Si3N4工程陶瓷基底金刚石涂层生长规律及性能

为了避免氮化硅材料因产生裂纹或延伸破裂等造成的失效,利用热丝化学气相沉积法(Hot filament chemical vapor deposition,HFCVD)在氮化硅基底上沉积具有高硬度的金刚石涂层,采用单因素影响试验,分别探究碳源浓度、腔室压力、基底温度对金刚石成膜过程的影响机制,探究微米和纳米金刚石涂层的最优生长工艺参数。利用拉曼光谱仪(Raman)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对不同参数制备出的金刚石的形核、表面形貌、薄膜质量、表面粗糙度等进行表征,利用洛氏硬度计分析膜基结合力。结果表明,腔室压力越大,活性物质到达基底的动能越小,不利于金刚石的成核和生长。生长速率和表面粗糙度主要受甲烷浓度的影响:甲烷浓度从1%到7%,生长速率从0.84μm/h上升到1.32μm/h;表面粗糙度Ra从53.4 nm降低到23.5 nm;甲烷浓度过高导致涂层脱落严重,膜基结合力变差;晶面形貌和金刚石含量受到基底温度的影响较为明显,随着温度升高,金刚石质量提高。综合基底温度、腔室压力对金刚石涂层的影响,确定最佳生长温度为900℃,气压为1 kPa。调节甲烷浓度1%为微米金刚石;甲烷浓度5%为纳米金刚石。研究方法可以优化在陶瓷基底上制备具有优异性能的金刚石薄膜的制备参数。

医用物资供应链物流管理模式下库位编码在医用耗材库房管理中的应用

目的探索库位编码在医用耗材库房建设中的应用与管理成效。方法2020年4月对我院医用耗材库房存储区域分类划分,设置物资库位,进行分类编码,将确认的库位导入医用物资供应链物流管理(SPD)系统,生成耗材的专属库位,有序进行库位排列。比较库位编码应用前后人均拣货时间、盘存时间和使用差错率等。结果基于SPD模式下的库位编码管理方法应用后,人均拣货时间由应用前的(5.55±1.26)min减少到(1.77±0.70)min,人均盘存时间由(27.00±2.31)min减少到(5.50±1.43)min,前后差异有统计学意义;使用科室差错率、投诉率分别由使用库位编码前的12.50%、20.00%,降低到使用库位编码后的4.65%、6.67%,库房管理员对于实施库位编码管理满意。结论SPD模式下库位编码的实施切实可行,使医用耗材库房管理更具规范性及科学性,提高了耗材管理精细化水平。

Si_(3)N_(4)基底表面粗糙度对HFCVD法制备金刚石薄膜摩擦学性能的影响

采用热丝化学气相沉积法(hot filament chemical vapour deposition,HFCVD)在不同表面粗糙度的Si3N4基底表面制备金刚石薄膜,并对薄膜的特性进行检测与分析。利用场发射电子扫描显微镜、原子力显微镜检测植晶后的Si3N4基底表面以及制备的金刚石薄膜表面形貌;利用多功能摩擦磨损实验机、探针式轮廓仪,在干摩擦条件下,测试金刚石薄膜的摩擦系数及磨损率。综合基底粗糙度对植晶质量的影响、金刚石薄膜表面形貌与摩擦磨损检测实验结果,确定了Si3N4基底表面粗糙度对金刚石薄膜耐磨性的影响。结果表明:基底表面粗糙度会影响植晶的均匀性及致密性,进而影响金刚石颗粒在基底表面的生长,同时基底的表面形貌也会复映在金刚石薄膜表面。表面粗糙度为0.15μm和0.20μm的基底所制备的金刚石薄膜拥有较好的耐磨性,可得到最低的磨损率1.75×10^(−7)mm^(3)/(m·N)和最低的摩擦系数0.078。

氮素在包气带与饱水层迁移转化的实验研究

为研究浑河流域沈阳城区段岩土中氮污染物形态的区域特征,从模拟污染来源、污染途径和污染介质的差异着手,通过2个土柱的动态实验,观察含氨氮污水在经过地下包气带与饱水层时的不同转化过程.依据研究区域水文地球环境化学特征,动态实验过程的监测指标包括氨氮,硝酸盐氮,亚硝酸盐氮,总铁,锰离子,高锰酸盐指数,pH,Eh值和ρ(DO)等.结果表明:在土柱Ⅰ包气带通气性良好的环境中,硝酸盐氮是污染地下水的氮素主要存在形态;在土柱Ⅱ饱水岩层缺氧的还原性环境中,氨氮是污染地下水氮素的主要存在形态;区域水文地球化学场及其岩层的岩性决定了氮的存在形态.

CVD复合涂层刀具在天然大理石切削中的磨损特性

目的分析CVD复合涂层刀具在天然石材加工中的磨损特性,探讨涂层刀具在石材加工中参数选择的合理性.方法使用CVD复合涂层刀具对天然大理石进行了高速铣削试验,利用测力仪测量出不同加工参数下的切削力,分析不同参数对切削力的影响,利用扫描电子显微镜观察刀具磨损形貌,通过能谱分析刀具组成.结果CVD复合涂层刀具切削天然大理石过程中,切削力随切削深度和进给速度的增大而增大,随主轴转速的增大而减小,切削深度对切削力的影响程度最大.刀具磨损量随主轴转速的增大而减小,与切削深度和进给速度之间为非线性关系,进给速度高于2 000 mm/min时出现整体磨损,磨损量不随进给速度的增大而变化.结论 CVD复合涂层刀具铣削天然大理石时的磨损机理是:涂层和刀具基体的机械损耗去除(剥落和崩刃)、高温下的氧化磨损和粘结磨损.由于工件和刀具表面存在摩擦产生热量,刀具涂层发生粘结磨损,在周期性冲击力作用下造成后刀面涂层和基体的机械损耗去除,裸露的刀具基体与空气中的氧发生氧化磨损,其中机械损耗去除磨损和粘结磨损伴随整个刀具磨损过程.

不同碳源浓度金刚石涂层刀具切削石材的性能研究

采用不同碳源浓度金刚石涂层刀具与未涂层刀具铣削石材,研究切削参数对切削力及加工表面质量的影响,分析刀具磨损机理,找到金刚石刀具最佳切削参数,进而实现切削优化。采用正交实验法,通过测力仪测量出不同刀具、不同切削参数下的切削力,测试已加工材料的表面粗糙度,观测刀具磨损情况。结果表明,对铣削分力Fx、Fz影响最大的是涂层碳源浓度;对铣削分力Fy影响最大的是切削深度;对表面粗糙度影响最大的是进给速度;当主轴转速达到n=3000 r/min、进给速度为vf=300 mm/min、切削深度d=1.0 mm、涂层碳源浓度为3%时,刀具切削性能最佳;3%涂层碳源浓度金刚石刀具较其他碳源浓度(含未涂层)刀具,加工后的石材表面粗糙度最低、切削力最小、耐磨性高,提高了加工精度,延长刀具的使用寿命。

高效铣削天然理石时TiCN/Al_2O_3涂层硬质合金刀具的磨损机制研究

采用TiCN/Al_2O_3涂层球头铣刀对天然理石进行高效铣削试验,利用扫描电子显微镜(SEM)观察涂层刀具的表面磨损形貌并基于能谱检测(EDS)分析刀具表面元素组成,并探讨刀具的磨损机制。研究结果表明,刀具磨损包括黏结磨损、磨粒磨损、氧化磨损和疲劳磨损;涂层刀具开始切削时,刀具后刀面出现粘结物和擦伤,在断续切削冲击的作用下造成后刀具材料的剥落;切削线速度较低时,切削系统振动增强,疲劳裂纹在基体内部的扩展降低了刀具基体强度,极易导致较大面积凿削式磨粒磨损,当切削线速度增大时,稳定阶段的磨损形式由凿削式磨粒磨损转变为擦伤式磨粒磨损,刀具磨损减轻;微振磨损的综合作用加剧了涂层刀具磨损,破坏涂层刀具的切削性能。

中国石油供给安全问题研究

石油供给安全是确保国家经济社会顺利发展的重要基础。近年来,我国国内石油产量不能满足需要,进口量不断增加,石油供给安全出现了一些新问题。我国应提高石油利用效率,增加对外投资,积极开发新能源,加快建设石油战略储备体系,更大范围地参与国际能源合作,努力构建我国石油安全的有效屏障。

CVD金刚石涂层刀具在石材铣削中的磨损特性研究

为了揭示CVD金刚石薄膜涂层刀具在硬脆材料切削中的刀具切削性能与磨损机理,利用不同沉积参数下的金刚石涂层刀具对天然石材进行了高效铣削实验。针对金刚石涂层刀具和未涂层硬质合金刀具的磨损周期和切削性能,分析刀具切削力和工件表面粗糙度随后刀面磨损面积的变化规律,总结刀具磨损机理。实验结果表明:金刚石涂层刀具切削寿命高于未涂层硬质合金刀具;金刚石刀具的磨损周期可以分为初始磨损区、稳定磨损区和加剧磨损区3个阶段,其中甲烷浓度为1%的金刚石涂层刀具寿命较长,切削性能稳定;金刚石涂层刀具的磨损机理主要包括裂纹作用下的涂层剥落、涂层内部晶间断裂和粘结磨损,其中裂纹作用下的膜-基涂层剥落磨损为刀具失效的主要磨损机制。

垃圾渗滤液对地下水污染的PRB实验研究

应用原位修复地下水的新技术———渗透反应格栅(PRB),以被垃圾渗滤液污染的地下水为研究对象,分别以粉煤灰和膨润土为反应介质,设计了两种可渗透反应格栅。实验结果表明:两种反应介质主要利用吸附特性去除靶污染物,对COD的去除率分别达到60%和50%以上,对Cr6+、NH4+的去除率均为50%左右,说明PRB技术处理垃圾渗滤液对地下水的污染是可行的。还简要分析了PRB技术在实验过程中存在的问题,以及影响PRB反应介质的主要因素。

基层医院医疗器械不良事件报告分析及监测工作模式

合格的医疗器械在使用过程中会发生医疗器械不良事件,在基层医院该项工作刚刚起步。通过对器械不良事件报告表的分析,探讨事件发生的原因,并阐述开展监测工作模式的探讨。

甲烷浓度对碳化硅基底金刚石薄膜摩擦性能影响

利用热丝化学气相沉积法(HFCVD)在碳化硅基底上制备金刚石薄膜,采用场发射扫描电子显微镜、拉曼光谱仪、原子力显微镜研究了在不同甲烷浓度条件下制备的金刚石薄膜表面形貌及物相组成,在干摩擦条件下通过往复式摩擦磨损实验测试并计算了已制备金刚石薄膜的摩擦系数和磨损率,结合物相分析及摩擦磨损实验结果分析了甲烷浓度的改变对金刚石薄膜摩擦磨损性能的影响。结果表明,由于甲烷气体含量的升高,金刚石薄膜结晶质量下降,薄膜由微米晶向纳米晶转变。摩擦磨损实验结果显示:3%甲烷浓度条件下制备的金刚石薄膜耐磨性较好,磨损率为2.2×10^(-7) mm^(3)/mN;5%甲烷浓度条件下制备的金刚石薄膜摩擦系数最低(0.032),磨损率为5.7×10^(-7) mm^(3)/mN,制备的金刚石薄膜的耐磨损性能相比于碳化硅基底(磨损率为9.89×10^(-5) mm^(3)/mN)提升了两个数量级,显著提高了碳化硅基底的耐磨性。

CVD氮化钛涂层刀具加工天然大理石的磨损特性

通过CVD氮化钛涂层刀具加工天然大理石的试验研究,对刀具的磨损特性以及不同加工参数与磨损面积的相关性进行分析。试验结果表明,CVD氮化钛涂层刀具加工天然大理石时主要磨损特性为切削刃的磨损区出现涂层的剥离、刃口区出现崩刃与机械犁沟等现象;切削深度、主轴转速与刀具磨损面积显著相关,其中主轴转速相关性较大;试验得到的刀具最优的参数组合为:主轴转速12 000 r/min、进给速度1 750 mm/min、切削深度1 mm。

生物医学信号相似性分析方法的研究

随着医学技术不断发展,生物医学信号逐渐成为医学方面的一项重要的诊断技术。由于生物体的复杂性,生物信号还具有随机性强、信号弱、噪声强、频率范围低、周期性等特点,这导致在相似性分析时面临很多困难。该文提出了窗口斜率特征提取法,通过确定参数窗口阈值和网格高度,利用相关公式进行计算,用斜率变化规律对比相似波形。

SiC基底HFCVD金刚石薄膜摩擦磨损性能

利用热丝化学气相沉积技术在碳化硅基底上制备微米金刚石薄膜、纳米金刚石薄膜和金刚石–石墨复合薄膜,采用扫描电子显微镜、原子力显微镜和拉曼光谱仪对不同金刚石薄膜的表面形貌和微观结构进行表征,通过摩擦磨损实验测试金刚石薄膜的摩擦系数并计算其磨损率,对比研究不同种类金刚石薄膜的摩擦磨损性能。结果表明:金刚石–石墨复合薄膜具有较好的摩擦磨损性能,薄膜表面粗糙度为53.8 nm,摩擦系数为0.040,和纳米金刚石薄膜(0.037)相当;金刚石–石墨复合薄膜的磨损率最低,为2.07×10^(−7)mm^(3)·N^(−1)·m^(−1)。在相同实验条件下,同碳化硅基底的磨损率(9.89×10^(−5)mm^(3)·N^(−1)·m^(−1))和摩擦系数(0.580)相比,所有金刚石薄膜的磨损率和摩擦系数均有明显提升,说明在SiC基体表面沉积金刚石薄膜能够显著提高碳化硅材料在摩擦学领域的使役性能。

基于DBSCAN算法的切削载荷状态智能识别算法

针对切削过程中的切削力状态识别以及切削参数的动态调整问题,提出了一种基于密度聚类算法的切削载荷智能识别算法;该方法通过对切削力载荷特性的识别、判断,使用密度聚类算法建立簇分类算法,以距离度量作为簇分类判据,以簇的核心点作为切削载荷学习对象,通过切削载荷理想值做出判断,实现对切削载荷的智能识别。论文应用该算法,结合Agent技术,对石材高速铣削条件下的切削力载荷状况进行了智能识别和可视化表述。研究表明,该算法能够实现对切削加工状态的智能识别与判断,并达到了对切削参数在线优化的目的,提高了加工效率与加工质量,为切削加工参数的智能优化奠定了理论基础。

山外山SWS-4000A血液透析机常见故障分析及解决方法

本文简单介绍了山外山SWS-4000A血液透析机在日常工作中常见故障的原理分析以及解决方法。

基于刀触点路径截面线法的不规则曲面锯切加工算法研究

为获得更高的不规则曲面加工效率,研究了一种基于刀触点路径截面线法的锯切加工算法.该算法在点云数据的基础上,通过截交面产生截交线;通过调整锯片直径、步长满足截面线最小曲率要求,拟合产生刀触点路径,计算刀位点路径.仿真实验表明,加工效率可提高4倍左右;而在实际加工实验中加工效率提高了5倍.3D-Z轴定向模型分析表明,实际加工模型最大偏差4.005mm,平均偏差0.929mm,模型中不存在过切区域,满足工业生产要求,但存在一定量的欠切区域.研究结果为后续研究奠定了良好基础.

基于ABAQUS的AlN绝缘涂层磨损机理仿真研究

氮化铝由于其优异的绝缘性和高硬度,被广泛用于绝缘涂层,有关氮化铝涂层的摩擦磨损研究较少,磨损去除机理尚不明确。本文基于ABAQUS有限元软件,采用Archard磨损模型和JH-2陶瓷损伤模型搭建了氮化铝涂层磨损模型,对氮化铝材料的磨损机理进行了研究。结果表明载荷与滑行距离是影响磨损的主要因素,氮化铝材料的磨损量随两者的增加而增加。根据材料的应力曲线变化将其分为完全破碎型、部分破碎型和弹性变形型,结合实验数据与三种类型材料的应力分析共同揭示了氮化铝材料的磨损机理。

煤矸石集料路面基层材料应用研究

煤矸石成分复杂,用于路面基层中存在压碎值偏高、施工易压碎、基层混合料强度偏低等问题.文中采用选择性破碎分选工艺制备煤矸石集料,研究了配合比、稳定类型对煤矸石集料路面基层材料的抗击碎性能、力学性能的影响规律.试验表明:选择性破碎分选工艺能显著降低煤矸石集料压碎值及热值指标,制备出高品质的煤矸石集料.虽然与天然碎石相比,煤矸石集料制备的路面基层材料强度偏低,不过10%粉煤灰掺入后,在基层混合料中起到了缓冲作用,使得煤矸石基层混合料击实后的级配变化率降低41.8%,显著改善煤矸石集料路面基层材料的抗击碎性;同时,7 d无侧限抗压强度提高30.9%,达3.52 MPa,28 d抗劈裂性能提高64.3%,达0.46 MPa,90 d抗压回弹模量提高11%,达1383 MPa,显著提高煤矸石集料路面基层材料的力学性能.