磁性液体导热系数理论模型与实验分析

1

作者 程艳红 苏哲 +3 位作者 刘志峰 李德才 张彩霞 许静静 《功能材料》 北大核心 2025年第2期2032-2039,共8页

磁性液体作为一种新型功能复合材料,相比传统液体具有较高的导热性能,被看作新一代传热流体引起了国内外研究学者的广泛关注。然而,现有磁性液体导热系数理论计算模型并不能普遍适用,且不能准确预测不同温度下磁性液体的导热系数,各模... 磁性液体作为一种新型功能复合材料,相比传统液体具有较高的导热性能,被看作新一代传热流体引起了国内外研究学者的广泛关注。然而,现有磁性液体导热系数理论计算模型并不能普遍适用,且不能准确预测不同温度下磁性液体的导热系数,各模型之间存在着适用条件和计算结果的差异。因此,为准确得到磁性液体的导热系数,本文基于瞬态双热线法设计并搭建了磁性液体导热性能实验测量系统(测量平均误差小于1.55%),研究了不同磁场强度作用下,水基磁性液体导热系数随温度变化情况,定量分析了不同理论模型的适用温度范围。结果表明,无磁场作用下水基磁性液体(体积分数3.7%)的导热系数随温度增加而近似线性增加,当温度从20℃增加到70℃时,导热系数增大了47%。其次,磁场作用下,磁性液体导热系数发生显著的提升。在20℃,200 G时,磁性液体导热系数相对于无磁场时增幅最大为81%。最后,对比分析了Maxwell模型、Bruggeman模型、Yu&Choi模型以及Gianluca Coccia模型的磁性液体导热系数计算结果与无磁场实验测量结果,发现在温度较低范围内(20~35℃)理论计算精度较高,与实验结果相对误差在5%以内,此时可以直接采用理论模型预测磁性液体的导热系数;当温度升高后(>40℃),理论计算值则与实验值偏差增大,此时理论模型不再适用,必须通过实验测量获得准确的磁性液体导热系数。 展开更多

关键词 磁性液体 导热系数 理论模型 实验测量

在线阅读 下载PDF 职称材料

空气动力学表面减阻技术研究进展

2

作者 王延青 张园园 +4 位作者 刘悦 李牧 刘涛 翁鼎 汪家道 《表面技术》 北大核心 2025年第17期33-45,共13页

表面减阻技术因其较高的应用价值成为空气动力学研究的重要方向之一。本文对气固界面表面减阻相关研究作了系统的分类和概括,从减阻研究方法、表面摩擦减阻和表面压差减阻3个方面进行阐述。在研究方法方面,文中对气动减阻研究中主要的... 表面减阻技术因其较高的应用价值成为空气动力学研究的重要方向之一。本文对气固界面表面减阻相关研究作了系统的分类和概括,从减阻研究方法、表面摩擦减阻和表面压差减阻3个方面进行阐述。在研究方法方面,文中对气动减阻研究中主要的风洞试验方法和阻力测量方法进行了概述,并分析了各研究方法的技术特征,同时分析了计算流体力学技术在气动减阻研究中的应用。表面摩擦减阻主要总结了表面纵向沟槽(肋条)、展向沟槽等结构的研究进展,包括结构形貌及沟槽尺寸的研究、减阻机理研究及应用情况。表面压差减阻部分主要概述了表面结构在钝体上的减阻特点,总结了表面粗糙度、凹坑、沟槽等结构在延迟边界层分离中的作用机理,及影响其减阻效果的结构形貌和尺寸的研究进展。本文针对不同的阻力方式系统地概括了表面减阻技术的研究进展及表面形貌的主要制造方法,为表面减阻应用提供支持。 展开更多

关键词 气动减阻 表面结构 摩擦阻力 压差阻力

在线阅读 下载PDF 职称材料

永磁轮毂电机技术发展综述 被引量：22

3

作者 关涛 刘大猛 何永勇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期378-396,共19页

电传动技术是车辆实现全电化的重要基础,电驱动系统是电动车辆的动力核心,而轮毂电驱系统是电驱动系统的终极驱动形式,轮毂电机的性能在轮毂电驱系统中具有决定性作用。首先,该文介绍了轮毂电驱系统的结构形式,对不同磁场类型的轮毂电... 电传动技术是车辆实现全电化的重要基础,电驱动系统是电动车辆的动力核心,而轮毂电驱系统是电驱动系统的终极驱动形式,轮毂电机的性能在轮毂电驱系统中具有决定性作用。首先,该文介绍了轮毂电驱系统的结构形式,对不同磁场类型的轮毂电机的优缺点进行了分析;其次,调研了目前市场主流轮毂电机产品的性能参数,为轮毂电机的研发提供参考目标;然后,针对轮毂电机高功率/转矩密度、宽转速运行范围、高运行效率和高可靠性等需求,分别调研了径向磁场、轴向磁场和横向磁场等不同类型的永磁轮毂电机的研究现状;最后,展望了不同磁场类型的永磁轮毂电机的发展方向。 展开更多

关键词 动力系统 电动汽车 轮毂电机系统 轮毂电机

在线阅读 下载PDF 职称材料

高温高压弹簧蓄能密封磨损轮廓数值仿真研究

4

作者 张亚峰 杨志康 +2 位作者 张帆 张旭 郭飞 《润滑与密封》 北大核心 2025年第10期18-25,共8页

弹簧蓄能密封圈主要由塑料夹套和金属弹簧组成,金属弹簧常采用高性能弹簧钢,对其性能的研究较为充分,但对于塑料件,其力学性能迥异,难以用常规的线弹塑性描述,尤其在高温下的摩擦磨损特征将直接影响密封件的使用寿命。针对105 MPa高压、... 弹簧蓄能密封圈主要由塑料夹套和金属弹簧组成,金属弹簧常采用高性能弹簧钢,对其性能的研究较为充分,但对于塑料件,其力学性能迥异,难以用常规的线弹塑性描述,尤其在高温下的摩擦磨损特征将直接影响密封件的使用寿命。针对105 MPa高压、200℃高温等苛刻工况,基于Rhee磨损理论,提出考虑不同相对运动速度、接触载荷和磨损时间的往复密封磨损数值分析方法。结合标准摩擦磨损试验,考察15%玻璃纤维填充聚四氟乙烯材料在常温25℃和高温200℃2种工况下的材料级磨损规律,再结合有限元仿真分析密封接触区域的静态接触压力分布,提出了预测密封件磨损轮廓的理论方法。结果表明:常温工况下,改性聚四氟乙烯材料在经历3240次往复行程后,密封件不会因磨损而造成截面轮廓的变化;在200℃高温工况下,密封件在经历1080次往复循环后,密封件截面轮廓开始发生变化,其中最大磨损发生在弹簧蓄能密封根部,磨损量约为0.06 mm,2个唇口磨损量相似,小于0.02 mm。 展开更多

关键词 弹簧蓄能密封圈 往复密封 聚四氟乙烯 磨损实验 磨损轮廓

在线阅读 下载PDF 职称材料

胶囊润滑剂制备及其在无机盐钻井液中的应用研究

5

作者 徐博韬 张紫铜 +5 位作者 夏小春 邹洋 王志永 张浩 宋钰 戴媛静 《润滑与密封》 北大核心 2025年第3期135-143,共9页

随着钻井环境的日益复杂与苛刻,常规钻井液用润滑剂在钻井工程中难以发挥有效的减摩抗磨作用。采用微胶囊技术,以二氧化硅为壁材,润滑剂为芯材,制备2种胶囊润滑剂:ATF6润滑油胶囊(ATF6@HSM)及QT311润滑剂胶囊(QT311@HSM),将其分别添加... 随着钻井环境的日益复杂与苛刻,常规钻井液用润滑剂在钻井工程中难以发挥有效的减摩抗磨作用。采用微胶囊技术,以二氧化硅为壁材,润滑剂为芯材,制备2种胶囊润滑剂:ATF6润滑油胶囊(ATF6@HSM)及QT311润滑剂胶囊(QT311@HSM),将其分别添加至无机盐钻井液中并通过四球试验机测试其减摩抗磨性能。结果表明:钻井液中添加质量分数2%ATF6@HSM后,摩擦因数降低30%,磨斑直径降低12%,效果优于ATF6;经过长时间老化后ATF6失效,而ATF6@HSM仍能发挥较优的减摩抗磨作用,说明胶囊润滑剂壁材可以保护芯材,同时能够在摩擦区域定点释放润滑剂,从而在钻井液中能够发挥出优异的减摩抗磨性能;2%QT311@HSM添加至钻井液后摩擦因数降低39%,磨斑直径降低22%。 展开更多

关键词 胶囊润滑剂 减摩抗磨 无机盐钻井液 大位移井 抗温抗盐

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑尺寸波动的超大液压缸用V形组合密封可靠性评价

6

作者 程茂林 李涛 +2 位作者 王跃明 张波 郭飞 《润滑与密封》 北大核心 2025年第7期91-96,共6页

密封系统可靠性决定了液压系统整机的可靠性受密封系统可靠性的影响。针对超大液压缸V形组合密封结构密封可靠性评价,基于往复密封流固耦合仿真模型和响应面分析方法,考虑密封件加工制造过程中尺寸公差波动对密封性能的影响,建立V形组... 密封系统可靠性决定了液压系统整机的可靠性受密封系统可靠性的影响。针对超大液压缸V形组合密封结构密封可靠性评价,基于往复密封流固耦合仿真模型和响应面分析方法,考虑密封件加工制造过程中尺寸公差波动对密封性能的影响,建立V形组合密封可靠性分析模型。设计结构尺寸关键因素的Box-Behnken实验表,利用仿真模型计算表中每个尺寸组合下的泄漏率,进而建立泄漏率与V形圈关键结构尺寸的极限状态函数,最终通过抽样对随机变量的10000组样本进行分析获取系统可靠度。结果表明:V形组合密封系统可靠度达到99%以上,密封结构形式具有较高的可靠性。 展开更多

关键词 V形组合密封 可靠性 响应面法 往复密封 密封性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

Ti_(2)AlNb合金研究进展及在航空发动机上应用可行性分析 被引量：2

7

作者 裴会平 刘冬 +4 位作者 姚利盼 邵天敏 刘巧沐 刘亮亮 陈乾明 《材料工程》 北大核心 2025年第1期28-44,共17页

Ti_(2)AlNb合金优良的综合高温性能使其有望取代部分镍基合金,作为航空发动机关键结构材料实现发动机自身减重。针对未来高性能航空发动机轻量化设计需求,结合统计对比、对照实验、有限元仿真分析等方法,从材料特性、合金冷/热加工工艺... Ti_(2)AlNb合金优良的综合高温性能使其有望取代部分镍基合金,作为航空发动机关键结构材料实现发动机自身减重。针对未来高性能航空发动机轻量化设计需求,结合统计对比、对照实验、有限元仿真分析等方法,从材料特性、合金冷/热加工工艺性能、减重收益等方面分别进行分析,讨论该合金在航空发动机中应用的优势、潜力以及仍需解决的问题。分析结果表明,该合金在减重方面优势显著,且较好地实现了强度、韧性和塑性的综合匹配,无明显短板;具有可接受的冷、热加工性能,通过变形、铸造等方式均可制备工程可用的大规格零件;应用于机匣等静子件可在镍基高温合金基础上减重35.3%,应用于整体叶盘/轮盘等转子件可在镍基高温合金基础上减重37.3%。 展开更多

关键词 Ti_(2)AlNb 航空发动机 减重 材料特性 加工工艺

在线阅读 下载PDF 职称材料

温度、载荷以及转速对4108航空润滑油摩擦学行为的影响 被引量：1

8

作者 朴正镇 岳骆 +6 位作者 白鹏鹏 马楷 刘晨昊 温相丽 赵辉 孟永钢 田煜 《润滑与密封》 北大核心 2025年第3期12-22,共11页

为满足航空发动机高温、高负荷工况需求,开展4108航空润滑油在M50钢球/M50钢球以及Si_(3)N_(4)陶瓷球/M50钢球摩擦副的四球摩擦磨损试验,研究温度、载荷、转速等环境工况对摩擦磨损行为的影响;通过光镜、三维白光干涉仪、扫描电子显微镜... 为满足航空发动机高温、高负荷工况需求,开展4108航空润滑油在M50钢球/M50钢球以及Si_(3)N_(4)陶瓷球/M50钢球摩擦副的四球摩擦磨损试验,研究温度、载荷、转速等环境工况对摩擦磨损行为的影响;通过光镜、三维白光干涉仪、扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)对M50钢球进行分析表征,探究4108航空润滑油在不同摩擦副体系的磨损机制行为。结果表明:4108航空润滑油在M50/M50摩擦副体系中的摩擦学性能对于载荷、温度环境因子敏感性较小,而转速直接影响摩擦因数和磨损率,且随转速增大摩擦因数和磨损率呈增大的趋势;4108航空润滑油在Si_(3)N_(4)/M50摩擦副体系中展现良好的润滑性能,高载荷、高温和高转速下条件下M50钢球摩擦因数和磨损率与常温、低载以及低速条件下相差不大。对比分析4108航空润滑油在不同摩擦配副体系中M50球的磨损率可以发现,高温、高转速条件下Si_(3)N_(4)/M50体系中M50球的磨损率明显低于M50/M50体系中M50球的磨损率。 展开更多

关键词 航空润滑油 润滑性能 摩擦磨损性能 摩擦配副体系 四球摩擦试验机

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于流固耦合的帽式密封瞬态性能研究 被引量：1

9

作者 陈相竹 吕晓仁 +2 位作者 王跃明 姚志宏 郭飞 《润滑与密封》 北大核心 2025年第1期77-87,110,共12页

为研究液冷膨胀箱往复工作过程中瞬态变化对帽式密封性能的影响,建立瞬态混合润滑模型,通过求解瞬态雷诺方程,考虑流体力学、宏观固体力学、表面微观接触力学等多物理过程之间的耦合关系,定量预测整个过程密封系统的泄漏率、摩擦力等衡... 为研究液冷膨胀箱往复工作过程中瞬态变化对帽式密封性能的影响,建立瞬态混合润滑模型,通过求解瞬态雷诺方程,考虑流体力学、宏观固体力学、表面微观接触力学等多物理过程之间的耦合关系,定量预测整个过程密封系统的泄漏率、摩擦力等衡量密封性能的关键参数。结果表明:在一个往复行程中随着速度的增大,单行程泄漏率增加,而摩擦力减小;在行程开始运动瞬间接触宽度、摩擦力、泄漏率会出现急剧变化,且在行程转换时,帽式密封密封圈会出现跳动,会极大影响密封效果;在启动瞬间与启动后摩擦力会出现较大变化,往复密封中启动瞬间密封件的压力与速度的改变会对往复密封系统产生较大影响。瞬态压力处理方法考虑了启动瞬间摩擦力的变化,结果更接近实际运行工况。 展开更多

关键词 帽式密封 密封性能 瞬态性能 流固耦合 泄漏量

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于非线性累积损伤理论的轮毂轴承疲劳寿命评估 被引量：1

10

作者 杨传猛 朱梦宇 +3 位作者 邱明 马亚飞 褚宜双 白阳 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第1期63-68,共6页

针对轮毂轴承性能的优劣会直接影响汽车运行的舒适性与安全性这一问题,需对轮毂轴承的疲劳寿命进行研究分析,使轮毂轴承达到长周期寿命。考虑了热效应对润滑剂黏温特性的影响,通过使用Romax软件对L-P寿命分析理论进行修正,运用修正Manso... 针对轮毂轴承性能的优劣会直接影响汽车运行的舒适性与安全性这一问题,需对轮毂轴承的疲劳寿命进行研究分析,使轮毂轴承达到长周期寿命。考虑了热效应对润滑剂黏温特性的影响,通过使用Romax软件对L-P寿命分析理论进行修正,运用修正Manson-Halford累积损伤模型计算了载荷谱下的轮毂轴承的疲劳寿命,提出了一种基于非线性累计损伤理论的轮毂轴承疲劳寿命评估方法。运用Ansys联立nCode DesignLife和修正的S-N曲线对所提出寿命计算方法进行有限元验证,有限元分析计算结果与疲劳寿命计算结果比较吻合;搭建轮毂轴承耐久性试验机验证了疲劳寿命评估方法的准确性。在非线性累积损伤理论此疲劳寿命模型的基础上,研究了结构参数对寿命的影响。研究结果表明:不考虑修正因子并依据Miner准则计算出的轮毂轴承疲劳寿命,会导致计算结果出现严重失真,在考虑修正因子的情况下,采用修正的Manson-Halford方法计算的轮毂轴承的疲劳寿命更加符合实际;适当降低沟曲率半径系数、增加中心距与节圆直径能一定程度提高轮毂轴承的疲劳寿命,为轮毂轴承长周期寿命的评估提供了一定的参考。 展开更多

关键词 轮毂轴承 热效应 非线性累积 疲劳寿命

在线阅读 下载PDF 职称材料

非接触式机械密封动特性中的辅助密封研究进展 被引量：1

11

作者 赵祥 刘莹 廖浩然 《摩擦学学报(中英文)》 北大核心 2025年第4期622-636,共15页

非接触式机械密封的动特性关系着密封的安全稳定运行,辅助密封是影响密封系统动特性的关键因素之一.梳理和总结辅助密封的研究历程,有利于解决密封系统动特性问题.本文中首先归纳总结了影响非接触式机械密封动特性的辅助密封的关键参数... 非接触式机械密封的动特性关系着密封的安全稳定运行,辅助密封是影响密封系统动特性的关键因素之一.梳理和总结辅助密封的研究历程,有利于解决密封系统动特性问题.本文中首先归纳总结了影响非接触式机械密封动特性的辅助密封的关键参数.随后,对辅助密封与密封插入件之间的接触、摩擦及其自身刚度阻尼等研究历程和不足进行了梳理.最后,总结归纳了以提高主密封追随性为目标的密封系统动特性方面辅助密封研究关键和热点问题,为进一步开展相关研究提供了思路. 展开更多

关键词 辅助密封 接触特性 摩擦特性 动特性 机械密封

在线阅读 下载PDF 职称材料

自冲击密封流场演变规律及其结构优化设计研究 被引量：1

12

作者 王衍 李猛 +5 位作者 何一鸣 张家浩 冯聪 李德才 陈妙妙 胡琼 《摩擦学学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期110-123,共14页

自冲击密封内部流道众多且结构复杂,厘清流场在不同工况下的演变规律对设计改进自冲击密封结构具有指导意义.研究发现,结构和工况参数变化时自冲击密封流场会出现支流介质反向流动现象,不同参数组合变化时流场中介质流向演变规律复杂.... 自冲击密封内部流道众多且结构复杂,厘清流场在不同工况下的演变规律对设计改进自冲击密封结构具有指导意义.研究发现,结构和工况参数变化时自冲击密封流场会出现支流介质反向流动现象,不同参数组合变化时流场中介质流向演变规律复杂.结合自冲击密封泄漏量变化趋势,建立了流场演变与节流效率的逻辑关系,并基于研究结果对层叠型自冲击密封进行结构优化.结果表明:支流反向流动有利于提高抑漏效率,密封间距对流道的正反向流动起主导作用,小间距时的主、支流均为正向流动,当间距超过200μm以后开始在支流出现反向流动;压力变化对流道正反向流动影响不大,转速升高会促使支流由反向流动向正向流动转变、降低支流反向率.基于支流反向率对分流角、流距及密封级数进行了优化并获得最优值,兼顾加工工艺的考虑进一步提出了规则型自冲击密封结构,该结构较层叠型结构的泄漏量增大10%以内,但在小间距下具备更高的节流效率,且可降低加工成本60%以上,为此类新型密封的尽快工业化提供技术支撑. 展开更多

关键词 密封 自冲击 流场演变 支流反向率 结构优化 规则型

在线阅读 下载PDF 职称材料

热氧老化效应对航天器橡胶密封性能的影响研究

13

作者 史纪军 王莉娜 +5 位作者 孙立臣 张进 郭飞 綦磊 刘恩均 郭崇武 《真空科学与技术学报》 北大核心 2025年第6期442-452,共11页

密封性能是航天器橡胶密封系统的关键指标,橡胶材料密封性能的劣化规律直接决定航天器橡胶密封系统的使用寿命。目前,针对橡胶密封性能变化规律的研究多集中于材料宏观接触性能或橡胶材料特定力学性能变化的定性研究,少有基于橡胶密封... 密封性能是航天器橡胶密封系统的关键指标,橡胶材料密封性能的劣化规律直接决定航天器橡胶密封系统的使用寿命。目前,针对橡胶密封性能变化规律的研究多集中于材料宏观接触性能或橡胶材料特定力学性能变化的定性研究,少有基于橡胶密封泄漏通道的泄漏率计算方面的定量研究。文章针对航天器用三元乙丙橡胶材料,基于接触面泄漏通道和分子流气体流动特征构建了微观泄漏模型,泄漏率的理论计算结果得到了测试结果的验证。基于时温等效理论,测试橡胶材料压缩永久变形,并构建热氧老化数学模型以预测橡胶材料的寿命。获得橡胶材料在经过不同条件的热氧老化后的应力-应变本构关系,并将测得的本构关系应用于橡胶密封性能分析的有限元模型中。根据测得的热氧老化前后橡胶材料表面微观形貌,以及计算的接触压力和接触宽度变化情况,建立考虑热氧老化效应的橡胶密封微观泄漏模型。计算不同热氧老化效应影响下橡胶密封的泄漏率,用泄漏率测试结果验证理论计算结果。 展开更多

关键词 航天器 橡胶密封 热氧老化 泄漏模型 泄漏性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

分瓣式交错对齿型磁性液体密封结构设计与仿真分析

14

作者 程艳红 周嘉轶 +3 位作者 刘志峰 李德才 董婉玉 苏哲 《润滑与密封》 北大核心 2025年第9期1-7,共7页

为解决磁性液体高速密封时离心力导致的磁性液体流失以及耐压传递过程中磁性液体损失引起的密封性能下降,设计一种分瓣式交错对齿型磁性液体密封结构。通过有限元磁场仿真分析该结构在密封间隙内与极齿处的磁场分布,结合磁性液体密封理... 为解决磁性液体高速密封时离心力导致的磁性液体流失以及耐压传递过程中磁性液体损失引起的密封性能下降,设计一种分瓣式交错对齿型磁性液体密封结构。通过有限元磁场仿真分析该结构在密封间隙内与极齿处的磁场分布,结合磁性液体密封理论耐压公式对比分析密封间隙与永磁体矫顽力对该结构耐压能力的影响。结果表明:分瓣式交错对齿型磁性液体密封结构具有良好的聚磁效果,相较于传统磁性液体密封结构在单位轴向密封长度下拥有更强的密封性能,理论耐压提高了72%;该结构的耐压能力随着永磁体矫顽力的增加而增加,随密封间隙的增加而下降,当矫顽力从860 kA/m增大到1060 kA/m时,耐压能力增加了110%。 展开更多

关键词 磁性液体 高速密封 交错对齿型 分瓣结构 矫顽力 耐压能力

在线阅读 下载PDF 职称材料

V形橡塑往复密封寿命评估加速试验方法研究

15

作者 安宁 张微 +5 位作者 张传兵 郭腾达 钱太顺 刘智慧 李志农 王子羲 《润滑与密封》 北大核心 2025年第7期132-138,共7页

橡塑密封结构是核电站小流量上充泵中的关键零部件,其磨损寿命直接关系到整个装备的使用性能和服役寿命。密封结构寿命等速测试周期较长且耗费人力物力,因此采用加速试验方法显得尤为重要。研究V形橡塑往复密封结构寿命评估的加速试验方... 橡塑密封结构是核电站小流量上充泵中的关键零部件,其磨损寿命直接关系到整个装备的使用性能和服役寿命。密封结构寿命等速测试周期较长且耗费人力物力,因此采用加速试验方法显得尤为重要。研究V形橡塑往复密封结构寿命评估的加速试验方法,在确保密封结构失效规律一致的情况下,通过改变密封失效因素进行加速试验方案设计。搭建往复密封试验平台,获得密封寿命加速因子,验证加速试验方案的可行性。结果表明:密封寿命的加速因子为7.29,与预定加速寿命因子的误差为8.88%,验证了该加速方案的可行性与准确性,为橡塑密封的高可靠性及产业化生产奠定了基础。 展开更多

关键词 V形橡塑往复密封结构 加速寿命试验 泄漏量 密封失效 寿命评估

在线阅读 下载PDF 职称材料

钴化学机械抛光中抛光液及清洗剂的研究进展

16

作者 张力飞 路新春 +1 位作者 张佳磊 赵德文 《材料导报》 北大核心 2025年第6期222-231,共10页

在当今集成电路技术飞速发展的时代背景下,随着工艺节点不断缩小至纳米级,互连结构及其工艺技术的挑战愈发严峻。钴(Co)作为一种新兴的金属材料,凭借其出色的热稳定性、优异的空隙填充能力和对铜(Cu)布线的强附着力,正逐步成为Cu互连阻... 在当今集成电路技术飞速发展的时代背景下,随着工艺节点不断缩小至纳米级,互连结构及其工艺技术的挑战愈发严峻。钴(Co)作为一种新兴的金属材料,凭借其出色的热稳定性、优异的空隙填充能力和对铜(Cu)布线的强附着力,正逐步成为Cu互连阻挡层及潜在互连布线的热门选择。然而,随之而来的是对材料表面平整度与清洁度的极高要求,这直接促使了化学机械抛光(Chemomechanical polishing,CMP)工艺及其后清洗技术的发展与创新。本综述旨在回顾Co作为Cu互连阻挡层和新型互连布线在集成电路中的应用现状,深入分析CMP工艺中抛光液的不同组分对Co去除速率、电偶腐蚀和去除速率选择比等方面的影响。同时,探讨了在CMP清洗过程中清洗剂的关键作用,通过精确设计的化学配方,有效剥离纳米颗粒、有机残留等污染物,确保Co表面达到高度清洁与平整度标准。此外,还敏锐地指出了当前研究中的局限,并对Co的CMP及后清洗技术在追求更环保、更高效方向进行了前瞻性展望。 展开更多

关键词 化学机械抛光 钴 阻挡层 互连层 抛光液 清洗剂

在线阅读 下载PDF 职称材料

表面润湿性对船舶气层减阻影响规律的研究

17

作者 李延坤 马丽然 徐学锋 《润滑与密封》 北大核心 2025年第6期68-78,共11页

在船舶航行过程中,摩擦阻力占总流体阻力的比例高达60%~70%,因此,降低摩擦阻力是实现船舶节能和提速的关键策略。气层减阻技术能够显著降低船舶阻力,然而,船体表面气层在流体中的稳定性问题限制了该技术的广泛应用。为解决航行器表面气... 在船舶航行过程中,摩擦阻力占总流体阻力的比例高达60%~70%,因此,降低摩擦阻力是实现船舶节能和提速的关键策略。气层减阻技术能够显著降低船舶阻力,然而,船体表面气层在流体中的稳定性问题限制了该技术的广泛应用。为解决航行器表面气层稳定性的问题,以带有矩形通气凹槽的平板为研究对象,通过数值计算方法,探讨平板表面润湿性和通气质量流率对平板表面气层覆盖及减阻率的影响。研究结果表明:平板表面空气覆盖通常随着空气质量流率的增加而增加,并沿流向逐渐减小,其中存在一个最佳空气质量流率;在低空气质量流率条件下,由于平板表面形成的不连续气层增加了周围流体的湍动能,减阻效果不明显,甚至可能出现阻力增加的现象;而在具有明显减阻效果的高空气质量流率条件下,固体表面的润湿性对减阻效率具有显著影响。通常,疏水表面有助于平板表面气层的形成和维持,从而展现出更佳的减阻效果。 展开更多

关键词 表面润湿性 气层减阻 平板通气 摩擦阻力 疏水表面

在线阅读 下载PDF 职称材料

唇口数量对弹簧蓄能密封性能的影响

18

作者 袁国海 王永红 +4 位作者 高翔 房烨欣 金毅 卢文秀 郭飞 《润滑与密封》 北大核心 2025年第4期159-167,共9页

针对超高压石油井安全阀的使用工况,设计一款弹簧蓄能密封结构,采用有限元分析的方法分别研究介质压力为30~150 MPa工况下,密封夹套唇口数量对弹簧蓄能密封结构的影响规律;利用流固耦合数值仿真分析模型,求解不同介质压力下,不同唇口设... 针对超高压石油井安全阀的使用工况,设计一款弹簧蓄能密封结构,采用有限元分析的方法分别研究介质压力为30~150 MPa工况下,密封夹套唇口数量对弹簧蓄能密封结构的影响规律;利用流固耦合数值仿真分析模型,求解不同介质压力下,不同唇口设计结构的泄漏量,并以泄漏量为密封性能的评价标准,对不同唇口数量的密封性能进行评判。结果表明:唇口数量越多,在高温高压工况下泄漏量的增长梯度越小,低介质压力下泄漏量值较大;对于150 MPa、200℃高温高压工况,双唇口结构为最佳的密封结构方案。 展开更多

关键词 弹簧蓄能密封 唇口数量 双唇口结构 泄漏量 密封性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤矿乳化液泵旋转密封寿命的关键影响参数研究

19

作者 刘昊 赵中梅 +1 位作者 曹辉 田煜 《润滑与密封》 北大核心 2025年第7期109-115,共7页

为研究影响乳化液泵旋转密封寿命的关键因素,研制适用于不同结构形式的旋转密封加速测试系统。基于该实验装置分别开展以径向预紧力、表面形貌特征和结构形式作为单一变量的密封性能测试实验,并测试转轴表面温度、转轴磨损量、磨损形貌... 为研究影响乳化液泵旋转密封寿命的关键因素,研制适用于不同结构形式的旋转密封加速测试系统。基于该实验装置分别开展以径向预紧力、表面形貌特征和结构形式作为单一变量的密封性能测试实验,并测试转轴表面温度、转轴磨损量、磨损形貌特征、密封唇口尺寸、泄漏量等参数。经对比分析得到一般情况下骨架密封在径向预紧力20 N,配合轴径通过车削工艺获得表面粗糙度R_(a)0.4μm具备较好的密封性能和较好的工艺性。通过加速寿命时间,验证了PTFE密封在高转速工况下密封性能要优于骨架密封。 展开更多

关键词 旋转密封 乳化液泵 骨架密封 PTFE密封 密封性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

卧式磁悬浮转子跌落试验及保护轴承失效分析

20

作者 郏鹏阳 崔宝利 +2 位作者 李爱琴 胡涞 王子羲 《轴承》 北大核心 2025年第8期102-111,共10页

磁轴承配备着复杂的电气系统,当发生电气故障使转子瞬间失去电磁力支承时,转子会在保护轴承内圈上不断发生弹跳、摆动和摩擦,引起剧烈的冲击力和热效应使保护轴承容易发生不同于常规滚动轴承疲劳失效的严重失效损伤。建立了包含摩擦学... 磁轴承配备着复杂的电气系统,当发生电气故障使转子瞬间失去电磁力支承时,转子会在保护轴承内圈上不断发生弹跳、摆动和摩擦,引起剧烈的冲击力和热效应使保护轴承容易发生不同于常规滚动轴承疲劳失效的严重失效损伤。建立了包含摩擦学、动力学及热学的转子跌落仿真模型,分析了转子跌落过程中的转速、接触力及温升特性,结果表明,转子跌落初期与保护轴承内圈剧烈碰撞,发热最严重的是球,升温迅速。搭建卧式磁悬浮转子跌落试验平台,开展直至保护轴承失效的296次重复跌落试验并监测了转子跌落过程中转子位移、转速及保护轴承外圈温升,发现随着跌落次数增加,外圈温升加剧,转子磨损功率从初始400 W降至100 W后骤增,跌落时长从250 s缩短至35 s。对失效保护轴承从宏观和微观上进行了检测和观察,发现转子跌落冲击导致沟道出现塑性变形、冲击坑及高硬度磨粒引起的划痕使保护轴承局部产生高温和球卡死现象,致使内圈沟道表面烧伤、大面积剥落及材料性能退化。 展开更多

关键词 磁力轴承 角接触球轴承 转子 动力学仿真 跌落试验 失效分析

在线阅读 下载PDF 职称材料