钛金属薄膜上两种短链自组装分子膜的制备与摩擦特性

采用自组装技术在钛金属薄膜上制备了两种分子链长相同、官能团不同的自组装分子膜,并对其进行了不同时间的紫外照射.对钛金属薄膜和自组装分子膜进行了表征和摩擦特性测试,研究了紫外照射、官能团、滑动速度和载荷对自组装分子膜摩擦特性的影响.结果表明:通过紫外照射钛金属薄膜表面羟基化、自组装分子水解及自组装分子缩合可在钛金属薄膜上制备结构致密的自组装分子膜.制备的两种短链自组装分子膜可降低钛金属薄膜的摩擦特性,APS自组装分子膜的摩擦特性优于MPS自组装分子膜的摩擦特性.紫外照射5 min的自组装分子膜表面吸附的有机杂质被蒸发掉.对针尖的黏着力减小,从而导致针尖的变形减小,摩擦力最低.而紫外照射15 min的自组装分子膜致密的网状结构被破坏,减弱了自组装分子膜的润滑效应.两种自组装分子膜的摩擦力随着滑动速度的增加略呈上升趋势,随着载荷的增加略呈下降趋势,但是变化不大.

OTS自组装分子膜改性处理钛金属的摩擦学特性研究

采用自组装技术对钛金属表面进行改性处理,并对制备的试样进行紫外照射;用原子力显微镜对试样的表面形貌进行表征;用微摩擦磨损试验机测试OTS自组装分子膜改性处理的钛金属表面的摩擦学特性,并研究了紫外照射处理的影响。结果表明:经OTS自组装分子膜改性处理的钛金属表面平整均匀,且摩擦学特性显著改善,摩擦因数小于钛基底;紫外照射可有效地提高OTS自组装分子膜改性处理的效果,减小了有机杂质的粘着效应;钢球与OTS自组装分子改性处理试样间的摩擦因数随载荷的增大而增大,这取决于边界润滑膜是否发生失效。

基于自组装技术改性处理镁和铝金属的摩擦学特性研究

采用自组装技术对镁、铝金属表面进行改性处理,并对制备的试样进行紫外照射。利用接触角测量仪、原子力显微镜和UMT-2型微摩擦磨损试验机对制备的试样进行表征和摩擦学特性测试,分析了载荷、滑动速度以及紫外照射对试样摩擦学特性的影响。结果表明,经OTS自组装分子膜改性处理的镁、铝金属表面平整均匀,具有疏水特性和良好的摩擦学性能。Si3N4球与OTS自组装分子改性处理试样间的摩擦系数随载荷和滑动速度的增大而增大。紫外照射5min可有效地提高OTS自组装分子膜改性处理的效果,减小了有机杂质的粘着效应。改性处理的镁、铝金属表面在降低摩擦系数的同时,摩擦副的耐久性显著提高。

等离子体氧化和自组装技术改性铝合金的摩擦学特性

对制备的铝合金试样进行等离子体氧化,并采用自组装技术对氧化的表面进行改性处理。利用接触角测量仪、原子力显微镜和UMT-2型微摩擦磨损试验机对制备的试样进行表征和摩擦学特性测试。结果表明:经等离子体氧化的铝合金表面平整均匀,在降低摩擦因数的同时,提高摩擦副的耐久性。OTS自组装分子膜改性处理的氧化表面具有疏水特性,摩擦学性能显著提高。

基于自组装技术改性处理钛金属的摩擦学特性研究

为了使钛金属应用于具有相对运动的摩擦副,采用自组装技术对钛金属表面进行改性处理,并对制备的试样进行紫外照射。利用接触角测量仪、原子力显微镜和微摩擦磨损试验机对制备的试样进行表征和摩擦学特性测试,探讨不同方法进行钛金属表面羟基化的作用效果,并分析载荷、滑动速度以及紫外照射对试样摩擦学特性的影响。结果表明:Piranha溶液结合紫外照射能有效地提高钛基底的羟基化程度,经FOTS(Perfluorooctyltrichlorosilane)自组装分子膜改性处理的钛金属表面平整均匀,具有疏水特性和良好的摩擦学性能。Si3N4球与FOTS自组装分子改性处理试样间的摩擦系数随载荷和滑动速度的增大而增大。紫外照射5min可有效地提高FOTS自组装分子膜改性处理的效果,在降低摩擦系数的同时,薄膜也具有良好的耐久性。

机械类研究生创新能力培养的现状与研究

研究生的创新能力,是当前研究生教育改革与发展的重要主题。由于课程设置不合理,教学内容和教学手段过于形式化,科学研究的环境有限,缺乏合理、有效的评价机制,束缚了研究生的创新能力的培养。而改变机械类研究生创新能力培养的现状则需要通过改革培养计划,优化课程设置;改革研究生教学,优化教学模式;建立新的研究生科技创新体系以及设置合理、有效的评价机制,完善创新激励机制。

离子束增强沉积纳米金属薄膜的摩擦特性

在原子力显微镜上对采用离子束增强沉积方法制备的4种纳米金属薄膜的摩擦特性进行了研究,分析了载荷和滑动速度对金属薄膜摩擦特性的影响,并对4种纳米金属薄膜的特性进行了比较。结果表明:铜薄膜的摩擦力随着滑动速度的增加而基本保持不变,镍薄膜的摩擦力随着滑动速度的增加而略有增加,钛薄膜的摩擦力随着滑动速度的增加而显著增加,而铝薄膜的摩擦力随着滑动速度的增加而减小;4种纳米薄膜的摩擦力均随着载荷的增大而增大,并且都存在一个载荷值,超过这个值,接触刚度增大,摩擦力急剧增加;4种薄膜中,铜薄膜的摩擦力最小,铝薄膜在载荷较大时的摩擦力最大;4种纳米金属薄膜摩擦特性的差异与薄膜的结构、形貌特征有关。

近固壁微米尺度空泡溃灭的数值研究

考虑空泡表面张力、液体黏性和气体可压缩性,采用VOF多相流模型对近固壁微米尺度空泡在静止流场溃灭过程进行了数值研究.获得了近固壁空泡溃灭过程的流场细节,分析了空泡与固壁的无量纲距离γ对空泡溃灭过程动力特性的影响,并揭示了不同γ条件下的固壁空蚀破坏机理.计算结果表明:随着γ的减小,泡心向固壁移动的趋势明显,射流形成前空泡上部高压区内压力减小,空泡溃灭时间延长,最大射流速度减小.模拟结果验证了空泡溃灭将产生冲击波和高速微射流,二者均会在固壁面产生脉冲压力,其是造成壁面损伤的两种主要原因.参数γ对固壁的空蚀破坏机理有重要影响.与微射流机制相比,以冲击波机制为主的空蚀破坏更显著.微射流冲击固壁的作用半径为10μm左右,将引起固壁"点"蚀坑的出现.当γ=2.0时,冲击波扫掠壁面的范围相对较广,有效作用半径约为1 mm,其导致固壁产生较大圆形蚀坑,且中心空蚀严重.

官能团对自组装分子膜摩擦特性的影响

在原子力显微镜上,对分子链长相同、官能团不同的两种自组装分子膜的摩擦特性进行了研究,分析了载荷和滑动速度对自组装分子膜摩擦特性的影响.结果表明:自组装分子末端官能团的化学活性越强,形成的自组装分子膜的团簇特征越显著;对于两种短链自组装分子,摩擦力随着载荷的增大而增大,而滑动速度的影响在自组装分子末端官能团化学活性较大时才表现出来.形成结构稳定的自组装分子膜后,摩擦力比成膜初期的自组装分子膜显著降低,具有减摩效应.具有较强化学活性官能团的自组装分子膜,当载荷增加到一定值以后,会失去减摩效应,其化学活性越强,摩擦力越大.

磁致伸缩仪超声空化流的三维非定常数值模拟

采用Singhal完全空化模型和SSTk-ω湍流模型结合动网格技术对磁致伸缩仪超声空化流进行三维非定常数值模拟。计算结果表明,由于变幅杆高频振动,在靠近试样表面附近局部流场的压力和空泡体积组分变化具有周期性,压力波动的最低值可达到汽化压力,该局部流场可发生空化。由于空化,试样表面压力波动具有脉冲特征。压力和空泡体积组分在试样表面近似呈环形分布。在同一环形区域内,压力和空泡体积组分存在无规律断续脉动。试样表面中心区域空泡经历两次振荡后溃灭,产生强烈脉冲压力,最大脉冲压力可达约14MPa。脉冲压力在试样表面按间隔环形区域分布,且随试样振动在相邻环形区域上交替出现。在磁致伸缩仪超声空化流场中,试件表面可近似多个声波发生源,各声波传播时相互叠加和干扰。在声波传播的过程中压力衰减很快,只是在距试样表面约20mm内,压力有明显波动。

离子束增强沉积Ni、Ti纳米金属薄膜的表面形貌与摩擦特性研究

在原子力显微镜上对采用离子束增强沉积方法制备的N i、Ti纳米金属薄膜的形貌进行了观察,应用分形理论分析了薄膜表面的分形特征,并且对金属薄膜的纳米摩擦特性进行了研究,分析了载荷和表面力对金属薄膜摩擦特性的影响。结果表明,Ti薄膜晶粒细小,表面平整,而N i薄膜表面粗糙。N i、Ti沉积薄膜表面具有显著分形特征,各向同性。N i、Ti纳米薄膜的摩擦力均随载荷的增大而增大,并且都存在一个临界载荷值,超过这个值,摩擦力急剧增加。将分形理论和接触力学JKR模型结合,对纳米金属薄膜摩擦的临界载荷进行的预测与实验结果具有相同的趋势。

微课设计和制作在机械制图课程中的探讨

作为一种新型的数字化教育资源,微课为大学生供了一个自主的、个性化的和移动的学习途径。本文结合理工科院校机械制图课的课程特点,探讨了其微课的设计和制作,为相关课程的优质微课制作提供参考。

复合自组装分子膜的摩擦特性研究

本文采用自组装技术制备了三氯十八硅烷(octadecyltrichorosilaneOTS) 3 胺基丙基 三甲氧基硅烷(3 amino propyltrimethoxysilaneAPTMS)和APTMS OTS复合自组装分子膜,在原子力 摩擦力显微镜上对薄膜的摩擦特性进行了测试,并与OTS和APTMS自组装分子膜(self assembledmonolayersSAMs)进行了对比。结果表明,OTS APTMS复合自组装分子膜因既保持了一定的键合强度又增加了自组装分子的流动性,使其摩擦力显著降低。复合自组装分子膜的摩擦力随着载荷和滑动速度的增大而增大,这与自组装分子的受力响应和弛豫特性相关。合理地设计自组装分子膜可有效地减小摩擦。

磁致伸缩仪超声空化流的数值研究

基于CFD方法采用"Singhal完全空化模型"及动网格技术对磁致伸缩仪超声空化流进行数值计算。结果表明,变幅杆高频振动引起试样表面附近局部流场发生空化,且在试样表面形成脉冲压力;压力与空泡体积组分在试样表面近似呈环形分布,并随试样振动,二者周期性变化。试样表面中心区域空泡经两次振荡后溃灭产生强烈脉冲压力,峰值可达5 MPa;脉冲压力在试样表面按间隔环形区域分布,且随试样振动在相邻环形区域交替出现。随超声波在空化流场中传播声压快速衰减;压力只在距变幅杆端面约20 mm内波动明显,振幅从25μm增大到30μm时试件中心区域脉冲压力增大;振幅增大到35μm时空化效果增强,试件中心区域所受脉冲压力作用减弱。

机械设计基础课程思政教学法研究

机械设计基础是工科机械类专业必修的基础课程之一。在开展课程思政教育的大背景下,如何在逻辑性极强的知识点中充分提炼思政元素,并通过特定的教学模式和方法将其合理融入到课堂教学中是亟待解决的一个问题,也是阻碍工科类课程思政建设的痛点所在。该文以机械设计基础课程中的“螺栓联接”章节为例,介绍课程思政元素的提炼过程,并结合课堂教学活动探讨思政元素与教学过程的融合方法,通过案例分析总结和归纳出一类特定的课程思政教学法,为其他工科类课程开展课程思政建设提供参考思路。

普旋道次曲线轨迹对成形影响分析

板坯拉深旋压是弹塑性变形过程，变形过程受众多复杂物理条件及几何变形条件影响。而道次曲线形状及旋轮运动轨迹是影响成形的关键因素。本文通过使用ＸＫ２０－１ 型数控／录返旋压机编制各种不同形状的道次曲线进行普旋加工， 分析其对成形的影响， 并提供合理道次成形曲线以供参考。

基于客户/服务器模式的远程控制系统

随着计算机和远程通讯为代表的信息技术的飞速发展和广泛应用,使远程监控、远程教育、远程贸易和服务成为可能。提出了一种基于客户/服务器模式的交流伺服控制器的远程监控系统,阐述了其体系结构及各部分功能,并开发了基于TCP/IP协议的远程通信实用程序。

数控旋压图形编程系统中渐开线道次规划

介绍了旋压加工中渐开线道次规划的基本原理，讨论了具体实现渐开线道次图形编 程的主要问题，并在 Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下，采用面向对象的程序设计语言ＶｉｓｕａｌＣ＋＋６．０实现了渐开 线道次图形编程．

Windows环境下数控旋压机床图形编程系统

详细介绍了一种Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下，采用 ＶｉｓｕＡｌ Ｃ＋＋高级语言开发的数控旋压机床图形 编程系统．该系统在工业个人计算机上使用，具有良好的图形用户界面．可在屏幕上方便地绘 制普通旋压各种零件芯模、道次曲线，并生成相应零件的加工数据文件．

旋压机床的自学习运动控制

提出了旋压机床的自学习运动控制方法及其结构方案，讨论了具体实现中要解决的主要问题，并给出了解决的途径。