基于线阵CCD的新型微位移传感器的研究

常用的激光三角法微位移传感器适用于直线位移测量,不适用于微小角位移的动态测量.因此研制了一种新型的基于线阵CCD的微小角位移传感器,采用平行光斜射式激光三角法,由准直透镜、聚焦透镜及光栏等光学器件、高速线阵CCD及由CPLD、信号发生电路和采样保持电路等构成的实时信号处理电路组成,具有结构简单,线性度好,灵敏度高,测量频率高,分辨率高和实时性好等特点;介绍了其结构和工作原理,实验测试其特性,并将其应用于高频电-机械转换器动态特性的测量.研究表明该传感器的最大量程为0.2rad,分辨率为0.0002rad,最高测量频率为10 kHz,可应用于高频电-机械转换器等元件的微小角位移的特性的动态检测.     

基于Monte Carlo模型的微型PLGA给药系统建模及仿真

多腔体的微型可降解高分子聚合物PLGA药物缓释系统是一种新型植入式给药微器件,其载体结构是结合药物释放的要求和高分子聚合物生物降解特性进行设计并利用MEMS工艺制备.为了解微型给药系统实际释药的性能,需要对其进行建模和仿真研究.基于体溶蚀的Monte Carlo溶蚀模型,建立了具有多腔体的微型PLGA给药载体的释药模型,并对腔体结构为圆形的微型给药系统进行了释药过程仿真.仿真结果表明本文建立的微系统释药模型可以较为准确的描述微系统的释药过程,仿真模型对进一步开发微型PLGA给药系统有重要的参考价值.     

微器件自动装配系统的定标和操纵策略

主要研究了自动微器件装配系统的定标技术和操纵策略两个问题.在加入了尺度因子优化步骤之后,一种基于Tsai两步法的自定标方法实现了亚微米级的定标精度,并且获得了更加可信的定标角度参数.这种定标方法应用于微器件装配系统中并可以实现高精度的微器件定位.除了精确定标之外,我们还应该选择合适的工作环境来控制粘附力的大小来提高微器件操纵成功率,选择合适的夹持和释放方式来提高微器件操纵效率和释放位置精度,选择一种安全简单的移动路径来缩短移动时间.实验表明,我们的自动微器件装配系统可以在10 s内完成一个器件的定位和移动操作,并实现数微米的释放位置精度.     

搅拌摩擦焊工艺参数对7050铝合金接头性能影响的研究

采用搅拌摩擦焊方法对7050铝合金进行焊接试验。结果表明：当旋转速度为800 r/min、焊接速度为200 mm/min,焊接接头性能最佳,其抗拉强度为455.87 MPa,达到母材强度的88.86%,伸长率为7.34%;接头中心部位是一区域宽约7 mm的高硬度区,其显微硬度为155HV左右,两侧是宽约为4 mm的低硬度区。焊缝截面形貌整体呈现倒圆锥形,包括4个清晰的区域。焊核区形成了粒度细小、形状饱满、晶界明显的等轴再结晶组织,晶粒平均直径在5μm左右：拉伸断口发生在焊缝后退侧的热影响区,为单一韧窝状,韧窝尺寸在5~10μm。     

基于视觉对准的非硅MEMS 微小型结构件微装配系统

为满足非硅MEMS微小型结构件的高精度柔性装配需求,设计一种基于正交光路分时成像视觉对准的机器人串行微装配系统。介绍目前微小型结构、非硅MEMS和机器人微装配系统的发展概况,给出其总体结构组成及典型装配过程,重点分析视觉对准系统摄像机标定方法,对标定误差进行分析,最后对装配系统进行非硅MEMS典型零件装配实验分析。结果表明:所设计的装配系统视觉系统检测精度≤5.5μm,能满足一般精度的非硅MEMS微小型结构件装配要求。     

微电源发展及其在引信中的应用展望

针对引信微小型化的发展,提出了微电源应用于引信需要解决的几个问题,主要综述了国内外微涡轮发电机、微太阳能电池、微压电电源、微锌镍电池、微燃料电池、微锂电池、微温差电池的基本原理和发展现状,分析了不同微电源作为引信电源应用的可能性,认为微涡轮发电机、微压电电源、微燃料电池作为引信微电源具有较好的应用前景。     

稳定超疏水镍基涂层的制备及其耐蚀性

目的 在金属表面制备稳定的超疏水镍基涂层,以提升金属的耐蚀性。方法 通过电沉积方法先后在金属表面获得具有微纳结构的多孔镀镍层和聚硅氧烷层。通过扫描电子显微镜、X射线粉末衍射仪、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱仪、接触角测定仪、电化学工作站等对涂层的形貌、成分、疏水性和耐蚀性进行表征。结果 乙二醇的添加能够促进电镀镍时阴极氢气的析出,当乙二醇的添加量为50.0～100.0mg/dm³时,形成了均匀相互连接的多孔镍镀层;在水解后的硅氧烷溶液中、-1.5 V电压下沉积3.0 min,可形成具有自清洁性能的超疏水膜层,其表面水接触角达到(159±1)°。在质量分数为3.5%的氯化钠溶液中,涂层的腐蚀电流密度约为3.6×10^-8A/cm²,与未修饰的镍镀层相比降低了3个数量级;低频阻抗模值|Z|0.01Hz为2.0×10⁶Ω·cm²,与未修饰的镍镀层相比,提升了3个数量级;在磨损实验后,涂层的微纳米结构依旧存在,保持着超疏水能力,其腐蚀电流密度和|Z|0.01 Hz分别为5.3×10...     

Sn1- x Sm x O2 微纳米纤维的红外发射率与激光吸收性能：实验研究与第一性原理仿真

采用静电纺丝法结合热处理工艺制备了Sn_1-xSm_xO₂(x=0%,8%,16%,24%,质量分数,下同)微纳米纤维,表征了产物的物相、形貌、激光吸收性能和红外发射率,同时基于密度泛函理论的第一性原理对比分析了Sn_1-xSm_xO₂(x=0%,16%)的相关光电性质,进一步从电子结构角度解释了Sm³⁺掺杂对SnO₂红外发射率和激光吸收的作用机理。结果表明：经600℃煅烧后,Sn_1-xSm_xO₂均为单一金红石型结构,呈现出良好的纤维形貌,纤维相互交错,形成无规则三维网状结构,且各元素在纤维上分布均匀。随着Sm³⁺掺杂量的增大,产物在1064和1550 nm处的反射率逐渐降低,红外发射率先减小后增大。当x=16%时,在1064 nm处的反射率为53.9%,在1550nm处的反射率为38.5%,在8-14μm波段的红外发射率为0.749...     

低温自反应淬熄法制备微纳米钡铁氧体空心复相陶瓷微珠吸波剂

以Fe(NO3)3-Ba(NO3)2-CO(NH2)2-酚醛树脂-硅烷偶联剂KH550为反应体系,采用低温自反应淬熄法结合热处理工艺,制备了微/纳米钡铁氧体空心复相陶瓷微珠。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜、热分析及高速摄影技术测定了热处理前后微纳米钡铁氧体空心复相陶瓷微珠的形貌、结构及组成,并研究了其形成机理。结果表明:热处理前空心复相陶瓷微珠粒径为0.59至27.1μm,主要为非晶态;热处理后复相陶瓷微珠由六角晶型的Ba3Fe32O51、BaFe12O19和Ba5Fe14O26组成,且表现出片晶与固溶体相互交叉的现象。特殊的试验条件使得团聚粉粒子在火焰场中飞行过程中在受热蓄能阶段、热释放阶段、后燃烧阶段与快速凝固阶段都具有不同的反应机理,从而使得尺寸细化,具有较微米级微珠不同的本征参数。     

关于微型化学实验在化学教学中的应用探究

化学微型实验,顾名思义：“实验药品微量化,实验仪器微型化”。根据微型实验的特点和要求,可以将一些普通的化学实验改造为微型实验,运用微型化的仪器进行化学实验。一方面,降低了实验成本,减少了环境的污染,体现了绿色经济的理念。另一方面,提高了学习者学习化学实验的兴趣,促进了新的教学模式的发展,体现了科学创新的理念。