制图外延法自组装有序纳米微结构的研究

如何低成本、大规模地实现纳米材料的控制合成与组装一直是纳米加工中的热点问题.文中提出了制图外延法自组装有序纳米微结构的新方法,实现了对有序纳米微结构的调控.     

钢球表面质量评价系统

介绍了钢球表面质量检测实验装置中展开轮的工作原理 ,提出了钢球表面缺陷自动检测与识别的方法 ,给出了基于图象纹理特征的钢球振动值预测模型 ,并通过仿真实验表明 :该模型的拟合精度较高。附图 1 0幅 ,参考文献 5篇。     

纳米管探针机械性能在纳米表征中的优势研究

碳纳米管探针是原子力显微镜新一代探针,在纳米表征领域有重要的应用价值.本文系统的研究了碳纳米管原子力显微镜探针和普通硅探针的机械性能对探针表征能力的影响.通过对比两种探针的耐磨损实验及对小鼠IgG蛋白成像研究发现,碳纳米管探针具有良好的弹性弯曲能力,耐磨损,而且能显著减小成像时对柔软的生物样品的损伤.发现纳米管探针具有很好的塑性,利用聚焦离子束的照射可以精确优化纳米管探针的角度,解决了碳纳米管探针角度精确调控的技术瓶颈,充分发挥纳米管探针的高分辨率优势.     

基于分子动力学的原子力显微镜表面成像

基于非接触式原子力显微镜针尖扫描成像机理,应用分子动力学方法采用非刚性针尖-表面原子团簇相互作用模型,模拟超低温环境下,非接触式原子力显微镜单晶硅针尖扫描单晶硅(111)-(7×7)表面成像过程.仿真计算采用两种原子间经验势函数描述针尖-表面原子间相互作用,两种晶向针尖末端模型都实现了对单晶硅(111)-(7×7)表面原子级分辨率仿真成像,在某些超原子级分辨率仿真图像中在单晶硅(111)-(7×7)表面Adatom原子位置出现了的双月牙峰形结构,模拟计算与成像试验文献中得到的图像基本一致.同时对采用确定的势函数及确定的晶向针尖末端,实现稳定成像的扫描针尖-表面距离进行讨论.扫描过程中针尖和被测表面形貌轻微改变,对扫描成像结果影响不大.     

基于微探针加工技术的分子自组装过程实验研究

运用原子力显微镜纳米加工系统,在工件表面加工出了多种复杂微结构。并以此为基底,研究了基底形貌对嵌段共聚物自组装纳米微结构的调控作用。将自上而下的基于AFM微探针的纳米机械技术与自下而上的分子自组装技术相结合,实现了对有序纳米微结构的调控。     

超精密机床宏/微双驱动微位移机构的设计与控制

提出了一种宏/微双驱动微进给机构的设计与控制方法。介绍了宏/微双驱动微位移机构的结构设计,将宏动(大行程)和微动(高分辨率)两者串联以获得理想的运动性能。该机构用步进电机作为宏动的驱动装置以获得大行程和高响应速度,用压电陶瓷微位移器作为精密运动以提高运动分辨率和运动精度。设计了该机构的控制系统,用一个基于模型的开关控制器对微位移装置进行控制,并设计专门的运动分配模块对宏/微运动进行协调控制。最后,分别控制宏动和微动装置对该系统进行了实验,并用激光干涉仪检测。检测结果表明,宏动装置的行程为90 mm,运动分辨率为0.3 μm;压电陶瓷微动装置的行程为40 μm,定位精度为0.9 μm。理论分析和实验结果均表明了控制策略的有效性。     

超精密机床伺服系统双模控制器的设计

提出了超精密机床伺服系统的双模控制方法,开发出基于该方法的新型闭环位置控制系统。该方法在不改变原有的控制器结构的基础上,可以有效地补偿由于动静摩擦所引起的执行机构死区非线性作用的影响,因此实现比较简单。实验证明,系统在低速跟踪时,采用该方法实现了最大跟踪误差小于±0.1μm。     

机械振动主动控制技术的研究现状和发展综述

重点介绍振动主动控制技术在机械工程领域的应用,整机的振动主动控制和转子的振动主动控制是该领域的两个主要方面。在简单介绍振动主动控制原理和常用的传感器与作动器的基础上,概述了整机振动主动控制的发展情况,较系统地总结了转子常用的控制技术,并综述了主动控制常用的控制方法,同时简要介绍了振动主动控制在机械工程领域其他方面的应用情况,对微幅振动主动控制亦作了介绍,最后,对振动主动控制的发展作了简短评述和展望。     

光学玻璃塑性模式超精密磨削加工的研究

利用超精密磨床磨削加工6种典型的光学玻璃,先从理论上研究了脆性材料脆塑转变的临界值,然后对脆性材料作了大量磨削实验,实验结果表明,超精密磨削脆性材料时存在着断裂模式,断裂与塑性模式、塑性模式,这些模式主要由砂轮磨粒的切削深度进行控制,该磨削表面粗糙度与磨粒尺寸的大小,砂轮的进给量及玻璃的材料有关,当光学玻璃在塑性模式磨削时,其表面层不会产生任何裂纹缺陷,利用超精密磨床进行磨削加工,获得的表面粗糙度Ra低于5nm。     

一种基于图像纹理特征的钢球振动值检测新方法

利用回归分析法,建立了基于图像纹理特征的钢球振动值预测模型,提出了一种检测钢球振动值的新方法。