液体空间润滑剂蠕爬流失机理及对策研究进展

润滑失效已逐渐成为限制空间机械系统寿命的主要因素之一。综述了空间润滑方法,分析了空间液体润滑的利弊以及蠕爬流失产生的机理。讨论了抑制润滑剂蠕爬的方式,展望了表面织构技术在控制液体空间润滑剂蠕爬流失研究中的应用前景。     

磨料射流加工技术的发展与研究现状

与其他加工技术相比,磨料射流因具有无热损伤、高柔性、材料适用性强等特点,一直是国内外学者研究的热点。近年来,磨料射流被广泛用在微切割、微流道制备、表面抛光等领域,其发展趋势已经由宏观尺度向微观尺度转变,由粗加工向精加工转变。从射流的本质或根源来看,传统技术主要分为(磨料)水射流、浆体射流和磨料气射流。首先对上述各射流技术的发展背景、工作原理进行了综述。此外,还介绍了最近出现的多相射流和高压浆体射流等新技术。面对复杂的应用需求,如何挑选出合适的射流技术是一个难题。鉴于此,对各磨料射流技术的射流速度、工作压力、射流束直径、侵蚀轮廓和加工机理进行了深入分析和比较。最后对各磨料射流技术在微流道制备和表面光整加工等领域的应用情况以及存在的问题进行了论述,并详述了多相射流和浆体射流在表面抛光方面的优缺点。结果表明,磨料气射流拥有低压高速的优点,可以快速地去除材料。磨料气射流的缺点是射流易发散,需要结合掩模制备微流道。目前,掩模磨料气射流能加工宽度低至10 μm的微流道。浆体射流和磨料水射流的射流束直径已经可低至50 μm,能直接在表面刻蚀出大于50 μm的微流道。抛光应用中,浆体射流的材料去除率远低于磨料气射流,但表面粗糙度要好。考虑到两者的优点,多相射流试图在磨料气射流和浆体射流之间建立一个桥梁。同时,与浆体射流的W形侵蚀轮廓相比,多相射流的U形侵蚀轮廓更有利于表面抛光。     

离子液体基氧化石墨烯胶体分散稳定性研究

目的 研究氧化石墨烯在离子液体中的分散稳定性及其影响因素,并验证其摩擦学性能。方法 采用扩展的DLVO理论,分析计算了表面活性剂与离子液体烷基侧链长度对氧化石墨烯胶体稳定性的影响,并结合实验对理论分析结果进行评估与验证,同时采用摩擦磨损试验机对稳定的氧化石墨烯胶体的润滑性能进行测试。结果 未经修饰的氧化石墨烯分散于离子液体中,总势能曲线始终为负值,颗粒间表现为吸引力,极不稳定。而对于经表面修饰的氧化石墨烯胶体而言,颗粒间的相互作用势能与表面活性剂和离子液体烷基侧链长度呈正相关。当选用的表面活性剂烷基侧链长度为9、离子液体侧链长度为6时,对应的势垒值最高,可达500 kT,从而有望实现胶体的稳定分散。后续静置实验及紫外可见吸收光谱分析结果与理论分析结论保持一致。摩擦实验表明,相比于纯离子液体,稳定分散有氧化石墨烯的离子液体的润滑性能显著提升。结论 采用扩展的DLVO理论可对氧化石墨烯在离子液体中的分散稳定性进行理论预判,氧化石墨烯颗粒表面吸附的活性剂及离子液体烷基侧链越长,氧化石墨烯胶体越稳定。     

织构化机械密封的润滑与泄漏特性协调优化研究进展

针对机械密封的润滑和泄漏特性,研究发现,同时改善两特性的表面织构往往伴有较复杂的设计准则,而形式相对简单的织构设计在改善润滑性能的同时,往往导致泄漏增加。对互相矛盾的多个性能指标进行协调优化是表面织构技术在机械密封领域面临的挑战。优化算法是一种客观获得问题最优解的有效手段。鉴于此,介绍了基于单目标优化算法的表面织构形状优化研究现状,总结了基于多目标优化算法的机械密封润滑特性和泄漏特性协调优化研究的主要进展,并聚焦于同时以承载力和泄漏率为指标的螺旋槽参数和自由织构形状优化,最后分析了协调优化研究中存在的不足,并展望了其发展方向,以期进一步推进表面织构技术在密封领域的应用。     

阳调速调管放大器的脈间、脈内噪声及其对脈冲压缩雷达的影响

本文叙述阳调速调管放大器的脈间、脈内噪声产生的原理,对脈冲压缩雷达工作的影响。介绍脈间噪声功率的测量方法,给出了对D4003管测量的结果,对测量误差进行了分析和计算。给出了D4003管直流状态的脈内噪声特性。最后介绍阳调速调管放大器的脈内噪声对线性调频信号质量影响的测量系统及测量结果,给出了D4003管脈内信号噪声比的测量数据。本文所介绍的脈间噪声功率定量测量方法对于直流运用的三、四极管功率放大器,晶体管功率放大器和前向波放大器都是可以普遍采用的。     

温度梯度下石墨烯薄片定向运动的分子动力学模拟EI北大核心CSCD

固体在具有温度梯度的表面会从高温区向低温区定向迁移。为解明这种热驱运动的机理及影响因素,采用分子动力学模拟方法研究不同温度梯度下石墨烯薄片在单层石墨烯表面上的定向运动,分析石墨烯薄片在运动过程中的速度、能量变化。研究观察到,在不同温度梯度下石墨烯薄片的定向运动,即从石墨烯表面的热端运动到冷端,温度梯度越高,石墨烯薄片的运动距离越远,运动速度越快,且石墨烯薄片的运动速度与当前接触表面的温度相关。最后,从功和自由能的角度对这种热驱运动的机理进行分析。研究发现,系统对石墨烯薄片做正功,并且随着温度梯度的增大,石墨烯薄片所受力做的功越大;石墨烯薄片在运动过程中自由能不断减小,且向着系统能量低的方向运动。     

表面润湿性及温度梯度对液滴蠕爬的影响

采用分子动力学模拟的方法,探究温度梯度驱动下水滴在不同润湿性表面的蠕爬运动特性.研究表明:水滴在不同温度梯度驱动下,均从高温区域向低温区域运动,且水滴的蠕爬速度随温度梯度的增大而增大;水滴在固体表面运动时,底部会形成一层密度比较大的吸附层,并且润湿性较大的表面上水滴的吸附层密度较大.在润湿性较大且温度梯度较高的表面上,水滴具有较高的初始蠕爬速度,同时受到较大的摩擦力.     

复合涂层/织构化钛合金的摩擦学性能

为解决钛合金/不锈钢配副中,钛合金耐磨性差,摩擦系数高且不稳定的问题,结合表面织构技术和复合固体润滑涂层技术对TC4(Ti-6Al-4V)进行表面改性,利用扫描电镜、摩擦磨损试验机、三维形貌仪等仪器对材料的表面形貌、成分和摩擦磨损性能进行研究.试验结果表明,表面织构与复合固体润滑涂层的协同作用可以显著改善钛合金的摩擦学性能,摩擦系数最低可以降至0.08左右;对于同一孔径织构面,面积率在20％～30％区间表现出最佳的耐磨性能,对于同一织构面积率,织构孔径越大耐磨性能越差.     

不同密封副材料的表面织构设计及其润滑和密封特性

表面织构化是提升机械密封性能的有效途径，合适的密封副材料是保证机械密封长寿命、高可靠性运行的先决条件。为获得基于不同密封副材料的表面织构设计原则，选取硬质合金/碳石墨、硬质合金/碳化硅两类密封副材料，在硬质合金密封环端面加工不同参数的直线型、V型槽表面织构，研究其润滑和密封特性。结果表明，对于硬质合金/碳石墨密封副，在密封端面加工面积率为4%、（θ，β）参数为（-30°，60°）的V型沟槽织构具有较优的减摩和抑制泄漏效果；对于硬质合金/碳化硅密封副，织构化密封端面能显著降低摩擦因数和启动力矩、促进密封端面热量排散、且不会增加泄漏，面积率为6%直槽型织构效果最优。进一步揭示了织构类型和排布形式对润滑和密封性能的作用机理，为不同工况下密封副端面织构化设计提供了参考。