MOCVD的气动控制回路设计

介绍了MOCVD（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）液态源金属有机物化学气相沉积设备，研究设计了基于PLC和触摸屏的全自动气动控制回路，实现了对装置中气动元件的自动控制。该方法提高了MOCVD设备的自动化控制水平和安全可靠性，确保了工艺的重复性和稳定性。     

大动态范围高精度激光透射率测量系统

透射率在光学领域中有着重要的用途,为了精确 的测量物体的透过率,本文基于自 相关检测原理设计了一套大动态范围高精度激光透射率测量系统,在分析噪声的基础上,计 算了最小可探测光功率,确定了测量的动态范围;同时分析计算了系统信噪比改善程度,最 终实现高精度测量。本文以635nm半导体激光器为光源,使用光电二极管为探测器,采用锁 相放大器对微弱探测信号的提取和对干扰信号的抑制,搭接了测量系统,通过分析计算得到 待测样品的透过率,并通过改变信号调制频率和锁相放大器的时间常数来观察其对信噪比影 响,最终选择调制信号频率在1000 Hz,锁相放大器时间常数为30ms 的情况下测量,实验表明 ,系统可测量透射率的范围为0.000%~100%,测量误差范围为1%。 对于其它波长或其它微弱信号构成的测量系统的动态范围和精度的分析具有借鉴意义。     

散射测量中的相关检测算法

为了提高系统的集成度,降低测量成本,用LabVIEW软件代替测量系统中的硬件锁相放大器,进而实现超光滑光学表面光散射参数的高性价比的准确测量。设计一种用于检测微弱散射光信号的测量系统,该测量系统由光路、光电探测、数据采集与控制、相关检测算法软件等部分组成。在分析测量系统原理的基础上,研究基于LabVIEW软件平台的锁相算法,提出在微弱光电信号检测中利用软件实现锁相检测的技术,并对其进行仿真实验分析。结果表明:当被测信号频率为0.2 kHz,幅值为1.0 V,噪声幅值为0.5 V时,测量误差为0.1%;证明该方法可有效实现对被调制微弱光电信号的检测。     

正交切削加工有限元模型的建立及其关键技术

基于几种假设的基础上,建立了金属正交切削加工的热力耦合的有限元模型,并分析了正交切削有限元模拟涉及的关键技术。     

微量Y对Mg-5Al-0.8Zn-0.5Mn合金组织性能的影响

在熔炼过程中以Mg-Y中间合金形式加入稀土Y元素,研究0%～2.5%(质量分数,下同)范围内不同含量的Y对Mg-5Al-0.8Zn-0.5Mn合金显微组织、力学性能及腐蚀性能的影响。结果表明:经过适量稀土Y微处理后的合金材料具有细小均匀的铸态组织,平均晶粒尺寸维持在35μm左右。Y元素从0变化到2.5%过程中,合金室温力学性能在0～1.3%范围内增加,在1.3%～2.5%范围内降低,材料高温强度则一直呈现升高趋势。稀土Y对合金的腐蚀性能具有改善作用,当Y含量为1.0%时合金的耐蚀性能较好,过量加入Y元素对腐蚀性能有负面影响。     

Sb对Mg-3Sn-1.5Al-1Zn-1.2Si合金组织性能的影响

在熔炼过程中以单质形式加入Sb,研究了0~1.8%(质量分数,下同)范围内不同含量的Sb对Mg-3Sn-1.5Al-1Zn-1.2Si合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Sb能与Mg基体优先生成Mg3Sb2相,加入1.0%的Sb对Mg2Si相的汉字状结构变质作用显著,Mg2Si中的Si能与Sn发生取代反应,生成富Sn的Mg2(Si,Sn)。随着Sb的增加,铸态合金和挤压态合金的延伸率逐渐减小,而抗拉强度呈现先增加后降低的趋势,塑性和强度的最佳配合点约为1.0%,Sb含量的增加有利于改善Mg-3Sn-1.5Al-1Zn-1.2Si合金的耐热性能。     

往复挤镦对Mg-Sn-Al-Zn-Si合金组织性能的影响

将铸态Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-0.8Si镁合金进行往复挤镦变形,采用OM、SEM和EDS等分析合金组织,重点研究了往复挤镦对该合金显微组织、力学性能及断口形貌的影响。结果表明:多道次往复挤镦可显著细化实验合金的显微组织,经过挤镦变形后,平均晶粒尺寸由铸态的50μm细化至3μm左右,组织中的第二相被破碎且呈现弥散分布。往复挤镦可大幅度提高实验合金的力学性能,其硬度、抗拉强度和延伸率分别比铸态试样提高了47%、155%和110%,挤镦变形合金的拉伸断口出现大量韧窝,断裂方式为典型的韧性断裂。     

基于正交切削模型的铣削加工有限元仿真

以铲齿成形铣刀的使用寿命为优化目标,对刀具的几何角度、切削用量进行模拟研究。建立正交铣削加工模型来模拟仿真铣削过程,并对切削加工过程中所得到的一些基本物理量进行分析和讨论。从理论深度上把握切削加工的状态,为建立合适的加工工艺策略提供理论和技术上的支持。     

Al-Si中间合金对Al-Mg-Si系合金组织性能的影响

研究了Al-Si中间合金对Al-Mg-Si系铝合金组织性能的影响,并分析了Si的作用机理.结果表明:含18%Si的Al-Si中间合金对合金的铸态组织作用效果较好,并能合理改善材料的力学性能;随Al-Si中间合金中Si含量的增加,Al-Mg-Si系合金的耐腐蚀性下降,Si含量高于18%后下降显著;Al-Si中间合金中Si含量的增加,能提高Al-Mg-Si系合金的抗拉强度,Si含量高于20%后其抗拉强度开始下降.     

Mg-xSn-2Al-1.5Zn-0.8Si(x=3,5,8)合金的组织和性能

采用光学显微镜(OM),扫描电镜(SEM),能谱仪(EDS),X射线衍射(XRD)分析以及拉伸、全浸腐蚀等实验手段,研究了Mg-x Sn-2Al-1.5Zn-0.8Si(x=3,5,8;%,质量分数,下同)合金铸态下的组织和性能。结果表明:Sn元素与基体Mg生成Mg2Sn相,该相能阻断Mg2Si相的枝晶生长,并对铸态组织具有细化作用;随着Sn含量的增加,细化作用逐渐加强,但同时析出的Mg2Sn相增多,组织的均匀性下降。随着Sn的增加,合金延伸率逐渐减小,而抗拉强度呈现先升高后降低的趋势,过多的Sn对合金力学性能不利,Sn含量在5%时强韧性达到较佳配合;Sn含量为5%的合金耐高温性能较好,Sn含量为3%时耐高温性能较差。合金在腐蚀过程中,多数金属间化合物(Mg2Sn,Mg2(Si,Sn)和Mg2Si等)充当阴极相,Mg基体则充当阳极相,二者构成电偶腐蚀;Sn的加入使合金的耐蚀性能下降,特别是Sn含量超过5%时,耐腐蚀性能下降显著,腐蚀形貌特征从点蚀变为坑蚀。