细观界面形貌与宏观构型对热障涂层界面应力的交互影响研究

热障涂层中陶瓷层界面处的应力应变场对其破坏起到至关重要的作用,但之前的研究并未考虑热障涂层宏观构型与细观界面的交互影响。本文建立了在轴向和周向具有不同波长的3D涂层界面有限元模型,分析了轴向波长和周向波长对涂层界面应力的影响规律,获得了轴向波长和周向波长对涂层界面应力综合影响的关系式。研究结果表明,减小轴向波长会增大涂层界面破坏的风险,增大周向波长能够同时减小周向和轴向的最大应力,有利于降低涂层界面破坏的风险;轴向波长为0.051 mm,周向波长为0.030 mm时,周向最大应力最小,为243.1 MPa;周向波长和轴向波长均大于0.03 mm时,周向与轴向应力差值小于40 MPa,界面应力分布的均匀性较好。本文研究为涂层制备时的界面优化设计提供了理论基础。

总气压对直流反应磁控溅射制备TiO_2薄膜的光学性质的影响

用DC(直流 )反应磁控溅射设备在硅基底上制备TiO2 薄膜 ,在固定电源功率、氩气流量 4 2 .6sccm、氧流量 15sccm、溅射时间 30min的条件下 ,通过控制总气压改变TiO2 薄膜的光学性质。应用n&kAnalyzer12 0 0测量 ,当总气压增加时薄膜的平均反射率降低 ,同时反射低谷向短波方向移动 ,总气压对消光系数k影响不大 ;随着总气压的增加薄膜的折射率出现了下降的趋势 ,但当总气压达到一定量值时折射率的变化趋于稳定。通过XRD和SEM表征发现 ,随着总气压的增加TiO2 的晶体结构由金红石相向锐钛矿相转变 ,薄膜表面的颗粒度大小由粗大变得微小细密。

双层TiO_xN_y光谱选择性吸收薄膜特性的研究

应用直流反应磁控溅射设备在铜基底上制备双层TiOxNy选择性吸收薄膜。当第一层薄膜的制备参数不变时,研究了第二层薄膜中N2流量参数对双层薄膜反射率的影响。结果表明,当第二层薄膜氧氮比为1∶1时具有较好的光谱选择吸收特性,并测试了该样品的太阳吸收率和发射率分别αs=0.920、ε=0.03。

温度对直流反应磁控溅射制备TiO_2薄膜光学性质的影响

应用DC(直流 )反应磁控溅射设备在硅基底上制备TiO2 薄膜 ,在固定的电源功率下 ,氩气流量为 4 2 .6sccm ,氧流量为 15sccm ,溅射时间为 30分钟的条件下 ,通过控制温度改变TiO2 薄膜的光学性质。应用n&kAnalyzer 12 0 0测量 ,当温度增加时薄膜的平均反射率降低同时反射低谷向长波方向移动 ;温度对消光系数k影响不大 ;当温度低于180℃薄膜的折射率变化不大 ,当温度达到 2 4 0℃左右时薄膜的折射率明显降低。通过XRD和SEM表征发现 ,随着温度的增加TiO2 的晶体结构由混晶变为单一的锐钛矿相 ,薄膜表面的颗粒由多变少 ,表面形貌由粗糙多孔变得细腻平滑。

直流反应磁控溅射相关工艺条件对TiO2薄膜反射率性质的影响

应用直流反应磁控溅射设备在硅基底上制备TiO2薄膜,利用n&k仪对薄膜的反射率进行检测,结果表明TiO2薄膜可以作为太阳电池减反射薄膜应用,并且通过改变工艺条件可以调控薄膜的反射低谷。当总压强为2×10-1Pa、O2流量为15 sccm、靶基距为190 mm、温度为60℃的条件下制备的TiO2薄膜的减反射效果最好。

基于反应气体和生长温度的Nb掺杂TiO_2薄膜相图研究

应用射频磁控溅射设备在超白玻璃和石英玻璃等非晶基体上生长Nb掺杂TiO2薄膜。在固定的电源功率、频率、靶基距和溅射时间的条件下,通过改变基体温度、反应气体及其含量,可以得到相对准确的晶相分布图。在还原气体环境随着基体温度的增加得到了金红石相的Nb掺杂TiO2薄膜;在氧化气体环境中,不同的基体温度和不同的氧化气体含量能够生长出较为纯净的锐钛矿相及锐钛矿相和金红石相的混相。通过此相图的研究能够为制备良好的透明导电薄膜奠定实验基础。

纳米TiO_2薄膜的应用机理研究

纳米 Ti O2 薄膜是近几年才发展起来的一种新型材料。本文介绍了 Ti O2 的三种晶型和它们的物理参数及性质 ,并对纳米 Ti O2 薄膜在光催化、光降解 ,新型太阳电池 。

基体结构对Al/BN涂层性能的影响

Al/BN涂层是一种适用于450℃以下的可磨耗封严涂层,常应用于燃气轮机压气机部位的气路封严。等离子喷涂Al/BN涂层在机械加工后常出现涂层表面疏松及涂层表面粗糙度不均匀的现象,在服役过程中会出现不可预料的涂层脱落以及粘附叶片等现象,影响发动机性能和可靠性。本文针对等离子喷涂Al/BN可磨耗封严涂层开展热喷涂工艺研究,对涂层显微组织、拉伸结合强度、硬度等性能检测及评价,并着重研究基体材料结构对涂层性能的影响,结果表明相对于平板试片,带有螺纹结构试片的涂层结合强度稍高,但其Al/BN涂层与底层厚度不均匀,造成结合强度值波动较大。

热喷涂层残余应力影响因素的研究

采用盲孔法测量了Ni Cr Fe Mo涂层的残余应力,得出Ni Cr Fe Mo涂层的残余应力分布规律,并且从涂层的厚度与到边缘的距离两方面分析影响残余应力的因素。发现Ni Cr Fe Mo涂层的残余应力主要为压应力,应力值从中间向边缘处减小,而在涂层的边缘附近残余应力又增大;Ni Cr Fe Mo涂层的残余压应力随涂层厚度的增加而先增加后减小,在其中间的某厚度压应力达到最大值;试件尺寸的大小影响残余应力的变化范围。

表面涂层抗疲劳制造技术

本文首先介绍了表面涂层的功能及其制备方法,着重对涂层各种制备方法的优缺点进行了讨论。其次介绍了涂层的主要失效形式,主要分为强度失效,磨损失效和腐蚀失效。最后介绍了涂层性能的评价方法,从涂层的微观结构,与基体的结合强度,硬度,耐腐蚀,抗高温,残余应力等性能指标提出了涂层性能的评价方法。

双层Nb掺杂TiO_2薄膜的导电性研究

采用射频磁控溅射的方法通过改变氧分压和基体温度在非晶超白玻璃上沉积了一系列Nb掺杂Ti O_2薄膜,富氧状态下的薄膜为锐钛矿相且绝缘,少氧状态下的薄膜为金红石相但电阻率太大。采用双层膜的结构,首先将在非晶基体上沉积一系列在富氧状态下得到的的锐钛矿相Nb掺杂Ti O_2薄膜为种子层,然后在种子层上外延一层少氧状态下的Nb掺杂Ti O2薄膜为表层,得到的薄膜具有良好的导电性。

谈《机械设计》教学改革

机械设计作为一门专业基础课,需要多学科的基础,也对以后专业课的学习起着至关重要的作用。但当代大学生对这门课的学习积极性不高,知识灵活运用能力较差,面对实际问题更是理不清头绪。因此我们应该以怎样的姿态面对这些问题?怎样才能调动学生们的积极性和主动性,怎样才能提高教学效果?这是当代教学改革一个非常值得探讨的话题。对这些问题做简要分析,并对未来可实施的改革措施进行探讨。

Nb掺杂锐钛矿相和金红石相TiO_2的第一性原理计算

本论文基于密度泛函理论的第一性原理,建立了合理的结构模型和计算参数。在相同的摩尔掺杂率下,从理论上计算并分析了锐钛矿相及金红石相TiO_2:Nb的能带结构、态密度、介电常数、反射率和吸收强度。结果表明,锐钛矿相比金红石相TiO_2:Nb具有更好的光催化性和在可见光内透过率更高。

我国农业机械化评价指标体系设置研究

农业机械化指标体系的准确设置和正确运用将有助于评价标准的统一性 ,便于使用同一的计量尺度计算和分析农业机械化的作用效果 ,评价农业机械化发展水平。本文通过对农业机械化评价指标体系的属性、功能以及量化标准的理论研究与分析 。

液体喷射环流反应器的研究(Ⅱ)——对羟基苯甲醛合成中氧化过程的应用

在直径349毫米液体喷射环流反应器(LJLR)中对4-羟基苯甲醛合成的氧化过程进行了研究。在优化的催化剂、碱量、反应时间和温度条件下,考察了LJLR不同操作条件对反应结果的影响,为工业生产提供了实验数据。

TiO_2双层薄膜电极与背反射共构DSSC制备及表征

提出并设计制备了一种新型的染料敏化太阳能电池(DSSC)的结构.该结构是在DSSC的光阳极上通过丝网印刷技术制备由尺寸不同的纳晶粒子构成的双层纳米晶TiO2薄膜,并在DSSC对电极的背面置放一层镀银反光膜.采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线电子衍射仪(XRD)等手段分析了双层纳米晶TiO2薄膜的结构和形貌.通过实验,获得了双层纳米晶TiO2薄膜的最佳膜厚,分析了镀银反光膜的反光率.研究结果表明:在AM1.5、光强100 mW/cm2的模拟太阳光下测试,这种新型结构的开路电压、短路电流、填充因子分别为0.75 V,11.17 mA/cm2和0.523;光电转换效率达到4.38%,比相同条件下传统的三明治型结构提高了2.41%.

氧流量对直流反应磁控溅射制备TiO_2薄膜的光学性质的影响

应用DC(直流)反应磁控溅射设备在硅基底上制备TiO2薄膜,在工作压强为2.0×10-1Pa,氩气流量为42.6 sccm,溅射时间为30 min的条件下,通过控制氧流量改变TiO2薄膜的光学性质。应用n&k Analyzer 1200分析器测量,当氧流量增加时薄膜的平均反射率降低,同时反射低谷向中心波长(550 nm)处移动,薄膜的消光系数k有增大的趋势,但对薄膜的折射率影响不大。通过XRD和SEM表征发现,随着氧流量的增加金红石相的TiO2增多,并且表面趋于致密平滑。

靶基距对直流反应磁控溅射制备TiO_2薄膜光学性质的影响

应用DC(直流)反应磁控溅射设备在硅基底上制备TiO2薄膜,在固定的电源功率下,氩气流量为42.6sccm,氧流量为15sccm,溅射时间为30min的条件下,通过控制靶基距改变TiO2薄膜的光学性质。应用n&kAnalyzer1200测量,当靶基距增加时薄膜的平均反射率降低,同时反射低谷先短波后长波之后再短波;靶基距对消光系数k影响较大;随着靶基距的增加薄膜的折射率出现了下降的趋势,但当靶基距达到一定的量值时折射率的变化趋于稳定。通过XRD和SEM表征发现,随着靶基距的增加TiO2的晶体结构由金红石相向锐钛矿相转变,薄膜表面的颗粒度大小由粗大变得微小细密。

X射线衍射法残余应力检测的误差影响因素分析

对DST-17型应力仪进行材料残余应力测量分析,通过对标准试样的测量比较,分析了ψ角个数,准直管直径及探测器种类对X射线衍射法应力检测测量误差的影响。实验结果表明:ψ角个数对测量误差波动的影响较小,随ψ角个数的增加测量误差有小幅度减小最后趋于稳定;准直管直径对测量误差有较明显的影响,1 mm直径准直管测量误差以及误差波动较大,2 mm直径准直管的测量误差和3 mm直径准直管的测量误差基本相同。SDD探测器的测量误差比线性阵列探测器的测量误差小一些,探测器的类型对误差的波动没有显著影响。

钛合金表面等离子喷涂NiCrAl涂层残余应力检测及模拟研究

使用ASM2—3一X应力检测仪,利用盲孔法研究钛合金表面喷涂两种厚度NiCrAl涂层的残余应力分布情况。通过测量盲孔周围残余应力释放形成的应变得到平均主应力,并利用ANSYS有限元软件生死单元技术模拟仿真。实验与模拟结果表明:在一定厚度内,涂层残余应力为压应力,并随着厚度的增加而增大;同时残余应力的分布与试件的形状尺寸有关且在边缘附近位置有显著的应力集中现象。