利用纳米Mo改善液态金属基SiC/石墨烯混合纳米流体分散性与流动性

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作者 蒋佳骏 吴张永 +5 位作者 孟仙 刘大仲 母昆杨 刘文龙 朱启晨 蔡昌礼 《材料导报》 北大核心 2025年第10期178-188,共11页

针对现有方法制备的液态金属基纳米流体存在分散性和流动性难以平衡的问题,本工作利用Mo纳米颗粒极高的表面能来改善液态金属与非金属混合纳米颗粒的相互作用能量关系,以期在保证流动性的前提下提高液态金属基混合纳米流体的分散性。理... 针对现有方法制备的液态金属基纳米流体存在分散性和流动性难以平衡的问题,本工作利用Mo纳米颗粒极高的表面能来改善液态金属与非金属混合纳米颗粒的相互作用能量关系,以期在保证流动性的前提下提高液态金属基混合纳米流体的分散性。理论分析了Mo纳米颗粒与液态金属在0.2~0.4 nm短特征距离的能量势垒变化,以及由此对SiC/石墨烯混合纳米颗粒的“捕获”机制,并设计润湿性实验和“捕获”实验予以证实。进一步分析了液态金属中Mo纳米颗粒与混合纳米颗粒之间在0.4~10 nm长特征距离范围内的相互作用,并得出正范德华势排斥作用带来的分散行为。以Ga_(68.5)In_(21.5)Sn_(10)为基础液,SiC纳米颗粒和物理法石墨烯(Graphene)为分散相,Mo纳米颗粒为中介物,制备液态金属基SiC/石墨烯-Mo混合纳米流体,遴选出稳定性良好的样品,利用SEM+EDS、涡流电导率仪、热常数分析仪和特制流变仪分析纯液态金属、新方法样品与传统氧化法样品的性能差异,并搭建液压回路测试不同介质条件下齿轮泵的温升特性,结果表明,新方法制备的样品分散性更好,导电性、导热性和流动性更佳,在齿轮泵中温升更缓。 展开更多

关键词 液态金属 混合纳米流体 分散性 流动性 能量势垒 润湿性 范德华势

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矿用智能供电系统高精度测频算法的研究 被引量：1

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作者 袁石良 徐志强 +1 位作者 董杰 朱启晨 《矿业科学学报》 2016年第2期203-208,共6页

为解决矿用供电系统在频率时变条件下测频算法误差大的问题,提出一种改进的软件过零点算法。该算法建立了系统电压的相位角、时间和频率的关系式,根据相邻两个同方向的过零点相位相差2π的关系,推导出频率变化率非零条件下过零点处的实... 为解决矿用供电系统在频率时变条件下测频算法误差大的问题,提出一种改进的软件过零点算法。该算法建立了系统电压的相位角、时间和频率的关系式,根据相邻两个同方向的过零点相位相差2π的关系,推导出频率变化率非零条件下过零点处的实时频率与周期的关系式,综合运用牛顿三次插值多项式、牛顿迭代法和秦九韶算法得出周期计算公式,精确求解出实时频率和频率变化率。MATLAB仿真结果表明,该算法在供电系统待测信号中不含谐波、含有谐波和随机噪声以及系统频率在故障时快速下滑等情况下均可精确测量频率和频率变化率,在测量精度、实时性和计算量等方面优于传统过零点测频算法,完全适用于矿山智能供电系统中保护和测控类装置以及相关自动化设备的实际应用。 展开更多

关键词 供电系统 频率 煤矿 智能矿山 过零点 频率变化率

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温度对Ni0.5Zn0.5Fe2O4磁流体粘度的相关性 被引量：5

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作者 朱启晨 吴张永 +2 位作者 蔡晓明 张莲芝 莫子勇 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期989-994,共6页

为研究温度与Ni0.5Zn0.5Fe2O4磁流体粘度的相关性,采用两步法制备磁流体样品,在不同温度下研究其沉降稳定性。研究得出:选用月桂酸、乳化剂OP-7作为分散剂、硅油作为基液,制得的磁流体具有更好的沉降稳定性。分别在有磁场和无磁场条件下... 为研究温度与Ni0.5Zn0.5Fe2O4磁流体粘度的相关性,采用两步法制备磁流体样品,在不同温度下研究其沉降稳定性。研究得出:选用月桂酸、乳化剂OP-7作为分散剂、硅油作为基液,制得的磁流体具有更好的沉降稳定性。分别在有磁场和无磁场条件下,探究温度变化对磁流体粘度特性的影响。研究结果表明:硅油基磁流体具有更好的粘温特性;温度影响磁流体的流体类型,无磁场条件下,当温度低于20℃时,磁流体呈现非牛顿流体特征;磁流体粘度随磁感应强度增加而增大,且随温度增加粘度比表现为先减后增规律。 展开更多

关键词 Ni0.5Zn0.5Fe2O4磁流体 稳定性 粘度特性 磁场 温度

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氧化锆添加量对四氧化三铁基复合材料性能的影响 被引量：2

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作者 张莲芝 吴张永 +4 位作者 王庭有 朱启晨 郭翠霞 蔡晓明 莫子勇 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期6035-6041,共7页

采用高能球磨法制备Fe_(3)O_(4)/ZrO_(2)复合磁性颗粒,对复合磁性颗粒的包覆机理进行深入研究。通过XRD、FT-IR、VSM、SEM等测试手段对样品的结构、光学性质、磁性能和形貌等进行表征,并将各性能进行定性和定量分析。结果表明:当ZrO_(2... 采用高能球磨法制备Fe_(3)O_(4)/ZrO_(2)复合磁性颗粒,对复合磁性颗粒的包覆机理进行深入研究。通过XRD、FT-IR、VSM、SEM等测试手段对样品的结构、光学性质、磁性能和形貌等进行表征,并将各性能进行定性和定量分析。结果表明:当ZrO_(2)含量为2.13%时,Fe_(3)O_(4)/ZrO_(2)复合材料摩擦因数的波动最稳,其硬度达最大值10.01 GPa;此外,随着ZrO_(2)含量的增加,样品的比饱和磁化强度和剩余磁化强度明显降低,复合磁性颗粒的粒径越来越大,并且出现ZrO_(2)颗粒的团聚现象。对于表面活性剂,相比于PEG2000,CTAB能使Fe_(3)O_(4)/ZrO_(2)复合磁性颗粒桥接更紧密、性能更好。因此,在表面活性剂CTAB的修饰下,ZrO_(2)加入量为2.13%时,可使Fe_(3)O_(4)/ZrO_(2)复合磁性颗粒有较好的综合性能。 展开更多

关键词 复合材料 表面活性剂 磁性磨粒 复合加工 高精密加工

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复合材料风扇叶片铺层设计方法研究 被引量：22

5

作者 朱启晨 陈勇 肖贾光毅 《航空发动机》 北大核心 2018年第3期49-54,共6页

为了设计航空发动机复合材料风扇叶片,根据相关准则,系统建立了复合材料风扇叶片的铺层结构设计流程,针对某自行设计的风扇叶片,完成了叶片的几何模型检测、体积填充铺层设计、铺层纤维方向的确定、铺层的分组与顺序调整,以及铺层的结... 为了设计航空发动机复合材料风扇叶片,根据相关准则,系统建立了复合材料风扇叶片的铺层结构设计流程,针对某自行设计的风扇叶片,完成了叶片的几何模型检测、体积填充铺层设计、铺层纤维方向的确定、铺层的分组与顺序调整,以及铺层的结构检查与可制造性检查。对铺层顺序调整前后沿叶高及弦长方向的铺层过渡进行了对比分析,完成了铺层的可制造性检查与改进。结果表明:铺层结构满足现有复合材料铺层设计准则要求,铺层的递减过渡合理,可制造性良好。 展开更多

关键词 复合材料 风扇叶片 铺层设计 设计准则 可制造性 航空发动机

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复合材料宽弦风扇叶片模态仿真分析 被引量：12

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作者 朱启晨 陈勇 《航空发动机》 北大核心 2019年第1期28-32,共5页

针对复合材料宽弦风扇叶片,以铺层结构设计信息为基准建立了1种有限元建模方法,对某型复合材料风扇叶片模型进行了固有频率与模态振型的数值仿真计算,并采用激光测振仪对该风扇叶片的固有频率进行了试验测量。将试验测量与数值仿真结果... 针对复合材料宽弦风扇叶片,以铺层结构设计信息为基准建立了1种有限元建模方法,对某型复合材料风扇叶片模型进行了固有频率与模态振型的数值仿真计算,并采用激光测振仪对该风扇叶片的固有频率进行了试验测量。将试验测量与数值仿真结果进行对比分析,前3阶固有频率的误差在5%以内,第4阶固有频率的误差为6.6%。结果表明:该有限元建模方法建立的复合材料风扇叶片模型与实际叶片较吻合,基本满足工程分析要求,可以为复合材料风扇叶片的优化设计提供参考。 展开更多

关键词 复合材料 风扇叶片 有限元 模态分析 航空发动机

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纳米氧化锆多层吸附的模拟及实验研究

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作者 张莲芝 吴张永 +3 位作者 王庭有 朱启晨 蔡晓明 莫子勇 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第18期18040-18046,共7页

采用机械搅拌法制备CTAB-ZrO_(2)、SDS-ZrO_(2)、CTAB-SiO_(2)、SDS-SiO_(2)纳米磨粒,并深入研究了纳米磨粒的包覆机理。推导出任意表面活性剂浓度下吸附量的计算式及多层吸附的Langmuir2-SCA等温方程,由修正的吸附量计算式可得到不同... 采用机械搅拌法制备CTAB-ZrO_(2)、SDS-ZrO_(2)、CTAB-SiO_(2)、SDS-SiO_(2)纳米磨粒,并深入研究了纳米磨粒的包覆机理。推导出任意表面活性剂浓度下吸附量的计算式及多层吸附的Langmuir2-SCA等温方程,由修正的吸附量计算式可得到不同吸附剂浓度下表面活性剂的吸附量,并运用高浓度表面活性剂溶液下的吸附量检验Langmuir2-SCA等温方程的适用性。通过XRD、FT-IR、FE-SEM等测试手段对样品的结构、光学性质和形貌进行表征,并进行定性和定量分析。结果表明:Langmuir2-SCA等温方程可准确地描述高浓度表面活性剂溶液下的吸附量。相比于SDS-SiO_(2)纳米颗粒,CTAB-ZrO_(2)纳米颗粒能吸附更多的表面活性剂、更少的水分子;同时CTAB-ZrO_(2)具有更好的摩擦磨损性能,且微粒呈球状,粒径分布较均匀,包覆性较好。因此,在磁性磨料研磨加工中,选择CTAB-ZrO_(2)作为磨粒较好。 展开更多

关键词 吸附剂浓度效应 等温式方程 多层吸附 磁性磨粒研磨 摩擦磨损性能

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NiFe2O4磁流体润滑性实验研究 被引量：5

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作者 恭飞 吴张永 +3 位作者 朱启晨 张莲芝 郭翠霞 王雪婷 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期126-131,共6页

为验证水基NiFe2O4磁流体代替传统液压介质的可行性,采用磁流体液压介质解决叶片-定子副磨损问题。首先通过两步法制备水基NiFe2O4磁流体,根据叶片泵对介质粘度的要求,选出分散稳定性较强、粘度特性较好的磁流体。然后从试验方法、设备... 为验证水基NiFe2O4磁流体代替传统液压介质的可行性,采用磁流体液压介质解决叶片-定子副磨损问题。首先通过两步法制备水基NiFe2O4磁流体,根据叶片泵对介质粘度的要求,选出分散稳定性较强、粘度特性较好的磁流体。然后从试验方法、设备、仪器、工具、表征量及影响因素等方面拟定试验方案,其中表征量为摩擦因数(μ)和磨损量(Δm),影响因素包括分散剂、降粘剂、基础液、浓度、磁感应强度、负载力、下试样轴转速、摩擦时间,并以46#抗磨液压油作为对照。最后根据试验结果分析相关机理,并得出在无磁场条件下,磁流体浓度为5%时润滑性较好,施加磁场后,当磁感应强度达到最大,磁流体浓度为6%时,润滑性比液压油好,为磁流体在液压传动领域的应用提供了一定的参考价值。 展开更多

关键词 水基NiFe2O4磁流体 液压介质 摩擦因数 磨损量 润滑性

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乳液基碳化硅纳米工作液的沉降稳定性、流变性与介电性 被引量：3

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作者 郭翠霞 吴张永 +2 位作者 王航 朱启晨 邹应辉 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期28-33,共6页

目前混粉电火花加工液添加的粉末粒径主要局限于微米级,与工作基液不能形成均匀、稳定的悬浮液。本研究以乳化液为基液,纳米碳化硅粉体(SiC)为分散相,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、羧甲基纤维素钠(CMC)等作分散剂,采用两步法制备了乳液基Si... 目前混粉电火花加工液添加的粉末粒径主要局限于微米级,与工作基液不能形成均匀、稳定的悬浮液。本研究以乳化液为基液,纳米碳化硅粉体(SiC)为分散相,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、羧甲基纤维素钠(CMC)等作分散剂,采用两步法制备了乳液基SiC纳米工作液,研究不同分散条件下SiC粉体在乳化液中的分散行为,分析了乳液基SiC纳米工作液的沉降稳定性、流变性和介电性。结果表明:质量分数为0.3%~0.6%的CMC对SiC纳米粒子的润湿、分散作用显著,而SDBS作用不明显;CMC分别与SDBS、SDS协同作用时,工作液均具有很好的沉降稳定性;当SDBS质量分数为0.3%,CMC为0.3%~0.6%时,工作液黏度呈非线性增加;当CMC质量分数为0.3%,SDBS为0.3%~1.4%时,工作液黏度先增大后快速降低;工作液电导率随CMC、SDBS分散剂质量分数的增加、液体温度的升高而增大。因此,当SiC质量分数为0.3%、添加0.3%~0.5%(质量分数)的CMC和0.3%~0.7%(质量分数)的SDBS,乳液基SiC纳米工作液有较好的沉降稳定性、流变性和介电性。 展开更多

关键词 乳化液 SiC纳米粉体 沉降稳定性 介电性 流变性 电火花线切割

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不同pH值下水基Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_(2)O_(4)磁流体的沉降稳定性分析 被引量：1

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作者 徐初旭 吴张永 +2 位作者 朱启晨 张莲芝 莫子勇 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1040-1046,共7页

为了深化水基磁流体的沉降稳定性研究,对水基Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_(2)O_(4)磁流体在不同pH值下的沉降稳定性进行了测定,并对试验结果进行分析。研究结果表明OA(油酸)质量分数为4%、SDS(十二烷基硫酸钠)质量分数为3%、Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_... 为了深化水基磁流体的沉降稳定性研究,对水基Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_(2)O_(4)磁流体在不同pH值下的沉降稳定性进行了测定,并对试验结果进行分析。研究结果表明OA(油酸)质量分数为4%、SDS(十二烷基硫酸钠)质量分数为3%、Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_(2)O_(4)质量分数为2.5%时,制备的磁流体稳定性最好。当pH<7时,磁流体的沉降稳定性随着pH值的减小而降低,黏度随着pH值的减小而增大;当pH>7时,磁流体的沉降稳定性随着pH值的增大而降低。该磁流体具有良好的热分散性,温度越高磁流体的分散性越好,pH值对磁流体的热分散性有一定的影响。pH值对磁流体的磁场沉降稳定性和磁黏特性有重要影响,在恒定或递增磁场的作用下,磁流体的沉降系数和黏度随磁场和pH值的变化而变化。 展开更多

关键词 磁流体 PH值 沉降稳定性 黏度

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水基Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_(2)O_(4)-SiC二元混合磁流体的稳定性、流变性、热物性与低速润滑性 被引量：6

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作者 蒋佳骏 吴张永 朱启晨 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第20期40-47,共8页

为改善纳米水基磁流体的热物性和低速润滑性,匹配液压传动特性需求,采用两步法制备体积比50∶50水基Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_(2)O_(4)-SiC二元混合磁流体,并研究了重力场下其沉降稳定性和磁场下的分层稳定性,遴选出稳定性良好的二元混合磁... 为改善纳米水基磁流体的热物性和低速润滑性,匹配液压传动特性需求,采用两步法制备体积比50∶50水基Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_(2)O_(4)-SiC二元混合磁流体,并研究了重力场下其沉降稳定性和磁场下的分层稳定性,遴选出稳定性良好的二元混合磁流体样品,分析了二元混合磁流体和一元磁流体在流变性、热物性和低速润滑性上的性能差异,并搭建液压系统测试了不同介质条件下的系统温升特性。结果表明:OA和SDBS的质量分数分别为3.0%和2.0%时,Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_(2)O_(4)纳米颗粒包覆效果最佳;CMC质量分数为0.3%~0.6%时,对SiC纳米颗粒润湿分散作用显著;二元混合磁流体在磁场条件下的分层稳定性随着CMC质量分数的增加而提高。在相同分散条件下,二元混合磁流体相较于一元磁流体,80 mT下粘度减小21.07%,40℃和70℃下热导率分别增加了26.26%和25.48%;二元混合磁流体的低速润滑性能更好,在液压系统中的温升更缓。 展开更多

关键词 二元混合磁流体 液压介质 流变性 稳定性 热物性 低速润滑性

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智能装置CAN转以太互连通信方案设计

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作者 雷闪耀 梁昭峰 朱启晨 《电子技术应用》 北大核心 2006年第3期19-21,共3页

提出了一种基于双处理器的CAN现场总线与以太网络互连解决方案,详细介绍了该通信接口卡的软硬件设计,实现了生产管理层和智能装置之间基于IEC60870-5-101/104通信规约的数据通信。

关键词 CAN总线 以太网 DSP56F807 RABBIT2000 IEC60870—5—101/104

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