磁性复合磨粒化学机械抛光技术及其加工试验研究

提出一种新型的磁性复合磨粒化学机械抛光技术。该技术利用磁性聚合物微球与SiO2磨粒组成的复合磨粒抛光液,在辅助磁场的作用下,实现了一种磨粒尺寸与硬质抛光盘微观形貌依赖性小、材料去除率较高的抛光工艺。建立直径8 mm、高度不等的稀土钕铁硼永磁体以点阵形式组合形成的4类辅助磁场。仿真计算表明,柱状下凹磁极的磁场磁力HdH/dz分布均匀,磁性微球受到的磁力一致性好。对磁性微球在抛光系统中的受力分析表明,磁性微球受到的磁力有助于复合磨粒从近抛光区域进入抛光区域,磁性复合磨粒能以二体磨损的方式划擦去除加工表面。以表面粗糙度Ra 0.5μm的硬质抛光盘进行硅片抛光试验,施加辅助磁场前后,硅片的材料去除率从66 nm/min提高到179 nm/min,硅片表面粗糙度由抛光前Ra 405.860 nm减小到Ra 0.490 nm。     

非均匀磁场环境下坯料感应加热模拟技术研究

在总结感应加热常规数值模拟方法的基础上,分析了线圈端部磁力线逸散对磁场分布的影响以及线圈在空载及满载情况下的磁场分布差异,提出了按二维问题进行非均匀磁场环境下感应加热数值模拟分析的必要性.通过多工位建模的方法实现了坯料在线圈中的运动,解决了二维感应加热数值模拟时坯料在不同工位上的温度场数据传递的难题.提出了按不同温度范围选用辐射系数的方法.感应加热实际工况的数值模拟结果表明,按二维问题得到的坯料温升过程比一维方法更加符合实际状况.     

水基GO/Al2O3混合纳米流体微量润滑的摩擦性能及加工特性

以植物型润滑油为切削液的微量润滑(Minimum quantity lubrication,MQL)技术因表现出优良的加工性和环境友好性而备受关注.然而,由于油基切削液的冷却能力低,传统油基MQL往往会产生高的切削温度.水基切削液的冷却性能好,但润滑能力不如油基切削液.为了提高水基切削液应用于MQL时的润滑性能,提出了一种以氧化石墨烯/氧化铝(GO/Al2 O3)混合水基纳米流体为切削液的MQL技术,并对其摩擦磨损和加工特性进行了对比研究.为了获得较佳的减摩抗磨性能,优选了GO/Al2 O3的质量比.结果 表明,水基GO/Al2O3混合纳米流体MQL与单一GO或Al2O3纳米流体MQL相比,摩擦系数和磨斑直径显著降低,加工特性提升明显,且表现出与传统植物油MQL相当的加工特性.水基混合纳米流体MQL的优异性能归因于GO/Al2O3混合纳米颗粒渗透进入摩擦界面,形成由GO自润滑层和Al2O3润滑薄膜组成的复合保护膜,阻止了摩擦界面的直接接触,从而提高了润滑能力.     

双定子永磁同步电动机的起动性能分析与研究

由于油田抽油机用电机负载特殊性,既要求电机起动转矩大,又要求其在运行中达到节能。目前在油田抽油机用传统感应电动机"大马拉小车"现象较突出。永磁同步电动机虽起到节能作用,但起动品质因数较低。为改善这些不足,本文开发了一台22kW8极双定子永磁同步电动机。通过两部分转子槽形合理设计,提高了整个电机起动品质因数。最后通过试验结果验证,证明该电机在起动性能方面取得了较好的效果。     

β-环糊精/二烃基五硫化物包合物的制备及其摩擦磨损性能实验研究

采用共沉淀法制备了β-环糊精（β-CD）/二烃基五硫化物（RC2540）包合物,使用红外光谱（FrIR）和热重分析（TG）对其进行表征.用四球摩擦副考察了包合物作为聚乙二醇600基础液添加剂时的摩擦磨损性能.结果表明β-CD/RC2540包合物减摩抗磨性能优于β-CD,其抗磨性能随包合物添加量增加而增强,高载荷（≥392 N）时,磨斑直径比添加β-CD的小25％～30％.摩擦作用导致β-CD/RC2540包合物外壳β-CD分子发生分解,释放腔内的RC2540,RC2540分解产生的活性S元素在摩擦表面形成摩擦化学反应膜起到较好的润滑效果.     

静电自组装制备复合磨粒及其 对铜的抛光特性研究

研究苯代三聚氰胺甲醛（BGF）微球与阳离子型聚电解质聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDADMAC）、阴离子型聚电解质聚4－苯乙烯璜酸钠（PSS）之间的吸附特性,利用静电自组装技术改变和控制BGF微球的荷电特性,制备出不同形式的PEi BGF/SiO2复合磨粒,以Zeta电位、透射电子显微镜（TEM）和热重分析（TG）等手段对复合磨粒进行了表征,并利用这些复合磨粒制备了铜片抛光用的复合磨粒抛光液。抛光试验表明,吸附在聚合物微球表面和游离于抛光液中的SiO2磨粒在抛光中均起到材料去除作用。传统单一SiO2磨粒抛光液的铜材料去除率为264 nm/min,PE0 BGF/SiO2混合磨粒抛光液的铜材料去除率为348 nm/min,PE3 BGF/SiO2复合磨粒抛光液的铜材料去除率为476 nm/min。经上述3种抛光液抛光后的铜表面,在5 μm×5 μm范围内,表面粗糙度Ra从0.166 μm分别降至3.7 nm、2.6 nm和1.5 nm,峰谷值Rpv分别小于20 nm、14 nm和10 nm,复合磨粒抛光液对铜片有良好的抛光性能。     

利用复合磨粒抛光液的硅片化学机械抛光工艺参数优化试验研究

为提高硅片抛光速率,提出利用复合磨粒抛光液对硅片进行化学机械抛光.分析SiO2磨粒与某种氨基树脂粒子在溶液中的相互作用机制,观察SiO2磨粒吸附在氨基树脂粒子表面的现象.通过向单一磨粒抛光液中加入聚合物粒子的方法获得了复合磨粒抛光液.应用田口法对SiO2磨粒质量分数、氨基树脂粒子质量分数以及抛光速度三个影响硅片材料去除率的工艺因素进行了优化分析,得到以材料去除率为评价条件的优化抛光工艺参数.试验结果表明:利用5wt%的SiO2磨料、3wt%的氨基树脂粒子形成的复合磨粒抛光液,在抛光盘和载样盘的转速均为50r/min以及抛光压力为22kPa的工艺条件下,对硅片进行抛光的抛光速率达到353nm/min.     

中和轴角对钢筋混凝土T形截面柱界限轴压比的影响

为了满足钢筋混凝土异形柱结构体系的抗震性能的要求,异形柱构件需要有足够的延性,从而避免其发生脆性破坏,而轴压比是众多影响异形柱构件延性的因素中最主要的因素之一.从大、小偏心受压构件截面的界限破坏条件出发,着重考虑中和轴角变化的影响,采用简化的平行线法计算中和轴的位置并采用数值分析对钢筋混凝土T形柱构件界限轴压比进行分析,得出各种中和轴角情况下的T形柱构件的界限轴压比及其变化规律,对比广东异形柱规程和天津异形柱规程中轴压比限值的规定,提出在特殊的中和轴角范围内应做相应的调整,并对钢筋混凝土T形截面异形柱轴压比限值提出了设计建议.     

多包传输网络控制系统的对象建模

由于将通讯网络的引入,不可避免地引起传输延时。网络传输延时的存在使网络控制系统的分析和设计更加复杂和困难,尤其是多包传输的网络控制系统。在分析网络多包传输原因的基础上,研究了多包传输网络控制系统的对象建模。系统中传感器采用时间驱动的方式,控制器和执行器采用事件驱动的方式。在考虑系统噪声和网络诱导延时大于一个采样周期的情况下,给出了多包传输的网络控制系统模型。此模型可以用来分析系统的性能。