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金刚石飞切加工微结构表面的工艺参数优化 被引量:24
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作者 赵清亮 郭兵 +1 位作者 杨辉 王义龙 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2512-2519,共8页
为了获得具有纳米级表面质量的微结构表面,利用‘Nanosys-300’超精密复合加工系统实现了微结构表面的三维金刚石飞切加工,研究了主轴转速、进给量以及背吃刀量对微结构表面粗糙度的影响。理论分析表明,金刚石飞切加工微结构时理论表面... 为了获得具有纳米级表面质量的微结构表面,利用‘Nanosys-300’超精密复合加工系统实现了微结构表面的三维金刚石飞切加工,研究了主轴转速、进给量以及背吃刀量对微结构表面粗糙度的影响。理论分析表明,金刚石飞切加工微结构时理论表面粗糙度沿法线方向并没有变化,而沿进给方向存在着周期变化。减小进给量和金刚石飞刀前端角或增大切削半径可以降低理论粗糙度值。实验分析表明,表面粗糙度值Ra随进给量的增加而增加,主轴转速对Ra影响不大。切削聚碳酸酯(PC)时,在5~40μmRa随背吃刀量的增加而增加;而切削铝合金(LY12)时,在2~10μmRa随背吃刀量的增加而减小。实验中Ra最好可达38 nm(LY12)和43 nm(PC)。最后,利用优化工艺参数加工出了微沟槽阵列和微金字塔矩阵微结构。 展开更多
关键词 超精密加工 微结构表面 飞切加工 金刚石刀具 表面粗糙度
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微结构表面封闭式喷雾冷却传热特性 被引量:11
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作者 张伟 王照亮 徐明海 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期2053-2058,共6页
以蒸馏水为工质,在闭式循环喷雾冷却系统上,变化喷雾流量,研究了表面几何结构对喷雾传热性能的影响。从对流换热和相变换热比例关系的角度,对喷雾换热机理进行了实验研究。结果表明:与光滑表面相比,微结构表面可明显增强喷雾换热强度,... 以蒸馏水为工质,在闭式循环喷雾冷却系统上,变化喷雾流量,研究了表面几何结构对喷雾传热性能的影响。从对流换热和相变换热比例关系的角度,对喷雾换热机理进行了实验研究。结果表明:与光滑表面相比,微结构表面可明显增强喷雾换热强度,这主要归因于相变换热的增强。表面温度较低时,直肋面换热效果最好;增大流量,光面换热增强,而直肋面变化不明显。表面温度较高时,方肋面换热效果最好;随着流量增大,所有面换热均增强。对于微结构表面,相变换热份额均大于50%,故而以相变换热为主;而光滑表面,即使在温度较低时,相变换热份额也大于20%。临界热流密度与三相接触线长度正相关,流量为15.9mL/min时,方肋面、直肋面和光面的临界热流密度依次为159.1,120.2,109.8W/cm2,蒸发效率分别为96.0%,72.5%,67.1%。 展开更多
关键词 喷雾冷却 微结构表面 相变换热 临界热流密度
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微结构表面展开轮摩擦磨损特性与仿真研究 被引量:4
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作者 潘承怡 童圆栖 +1 位作者 曹冠群 赵彦玲 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第22期2689-2696,共8页
为了提高AVIKO系列钢球检测系统中展开轮的服役寿命及检测精度,在增大表面摩擦因数的同时减少磨损,将表面微结构应用于展开轮,研究其摩擦磨损特性。利用激光在试件周向外表面加工三种不同直径参数的凹坑微结构,并用自主设计的摩擦磨损... 为了提高AVIKO系列钢球检测系统中展开轮的服役寿命及检测精度,在增大表面摩擦因数的同时减少磨损,将表面微结构应用于展开轮,研究其摩擦磨损特性。利用激光在试件周向外表面加工三种不同直径参数的凹坑微结构,并用自主设计的摩擦磨损试验机进行试验,得到摩擦因数与磨损量,通过数值模拟得到应力分布图和磨损深度图,与光滑表面试件进行对比和分析。结果表明,在干滑动摩擦条件下,微结构表面试件均比光滑表面试件的摩擦因数更大且磨损量更小,微结构表面通过改变应力分布和分散磨损点位置减少了磨损并提高了耐磨性。所建立的数值模拟磨损模型可用于预测微结构表面磨损深度,为微结构表面展开轮的寿命预测提供了基础理论。 展开更多
关键词 展开轮 微结构表面 摩擦磨损特性 磨损深度 有限元数值模拟
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微结构表面润湿模式转换的实验研究 被引量:1
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作者 袁润 李保家 +3 位作者 周明 李健 叶霞 蔡兰 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1958-1960,共3页
采用等离子体刻蚀技术及表面硅烷化处理制备了一组硅基方柱阵列样品,测量了其表面与水的表观接触角,简要分析了表面微结构几何参数对润湿模式转换的影响,探讨了方柱阵列微结构表面发生润湿模式转换的原因。结果表明,微结构表面润湿模式... 采用等离子体刻蚀技术及表面硅烷化处理制备了一组硅基方柱阵列样品,测量了其表面与水的表观接触角,简要分析了表面微结构几何参数对润湿模式转换的影响,探讨了方柱阵列微结构表面发生润湿模式转换的原因。结果表明,微结构表面润湿模式转换受微结构几何参数的影响,原因是微结构几何参数的改变会引起表面上的液滴能量的变化,最终导致液滴的润湿状态发生变化。 展开更多
关键词 微结构表面 润湿模式转换 表观接触角 方柱阵列
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UMAC时基控制原理及其在非轴对称微结构表面切削中的应用 被引量:2
5
作者 王晓慧 孙涛 《机床与液压》 北大核心 2012年第1期23-25,共3页
针对非轴对称微结构表面加工的实时性要求,采用压电陶瓷驱动的快速伺服刀架(FTS)作为微进给机构,实现刀具沿z向高频响、短行程的快速精密进刀运动,并构建了基于UMAC多轴运动控制器的微结构车削数控系统。应用UMAC的时基控制功能实现快... 针对非轴对称微结构表面加工的实时性要求,采用压电陶瓷驱动的快速伺服刀架(FTS)作为微进给机构,实现刀具沿z向高频响、短行程的快速精密进刀运动,并构建了基于UMAC多轴运动控制器的微结构车削数控系统。应用UMAC的时基控制功能实现快速伺服刀架(FTS)进给与主轴转角θ的同步,来完成非轴对称微结构表面的加工。 展开更多
关键词 非轴对称微结构表面 快速伺服刀架 UMAC 时基控制
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基于FTS的非轴对称微结构表面超精密切削系统研究
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作者 王晓慧 孙涛 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2011年第7期90-93,共4页
介绍了基于快速伺服刀架(FTS)的微结构表面超精密金刚石车削加工系统,并利用该系统成功实现了典型非轴对称结构正弦网格表面的加工。作为FTS的驱动元部件,压电陶瓷微位移驱动器的迟滞、蠕变非线性特性大大影响了系统的动态性能与加工精... 介绍了基于快速伺服刀架(FTS)的微结构表面超精密金刚石车削加工系统,并利用该系统成功实现了典型非轴对称结构正弦网格表面的加工。作为FTS的驱动元部件,压电陶瓷微位移驱动器的迟滞、蠕变非线性特性大大影响了系统的动态性能与加工精度。因此,建立了基于拓展输入空间法的FTS神经网络逆模型,并结合PID反馈控制,实现了FTS的闭环控制。实验结果表明,该控制策略可以有效提高FTS的动态性能,其跟踪误差小于150nm,为微结构表面的加工提供了可靠的保证。 展开更多
关键词 非轴对称微结构表面 快速伺服刀架 神经网络逆模型 闭环控制
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疏水性微结构表面的抗结冰特性仿真研究 被引量:4
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作者 胡超 白清顺 +1 位作者 白锦轩 张庆春 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期145-153,共9页
目的探究不同形状微结构表面的疏水、抗结冰特性,以及两者间的关系。方法基于有限体积法对液滴滴落至微结构表面的浸润和凝结过程进行仿真探究。首先建立了具有不同形状微沟槽表面的仿真模型,然后分析了不同微结构表面的疏水特性差异,... 目的探究不同形状微结构表面的疏水、抗结冰特性,以及两者间的关系。方法基于有限体积法对液滴滴落至微结构表面的浸润和凝结过程进行仿真探究。首先建立了具有不同形状微沟槽表面的仿真模型,然后分析了不同微结构表面的疏水特性差异,最后根据不同微结构表面的水滴滴落凝结行为及内部流场的仿真研究,获得了微结构表面疏水性和疏冰性关系,揭示疏冰性产生的原因。结果矩形微结构表面液滴的接触角为109°,表现出疏水特性。锯齿形微结构表面液滴的接触角为162°,表现出超疏水特性。液滴在锯齿形微结构表面上20 ms后凝结率低于2%,抗结冰能力最强。普通表面上的液滴凝结率为4%,低于矩形表面上的6%。对比矩形表面与普通表面上的液滴凝结过程,矩形表面上液滴内部湍流动能是普通表面上液滴的5倍,经过20 ms后,普通表面上液滴近壁面温度下降30 K,同时矩形微结构表面上液滴近壁面温度仅下降10 K。结论具有微结构的表面能表现出疏水性,这种疏水性对抗结冰特性具有双重作用,一方面降低了液滴初期的凝结速度,另一方面加快了液滴在底层形成稳定冰层后的凝结速度。 展开更多
关键词 微结构表面 疏水性 抗结冰特性 凝结速度 有限元体积法 FLUENT
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超短脉冲激光加工超疏水功能性微结构表面 被引量:5
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作者 姜涛 杨宏青 +2 位作者 董志伟 樊喜刚 赵清亮 《工具技术》 北大核心 2015年第5期51-53,共3页
典型微结构的制备,尤其是具备特定功能性微结构表面的高效加工已成为加工制造业的研究热点。以超快皮秒脉冲激光为加工手段,实现超疏水功能性微结构表面的高效制备。试验结果显示,采用脉冲宽度为8.1ps、波长为532nm的超短皮秒脉冲激光... 典型微结构的制备,尤其是具备特定功能性微结构表面的高效加工已成为加工制造业的研究热点。以超快皮秒脉冲激光为加工手段,实现超疏水功能性微结构表面的高效制备。试验结果显示,采用脉冲宽度为8.1ps、波长为532nm的超短皮秒脉冲激光可以一次构造出具有微纳双重结构的超疏水功能性微结构表面,其静态接触角可以高达158°,滚动角小于5°。该试验为此类功能性微结构表面的加工及应用开拓了全新的技术方法,应用前景广阔。 展开更多
关键词 皮秒激光 微纳双重结构 超疏水 功能性微结构表面
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微结构表面车削多轴联动数控系统的研究 被引量:4
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作者 丁智 王立功 王晓慧 《控制工程》 CSCD 北大核心 2011年第S1期18-20,26,共4页
微结构表面是指具有特定微小拓扑形状的功能表面,在民用和军用工业领域有着广泛的应用。利用快速伺服刀架(FTS)作为精密微位移加工模块来车削加工微结构表面的方法已经成为微结构表面切削加工的一种主流技术,建立相应的多轴联动数控系... 微结构表面是指具有特定微小拓扑形状的功能表面,在民用和军用工业领域有着广泛的应用。利用快速伺服刀架(FTS)作为精密微位移加工模块来车削加工微结构表面的方法已经成为微结构表面切削加工的一种主流技术,建立相应的多轴联动数控系统是实现非回转对称微结构表面加工的前提条件。利用PC机及基于DSP的运动控制器(UMAC)构成双CPU的开放式数控系统,设计并搭建用于非回转对称微结构表面加工的多轴联动数控系统,利用UMAC控制器的时基触发控制功能实现了快速伺服刀架与主轴转角及X轴进给的精确同步功能。利用该多轴联动数控系统成功实现了复杂微结构表面的超精密车削加工,所加工正弦网格微结构表面的粗糙度达到了8.6 nm。 展开更多
关键词 微结构表面 多轴联动数控系统 快速伺服刀架 超精密车削
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微弧火花沉积制备不锈钢柱状微结构表面 被引量:1
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作者 王维夫 谢剑舟 +2 位作者 张步康 阮文豪 韩超 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期159-164,共6页
目的探索新型表面微结构的制备方法。方法采用微弧火花沉积工艺在304不锈钢基体表面,制备出了奇特的"柱状"微结构表面,并使用扫描电镜、光学显微镜、硬度计等对该微柱体的表面形貌、截面特征和显微硬度等进行了初步分析。结... 目的探索新型表面微结构的制备方法。方法采用微弧火花沉积工艺在304不锈钢基体表面,制备出了奇特的"柱状"微结构表面,并使用扫描电镜、光学显微镜、硬度计等对该微柱体的表面形貌、截面特征和显微硬度等进行了初步分析。结果微柱体呈近似有规律的分立状分布,微柱体间距约为0.8~1.2 mm,直径约为300~500μm。微柱体为堆叠状生长,有典型的分层特征,微柱体之间存在生长中的竞争性行为。从微柱体截面来看,单个脉冲沉积薄层的典型厚度大约为15~20μm,微柱体中单个沉积子薄层一般呈中间厚、两侧薄的类透镜状形态。微柱体的平均硬度约为320HV左右,略低于结合界面附近的基体硬度(~340HV)。结论微弧火花沉积的单点、高频率的技术特性是形成此类表面的重要因素,放电沉积中的竞争性机制是导致微柱体成形的直接原因。 展开更多
关键词 微弧火花沉积 表面微结构 不锈钢 微柱体 机制
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硅铝合金减摩微结构表面切削加工研究 被引量:3
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作者 陈俊云 杨政武 +1 位作者 娄泽 靳田野 《制造技术与机床》 北大核心 2018年第5期56-62,共7页
为验证微切削加工的表面微结构具有良好的减摩效果,可以用来减小发动机关键摩擦副的摩擦磨损,运用AdvantEdge有限元仿真软件研究切削用量对于硅铝合金金刚石车削过程的影响分析,基本规律是:切削速度对切削温度的影响最大,进给量次之,影... 为验证微切削加工的表面微结构具有良好的减摩效果,可以用来减小发动机关键摩擦副的摩擦磨损,运用AdvantEdge有限元仿真软件研究切削用量对于硅铝合金金刚石车削过程的影响分析,基本规律是:切削速度对切削温度的影响最大,进给量次之,影响最小的是切削深度;切削深度和进给量增大使切削力增大,但二者影响程度不同,进给量不变,切削深度增大一倍,使切削力增大一倍,切削深度不变,进给量增加一倍,切削力增幅减小;切削力随着切削速度的增加先增大后减小最后趋于稳定。使用单晶金刚石车刀对硅铝合金试样进行微槽结构的切削加工,结果表明:在微切削尺度范围内,切削深度对表面粗糙度R_a影响不明显;表面粗糙度值随着进给量的增加先减小后增大;主轴转速通过产生切削热和对刀具磨损产生影响来影响表面粗糙度。将微切削加工的表面微结构与光滑表面进行往复摩擦对比实验,结果表明在负载为1 N的情况下,微槽结构表面的摩擦系数比光滑表面的摩擦系数减小了8%。 展开更多
关键词 微切削 表面微结构 减摩
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沉积熔融法制备超疏水微结构表面
12
作者 刘洋 欧阳清 栾红伟 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期59-63,共5页
传统超疏水表面制备技术都有着各自的缺点,如加工成本高、受加工设备精度影响大、形貌尺寸随机性大。为得到低成本、形貌尺寸相对可控的超疏水微结构表面,提出了新型制备技术——沉积熔融法。通过金属颗粒悬浊液的自然沉积使微纳尺寸的... 传统超疏水表面制备技术都有着各自的缺点,如加工成本高、受加工设备精度影响大、形貌尺寸随机性大。为得到低成本、形貌尺寸相对可控的超疏水微结构表面,提出了新型制备技术——沉积熔融法。通过金属颗粒悬浊液的自然沉积使微纳尺寸的颗粒均匀分布在金属表面,经熔融、再结晶使其与金属表面结合,再采用低表面能高分子修饰,制备出超疏水微结构表面。通过此方法采用锡铅合金在以黄铜、45号钢、6063铝合金基底上制备了超疏水微结构表面,并发现了金属基底材质与微结构表面的疏水性能之间没有必然关系。当微米尺寸的颗粒直径越小,制备的微结构表面的疏水性就越大。此外,相较于传统超疏水表面加工方法,沉积熔融法可实现微米级形貌的制备,且具有加工效率高、工艺简单、成本低廉、不影响原工件强度等优点,但其难以在弧形表面上应用的问题需要进一步研究。 展开更多
关键词 超疏水微结构表面 沉积熔融法 金属颗粒分散 超声振动
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液滴撞击微结构纹理表面的冻结特性
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作者 朱俊豪 王忠义 +3 位作者 代铮 王萌 陈浩然 武万强 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第9期1776-1783,共8页
为解决高寒地区海水飞沫易在结构表面撞击冻结,影响设备稳定运行的问题,本文基于微结构疏水表面具有优异的抑制结冰特性,针对微结构纹理表面对液滴撞击冻结过程进行实验研究。结果发现液滴撞击黏附直径远大于静态黏附直径并显著影响冻... 为解决高寒地区海水飞沫易在结构表面撞击冻结,影响设备稳定运行的问题,本文基于微结构疏水表面具有优异的抑制结冰特性,针对微结构纹理表面对液滴撞击冻结过程进行实验研究。结果发现液滴撞击黏附直径远大于静态黏附直径并显著影响冻结时间。接触面积较大且液滴直径较大时,易在冷表面形成冰膜,导致液滴回缩大幅抑制,液滴形态发生明显变化。结果表明:优化的黏附直径和冻结时间预测模型可以实现对液滴撞击冻结的更加有效预测,为液滴凝固以及防冰研究提供基础。 展开更多
关键词 液滴撞击 液滴冻结黏附 微结构疏水表面 实验研究 模型预测 积冰预测 多相流 凝固相变
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表面微结构刀具流体润滑性能仿真分析
14
作者 徐伟 赵先锋 +2 位作者 史红艳 丁井虎 杨补全 《润滑与密封》 北大核心 2025年第2期58-65,共8页
为了探究微结构刀具的润滑减摩效果,利用FLUENT软件对刀-屑接触面间的微结构油膜的润滑性能进行仿真分析,研究不同微结构排列方式、微结构面积率、纹理形状、油膜厚度、切削速度对切削过程中油膜润滑性能的影响。结果表明:相比微结构普... 为了探究微结构刀具的润滑减摩效果,利用FLUENT软件对刀-屑接触面间的微结构油膜的润滑性能进行仿真分析,研究不同微结构排列方式、微结构面积率、纹理形状、油膜厚度、切削速度对切削过程中油膜润滑性能的影响。结果表明:相比微结构普通排列方式,仿生蜣螂头部纹理的微结构排列方式提高了动压值,在出口处形成更高的速度区域,有利于动压油膜的形成;动压峰值随着微结构面积率的增加而下降,面积率为30.61%(微结构数量63)时,动压、总压承载均较高;随出口油膜厚度增加,入口处质量流量增大,动压承载增加,总压承载下降,油膜厚度为10μm时,动压、总压承载均较高,油膜综合性能较优异;切削速度对总压值影响不大,而随着切削速度的增加,动压峰值降低;椭圆形、三角形、正方形、圆形4种微结构表面总压梯度分布明显,动压高压区域大,其中正方形微结构的动压承载和总压承载均较高。优化后的微结构参数可以提高油膜润滑性能,延缓刀具磨损,为实际加工参数的选择提供了理论依据。 展开更多
关键词 微结构刀具 表面微结构 油膜润滑 润滑性能
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飞秒激光加工表面微结构增强绝热层材料界面粘接性能
15
作者 朱子强 李臣勇 +2 位作者 李旸 张亚男 胡玉冰 《火炸药学报》 北大核心 2025年第5期468-473,I0004,共7页
为了提升固体火箭推进剂绝热层与衬层的界面粘接强度,采用飞秒激光对绝热层表面进行加工,利用飞秒激光的刻蚀作用,在绝热层表面加工出微结构;采用激光共聚焦显微镜对加工后的绝热层表面微结构进行了表征;采用接触角测试仪测量了加工前... 为了提升固体火箭推进剂绝热层与衬层的界面粘接强度,采用飞秒激光对绝热层表面进行加工,利用飞秒激光的刻蚀作用,在绝热层表面加工出微结构;采用激光共聚焦显微镜对加工后的绝热层表面微结构进行了表征;采用接触角测试仪测量了加工前后绝热层表面与水的接触角;采用复杂环境测试系统进行扯离测试,表征加工前后的绝热层界面粘接强度。结果表明,飞秒激光加工后的绝热层表面微结构分布均匀,形貌均一;加工的表面微结构大大提升了绝热层表面的润湿性,与水的接触角由94.6°减小到27.7°;与未加工的绝热层相比,飞秒激光加工后绝热层的扯离强度由1.31 MPa提升至4.16 MPa,提升约218%;加工后的绝热层表面润湿性及粘接强度均得到了改善。 展开更多
关键词 应用化学 固体火箭发动机 绝热层 飞秒激光 激光加工 表面微结构 粘接强度 聚磷腈
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基于飞秒激光技术的碳纤维增强复合材料(CFRP)表面微结构的制备及其对润湿性能的调控
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作者 李金龙 关会英 +1 位作者 马晓旺 李玲玉 《表面技术》 北大核心 2025年第12期217-228,共12页
目的分析不同激光参数对飞秒激光在碳纤维增强复合材料(CFRP)表面制备微结构的影响和不同微结构参数对CFRP表面疏水性的影响,为CFRP自清洁表面以及表面防腐蚀保护提供参考。方法使用飞秒激光微加工系统在CFRP表面制备出网格状微结构,依... 目的分析不同激光参数对飞秒激光在碳纤维增强复合材料(CFRP)表面制备微结构的影响和不同微结构参数对CFRP表面疏水性的影响,为CFRP自清洁表面以及表面防腐蚀保护提供参考。方法使用飞秒激光微加工系统在CFRP表面制备出网格状微结构,依次调节不同的激光功率、标刻速度、标刻次数、激光频率,通过超景深显微镜对微结构形貌进行分析和表征,分析单个激光参数变化对微结构尺寸及形状的影响。通过四因素五水平的正交试验分析出激光参数对微结构影响的主次,确定了最优组合加工方案。最后对不同尺寸的微结构表面使用接触角测量仪进行材料表面润湿性分析。结果当激光功率为1.6W、标刻速度为250 mm/s、标刻次数为6次、激光频率为100 kHz、扫描间距为30μm时,可加工出高度为36.17μm、深宽比为3.56、周期间距为1.81的网格状微结构,此时CFRP表面接触角为161.21°达到超疏水状态。结论激光参数对微结构形貌及尺寸影响的主次顺序为:标刻速度影响最大,激光功率和扫描次数影响次之,激光频率影响最小。网格状微结构的周期间距临界值为1.95、微结构深宽比大于1.76,可使液滴在材料表面处于稳定的Cassie-Baxter状态。 展开更多
关键词 碳纤维增强复合材料 飞秒激光 润湿性 表面微结构 接触角 超疏水
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表面微结构的宽深比与占空比对马氏体不锈钢空化和空蚀的影响 被引量:2
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作者 任倩楠 胡红祥 郑玉贵 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期67-79,共13页
目的探究表面微结构尺寸变化对空蚀过程的影响以及作用机制。方法根据点阵型表面微结构的截面形状,改变其宽深比和占空比,用Gambit对其建立二维平面模型。使用Fluent软件对不同尺寸下微结构模型的空蚀过程进行模拟计算,得到绝对压力、... 目的探究表面微结构尺寸变化对空蚀过程的影响以及作用机制。方法根据点阵型表面微结构的截面形状,改变其宽深比和占空比,用Gambit对其建立二维平面模型。使用Fluent软件对不同尺寸下微结构模型的空蚀过程进行模拟计算,得到绝对压力、含汽率以及气泡运动速度等参数。最后根据模拟计算的结果,在样品表面加工出不同占空比的微结构,使用磁致超声振动空化设备,在与数值模拟相同环境条件下进行空蚀试验,采用失重法对模拟结果进行验证。结果数值模拟分析显示,微结构的宽深比和占空比对空蚀过程均有影响。当宽深比小于2.5时,微结构底面的含汽率降至0.1以下,沟槽内形成一层“液垫”,减缓了空蚀。相较于其他占空比,当占空比为0.91时,含汽率最小,保持在0.4以下,样品表面同样形成“液垫”,缓冲了气泡溃灭时作用在材料表面的冲击力。此外,随着占空比的增大,微结构表面的绝对压力与液体的饱和蒸汽压差距增大,降低了空化程度,同样起到了减缓空蚀的作用。不同占空比下的微结构样品和光滑样品的空蚀试验结果表明,微结构样品的空蚀质量损失均小于光滑样品的空蚀质量损失,且当占空比为0.91时,空蚀质量损失最小,为5.95 mg,远小于占空比为0.71和0.38时,微结构样品。同样证明了表面微结构占空比越大,材料的耐空蚀性能越好。结论微结构宽深比主要影响微结构底面的含汽率,而占空比影响样品表面的绝对压力和微结构顶面的含汽率。相较于光滑表面,微结构样品可以有效减缓马氏体不锈钢的空蚀损伤。当宽深比较小、占空比较大时,材料表面的含汽率保持在较低的水平,有利于减缓空蚀损伤。 展开更多
关键词 空蚀 表面微结构 数值模拟 含汽率 绝对压力 占空比 宽深比
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多材质叠层电极电火花加工微结构仿真与实验研究
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作者 江凯 梁俊威 +2 位作者 伍晓宇 徐斌 詹顺达 《电加工与模具》 北大核心 2025年第1期20-26,共7页
基于不同材质电极在电火花加工过程中损耗速率的差异,提出了放电蚀除策略,构建了多材质叠层电极电火花加工微结构三维仿真模型,分析了工件表面微结构在加工过程中的形貌演变,为探究电极材质构成、梯度设计提供依据,指导工件表面微结构... 基于不同材质电极在电火花加工过程中损耗速率的差异,提出了放电蚀除策略,构建了多材质叠层电极电火花加工微结构三维仿真模型,分析了工件表面微结构在加工过程中的形貌演变,为探究电极材质构成、梯度设计提供依据,指导工件表面微结构的成形加工。此外,进行了两种典型表面微结构(Cu、Sn叠层和CuSn叠层)的电火花加工实验,得出实际加工与仿真数据的相对误差分别为6.4%和4.8%,表明仿真模型具有较高的准确度和广泛的通用性。 展开更多
关键词 电火花加工 叠层电极 仿真分析 表面微结构
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保润剂对烟草叶表面微结构的影响 被引量:22
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作者 郭俊成 刘百战 +2 位作者 程晓蕾 吴达 田杰 《中国烟草科学》 CSCD 2014年第1期67-71,共5页
为调查添加保润剂后烟草表面微结构的变化情况,采用XL30-ESEM型环境扫描电子显微镜技术,对添加木糖醇、山梨醇、丙二醇、丙三醇和芦荟多糖5种保润剂烟草的上表皮、下表皮和断面进行了研究。结果表明,保润剂均能使烟样的水分含量极显著增... 为调查添加保润剂后烟草表面微结构的变化情况,采用XL30-ESEM型环境扫描电子显微镜技术,对添加木糖醇、山梨醇、丙二醇、丙三醇和芦荟多糖5种保润剂烟草的上表皮、下表皮和断面进行了研究。结果表明,保润剂均能使烟样的水分含量极显著增加,添加保润剂的烟草叶表面沟槽纹理发生变化,其中C2F上表皮处理样品的沟槽纹理面积比列均显著增加。处理样品气孔的保卫细胞除山梨醇和芦荟多糖的X2F下表皮不显著外,其他均有显著膨大。丙二醇、丙三醇和木糖醇对气孔宽度的缩小和气孔平均面积的减少均有显著影响。保润剂处理的烟样断面厚度均显著高于对照。总体比较,丙二醇和丙三醇对叶表面微结构的影响较大,其他排序是木糖醇、芦荟多糖和山梨醇。 展开更多
关键词 烟草 保润剂 环境扫描电镜 表面微结构
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不同气氛下飞秒激光诱导硅表面微结构 被引量:7
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作者 袁春华 李晓红 +2 位作者 唐多昌 杨宏道 李国强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2749-2753,共5页
利用钛宝石飞秒激光脉冲对单晶硅在SF6、空气和真空环境中进行了累积脉冲辐照,研究了硅表面微结构的演化。在SF6气氛中,在激光辐照的初始阶段,硅表面形成了1维的波纹结构,随着辐照脉冲数的增加,波纹结构演化成了2维凹凸结构。累积600个... 利用钛宝石飞秒激光脉冲对单晶硅在SF6、空气和真空环境中进行了累积脉冲辐照,研究了硅表面微结构的演化。在SF6气氛中,在激光辐照的初始阶段,硅表面形成了1维的波纹结构,随着辐照脉冲数的增加,波纹结构演化成了2维凹凸结构。累积600个脉冲后,硅表面产生了准规则排列且具有大纵横比的锥形尖峰结构。该结构呈现高度相对较低、锥形尖端小球不明显的特征,分析认为主要与环境气压的大小有关。对比空气、SF6和真空中的微结构发现,尖峰的数密度依次减小;SF6中形成的尖峰高度最大,其次为真空,再次为空气。研究结果表明,真空、SF6和空气3种环境下微结构的形成及表面形貌主要由激光烧蚀、化学刻蚀和氧化决定。 展开更多
关键词 飞秒激光 激光诱导 表面微结构
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