Bio-mimetic surface structuring of coating for tribological applications

A novel multilayered coating was developed for applications associated with friction reduction and wear resistance improvement. The nano-engineered coating integrates a soft lubricating layer, consisting of MoS₂-PTFE, onto hard load-supporting layers, with controlled surface morphology (roughness and patterning) of cBN-TiN. The coating was synthesized by sequential procedures including electrostatic spray deposition of cBN particles with different average particle sizes, chemical vapor deposition of TiN, deposition of nano- and micro-sized MoS₂ dispersed in PTFE, and curing. The effect of cBN particle size (with different combinations of particle size) and deposition parameters (specifically electrical voltage) on the cBN-TiN surface morphology were studied experimentally and optimized. SEM characterization of the as-synthesized cBN-TiN coating shows surface features similar to that of colocasia esculenta, with alternating nano- and micro-sized domes and “pockets”; the MoS₂-PTFE top layer has MoS₂ particles retained in the pockets by a basket structure formed during PTFE curing. Tribological and scratch tests were carried out for the as-prepared cBN-TiN and cBN-TiN/MoS₂-PTFE multilayered coatings. Sliding test results demonstrate significantly lower friction coefficient for the multilayered coating, showing that the unique integration of soft lubricating layer and biomimetically structured hard layer can effectively improve tribological performance. It is suggested that lubrication at the frictional contacts was realized by continuous release of the lubricants, MoS₂ and PTFE, from the pockets.     

热处理对高铬铸铁轧辊组织和性能的影响

研究了淬火温度、淬火冷却方式和回火温度对高铬铸铁轧辊组织和性能的影响.结果表明,油冷条件下,淬火温度低于1000℃,随着淬火温度升高,硬度升高,随后硬度反而下降,雾冷和空冷条件下,淬火温度对硬度的影响规律与油冷时相似,获得最高硬度的淬火温度超过油冷时的淬火温度,达到1025℃.回火温度低于500℃时,高铬铸铁轧辊硬度变化不明显,超过575℃,硬度明显下降,高铬铸铁轧辊在450℃回火4小时,具有良好的综合力学性能和优异的耐磨性.     

宏指令编程在函数方程曲线加工中的应用

讨论了应用宏指令编程的普通数控机床上准确加工函数方程曲线的方法；给出了几种相应的算法和一个编程实例。该方法大大简化了此种零件加工程序的编制，经华中Ⅰ型数控铣床实际应用，效果良好。     

φ50mm穿孔机后台架的改进

运用力学方法建立了穿孔机后台架的力学模型，导出了顶杆挠度曲线方程，给出了顶杆临界压力及顶杆长度之间的关系式，为穿孔机后台架的改进提供了理论依据。     

变粘度条件下静压支承滑靴副的理论研究

本文对变粘度条件下的静压支承滑靴副进行了一定的理论研究和分析，通过计算机仿真，得出了滑靴副泄漏流量和支承反力不仅与中心油室压力有关，而且还与流体的粘温系数、粘压系数、密度和比热容等有关的结论，为高速高压轴向柱塞泵的设计提供了一定的理论依据。     

Fe掺杂对Bi2Sr2Co2Oy热电性能和自旋关联的影响

采用固相合成法制备出系列Fe掺杂的Bi2Sr2Co2Oy，样品，并对样品进行XRD分析，电阻率（p）、热电势（固和顺磁共振研究。结果表明：Fe掺杂浓度x≤0．3时样品基本为单相。Fe掺杂使体系的电阻率略微增大，热电势显著升高，这可能与Fe掺杂降低了空穴载流子浓度有关。Fe掺杂浓度x=0．05样品获得最大的功率因子（power factor，S^2／P）。顺磁共振结果显示，不掺Fe的样品有着较强的顺磁共振（ESR）信号，随着Fe含量的增加，ESR信号向低频方向移动，并逐渐宽化减弱直至消失。这表明Fe掺杂改变了体系的自旋关联状态，占据了Co位参与了Co—O—Co之间的自旋关联。研究结果表明合适的元素掺杂可以有效地调整体系的自旋关联状态，改善材料的热电性能。     

界面对浆料浸渍裂解Cf/SiC复合材料性能的影响

利用强制脉冲CVI工艺在2.5D纤维编织体上沉积C-SiC双层界面,然后通过浆料浸渍裂解方法得到了Cf/SiC复合材料,并考察界面中C层、SiC层厚度变化对Cf/SiC复合材料性能的影响.界面中C层、SiC层厚度变化对浸渍过程影响不大,得到的Cf/SiC复合材料密度基本相当,约2.0 g/cm3.但随C层厚度的增加,强度减小;随着SiC层厚度的增加,强度增加,到达一定厚度后,其强度几乎不变,为290.0 MPa.在C层厚度为50 nm,SiC层厚度为600 nm时,表现出强的非脆性断裂.     

挤压铸造ZA43合金组织及性能研究

研究了挤压铸造对ＺＡ４３合金组织性能的影响，分析了高压下凝固ＺＡ４３合金的组织形成过程。结果表明：挤压铸造可细化合金的铸态组织、减轻枝晶偏析，大幅度提高其力学性能；枝晶闸显微缩孔的消除是合金韧性显著改善的首要原因。     

蛤蜊贝壳交叉铺层微结构研究

使用扫描电镜（SEM）观察蛤蜊贝壳的微结构，结果显示蛤蜊贝壳是一种由无机文石和有机胶原蛋白组成的层状生物陶瓷复合材料。观察结果也显示文石层是由长而薄的文石片所组成，并且不同层的文石片具有不同的方向，构成不同的交叉铺层微结构。在这种交叉铺层微结构中，任意文石层中的文石片都和它邻近文石层中的文石片保持一个夹角，这个夹角在贝壳的不同位置可能是不同的。根据在贝壳中观察到的交叉铺层微结构，进行了具有不同夹角的纤维最大拔出力的实验研究，结果表明具有一定夹角的纤维最大拔出力大于平行纤维的最大拔出力。纤维间的夹角越大，最大拔出力也越大。     

Mn掺杂对La0.68Pb0.32FeO3纳米材料电阻率、气敏性能的影响

采用Sol-gel法合成了系列纳米材料La0.68Pb0.32Fe1-xMnxO3（x=0．0，0．1，0．2，0．4，0．6），研究了Mn掺杂对材料的导电特性和气敏特性的影响。研究表明：合成的系列纳米材料均具有正交钙钛矿结构，Mn的掺杂对材料La0.68Pb0.32FeO3的结构没有影响，且对材料粒径的影响较小；随Mn元素含量的增加，La0.68Pb0.32Fe-xMnxO3纳米粉体对丙酮的气敏性均迅速降低；Mn掺杂同时导致电阻率减小，这是由于形成Mn^3＋-O^2--Mn^4＋双交换作用键的缘故。