基于非局部理论的黏弹性基体中压电纳米梁热-机电振动特性

基于非局部Euler梁理论和Hamilton原理建立黏弹性基体中压电纳米梁的热-机电振动特性分析模型。综合考虑非局部效应、压电效应、温度场、电场等复杂因素影响,推导出黏弹性基体中压电纳米梁振动特性分析的振动控制方程,并利用分布参数传递函数方法求解出一般边界条件下压电纳米梁的固有频率及相应振型。以锆钛酸铅压电陶瓷-4材料制成的某压电纳米梁为例,给出了四种典型边界条件下该压电纳米梁的前四阶固有频率,并系统分析了非局部效应、外部电压、温度载荷、黏弹性基体等因素对压电纳米梁热-机电振动特性的影响规律。分析结果表明:所建立的振动特性分析模型及其求解方法在分析黏弹性基体中压电纳米梁的热-机电振动特性问题中准确有效。     

纳米氧化钒薄膜的制备

以钒醇盐为原料,采用溶胶—凝胶法制备了具有纳米结构的氧化钒薄膜,对影响氧化钒溶胶稳定性的因素进行了系统研究,并初步探讨了焙烧工艺条件对氧化钒薄膜价态的影响。     

无卤磷系阻燃环氧树脂复合材料的制备及阻燃性能研究

采用双酚A-双（磷酸二苯酯）分别与聚磷酸铵和纳米二氧化硅复配制备新型无卤阻燃环氧树脂（EP）材料。通过氧指数、垂直燃烧和锥形量热研究环氧树脂复合体系的阻燃性能。通过热失重和电镜扫描分析对比不同阻燃体系的热分解过程及燃烧炭层结构，推测阻燃机理。     

不同分散剂对纳米SiO_2水中分散的影响

选取六偏磷酸钠(SHMP)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)及KCl作分散剂,并采用超声分散方法,制备纳米SiO2悬浮液,对纳米SiO2的水中分散性能进行研究。测试分散体系中纳米SiO2粒子的粒径及分布、Zeta电位及透光率,探讨了不同分散剂对纳米SiO2分散性能的影响。结果表明:不同分散剂对纳米SiO2的粒径都有明显影响,但粒径分布宽度差别较大;同在分散粒径较小的条件下,分别添加3种分散剂的悬浮液体系具有不同的稳定性,其中含SDBS的分散体系因静电和空间位阻的作用而表现出良好的分散稳定性。     

材料力学性能纳米压入测试仪器发展综述

综述了材料力学性能纳米压入测试仪器的发展现状。阐述了纳米压入测试技术的发展历程;从驱动、载荷测量和位移测量3方面对目前材料力学性能纳米压入测试仪器的基本结构进行了比较分析;介绍了材料力学性能纳米压入测试仪器集成技术,包括影响压入深度测量精度的集成技术、观测技术、大载荷模块和高温试验模块等;最后,对未来材料力学性能纳米压力测试仪器的发展趋势作了展望。     

激光制备高附着性能的铜基类金刚石膜

提升类金刚石(Diamond-Like Carbon, DLC)膜在被保护基底上的附着能力具有明显的实际应用价值。从微观机理上分析了前期设计的Cu基多层DLC膜有效性的原因。在此基础上,研究了DLC/SiC循环层中两者厚度比例对膜层的附着性能、纳米硬度和耐磨性的影响,以优化结构、进一步提升实际应用所需的膜层性能。纳米划痕和压痕测试结果表明:随着DLC层与SiC层厚度比例的增大,多层DLC膜在Cu基上附着性能逐渐降低,但当厚度比小于2.3时,仍接近厚度400 nm的单层DLC膜在Si基上的附着性能；Cu基多层DLC膜的纳米硬度逐渐提高,同时,耐磨性接近纯DLC膜。     

铁基非晶纳米晶涂层的耐磨性研究

采用基于机器人的自动化高速电弧喷涂技术在45钢基体上制备了FeCrBSiMnNbY非晶纳米晶涂层。研究了非晶纳米晶涂层在油润滑条件下，不同磨损时间、速度、载荷对涂层的磨损行为。采用扫描电镜（SEM）、能谱分析仪（EDAX）和X射线衍射仪（XRD）对涂层的组织结构进行了表征，利用纳米压痕仪对涂层的力学性能进行了分析，摩擦磨损试验在MM200滑块磨损试验机上进行。结果表明：涂层组织均匀，结构致密，主要由非晶相和α-Fe相纳米晶组成；在相同磨损试验条件下，非晶纳米晶涂层的相对耐磨性为3Cr13涂层的4．6倍，磨损机制主要为脆性疲劳剥落。     

超音速微粒轰击表面纳米化设备研制

超音速微粒轰击是材料表面纳米化的重要手段,性能优异的专用设备是实现这一工艺的前提。为此,采用数值模拟分析的方法研制了超音速微粒轰击喷枪,在距喷枪出口50mm处获得了平均约320m/s的轰击粒子速度;在对机器人选型和控制系统设计的基础上,集成了超音速微粒轰击表面纳米化设备;应用该设备实现了对38CrSi中碳钢的表面纳米化处理,验证了研制设备的性能。     

锅炉燃油新型高效添加剂的研制

为改善现有重质化的石油系燃料尤其是锅炉燃料的燃烧性能，充分利用有限的石油资源，通过对十几种单剂的筛选，然后进行复配，配制了一种含脂肪酸修饰的高效纳米燃油添加剂，纳米微粒以0.001%-0.01%质量分数加入锅炉燃油中，能显著提高锅炉燃料的燃烧效率，减少残炭等的含量，利用环保和节能，具有广阔的潜在应用前景。