激光能量密度对尼龙12/HDPE制品尺寸的影响

为了研究激光能量密度对尼龙12/高密度聚乙烯(HDPE)制品尺寸的影响,基于选择性激光烧结快速成型技术,利用CO_2激光对尼龙12/HDPE粉体材料进行了激光烧结成型试验,并用扫描电镜分析了烧结层中尼龙12/HDPE的显微组织。结果表明,随着激光功率/扫描速率(P/v)的增加,烧结件的翘曲量逐渐增大;较佳的成型激光能量密度为P/v=0.8%,此时的翘曲量约为0.4mm。该结果对复合尼龙粉末的激光烧结的研究是有帮助的。

基于RE/CFD带分流叶片离心泵叶轮快速开发

针对带分流叶片离心泵叶轮结构复杂,传统水力设计需要设计者具有丰富的经验,开发周期长,成本高,很难适应产品快速开发需求的问题,采用逆向工程技术与计算流体力学(CFD)技术相结合的叶轮快速开发方法.利用ATOS流动式光学扫描仪对IS80-50-200型离心泵的带分流叶片叶轮进行数据测量,测量的点云导入CATIA中精确完成逆向建模,然后利用CFD软件Fluent对建立的模型进行额定工况下全流场的数值模拟来进行评价,对模拟结果中的相对速度,静压进行分析.结果表明,叶轮设计满足要求,此设计方法缩短了产品开发周期,降低了叶轮的设计成本.

飞秒激光作用下薄膜的热力学研究

为了描述飞秒激光与金属薄膜相互作用过程中的非平衡传热现象,采用有限差分的方法对金属薄膜内的温度场进行了1维数值模拟。对双温模型中电子-晶格耦合系数G、激光脉宽和电子的弹道运动等因素对金属薄膜表层电子和晶格温度的影响进行了理论分析。结果表明,G影响材料表面电子的温升,电子和晶格温度平衡时的延迟时间随着G的增大而减小,二者呈指数变化关系。这一结果对改善半导体元件中薄膜的温升是有帮助的。

Cu薄膜的瞬态反射率及退火处理的影响

为了研究激光辐照金属薄膜后的超快热化动力学过程,利用磁控溅射技术在玻璃衬底上制备了Cu薄膜样品,同时取部分样品进行不同温度的退火处理.运用飞秒激光泵浦-探测技术观测了薄膜表面的反射率变化,研究了薄膜退火处理对反射率的影响.结果表明:飞秒激光作用下,Cu薄膜的瞬态反射率曲线分为稳定、快速上升、衰减和恢复4个阶段;退火处理对反射率曲线的峰值和衰减阶段的时间有影响,退火温度越高,反射率变化的峰值越小,衰减阶段所用的时间越长,即电子的冷却速率越慢;基于双温模型预测的电子温度与试验结果大致吻合,但是预测的电子冷却时间比试验要长.

飞秒激光作用下铁磁薄膜的热化动力学分析

为了研究铁磁薄膜材料在飞秒激光作用下的热化动力学过程,采用有限差分法对三温(3T)模型进行了数值求解,并结合飞秒抽运探测实验进行了分析。引进一个相当于自旋比热容常数的系数来描述自旋比热随自旋温度的变化趋势,对其合理性进行了详细研究。首先对镍铁合金薄膜在抽运激光下反射率变化进行了测量和模拟,修正后的模型模拟结果和实验结果吻合得较好,进一步研究了反射率变化峰值随激光功率的变化情况;其次对不同厚度的镍薄膜的超快热化动力学进行了分析,当薄膜厚度小于光透深度时,电子、自旋的峰值温度以及系统达到平衡时的温度显著升高,当薄膜厚度大于光透深度时,薄膜厚度的增大对热化动力学过程影响不大。