阴极真空弧源沉积氟化类金刚石薄膜的结构与性能研究

采用脉冲磁过滤阴极真空弧源沉积系统(FCVA)在单晶硅基片上制备了含氟量不同的一系列氟化类金刚石膜(a-C:F).重点研究了氟掺杂对非晶态碳基薄膜结构、机械性能和疏水性能的影响.薄膜的成分和结构采用X射线光电子能谱仪(XPS)和激光拉曼光谱(Raman)进行了表征,薄膜表面形貌和粗糙度采用原子力显微镜(AFM)进行了分析.使用纳米压痕仪测量了薄膜硬度,纳米划痕仪测量了膜基结合力.采用躺滴法测量薄膜与双蒸水之间的接触角来评价其疏水性能.结果表明,随着CF4流量的逐渐增加,薄膜的氟化程度逐渐增强,膜中最大氟含量达45.6 at%;薄膜呈典型的类金刚石状结构,但薄膜的无序化程度增强;由于-CFn+的刻蚀,薄膜表面更加致密化、粗糙度逐渐减小.薄膜的机械性能良好,硬度在12GPa以上.薄膜的疏水性能得到增强,与双蒸水之间的最大接触角达106°,接近于聚四氟乙烯(PTFE,110°).     

等离子体表面接枝改性聚对苯二甲酸乙二醇酯的血液相容性研究

利用等离子体表面接枝改性方法在聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)材料表面接枝不同分子量的聚乙二醇(PEG)，体外血液相容性实验表明．接枝了PEG的PET材料的血液相容性与PEG的分子量有关；当接枝的PEG分子量达到6000时，材料的血液相容性最好。     

基于AD7745的电容差压传感器设计

以低功耗微处理器MSP430为核心,采用新型的模数转换芯片AD7745,设计了一种测量液体差压的电容式差压传感器.给出了电容式差压传感器的设计原理和AD7745与MSP430软硬件设计.实验结果表明:该传感器在量程为+100pF时,测量值稳定在高16位,分辨率为0.0001pF.电容传感器具有较好的线性输出特性和很好的...     

退火温度对P离子注入TiO2薄膜材料物理与生物学性能的影响

利用离子注入技术在TiO2薄膜中注入P元素,然后分别在不同温度进行退火处理,得到一系列钛氧化物掺杂材料.随着退火温度的上升,P注入的TiO2薄膜材料电阻降低,与水的接触角在70度左右波动.通过LDH及血小板粘附实验,发现高温退火样品的血液相容性得到改善.     

轻质多材料重载自动引导车总成优化设计

自动引导车（AGV）在智能制造高速发展的过程中逐渐呈现大型化、重载化的趋势,关键承载部件的优化设计能够显著降低重载AGV的重量及运行时的能耗,直接降低其制造及使用成本。本研究使用碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）作为轻质材料,针对80 t级标准平台AGV关键承载部件从材料到结构进行总成优化设计。首先,使用双向渐进结构法（BESO）拓扑优化车架及舵轮安装板,采用单元灵敏度过滤技术消除细小的分叉结构,得到了适合实际制造的优化结构。然后,制备不同层数及编织方向的CFRP试样,进行拉伸及面内剪切实验,获得CFRP的力学性能参数。随后,优化复合材料层合板的铺层角度,仿真结果表明,复合材料优化后的铺层角度为[–12/33/55/–68]（从下至上铺层角度依次为–12°、33°、55°、–68°）,使多层材料面内最大Mises应力和位移分别降低了25.79%和9.95%。最后,针对车身进行有限元分析。研究结果表明：优化设计使重载AGV重量明显降低,新结构在未大幅提升最大Mises应力与位移的前提下,总重量降低21.79%,其中,舵轮安装板采用角度优化后的CFRP铺层组,其重量仅为优化前的8.83%...     

我国水肥一体作业模式难点及发展方向

水、肥保证作物生长、加强根茎粗壮、提升果粒高产有重要的作用。我国传统施水施肥方式造成水资源浪费、农用施肥量较大、肥效利用率低,虽然短期内提升农业产量,但不利于长期发展。在当下保护环境、节约资源为主题的发展战略的背景下,水肥一体作业模式利用滴灌,将水及水溶性肥料按作物所需比例,均匀持续供应作物所需水、肥料。该模式具有节水、节肥、节约人力、高效作业、减少污染等优点。介绍了水肥一体化作业的重要性,列举国内外水肥作业技术及相关机具的发展情况,简述我国水肥一体化研究出现的问题及困难点,并指出水肥一体作业模式的发展方向。     

PBS型32位宽频带流动地震仪

在此介绍一种基于STM32F437微处理器和嵌入式系统设计技术,用于超长观测距人工地震探测的微型一体化宽频带地震仪的设计原理和实现方法。在对有源差容式地震计进行了微型化和低功耗设计的基础上,使得PBS型32位宽频带流动地震仪兼具宽频带和低功耗、小体积的特点,方便野外运输、安装,还具有互联网接入能力。该仪器也可应用于天然地震宽频带流动观测,地震余震观测和水库地震观测等。该仪器在4·20四川芦山地震应急观测试验中取得了较高质量的地震观测数据,性能完全满足地震观测要求。     

用等离子体方法以及化学处理对Ti-O薄膜进行活化改性的研究

采用磁控溅射法制备Ti-O薄膜，然后采用等离子体浸没离子注入设备，以氢气作为离子注入源，轰击至钛氧薄膜表面，使其产生羟基基团。并对注入后样品进行酸活化，以期得到更多的羟基。采用傅立叶红外光谱仪（FTIR）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）等对材料表面的结构、成份、官能团变化进行表征。研究结果显示，Ti-O薄膜经H^＋注入后再进行活化，磁控溅射Ti-O薄膜得到明显增多的羟基。     

钛过镀层对类金刚石薄膜的膜基结合力以及摩擦学性能的影响

采用双弧磁过滤真空弧源,在钴铬合金基体上成功地沉积了Ti/DLC多层膜,其钛过渡层利用不同的负偏压来制备.利用纳米划痕法来评价薄膜的膜基结合力,类金刚石薄膜的摩擦性能在销盘式摩擦磨损试验机进行测试.划痕法的结果均表明,增加钛的过镀层后薄膜的结合状况得到明显的改善,纳米划痕法测试膜基结合力表明其临界载荷可达到740mN,摩擦磨损实验可以看出镀膜后的样品的摩擦系数均在0.1左右,DLC薄膜可极大地改善钴铬合金的摩擦学性能.     

医用涤纶表面壳聚糖化学接枝法制备及细菌粘附研究

通过化学方法构建了壳聚糖长链分子接枝的涤纶表面,并研究了其细菌粘附性质.XPS全谱显示接枝表面出现氮元素峰,表明壳聚糖分子已成功接枝于材料表面.表皮葡萄球菌对材料进行细菌粘附比较,平板菌落计数法的实验结果表明表面接枝了壳聚糖的PET具有一定的抗细菌粘附能力.计算细菌与材料之间的粘附自由能△Fadh表明细菌对PET表面的粘附自由能为负值,而细菌对壳聚糖分子接枝PET表面的AFadh＞0,因此细菌对其表面的粘附过程难于发生,即使粘附也是可逆的.