基于d电子理论的Ti-Nb-Cu三元形状记忆合金性能优化（英文）

基于d电子理论设计Ti-Nb-Cu形状记忆合金的相组成,以优化其性能。XRD分析和TEM观察表明,Cu添加导致键级(■)和金属d轨道能级(■)值减小,从而使相组成发生演变。随着Cu含量的增加,相组成的变化可以总结如下:β+α"→β+ω→β+α"+ω→β。随着Cu含量的增加,Ti-Nb-Cu形状记忆合金的屈服强度、极限抗拉强度和伸长率均呈先增大后减小的趋势。通过优化Cu合金元素含量,Ti-Nb-Cu形状记忆合金具有优异的力学性能,其屈服强度为528 MPa,极限抗拉强度为742 MPa,这主要归因于固溶强化、晶粒细化以及析出强化的综合作用。     

电镀层内应力的测量

一、电镀层的内应力电镀层的晶格被扭歪和夹杂有各种异类物质,结果使镀层处于一种应力状态.当金属只在阴极的一个面上沉积时,这种自发的力就会迫使阴极发生弯曲.依据电解条件的不同,阴极有两种不同形式的弯曲:①朝向阳极的弯曲,表示镀层呈拉伸状态,镀层力图缩小其体积.即是说,在     

脉冲电镀Ni-W-P镀层及其耐蚀性（英文）

采用脉冲电镀法在Cu基体上制备Ni-W-P合金镀层,并通过单因素方法探讨电解液pH(1~3)、温度(40~80°C)、平均电流密度(1~7 A/dm~2)及脉冲频率(200~1000 Hz)对沉积速度、镀层结构及耐蚀性能的影响。采用扫描电子显微镜、X射线衍射和X射线能谱仪对镀层表面微观形貌、结构及元素组成进行分析。在3.5%NaCl(质量分数)溶液及土壤溶液中采用动电位极化曲线及电化学阻抗谱对镀层的耐蚀性能进行研究。结果表明:脉冲电镀Ni-W-P镀层具有良好的耐蚀性能,且脉冲电镀参数对镀层结构及耐蚀性能具有十分重要的影响。最优脉冲电镀Ni-W-P镀层参数如下:pH 2.0、温度60°C、平均电流密度4 A/dm~2、脉冲频率600 Hz。在最优脉冲电沉积参数条件下制备的Ni-W-P合金镀层具有优良的耐腐蚀性能(276.8 k?),其表面致密,无任何明显缺陷。     

应变影响下单晶Ge薄膜热导率分析（英文）

利用非平衡态分子动力学模拟方法研究了应变对Ge薄膜热导率的影响。结果表明系统应变对单晶Ge薄膜热导率产生明显影响热导率随着拉伸应变的增大而减小,随着压缩应变的增大而增大,得出声子速率降低以及薄膜表面重构是产生该模拟结果的内在原因。同时,采用修正的Callaway模型对NEMD结果进行理论验证,2种方法得到的结果吻合得较好。理论结果表明应变弛豫时间对Ge单晶薄膜的热导率产生了重要影响。     

基于证据理论的改进贝叶斯网络液压系统可靠性分析（英文）

可靠性分析是判断液压系统和元件可靠性的一种关键技术。贝叶斯网络是液压系统可靠性分析的常用方法。然而,在实际工程中,液压系统的不确定性和多态性使得传统贝叶斯网络可靠性分析的性能下降。基于此,提出了一种基于证据理论的改进贝叶斯网络液压系统可靠性分析方法。首先,利用证据理论的似然概率和信任概率描述根节点的失效可能性区间,有效处理了液压系统的不确定信息,准确地提取了根节点的故障概率;然后,基于贝叶斯推理获取叶节点的故障概率和根节点的灵敏度区间,有效描述了液压系统的多态性。液压系统可靠性分析实例表明:该方法具有很强的不确定信息处理能力和多态性分析能力。实例分析结果验证了所提方法的有效性。     

多伺服电机电子凸轮设计（英文）

针对多伺服电机运动平台,以4台电机为控制对象,通过分析运动平台的结构特点和工艺要求,设计了基于无因次通用简谐梯形组合曲线的电子凸轮曲线,保证了加速度曲线和跃度曲线的连续性,提高了平台的运动性能。实验结果表明:采用电子凸轮方案后,控制系统在位移精度和响应速度方面均获得了良好的效果,且跟随误差可以控制在1°以内。     

TiO2纳米管薄膜的屈曲图样（英文）

采用基体应变测试方法研究TiO2纳米管薄膜的屈曲图样。结果表明：TiO2纳米管薄膜室温样、250℃退火样和 400℃退火样的屈曲应变依次为2.5%、8.9%和7.8%,说明退火改善了纳米管薄膜/Ti 基体界面状况。从 SEM 观察可以看出,TiO2纳米管薄膜室温样、250℃退火样和400℃退火样的临界屈曲应力分别为180.4、410.2 和 619.5MPa;从 AFM 观察可以看出,TiO2纳米管薄膜 250℃退火样的临界屈曲应力为470.2MPa,两者吻合得很好。采用AFM计算250℃退火样的真实应力和能量释放率分别为840.3MPa和77.2J/m2,此结果与从裂纹角度计算出的250℃退火样的能量释放率102.6 J/m2吻合得很好。     

MgZnO薄膜的准分子激光晶化（英文）

利用KrF准分子激光,在室温下对PLD法制备的MgZnO薄膜进行激光退火处理,研究了激光能量密度为50~167 mJ/cm~2时对薄膜结晶性能的影响,并用XRD、AFM、透射光谱等测试手段对薄膜进行表征。结果表明,在能量密度为125 mJ/cm~2时,薄膜具有最佳结晶效果。由于激光具有良好的可控性,可以实现区域选择性退火。本实验为维持较低的基底温度下实现MgZnO薄膜的退火处理提供了参考。     

磁控溅射Al-Fe-Sn薄膜的电输运性能（英文）

在电子工业中,为了制备低电阻率的Al合金薄膜,需要对薄膜进行退火。虽然材料的电阻率与其电输运性能密切相关,然而到目前为止,对于铝合金薄膜的电输运性能研究甚少。本实验首先利用TEM对于磁控溅射铝合金薄膜的结构,特别是对其与基底界面处的结构进行了表征。在此基础上,利用霍尔效应测试了解界面状态的变化对于霍尔载流子浓度及迁移率的影响。结果表明,在退火过程中,薄膜与基底之间通过扩散形成紧密接触,从而使得合金薄膜同时具有较高的载流子浓度以及载流子迁移率。最后,利用一个新提出的能带模型,解释所观察到的界面变化对于电导率的影响。     

钛酸铋薄膜的自组装制备（英文）

以硝酸铋和氟钛酸铵为原料,以三氯十八烷基硅烷(OTS)为模板,利用自组装单层膜(SAM)技术,在玻璃基片上制备钛酸铋薄膜。改性基板的亲水性测定与原子力显微镜(AFM)测试表明,紫外光照射使基板由疏水转变为亲水,能够对OTS-SAM起到修饰作用。借助XRD、SEM测试手段分析了所得Bi_4Ti_3O_(12)薄膜的物相组成和微观形貌,结果表明,经600℃热处理30 min后的薄膜的晶相为正交型Bi_4Ti_3O_(12),且薄膜表面光滑,均匀,致密。     

基于电子理论Ni基体上电沉积Cu膜内应力研究

采用电沉积法在Ni基体上制备Cu膜。悬臂梁法在线测量沉积Cu膜后的Ni基片挠度,由测得的挠度值计算出Cu膜内的平均内应力和分布内应力。结果表明,Cu膜内的平均内应力和分布内应力均随膜厚的增加而急剧减小。膜内的界面应力很大,而生长应力很小。基于改进的Thomas-Feimi-Dirac-Cheng(TFDC)电子理论,对由于界面电子密度调整而引起的Cu膜内平均内应力作出了初步估算。结果表明,理论估算结果与实验结果较接近。这说明理论计算模型具有较高的准确性。     

纳米晶NdFeB薄膜的电沉积机理（英文）

采用直流电沉积法在铜基体表面制备纳米晶NdFeB薄膜。利用扫描电镜、能谱、振动样品磁强计和动电位极化技术对样品进行表征。采用循环伏安和电化学阻抗技术对NdFeB膜电沉积初期的电化学行为进行研究。结果表明,电沉积制备的NdFeB膜的耐蚀性能优于传统烧结法制备的NdFeB膜的耐蚀性能。纳米晶NdFeB磁性薄膜的电沉积初期遵循3D瞬时成核/生长机制,电荷转移为速控步骤。随着外加沉积电位的增大,异质成核/生长逐渐转变为同质成核/生长,因此电沉积过程的电荷转移电阻减小。     

SmCo_7永磁薄膜的高温磁性能（英文）

研究了以Mo为衬底在Si(100)基片上沉积SmCo7永磁薄膜的高温磁学性能。结果表明,高温老化处理对薄膜的晶体结构和磁性能没有显著影响。根据趋近饱和定律和薄膜的高温磁化曲线,获得了磁晶各向异性常数K1随温度的变化关系。该关系说明随着温度的增加,SmCo晶粒的取向在一定程度上受到了破坏。此外,薄膜磁性能随温度的变化关系适当,可以满足在微电子机械系统(MEMS)中的应用。     

超纳米金刚石薄膜的显微力学性能表征（英文）

研究4种不同气氛下制备的可应用于MEMS方面的超纳米金刚石薄膜的显微力学特征。利用纳米压痕技术得到样品的加载-卸载曲线及硬度和弹性模量随压入深度的变化关系。结果表明,无Ar条件下制备的薄膜具有最好的弹性回复能力、最高的硬度(72.9 GPa)和弹性模量(693.7 GPa)。同时低Ar含量更有利于提高薄膜的硬度和弹性模量。以上结果说明无Ar或低Ar含量更有利于提高纳米金刚石薄膜的力学性能,以更好地应用于MEMS方面。     

电泳沉积ZnO薄膜的制备和表征（英文）

采用电泳沉积,在ITO玻璃基片上制备了多孔纳米晶片组成的网状ZnO薄膜。研究了工艺参数如电流密度和沉积时间对ZnC)前躯体薄膜的表面形貌和相组成的影响。结果表明,纳米片在低电流密度下水平覆盖在基片上,而在高电流密度下则垂直于基片排列形成均匀分布的网状膜。基于纳米片表面上电荷的分布提出了可能的形成机理。由于一些纳米片的聚集,增加沉积时间有助于花状微米球的形成。从胶体悬浮液中所沉积的薄膜主要由ZnO和Zn_4C3(OH)_6H_2O相组成,热处理后薄膜中的Zn_4C3(OH)_6H_2O相完全转变成ZnO。多孔纳米片的形成是由于Zn_4C3(OH)_6H_2O相分解释放了水和CO_2。热处理加强了ZnO薄膜的微纳米层级结构。     

用于环境抗菌的氧稳定W-Ag薄膜（英文）

在溅射沉积的钨薄膜中加入氧以降低薄膜的残余应力,进一步添加含量高达14.3%(摩尔分数)的银以进行抗菌功能化。采用SEM-EDX、XPS和XRD分析薄膜。薄膜仅检测到β-W或W₃O相的X射线衍射峰。氧和银主要以固溶原子的形式存在于薄膜中。银的加入降低了薄膜的硬度(仍然≥10.3 GPa)和弹性模量。动电位极化实验表明WO膜的腐蚀电流密度低于钨膜,而银改变了膜层的腐蚀行为。薄膜表面的贫银氧化钨层抑制了银离子在水中的释放,WOAg膜对大肠杆菌具有良好的抗菌活性。WOAg薄膜将在环境和其他抗菌应用中发挥作用。     

SnO_2的电子结构和光学性质密度泛函理论研究（英文）

基于平面波赝势密度泛函理论,分别采用GGA,LDA,B3LYP和PBE0方法研究了金红石型SnO2的结构、电学和光学性质。计算结果表明,采用GGA和LDA超软赝势计算的性质接近,采用GGA和LDA模守恒赝势计算结果类似,采用B3LYP和PBE0方法计算的性质相似。采用B3LYP和PBE0方法计算的带隙相比较采用GGA和LDA模守恒赝势更接近于实验数据,而采用GGA和LDA超软赝势计算的带隙最小。尽管采用不同方法计算的SnO2带隙差距很大,但是计算的态密度和光学性质曲线基本相似,仅仅在数值上有些区别。从计算分析结果来看,采用B3LYP和PBE0方法计算金红石型SnO2的结构、电学和光学性质比其他方法更接近实验值。     

直流溅射沉积CrN薄膜组织结构与摩擦性能分析（英文）

采用直流反应溅射在304不锈钢表面沉积CrN薄膜。利用X射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),原子力显微镜(AFM),显微硬度计,磨损试验机与三维轮廓仪等表征氮气流量对CrN薄膜组织结构与摩擦性能的影响。结果表明,随着氮气流量的增加,CrN(200)晶面呈择优取向,薄膜的沉积速率随着氮气流量的增加逐渐降低。另外,薄膜的表面粗糙度随着氮气流量的增加呈先降低后增加的趋势。随着氮气流量从15 cm~3/min增加至30 cm~3/min时,薄膜的显微硬度HV先从5273 MPa增加至10422 MPa,当氮气流量再增加至35 cm~3/min时,薄膜的显微硬度却降低至9180 MPa。磨损试验表明,当氮气流量为30 cm~3/min时薄膜具有最小的摩擦系数0.93和磨损率2.02×10-15 m~3·(N·m)~(-1),显示最佳的磨损性能。     

基于FMECA的数控机床主轴系统故障分析（英文）

数控机床主轴系统是数控机床的关键子系统,其故障较多,而每次故障现象又比较单一,因此,单纯通过故障现象往往不能作为故障诊断和排除的依据。应用FMECA分析方法,分析数控机床主轴系统各组成部分的故障模式及故障原因,并进一步计算各组成部分的危害程度,得到的危害程度为制定设备维修策略提供了参考。     

基于细长杆理论的张紧型锚链振动特性分析（英文）

为探索系泊状态下张紧型锚链的动力学行为,基于细长杆理论建立了该新型锚链的数学模型,并分别采用理论解析法和基于ANSYS的有限元法对该模型进行了验证。通过数值仿真得到了锚链在张紧力作用下的横向振动固有频率和振型,其数值解与理论解的误差在8%以内,该模型符合工程应用的要求。通过对锚链在0-200 Hz的扫频分析,得到了锚链最易发生的共振频率。理论计算与数值仿真结果表明:基于细长杆理论模型应用于船舶锚链振动特性分析具有较高的精度,可为避开与海浪等外界因素达到共振,提高漂浮结构的稳定性和锚链的初期设计提供理论依据。