类富勒烯碳薄膜的结构演变及摩擦学性能研究

通过等离子体增强化学气相沉积技术,以不同沉积时间在硅表面上制备类富勒烯碳薄膜,探究类富勒烯碳薄膜结构演变和摩擦学性能随沉积时间变化规律。利用拉曼光谱和透射电子显微镜,考察类富勒烯碳薄膜微结构和表面形貌随沉积时间的变化。结果表明:碳薄膜内类富勒烯结构含量随沉积时间先增加后保持不变;采用沉积时间为3 h的类富勒烯碳薄膜组成摩擦配伍对,当载荷从8 N增加到14 N时,摩擦因数从0.013降至0.006,即随载荷的增加实现了由低摩擦向超滑的转变。这是因为摩擦诱使类富勒烯碳薄膜发生结构转变,并形成有利于减少摩擦的类球状或外部石墨壳层闭合的纳米颗粒。     

沉积气压对类金刚石薄膜结构和性能的影响

以纯甲烷为反应气体,采用等离子增强化学气相沉积技术通过改变沉积气压在316L不锈钢表面制备了一系列的类金刚石薄膜。薄膜结构、机械性能和摩擦学性能分别通过拉曼光谱仪（Raman）、纳米压痕仪（Nano-indententor Ⅱ）和往复球盘摩擦磨损试验仪获得。研究结果表明,随着沉积气压从7 Pa增加到15 Pa,薄膜的sp3含量和机械性能明显增加,而摩擦学性能显著降低。随着沉积气压从15 Pa增加到31 Pa,薄膜的sp3含量和机械性能明显降低,而摩擦学性能却显著增加。     

特种润滑材料研究进展简述

虽然有些情况下使用气体润滑,但一般认为润滑材料主要包括液体和固体润滑材料。根据使用环境和润滑材料特性,润滑材料可以划分为许多类。特种润滑材料顾名思义是指具有比常规润滑材料更为优异特性的润滑材料。通过分子结构、体相结构设计和复合提升润滑特性一直是制备新型润滑材料的主要途径。对于液体润滑剂和有机分子薄膜,常常将新型分子结构设计和摩擦化学机理探讨结合在一起以发展润滑材料。比如,作为可能的新型润滑剂,离子液体的评价主要通过考察不同官能团和摩擦过程中发生的摩擦化学机制,以指导合成新型离子液体。有机薄膜的摩擦学特性强烈依赖于薄膜分子结构和构造结构。对于经典固体润滑材料,常考虑体相结构设计和复合方法提高或调整摩擦磨损特性。类富勒烯结构的出现赋予类金刚石薄膜更高的弹性和更低的摩擦系数,而金属掺杂能够降低内应力并在有些情况下改善薄膜环境敏感度。由于合成新型聚合物润滑材料比较困难,因此,共混和无机纳米颗粒的添加成为制备良好力学性能和耐磨损特性聚合物润滑材料所采取的方法。高温润滑材料,特别是从室温到高温（1000℃及以上）均具有良好润滑特性的润滑材料的发展依然是一个大的挑战。具有高温稳定性的稀土和陶瓷填充金属是目前设计制备高温润滑材料的主流方法。通过摩擦磨损特性的考察可以获得对润滑材料的表观判断,而基于磨损表面反应物质的分析对摩擦过程中发生在表面的摩擦物理化学机制的探究则是了解润滑材料服役特性和机制的主要手段,也是设计制备新型润滑材料依赖的主要思想来源。     

EPS压缩蠕变的应力与密度的相依性

室温下,对三种密度的聚苯乙烯泡沫(EPS)进行了不同应力水平下的单轴压缩蠕变实验,结果表明,蠕变随应力的增大而增大,随密度的增大而减小。利用粘弹性力学理论,根据弹性-粘弹性对应原理,使用求解粘弹性问题的积分变换方法(Lap lace逆变换),建立了包含密度和应力影响的EPS压缩蠕变模型。分析对比实验曲线和理论模型得到的结论,二者图形趋势较为一致,所以该模型可以反映密度和应力水平对EPS压缩蠕变的影响,可以用来描述EPS的压缩蠕变。     

基于攻击树的安全芯片穿透性測试评估

随着安全芯片应用范围的不断扩大和应用环境的日趋复杂,需要通过穿透性测试验证芯片的安全性,同时有必要对测试进行评估。为此,提出一种基于攻击树模型的安全芯片穿透性测试评估方法。分析安全芯片的穿透性测试过程,采用攻击树模型作为穿透性测试的描述模型,在此基础上提出攻击事件的多属性赋值方法、攻击代价的推算方法和攻击路径的分析方法。应用结果表明,该方法可准确评估安全芯片穿透性测试结果。     

基于Solidworks的机械手三维建模及其运动仿真

利用Solidworks建立机械手三维模型,给出Solidworks仿真的基本原理。利用Solid-works插件Cosmosmotion重点对机械手抓取过程中进行运动仿真分析,为机械手的强度分析提供一定的数据,达到优化机械手的目的。     

三价铬电镀硬铬工艺的中试研究

试验在200 L氯化物体系三价铬镀液中进行,镀件为Φ50 min×100 mm的钢管或铜管.在不同的温度和pH值下施镀来确定最佳工艺范围.利用称重法测量镀层的厚度,并计算镀速和电流效率.在200 mL镀液中进行加速试验,以研究镀液的分析调整方法,并测试镀液的寿命.通过维氏显微硬度仪测试镀层的硬度与热处理温度的关系,并在扫描电予显微镜下观察镀层的形貌.在SRV摩擦试验机上对比三价铬镀层和六价铬镀层的摩擦学性能.结果表明:与六价铬电镀工艺相比,三价铬电镀工艺具有低毒性、常温施镀、电流效率高、生产效率高、镀层性能好等优点,但其调整维护相对频繁、复杂.     

开孔与闭孔泡沫铝的压缩力学行为

研究了开孔与闭孔两种胞孔结构不同、制备工艺不同的泡沫铝在准静态压缩载荷下的压缩响应曲线.结果表明:开孔与闭孔泡沫铝压缩应力-应变曲线均具有多孔泡沫材料明显的三阶段特征,即线弹性段、塑性屈服平台段及致密段;相对密度对泡沫材料的力学性能(如杨氏模量、屈服强度)有很大影响;在准静态下,开孔泡沫铝表现出明显的应变率效应,而闭孔泡沫不如开孔敏感;泡沫铝材料表现为弱的各向异性;胞孔结构影响两种泡沫材料的压缩响应曲线.     

类金刚石碳基薄膜在1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐中的摩擦学性能

利用射频等离子体增强化学气相沉积技术,以甲烷为气源,在单晶硅(P(001))衬底上制备类金刚石碳基薄膜(DLC);利用高速往复摩擦磨损试验机分别测试DLC薄膜/Al2O3球摩擦副在大气环境下和1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液润滑下的摩擦磨损性能;利用光学显微镜,X射线光电子能谱和三维轮廓仪分别对磨痕、磨痕表面元素和磨损率进行考察。实验结果表明:DLC薄膜在离子液润滑时,在低载荷下减摩作用明显,但在较高载荷下摩擦因数较无离子液润滑时高,且不随载荷增加而变化,推测是离子液形成了边界润滑膜;XPS分析表明这层边界润滑膜可能是由离子液物理吸附在摩擦接触面上形成的,并且对DLC薄膜有很强的抗磨作用。