氧化石墨烯/聚酰亚胺复合材料摩擦学行为及机理研究 被引量：22

1

作者 胡超 徐静 +3 位作者 余家欣 郑志勤 齐慧敏 张嘎 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期12-20,共9页

将氧化石墨烯(GO)原位引入4.4′-二氨基二苯醚(ODA)和3.3′,4.4′-联苯四甲酸二酐(BPDA)制备的聚酰亚胺中,得到氧化石墨烯/聚酰亚胺复合材料.利用扫描电镜、红外光谱仪、高温同步热分析仪、万能试验机以及纳米划痕仪对所制备材料的形貌... 将氧化石墨烯(GO)原位引入4.4′-二氨基二苯醚(ODA)和3.3′,4.4′-联苯四甲酸二酐(BPDA)制备的聚酰亚胺中,得到氧化石墨烯/聚酰亚胺复合材料.利用扫描电镜、红外光谱仪、高温同步热分析仪、万能试验机以及纳米划痕仪对所制备材料的形貌、组成以及热力学性能进行表征;利用多功能摩擦磨损试验机对比考察聚酰亚胺和氧化石墨烯/聚酰亚胺复合材料摩擦学性能.结果表明:氧化石墨烯的加入显著提高了聚酰亚胺的模量和硬度;当GO的质量分数为0.1%和0.3%,复合材料的摩擦学性能较好.研究发现,摩擦过程中金属对偶表面形成的转移膜对聚酰亚胺复合材料的摩擦学性能起重要作用. 展开更多

关键词 氧化石墨烯 聚酰亚胺 转移膜 摩擦学性能 摩擦化学

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宽温域环境中聚四氟乙烯及其复合材料摩擦学性能研究 被引量：17

2

作者 齐慧敏 胡超 +5 位作者 李洁 黄朝洋 周逸 崔俊楠 余家欣 张嘎 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期65-73,共9页

对比研究了−100~100℃范围内聚四氟乙烯(PTFE)及三氧化二铝/聚四氟乙烯(Al_(2)O_(3)/PTFE)复合材料的摩擦学性能.研究结果表明,PTFE因为蠕变,在升温过程中摩擦系数逐步降低,磨损率逐步升高.而引入Al_(2)O_(3)填料会显著影响PTFE的摩擦... 对比研究了−100~100℃范围内聚四氟乙烯(PTFE)及三氧化二铝/聚四氟乙烯(Al_(2)O_(3)/PTFE)复合材料的摩擦学性能.研究结果表明,PTFE因为蠕变,在升温过程中摩擦系数逐步降低,磨损率逐步升高.而引入Al_(2)O_(3)填料会显著影响PTFE的摩擦学行为,Al_(2)O_(3)/PTFE的摩擦系数普遍比PTFE高,而磨损率比PTFE低.摩擦学机理表明,滑动过程中形成的摩擦膜是决定摩擦学行为的关键因素.这对极端工况条件下高分子复合材料的设计具有重要的指导意义. 展开更多

关键词 PTFE Al_(2)O_(3) 高温 低温 摩擦膜

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用于ICF的三种典型光学玻璃的AFM纳米划痕行为研究 被引量：10

3

作者 张亚锋 何洪途 +1 位作者 余家欣 廖宁 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期349-355,共7页

本文作者通过原子力显微镜,以球形金刚石针尖作为对摩副,在大气环境下对磷酸盐激光玻璃、K9光学玻璃、熔融石英玻璃三种用于ICF系统的典型光学玻璃的纳米划痕行为进行了定量研究.结果表明:随着载荷的增加,三种玻璃的摩擦系数均表现为先... 本文作者通过原子力显微镜,以球形金刚石针尖作为对摩副,在大气环境下对磷酸盐激光玻璃、K9光学玻璃、熔融石英玻璃三种用于ICF系统的典型光学玻璃的纳米划痕行为进行了定量研究.结果表明:随着载荷的增加,三种玻璃的摩擦系数均表现为先保持恒定再剧烈上升的变化趋势.这是由于随着载荷的增加,摩擦机理由界面摩擦主导逐步转变为犁沟摩擦和界面摩擦共同主导所致.在相同的法向载荷作用下,磷酸盐玻璃的摩擦系数最高,K9光学玻璃次之,熔融石英玻璃的摩擦系数最小,这与三种玻璃的机械性能以及它们的表面亲水性密切相关.在相同的载荷下,磷酸盐玻璃和K9玻璃的划痕损伤表现为材料凹陷和堆积并存,而熔融石英玻璃的划痕损伤仅表现为划痕区域明显的凹陷变形.在所有载荷下,熔融石英玻璃的划痕残余深度均略高于磷酸盐玻璃;K9玻璃在低载时的划痕深度在三种玻璃中最大,中载时居中,而高载时最小.不同载荷下玻璃表层的机械性能、塑性流动方式以及其致密化程度都将对最终的划痕残余深度产生影响. 展开更多

关键词 光学玻璃 摩擦磨损 纳米划痕 材料变形

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滑动速度对磷酸盐激光玻璃摩擦磨损性能的影响 被引量：7

4

作者 杨亮 侯玉欣 +2 位作者 何洪途 张亚锋 余家欣 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期196-203,共8页

通过直线往复摩擦磨损试验机,采用氧化铝陶瓷球作为对摩副,分别在低载和高载下研究了潮湿空气中滑动速度对磷酸盐激光玻璃摩擦磨损性能的影响.结果表明:磷酸盐激光玻璃表面的摩擦系数随速度的增加而降低,这种降低在低载下表现得更为明显... 通过直线往复摩擦磨损试验机,采用氧化铝陶瓷球作为对摩副,分别在低载和高载下研究了潮湿空气中滑动速度对磷酸盐激光玻璃摩擦磨损性能的影响.结果表明:磷酸盐激光玻璃表面的摩擦系数随速度的增加而降低,这种降低在低载下表现得更为明显.低速滑动下,玻璃上的磨屑主要聚集在磨痕的端部;高速滑动下,由于接触粗糙峰的局部温升引发黏着磨损,磨屑更容易粘附于磨痕的中心,且载荷越大界面局部温升越大,黏着磨损更为显著.随着速度的增加,磷酸盐玻璃的磨损深度和体积减小,这是由于速度的增加导致水分子在接触界面的驻留时间变短,且高速滑动带来的温升使界面吸附水膜更难形成,因此水参与的摩擦化学磨损被削弱.相对于高载而言,低载下滑动速度对材料去除的影响更为明显,这是由于低载磨损时相对较低的摩擦温升更有利于界面水膜的稳定形成,因而水参与的摩擦化学反应对材料去除的贡献更大. 展开更多

关键词 磷酸盐激光玻璃 黏着磨损 水分子 摩擦化学磨损 载荷

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一种改进的原子力显微镜摩擦力标定方法 被引量：6

5

作者 余家欣 钱林茂 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期472-476,共5页

在传统标定AFM测力系统的楔形法基础上,通过线形加载的扫描方式,得到不同载荷下AFM针尖在平面和斜面上的切向力-位移循环曲线,并进一步计算出不同载荷下的摩擦力标定系数,进而根据该系数随载荷的变化趋势,选取高载下相对稳定的数据作为... 在传统标定AFM测力系统的楔形法基础上,通过线形加载的扫描方式,得到不同载荷下AFM针尖在平面和斜面上的切向力-位移循环曲线,并进一步计算出不同载荷下的摩擦力标定系数,进而根据该系数随载荷的变化趋势,选取高载下相对稳定的数据作为最终的标定结果.结果表明,由于改进的楔形法全面考察了摩擦力标定系数随载荷的变化趋势,避免了低载标定所引入的误差,标定结果更合理. 展开更多

关键词 原子力显微镜 摩擦力标定 纳米摩擦学

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硅酸盐玻璃摩擦学研究进展与展望 被引量：6

6

作者 何洪途 余家欣 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期607-614,共8页

硅酸盐玻璃在精密制造、高新技术等领域发挥着越来越重要的作用，然而硅酸盐玻璃材料的摩擦磨损性能却逐渐成为制约其应用与推广的关键问题之一，主要表现在硅酸盐玻璃的压痕损伤、划痕损伤及磨损损伤。分析了硅酸盐玻璃在制造及其服役... 硅酸盐玻璃在精密制造、高新技术等领域发挥着越来越重要的作用，然而硅酸盐玻璃材料的摩擦磨损性能却逐渐成为制约其应用与推广的关键问题之一，主要表现在硅酸盐玻璃的压痕损伤、划痕损伤及磨损损伤。分析了硅酸盐玻璃在制造及其服役过程中的关键摩擦磨损问题，阐述了硅酸盐玻璃摩擦学的研究内涵，对硅酸盐玻璃的压痕、划痕及磨损行为、机理和控制的问题进行了探讨，并结合硅酸盐玻璃摩擦学研究的现有进展及发展趋势，对硅酸盐玻璃摩擦学相关研究前景进行了展望。 展开更多

关键词 硅酸盐玻璃 压痕 划痕 磨损

原文传递

宽温域环境环氧/聚氨酯复合材料摩擦学性能研究

7

作者 雷雪梅 齐慧敏 +1 位作者 谷建臻 余家欣 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期64-75,共12页

目的考察环氧/聚氨酯(EP/PU)互穿网络复合材料在宽温域环境中的摩擦学性能,以及氧化石墨烯(GO)的添加对其摩擦学性能的影响。方法制备EP、EP/GO、EP/PU、EP/PU/GO等4种材料,其中EP和PU的质量配比为3︰1,GO的质量分数为1.0%。分别研究4... 目的考察环氧/聚氨酯(EP/PU)互穿网络复合材料在宽温域环境中的摩擦学性能,以及氧化石墨烯(GO)的添加对其摩擦学性能的影响。方法制备EP、EP/GO、EP/PU、EP/PU/GO等4种材料,其中EP和PU的质量配比为3︰1,GO的质量分数为1.0%。分别研究4种材料的热力学性能,并采用高低温摩擦试验机对比研究常温和–100、–50、50、100℃下GO对EP/PU互穿网络材料摩擦磨损的影响。结果热力学性能结果表明,PU的加入降低了起始分解温度,而加入GO,热分解起始温度有所提升,EP的拉伸强度最高约为90MPa。室温条件下,200r/min时,样品的摩擦因数和磨损率要优于400、500r/min,其中,EP/PU/GO在200 r/min时的摩擦因数最低,为0.03。同样地,在–50、50、100℃时,相对于EP、EP/GO和EP/PU,EP/PU/GO也表现出优异的润滑性和耐磨性。SEM及XPS结果表明,摩擦氧化和螯合反应促进了转移膜的生长,形成了均匀结构的转移膜,可避免摩擦副的直接接触,有利于润滑作用。结论添加GO可以有效改善材料的力学性能,提高EP/PU的摩擦学性能。 展开更多

关键词 环氧/聚氨酯互穿网络 氧化石墨烯 高低温 摩擦学性能 转移膜

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退火处理对Pt基块体金属玻璃塑性动力学行为的影响

8

作者 易梦丽 王驰 +3 位作者 赖建平 李定骏 袁卫锋 余家欣 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期173-182,共10页

采用退火的热诱导方法向Pt基块体金属玻璃(Pt-BMG)基体内原位引入纳米晶,通过纳米压痕实验,考察了Pt-BMG在铸态和在玻璃转变温度Tg之上(250℃)退火15 min,2 h和6 h的力学性能和塑性动力学行为.研究结果表明,退火时间从15 min增加到6 h时... 采用退火的热诱导方法向Pt基块体金属玻璃(Pt-BMG)基体内原位引入纳米晶,通过纳米压痕实验,考察了Pt-BMG在铸态和在玻璃转变温度Tg之上(250℃)退火15 min,2 h和6 h的力学性能和塑性动力学行为.研究结果表明,退火时间从15 min增加到6 h时,Pt-BMG的结晶度从34%增加到57%,平均晶粒尺寸从25.6 nm增加到38.3 nm,硬度和折合模量分别从5.66 GPa和133.83 GPa增加到8.65 GPa和182.89 GPa,同时载荷-位移曲线上的锯齿流变行为呈现从可明显观察到不连续的位移突变到比较平滑的变化规律.通过分子动力学模拟进一步证明,随着纳米晶尺寸的增加,剪切转变区的激活与剪切带的成核呈现先促进后抑制、先增加后减小的趋势.这是由于金属玻璃在塑性变形过程中,小尺寸纳米晶会被剪切带所包裹或溶解,促进了金属玻璃塑性变形的形成;而大尺寸纳米晶在承受载荷时,在晶体内部产生了位错和滑移,进一步抑制了剪切带的成核与传播.本文结合纳米压痕实验和分子动力学模拟,从原子尺度上揭示了纳米晶的尺寸影响非晶合金塑性变形的内在机理,为设计理想性能的金属玻璃提供了有效的实验基础与理论支撑. 展开更多

关键词 退火 Pt基块体金属玻璃 塑性动力学 分子动力学模拟 纳米晶 剪切带

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原子层制造的研究现状与科学挑战

9

作者 钱林茂 陈蓉 +11 位作者 朱利民 赵德文 彭小强 周平 邓辉 余家欣 曹坤 杜春阳 武恩秀 江亮 石鹏飞 陈磊 《中国科学基金》 CSCD 北大核心 2024年第1期99-114,共16页

原子层制造是指加工精度达到原子层量级的可控制造技术,包括原子层去除、添加、迁移等。针对信息、能源、航空航天等领域核心零部件超高性能构建的发展需求,通过原子层可控去除制造全频段原子级精度无损表面,并结合原子层增材制造原子... 原子层制造是指加工精度达到原子层量级的可控制造技术,包括原子层去除、添加、迁移等。针对信息、能源、航空航天等领域核心零部件超高性能构建的发展需求,通过原子层可控去除制造全频段原子级精度无损表面,并结合原子层增材制造原子级新结构,有望实现特殊功能的有效创成,保证超高性能的安全可靠。另外,后摩尔时代先进芯片的制造工艺将迈入亚纳米物理极限,原子层制造需求贯穿芯片制造工艺的全流程。本文阐述了原子层制造技术的发展需求与研究进展,围绕原子层抛光、原子层沉积/刻蚀、原子层损伤控制、原子层工艺与装备等领域,梳理了原子层制造的发展方向及研究目标,凝练了原子层制造领域未来的关键科学问题及面临的挑战,探讨了前沿研究方向和发展战略。 展开更多

关键词 原子层制造 原子层抛光 原子层沉积/刻蚀 原子层损伤控制 原子层制造工艺与装备

原文传递

潮湿空气下浮法钠钙玻璃的摩擦磨损性能 被引量：5

10

作者 肖童金 何洪途 +1 位作者 余家欣 张亚锋 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期270-278,共9页

在摩擦磨损实验机上,采用SiO_2球作为对磨副,研究了载荷对普通潮湿大气下浮法钠钙玻璃摩擦磨损性能的影响规律与作用机理。结果表明:随着载荷从1 N逐渐增大到3 N,浮法钠钙玻璃空气面和锡面的磨损量均逐渐增大,但在相同的载荷下,浮法钠... 在摩擦磨损实验机上,采用SiO_2球作为对磨副,研究了载荷对普通潮湿大气下浮法钠钙玻璃摩擦磨损性能的影响规律与作用机理。结果表明:随着载荷从1 N逐渐增大到3 N,浮法钠钙玻璃空气面和锡面的磨损量均逐渐增大,但在相同的载荷下,浮法钠钙玻璃锡面的磨损量均大于空气面的磨损量;尽管浮法空气面与锡面的纳米力学性能无明显差异,但浮法钠钙玻璃锡面Sn^(2+)诱导的摩擦化学反应会加剧玻璃表面的化学磨损。 展开更多

关键词 浮法钠钙玻璃 空气面 锡面 磨损性能 摩擦化学反应

原文传递

不同温度下环氧/聚氨酯共聚物摩擦学性能的分子动力学模拟研究 被引量：1

11

作者 齐慧敏 崔怡泼 +4 位作者 余家欣 赵盖 张亚锋 雷雪梅 张德虎 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1016-1025,共10页

为探究不同温度下共聚物的摩擦学性能,设计了分子比例为2:1和1:2的环氧/聚氨酯共聚物体系(2EP/PU和2PU/EP).通过分子动力学(MD)模拟,考察了共聚物在不同温度下的力学性能,结果表明在223、298和373 K时,2PU/EP的杨氏模量分别比2EP/PU提高... 为探究不同温度下共聚物的摩擦学性能,设计了分子比例为2:1和1:2的环氧/聚氨酯共聚物体系(2EP/PU和2PU/EP).通过分子动力学(MD)模拟,考察了共聚物在不同温度下的力学性能,结果表明在223、298和373 K时,2PU/EP的杨氏模量分别比2EP/PU提高了8.8%、7.1%和1.7%,主要归因于聚氨酯的线性结构增加了分子链的堆积密度,使得共聚物的密度增加,从而模量和强度相对较大.同时,建立共聚物与铁层的滑动摩擦模型,基于原子水平分析了材料的摩擦剪切性能.2EP/PU在223 K时的摩擦系数最低为0.067,比298和373 K时降低了近40%,而2PU/EP的摩擦系数在373 K时最低为0.105,在223和298 K时分别提高至0.112和0.115,且2PU/EP的摩擦系数高于2EP/PU,这与不同温度下聚氨酯的分子极性、共聚合物和铁层之间的相互作用以及范德华力等密切相关. 展开更多

关键词 分子动力学模拟 环氧/聚氨酯共聚物 摩擦剪切 摩擦系数 界面能量

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钠钙玻璃在不同液体环境中的磨损性能 被引量：5

12

作者 何洪途 余家欣 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期45-52,共8页

以Pyrex玻璃球作为对磨副,研究了钠钙玻璃在不同液体环境下的磨损性能。研究发现,相比于纯水环境,钠钙玻璃在酸性溶液（pH=3）和碱性溶液（pH=11）中的磨损量分别降低了约33%和30%。当溶液中存在的带正电的聚合电解质通过静电作用力吸... 以Pyrex玻璃球作为对磨副,研究了钠钙玻璃在不同液体环境下的磨损性能。研究发现,相比于纯水环境,钠钙玻璃在酸性溶液（pH=3）和碱性溶液（pH=11）中的磨损量分别降低了约33%和30%。当溶液中存在的带正电的聚合电解质通过静电作用力吸附在钠钙玻璃表面时,可有效提高玻璃表面的抗磨损性能,磨损量最大可降低约94%;当溶液中存在其他类型的聚合电解质时,钠钙玻璃的磨损量无明显变化。 展开更多

关键词 钠钙玻璃 磨损 摩擦化学反应 静电作用

原文传递

磁流变抛光中表面彗尾状缺陷的生成与演变行为 被引量：5

13

作者 袁胜豪 张云飞 +5 位作者 余家欣 李凯隆 王超 田东 海阔 黄文 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期740-748,共9页

为了研究磁流变抛光后元件表面"彗尾状缺陷"的生成和演变机理,本文以石英玻璃为样品,分析了磁流变抛光时抛光液中抛光颗粒浓度与水分含量对彗尾状缺陷的影响。研究表明,彗尾状缺陷的生成与元件表面存在的原始缺陷相关,抛光颗... 为了研究磁流变抛光后元件表面"彗尾状缺陷"的生成和演变机理,本文以石英玻璃为样品,分析了磁流变抛光时抛光液中抛光颗粒浓度与水分含量对彗尾状缺陷的影响。研究表明,彗尾状缺陷的生成与元件表面存在的原始缺陷相关,抛光颗粒在缺陷处的堆积是造成原始缺陷转变成彗尾状缺陷的主要原因。随着抛光颗粒浓度的增加,抛光颗粒在原始缺陷处的堆积明显,生成的彗尾状缺陷数量增加;然而随着水分含量的增加,抛光液的流动性增强,抛光颗粒在缺陷处堆积效应减弱,彗尾状缺陷出现的数量降低。在磁流变抛光过程中,原始凹坑缺陷首先演变成彗尾状缺陷,彗尾状缺陷的头部凹坑深度相对于原始缺陷表现出先增加再降低的趋势;而凹坑的边缘角度随抛光的进行单调增加,直到缺陷被完全去除。本文的研究结果为磁流变抛光中抑制元件表面彗尾状缺陷的生成奠定了理论基础,有助于后期研发控制彗尾状缺陷的抛光液和工艺优化方法。 展开更多

关键词 光学加工 磁流变抛光 彗尾缺陷 堆积效应 石英玻璃

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磷酸盐激光玻璃在干燥和潮湿空气下的磨损性能 被引量：5

14

作者 张文利 余家欣 +3 位作者 蔡勇 蒋刚 黄文 吉方 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1008-1016,共9页

在往复式摩擦磨损试验机上采用石英玻璃球作为对摩副,研究了干燥和潮湿空气下磷酸盐激光玻璃的磨损性能。结果表明:磷酸盐激光玻璃在潮湿空气下比干燥空气下表现出更好的耐磨性,应力腐蚀几乎不能促进该玻璃的材料去除。此外,低载磨损时... 在往复式摩擦磨损试验机上采用石英玻璃球作为对摩副,研究了干燥和潮湿空气下磷酸盐激光玻璃的磨损性能。结果表明:磷酸盐激光玻璃在潮湿空气下比干燥空气下表现出更好的耐磨性,应力腐蚀几乎不能促进该玻璃的材料去除。此外,低载磨损时磷酸盐激光玻璃在潮湿空气中比干燥空气中更容易出现Hertz裂纹,然而高载下该玻璃表面的Hertz裂纹在潮湿空气中却表现得更为轻微。与磷酸盐玻璃相反,石英玻璃球在潮湿空气下的磨损程度远高于干燥空气下,应力腐蚀对潮湿空气下石英玻璃球的磨损起到了主导作用。 展开更多

关键词 磷酸盐钕玻璃 石英玻璃 磨损 应力腐蚀 摩擦化学反应

原文传递

基于回归分析的Mar M247镍基高温合金喷砂工艺预测与优化

15

作者 骆晓雨 方伦彬 +3 位作者 袁小虎 乔翔 赖建平 余家欣 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期176-185,195,共11页

目的针对燃机叶片用MarM247镍基高温合金,建立多因素喷砂工艺的高精度预测模型,筛选出粗糙度较高而夹砂率较低的工艺组合。方法采用国产精工自动化精控喷砂系统制备试样。使用便携式表面粗糙度仪、激光显微镜和扫描电子显微镜进行检测... 目的针对燃机叶片用MarM247镍基高温合金,建立多因素喷砂工艺的高精度预测模型,筛选出粗糙度较高而夹砂率较低的工艺组合。方法采用国产精工自动化精控喷砂系统制备试样。使用便携式表面粗糙度仪、激光显微镜和扫描电子显微镜进行检测。基于数理统计的分析方法,建立喷砂工艺与表面质量之间的函数关系。结果当喷砂角度从30°增至90°时,粗糙度和夹砂率都单调递增,且夹砂率在低角度(30°~60°)比在高角度(60°~90°)增加的速率更高。喷枪移动速度从1 mm/s增至20 mm/s,粗糙度呈现先减少后增加再减少的趋势;夹砂率呈现先增加后减少的趋势。对于粗糙度,线性回归模型的预测误差率为5.97%,多项式回归模型的预测误差率为5.15%;对于夹砂率,线性回归模型的预测误差率为5.76%,多项式回归模型的预测误差率为3.08%。结论基于现有的数据,采用多项式和线性2种回归模型进行预测,多项式回归模型的预测精度比线性回归模型更高。结合现有的数据和多项式回归模型的预测数据得出了最佳工艺范围,喷砂压力为0.2~0.3 MPa,喷砂角度为45°~60°,喷枪移动速度为15~20 mm/s。在该条件下,得到了较高的粗糙度和较低的夹砂率,有利于获得高的涂层/基材界面结合强度。 展开更多

关键词 镍基高温合金 喷砂工艺 表面质量 数理统计 回归分析 工艺预测

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新工科背景下智能制造工程专业教学探索与实践

16

作者 廖晓波 余家欣 +4 位作者 钟良 蔡勇 臧红彬 李鹏 王积硕 《高教学刊》 2024年第17期81-85,共5页

为应对“中国制造2025”国家战略,顺应新工科背景下高等工程教育改革发展,国家提出建设智能制造新工科专业。智能制造工程专业在强数理基础上,基于机械学科主干知识体系,融入控制、计算机、人工智能等信息学科知识,探索“数字化+网络化... 为应对“中国制造2025”国家战略,顺应新工科背景下高等工程教育改革发展,国家提出建设智能制造新工科专业。智能制造工程专业在强数理基础上,基于机械学科主干知识体系,融入控制、计算机、人工智能等信息学科知识,探索“数字化+网络化+智能化”时代背景下,新技术特色的智能制造理论课程体系;同时,为有利于学生系统掌握交叉学科知识,实践教学体系通过打通专业交叉知识之间的边界,破除知识孤岛,以工程项目为导向构建实践教学内容,探讨适应智能制造工程专业人才培养的实践教学体系。智能制造工程专业教学探索与实践将促进新工科专业知识之间的交叉融合,逐步适应未来制造领域发展的新需要,有效提升高等教育机械工程专业复合型高端人才的培养质量。 展开更多

关键词 智能制造工程 高等教育 教学体系构建 实践教学模式 培养机制与路径

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含能材料摩擦特性的研究进展与展望

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作者 何洪途 朱朋哲 +4 位作者 刘睿 曹志民 柴传国 余家欣 银颖 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1222-1238,共17页

含能材料广泛应用于现代国防武器装备与系统、航空航天的固体推进剂等,然而在含能材料的生产、压制、机械加工、使用和贮存等过程中,含能材料摩擦学问题逐渐成为制约其安全性和应用性的关键共性基础问题之一.如何科学而全面的认识含能... 含能材料广泛应用于现代国防武器装备与系统、航空航天的固体推进剂等,然而在含能材料的生产、压制、机械加工、使用和贮存等过程中,含能材料摩擦学问题逐渐成为制约其安全性和应用性的关键共性基础问题之一.如何科学而全面的认识含能材料在不同条件下的摩擦行为、摩擦热点形成以及摩擦感度等问题,逐渐成为当前含能材料领域基础与应用研究的重要课题之一.为此,本文作者首先分析了含能材料在不同过程中的关键摩擦学问题,在此基础之上,综述了近年来含能材料摩擦学相关测试技术方法和关键基础科学问题的最新研究进展,并结合含能材料摩擦学研究现状及发展趋势,对该交叉学科研究中的未来重点工作内容进行了展望分析. 展开更多

关键词 含能材料 摩擦热点 摩擦安全性 摩擦系数 摩擦感度

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微液滴/注液界面摩擦力的主/被动控制及其机理研究

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作者 张亚锋 张学仁 +2 位作者 顾兴士 齐慧敏 余家欣 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1063-1071,共9页

通过结合主/被动方式控制微液滴/注液表面的摩擦力,并研究了界面摩擦力的变化机理.结果表明:当注入流体二甲基硅油黏度从10 mm2/s增至100 mm2/s时,界面摩擦力从约15μN增至40μN;当外加电压从0 V增至240 V,摩擦力可以从15μN增至45μN左... 通过结合主/被动方式控制微液滴/注液表面的摩擦力,并研究了界面摩擦力的变化机理.结果表明:当注入流体二甲基硅油黏度从10 mm2/s增至100 mm2/s时,界面摩擦力从约15μN增至40μN;当外加电压从0 V增至240 V,摩擦力可以从15μN增至45μN左右;当外加电压从240 V逐渐降至0 V,摩擦力可以从45μN降至15μN左右,摩擦力实现了3倍范围内的动态调节.分析表明,增加注液表面二甲基硅油黏度会增强微液滴/注液界面氢键作用,导致摩擦力增加.在电压作用下,微液滴/注液表面发生介质上电润湿行为,有效界面张力随电压发生改变,实现固液界面摩擦力的动态调节.因此,通过改变黏度的被动方式和电压控制的主动方式可以有效调节微液滴/注液表面的摩擦力,研究成果可为微流体控制系统微通道表面的优化设计及微液滴的精确输送提供技术和理论指导. 展开更多

关键词 注液界面 电压 界面摩擦 界面调控 电润湿

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纳米金刚石磨粒团聚对熔石英摩擦磨损性能的影响

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作者 程磊 何洪途 +2 位作者 叶敏恒 王超 余家欣 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1031-1042,共12页

为了研究磁流变抛光液中磨粒团聚对光学玻璃元件的磨损性能,利用环境可控的直线往复式摩擦磨损试验机,以不锈钢球为对磨副,以熔石英为基底,系统地研究了磁流变抛光液中纳米金刚石磨粒团聚程度对熔石英摩擦磨损性能的影响,并利用光学显... 为了研究磁流变抛光液中磨粒团聚对光学玻璃元件的磨损性能,利用环境可控的直线往复式摩擦磨损试验机,以不锈钢球为对磨副,以熔石英为基底,系统地研究了磁流变抛光液中纳米金刚石磨粒团聚程度对熔石英摩擦磨损性能的影响,并利用光学显微镜、白光干涉仪等设备分析熔石英的磨损机制,最后将摩擦学实验结果与实际磁流变抛光结果进行对比。实验结果表明:纳米金刚石磨粒团聚程度越大,熔石英表面的材料去除率越大,磨损区域亚表面损伤情况越严重。当载荷为0.5 N时,熔石英在团聚磨粒作用下的磨损主要以黏着磨损为主,伴随着轻微的磨粒磨损,同时熔石英的亚表面无明显损伤;当载荷从0.5 N增加到4 N时,熔石英的磨损形式以磨粒磨损为主,熔石英的表面和亚表面出现大量损伤。采用相同磨粒团聚程度的抛光液进行熔石英磨损与磁流变抛光实验发现,熔石英在磁流变抛光过程中的材料去除率与磨损实验的材料去除率变化趋势保持一致,表明借助摩擦磨损实验在一定程度上可以预测实际磁流变抛光中的材料去除率。 展开更多

关键词 磁流变抛光 磨粒团聚 纳米金刚石 熔石英 磨损性能

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新型电热结构防除冰性能研究

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作者 谷建臻 齐慧敏 +2 位作者 余家欣 张亚锋 顾兴士 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI CSCD 2023年第S01期96-104,共9页

创新性地开发机翼电热防/除冰系统仍然是航空航天领域面临的巨大挑战,提高电热防/除冰系统的能量利用率受到了防除冰领域专家的广泛关注。本文创新性地设计了一种多孔电热防除冰结构,多孔基体通过模板法制备得到。电热结构从上至下由绝... 创新性地开发机翼电热防/除冰系统仍然是航空航天领域面临的巨大挑战,提高电热防/除冰系统的能量利用率受到了防除冰领域专家的广泛关注。本文创新性地设计了一种多孔电热防除冰结构,多孔基体通过模板法制备得到。电热结构从上至下由绝缘涂层、导电层、电热层和隔热层组成。研究了导电银浆层厚度及导电液含量在不同功率下绝缘层和隔热层的温度变化。结果表明,室温条件下,当输入功率为4 W、银浆层厚度为300μm时,绝缘层的温度最高可达134℃。在-20℃的冰脱落实验中,发现当输入功率为18 W时,顶层温度可快速达到0℃,而底层温度维持在-12.5℃左右,能量损失较少。本文可为电热防除冰材料体系的设计提供理论指导。 展开更多

关键词 防冰 电热结构 聚二甲基硅氧烷 传热 能量利用

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