3D网状静电纺NC/GAP/nano-TATB纤维的表征及热化学性能

采用静电纺丝法制备了具有三维网络结构的硝化纤维素/聚叠氮缩水甘油醚/三氨基三硝基苯(NC/GAP/nano-TATB)复合纤维。采用差示扫描量热法(DSC)和热红外法(TG-IR)对复合纤维的低温热化学性能进行了研究。结果显示,每条曲线上只有一个放热峰,,NC、GAP和nano-TATB同时分解,而非单独分解。NC/GAP/nano-TATB(208.1 kJ·mol^-1)的活化能(Ea)低于nano-TATB(228.9 kJ·mol^-1),NC/GAP/nano-TATB(1.70 s^-1)的速率常数(k)高于nano-TATB(0.92 s^-1)。复合纤维比纳米TATB更容易被活化,分解速度更快。NC/GAP/nano-TATB热分解的主要产物为CO2、N2O、NO、CO、NO2、H2O,同时检测到─CH─、─CH2O、─C─O─C─片段。对比了复合纤维和NC/GAP和nano-TATB的能量和敏感性。NC/GAP/nano-TATB的燃烧室温度(Tc)高达1583℃,纳米TATB的加入有利于降低冲击敏感度。

含不同燃速催化剂的NC/GAP复合球形药的制备与热分解性能

为了改善燃速催化剂在固体推进剂药柱中的分散均匀性,提高其催化效率,采取内溶法分别制备了含燃速催化剂Fe2O3、Cu O、CNTs以及Cu2Cr2O5的硝化纤维素/聚叠氮缩水甘油醚复合球形药,并对其形貌、粒径、塑化性能、热分解性能等进行了测试与分析。结果表明,采取内溶法工艺制备的含燃速催化剂NC/GAP复合球形药,圆球化程度高,流散性好,球形药颗粒粒径可控;燃速催化剂以物理共混的方式引入NC/GAP复合球形药,对NC和GAP的分子结构未产生影响。另外,燃速催化剂的加入促进了NC/GAP球形药的热分解。含Fe2O3、CuO、CNTs以及Cu2Cr2O5的复合球形药比纯NC/GAP球形药的起始热分解温度分别降低12.15,15.38,15.42℃和13.97℃,其中CuO和CNTs的催化效果较明显。

聚叠氮缩水甘油醚改性NC的制备与性能

用聚叠氮缩水甘油醚(GAP)与4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)合成预聚物,再将预聚物上残存的-NCO与NC上残余的-OH反应得接枝聚合物。用FTIR、13C-NMR对接枝聚合物进行了表征。用万能材料拉伸试验机和动态热机械分析仪(DMA)测试了试样的力学性能及高低温动态力学性能。结果表明,当GAP的质量分数为50%时,产物的断裂伸长率提高至61.7%,高于NC的断裂伸长率(7.7%)。由损耗模量E″确定该配比下产物的高温玻璃化转变温度为83.4℃,远低于NC的玻璃化转变温度,且此时峰值最大为360.7MPa,说明改性后NC的链段柔顺性变好,断裂伸长率提高。低温玻璃化转变温度为-9.5℃,说明低温力学性能有所改善。

测试温度对nc-Si∶H膜光致发光特性的影响

利用常规等离子体化学气相沉积（ＰＥＣＶＤ）工艺制备了ｎｃ－Ｓｉ∶Ｈ膜，并对其光致发光（ＰＬ）特性从１０～２５０Ｋ温度范围内进行了变温测量．实验结果指出，随着测试温度升高，ＰＬ峰值能量发生了５４ｍｅＶ的红移，ＰＬ强度在Ｔ＞８０Ｋ后呈指数下降趋势．ＰＬ峰值能量的红移起因于带隙的收缩，而ＰＬ强度的减弱则是由于非辐射复合起了主导作用．

光子晶体对nc-Ge/Si岛发光增强的模拟

在Si基集成光电子学的发展中，高效的Si基光源是人们不懈追求的目标。但是Si材料的间接带隙特性导致其发光效率低，更谈不上受激发射。于是人们探索了多种Si基材料体系来提高Si材料的发光效率，并在不同程度上取得了重要的进展。在众多的Si基发光材料体系中，Ge／Si量子点材料，不仅生长工艺与标准的CMOS工艺有很好的兼容性，而且发光波长能够覆盖重要的光通信波段即1．3—1．55μm，因此成为实现Si基发光器件的重要途径之一。但是目前这种材料的发光效率仍很低，所以提高其发光效率自然成为人们关注的焦点。如果将光子晶体引入到nc—Ge／Si材料中，它不仅可以改变材料本身的自发发射特性，而且可以改变发射的光子的提取效率，从而使材料的发光效率得到增强。提出了在Ge／Si量子点材料中引入光子晶体结构来提高其发光效率，包括光子晶体点缺陷腔结构和带边模式工作的完整光子晶体结构，并从理论上分析了发光效率提高的原理。针对发光波长在1．5μm附近的材料结构，模拟出了相应的光子晶体的结构参数。从模拟结果可以看出，对于缺陷腔的光子晶体结构，采用单点缺陷微腔很好地实现了单模运作，但是微腔内有源材料的体积很小，因此得到的发光效率很低。而采用耦合缺陷腔的结构和H2腔都增加了腔内有源区的体积。但是耦合腔与H2腔相比，谐振腔模减少，主谐振模式的峰值强度增加，更容易实现单模发光。因而更适用于提高nc—Ge/Si的发光效率。而带边模式工作的光子晶体结构，尺寸较大，不需引入缺陷，工艺上更容易实现。

GAP改性单基球形药制备工艺研究

讨论含氮量、表面活性剂等对单基球形药形貌及密度的影响。结果表明,含氮量增加时,单基球形药密度增大,含氮量高的NC配方比含氮量低的配方制得的球形药成球率低;在GAP改性单基球形药制备中,表面活性剂浓度为0. 1 g/m L时球形药颗粒成型最好,浓度为0. 07 g/m L及0. 13 g/m L时产品拖尾现象明显,成球率较差。较高浓度表面活性剂下能制得粒径更小的球形药;脱水剂用量增加时,改性球形药的密度增大,脱水剂用量为17. 4 g时药粒表面光滑,圆度较高,脱水剂用量为8. 7 g和26. 1 g时,药粒表面存在较多凹坑。

纳米硅薄膜微结构变化对薄膜光电性质的影响

用退火的方法改变了纳米桂（nc－Si：H）薄膜的微结构。用Raman散射和共振核反应方法分析了薄膜的微结构变化。结果表明，薄膜的氢含量是影响薄膜光学带隙的主要因素，而薄膜的晶态体积比和晶粒尺寸是影响薄膜电导率的主要因素。

纳米硅带尾态能量分布及其光学带隙

假定纳米硅的格点势远小于晶界组元所形成的散射势垒，用Ｋｒｏｎｉｇ－Ｐｅｎｎｅｙ模型对纳米硅的带尾态进行计算，发现纳米硅带尾态并不连续。利用计算结果解释了纳米硅和微晶硅、多晶硅及单晶硅相比有较宽的光学带隙和较小的电导的现象。

电解加工阴极空间运动及其对成形规律的影响

从阐述电解加工整体叶轮过程中阳极和阴极的运动出发,对电解加工过程的阴极速度进行了分析,得到了影响电解加工间隙的速度分量;同时通过对展成电解加工特性的分析,对展成电解加工的成形规律进行了研究,推导出了侧面加工间隙的计算公式.试验结果验证了加工间隙计算公式的正确性,但同时也表明了型面加工余量的不均匀性.为此,提出了消除期望加工型面与实际加工型面加工误差的修正方案,即利用各运动轴的附加运动来消除加工余量的不均匀性,并在试验中加工出了符合要求的工件.

数控机床用磁悬浮系统自抗扰控制仿真研究

为了实现磁悬浮系统悬浮气隙的精确控制,提出运用自抗扰控制技术对横梁悬浮系统进行悬浮气隙控制,自抗扰控制器可以将系统模型参数变化和外扰作用均当作对系统的扰动而自动在线估计并予以补偿。对横梁磁悬浮系统建立的原始数学模型选择状态变量,得到系统的非线性状态方程,以线圈两端电压为控制量,设计悬浮气隙位置环和电流环双环自抗扰控制器,实现横梁悬浮系统的非线性控制。仿真结果表明,自抗扰控制具有良好的动态性能和抑制外来扰动能力,可以实现横梁无摩擦稳定悬浮。

数控机床用磁悬浮系统非线性动态积分滑模变结构控制

为了实现龙门数控加工中心磁悬浮系统悬浮高度的精确控制,并考虑到刀具切削工件过程中磁悬浮系统所受到扰动对悬浮高度的影响,针对被控对象的非线性磁悬浮模型,选择新的状态变量,通过状态变量之间的相互变换,将不规则的非线性磁悬浮模型转换成规则的仿射非线性的磁悬浮模型;针对该非线性模型设计了控制悬浮高度的非线性动态积分滑模控制器。在选取切换面时,考虑系统状态、输入、输入的一阶(或高阶)导数及其积分项,这使得趋近律中不连续项的影响有所转移,从而有效降低了滑模控制器抖振的发生;另外由于在滑模切换函数中加入了积分环节并且是对非线性被控对象直接进行控制,消除了滑模控制的稳态误差和系统模型的误差。仿真研究结果表明:所设计的动态积分滑模控制器比传统的滑模控制器更好地实现了系统的稳定悬浮,具有很强的抗扰性并能够使系统具有较高刚度。

基于ADAMS的数控插齿机加工精度研究

根据数控电子导套插齿机的结构特点,从齿轮侧隙对插削加工斜齿轮精度的影响角度出发,利用ADAMS软件对插削过程中齿轮侧隙的变化情况进行了分析,提出了转速变化影响侧隙位置的概念,并详细阐述了当插齿机转速变化时齿轮侧隙与加工精度的关系。

基于间隙特性的数控展成电解加工效率

为了提高数控展成电解加工的加工效率,以平面加工为例,研究了不同数控展成电解加工方式的间隙变化规律、电解速度分布和单位时间去除材料体积及其影响因素,并提出了通过离散化方法简化处理非平面问题,从而有助于在工艺设计阶段分析预测加工效率,选择最优的加工方式以提高数控展成电解加工的效率。

数控机床滚珠丝杠间隙的消除

滚珠丝杠螺母副及其支撑系统由于各种原因而产生各种形式的间隙,影响数控机床的运行精度和加工质量。文中根据滚珠丝杠的结构来分析各种间隙产生的原因,并有针对性地提出消除滚珠丝杠间隙的方法与具体步骤。

数控切割机共用割缝的应用

改变传统编程工艺 ,采用自动和手工编程方法相结合 ,实现共用割缝 ,以达到省工、省时。

CL-20基复合含能材料的制备及性能

为了提高2,4,6,8,10,12-六硝基-2,4,6,8,10,12-六氮杂异伍兹烷(CL-20)的安全性能,以硝化棉(NC)和聚叠氮缩水甘油醚(GAP)为复合包覆剂,采用水悬浮法对CL-20进行表面包覆。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)对样品的形貌、晶型和热分解性能进行表征,对包覆前后样品的撞击感度和力学性能进行了测试和分析。结果表明,NC和GAP成功包覆在CL-20的表面,所得CL-20/NC/GAP样品颗粒为类球形,中值粒径约为300μm。XRD结果表明,经过细化和包覆后,CL-20晶型没有变化,依然为ε型CL-20。特性落高由包覆前的17.3 cm和29.46 cm升高到了36.74 cm,力学性能也显著提高。DSC结果表明,与未包覆CL-20相比,CL-20/NC/GAP复合粒子的分解峰温、活化能、爆炸临界温度和自加速分解温度都得到了一定程度的提高。

从电主轴装备看高速数控机床发展趋势

本文通过介绍电主轴与直线电机结构和性能的优势,展示了在电主轴及直线电机装备下,当今国内外高速数控机床的新面貌,进而指出了我国高精、高速加工与国际间的差距,对我国高速数控机床产业提出几点建议,仅供同仁参考。

齿轮啮合侧隙对数控插齿机加工精度的影响

根据数控电子导套插齿机的结构特点,从齿轮侧隙对插削加工斜齿轮精度的影响角度出发,利用虚拟样机技术对插削过程中齿轮侧隙的变化情况进行分析,提出转速变化影响侧隙位置的概念,并详细阐述了当插齿机转速变化时齿轮侧隙与加工精度的关系。

基于间隙控制技术的数控电解加工机床能耗研究

以电解加工平面为例,通过理论和试验研究得到电解加工中加工间隙与加工电流的关系式,提出一种基于电流信号的间隙控制系统,实时获取加工过程中的运动状态。系统采集加工过程中采样电阻的电信号并输出给控制模块;将该信号与单片机程序中的设定值作比较以做出适当的处理并结合继电器发送信号给数控系统,实现对加工间隙的控制。进行2种间隙控制状态下数控电解加工平面的试验研究,结果表明:间隙控制状态下,机床能耗低、加工过程稳定可靠、表面质量好。

非线性间隙对机床进给系统的影响及其控制

间隙非线性是数控机床进给系统精度的重要影响因素。经典PID控制不能有效消除间隙非线性的影响。文章讨论了利用广义最小方差自校正控制方法对间隙非线性系统进行控制。结果表明,可以有效地改善和提高间隙非线性系统的快速响应性、稳定性、跟踪精度等动态性能。