通过非对称电极实现IPMC单向弯曲

针对常规对称电极的离子聚合物-金属复合材料(IPMC)在交流信号的作用下仅能够产生往复摆动这种单一运动形式对其开发利用的限制,通过在传统IPMC铂电极表面的一侧镀铜制备出非对称电极IPMC,实现了IPMC的单向弯曲。利用扫描电镜对样品铂电极层表面镀铜的厚度观察,结果显示在IPMC电极一侧分别电镀1.01μm、2.59μm、3.80μm铜层;通过激光位移传感器对样品末端的位移进行测试,结果表明,在正弦电压信号的激励下,非对称电极的IPMC有单向弯曲的趋势,当镀铜层厚度达到3.80μm,即铜层厚度与铂层厚度之比达到2.06时,IPMC正向最大位移与负向最大位移相差5倍,单向弯曲的趋势明显,且倾向于向更厚的铂铜复合镀层方向弯曲。     

基于纳米颗粒润滑的单点金刚石刀具磨损抑制技术

润滑是单点金刚石车削硬脆材料时的一个非常关键的因素,针对单点金刚石车床超精密加工单晶硅光学零件过程中刀具易磨损、加工精度一致性差等问题,提出了一种单点金刚石刀具磨损抑制技术,通过选用二硫化钼、石墨、铜、氧化铜等纳米颗粒作为润滑剂,在Ф25.4mm单晶硅平片上开展实验研究.结果表明,纳米颗粒的类型和质量分数对车削过程的润滑效果有明显的影响,使用质量分数为10％的纳米石墨颗粒作为润滑剂时,加工后零件表面质量最好.在车削加工5.067km后,单晶硅光学零件表面粗糙度优于25nm,刀具磨损量约5μm,该单点金刚石刀具磨损抑制技术是有效的.     

钛合金水中电火花加工的研究

在宇航工业中,经常遇到有小孔、特形孔及复杂形状的钛合金零件需要电火花加工。为了研究钛合金电火花加工性能,我们曾进行了TC4钛合金电火花加工性探讨试验,用晶体管脉冲电源,在煤油介质中进行了紫铜、黄铜、石墨电极、正负极性及有无高压等等的加工,结果均不理想,加工后在钛合金工件表面上产生凸泡,在电极表面上出现一个凹坑。用小能量加工时也同样产生,加工越深或者面积越大凸坑越大,电极损坏越严重。 通过试验发现:在蒸馏水(电阻率为375千欧·厘米)中用紫铜电极、负电极、具有270伏高压回路加工较为理想。为了使钛合金在蒸馏水中电火花加工更好的应用,因而进行了本课题的试验研究,现将结果介绍如下。     

美国研制出微型纳米钳

据英国《新科学家》杂志报道 ,美国哈佛大学的有关研究人员已研制出一种微型纳米钳 ,它有望成为科学家们操作生物细胞、装配毫微机械或进行微型手术的新工具。这种纳米钳主要通过一对管臂长、宽分别为４μｍ和５０ｎｍ的碳纳米管来钳住微型物体 ,其钳体由沉积于一个锥型微型吸管上的两个金电极构成 ,上面粘合有一对向前伸出的碳纳米管 ,形成钳子的两个工作手臂。当在纳米钳的两个电极上施加一定电压后 ,两碳纳米管臂会分别带上正、负静电荷 ,彼此间形成吸力 ,面且吸力会随所加电压大小而相应变化 ,钳子也由此能夹住不同的物体。研究人员在实…     

微尺度线电极电解加工

微尺度线电极电解是近期出现的一种新加工方法,采用钨丝作为线电极,在加工过程中电极无损耗,通过控制工具电极轨迹可实现微细结构加工。建立了微尺度线电极电解加工模型;通过微尺度线电极叠加微幅振动,促进了加工间隙中电解液更新;针对加工电压、脉冲宽度、脉冲周期和加工速度等影响微尺度线电极电解加工精度的因素进行了参数对比试验,并对加工参数进行了分析和优化。采用电化学腐蚀原理进行微米尺度线电极的在线制作,在线制得直径10 μm和2 μm的线电极,实现了切缝宽度为20 μm以下的复杂微细结构以及切缝宽度为8 μm以下的微螺旋结构。     

定长补偿电火花铣削加工中锥形电极的形成及稳定性

电火花铣削可以利用简单电极加工复杂工件,对铣削过程中电极损耗进行补偿是保证工件加工精度的重要措施。使用圆柱电极进行定长补偿铣削加工,加工过程中电极端面会形成一个圆锥形。为保证补偿精度,对电极圆锥形端面的形成及稳定性进行了研究。通过对定长补偿下工件被加工情况的研究,阐述了圆锥形电极形成的具体过程;并且论证了在加工进入稳定阶段以后,圆锥端面角度会基本保持在一个恒定值,研究了初始加工深度和补偿长度对锥形过渡阶段的影响;在电极直径、电参数一定情况下,验证了加工模型中锥形角度与目标加工深度的函数关系,实验结果与模型计算结果相差2.1%;最后给出了加工实例,并获得较好的加工效果。     

网状电极形状参数对高温镍基合金电解加工的影响

为研究网状电极形状对GH4169高温镍基合金电解加工的影响规律,采用电极"抬刀+摇动"的方式,进行了0. 5、0. 8和1. 0 mm孔径的平面网状电极对比实验以及曲面网状电极和平面网状电极对比实验。结果表明,当孔径为0. 5 mm时,不足以将加工屑有效排除,加工不能持续进行;随着电极孔径的增大,加工稳定性增强,速度增大,但精度降低。采用曲面网状电极加工时,由于摇动平面与所需加工面不平行,造成工件表面不平整。在实际加工中,应当根据对稳定性、速度以及精度的具体要求合理选择网状电极形状参数。     

过渡金属/稀土金属氧化物纳米粒子催化AP热分解研究

1引言纳米材料由于特殊的表面特性而作为催化剂被广泛地研究。按一定的比例将不同的催化剂进行掺杂混合,有可能获得优于单一催化剂的催化性能。如Cu-Zn纳米催化剂就可替代昂贵的铂或钯催化剂实现对某些有机化合物氢化反应的催化[1]。随着纳米技术的发展,纳米过渡金属氧化物[2](     

电弧加热器铜污染组分效应发射光谱定量研究

电弧加热器是研究飞行器气动热防护问题的重要地面试验平台，其采用电极放电加热获得高温气体的方式，会产生铜蒸汽粒子，并随同进入地面试验模拟的等离子体气流，产生电弧风洞地面试验铜污染组分效应。本研究利用发射光谱诊断技术，发展了一套电弧加热器高温流场组分在线诊断测量系统，开展对10 MW高焓叠片式电弧加热器铜电极烧蚀的在线测量，获得了铜原子浓度的实时测量结果。基于所选铜原子谱线，开展了对电弧加热器起弧过程和稳定工作过程的测量，同时分析了管式电极和环形电极下电极烧蚀的情况。研究结果表明：起弧瞬间，电极烧蚀较明显，管式电极的铜原子峰值浓度要明显高于环形电极；稳定工作后，环形电极铜原子烧蚀量迅速下降，并保持在一个较低水平（<10^-6），管式电极仍然存在较高、不稳定的烧蚀，显示管式电极的烧蚀量要明显高于环形电极，且管式电极烧蚀量随着电弧加热器运行电流的增加而增加。基于该测量结果，建立了判定电极失效的直接判据，并用于保障电弧加热器运行安全。为研究电弧加热器电极烧蚀及地面试验铜污染组分效应提供了非接触式测量手段，目前，该测量系统已经作为电弧加热器的常规测试手段，提供电弧加热器高温气流的在线诊断。     

TC4钛合金腐蚀加工速度和表面质量影响因素研究

研究了腐蚀溶液成分和工艺参数对TC4钛合金腐蚀加工速度、表面粗糙度和平整度的影响,利用扫描电镜观察了腐蚀加工前后的表面形貌.研究结果表明:氢氟酸浓度和溶液温度直接决定着腐蚀加工速度,随HF浓度和温度的增加,腐蚀加工速度升高.硝酸具有显著降低表面粗糙度的作用.溶液中的钛离子对腐蚀加工速度以及钛合金零件腐蚀后的表面质量有一定的影响,溶液中钛离子含量较低时,腐蚀加工速度较快,表面平整度较好,随钛离子含量的增加,腐蚀加工速度下降,表面不平整度增加.试样垂直吊挂时,定时翻转并搅拌可以得到均匀腐蚀的表面.     

中走丝电火花线切割机的特点与发展趋势

电火花线切割加工(Wire Cut Electro Discharge Machining,WEDM)是基于电极与工件之间脉冲放电时的电腐蚀现象,即每次脉冲放电时都会产生大量的热量使放电点附近的32航空制造技术·2011年第8期局部金属瞬时融化和气化,并把熔融和气化的金属抛离工件表面,从而在工件表面形成一个微小的放电凹坑.如果所采用的脉冲放电能量大,则加工速度就快,而加工表面粗糙度变差.     

微幅往复走丝微细电解线切割试验研究

 微细电解线切割是一种新型的微细加工技术,适合高精度金属窄缝、窄槽等微细结构的加工,由于加工间隙内电解产物排出困难,容易影响加工精度。为了提高产物排出效率,提出线电极微幅往复走丝促进加工间隙内电解产物排出的方法,改善了加工稳定性,提高了加工精度和加工效率。建立了间隙内电解产物排出效率对加工精度、加工速度影响的数学模型,分析了线电极走丝速度和走丝幅值对间隙内电解产物排出和电解液更新的影响。通过试验研究了线电极的走丝速度和走丝幅值对加工精度和加工效率的影响规律,采用优化参数在厚度为80 μm的钴基弹性合金上进行微槽结构加工,底面粗糙度约为0.45 μm,倒角半径小于8 μm。结果表明线电极轴向微幅往复走丝可以有效地提高加工质量和加工效率。     

切削速度对单晶锗脆塑转变的影响

采用纳米压痕仪对单晶锗(100)(110)(111)晶面进行了纳米划痕实验,分析不同划痕速度对单晶锗不同晶面脆塑转变临界状态变化规律的影响,采用原子力显微镜对样品表面进行扫描观测。结果表明:划痕速度增加,单晶锗产生塑性去除的区域增大;但划痕速度过大,就会降低单晶锗产生塑性去除的区域。预测了在超精密切削加工中切削速度对单晶锗发生脆塑转变时的临界状态的影响规律,为实际超精密切削加工单晶锗零件提供数据支持。     

纳米小球辅助飞秒激光近场超衍射加工的研究进展

在飞秒激光加工过程中,如何突破衍射极限一直都是一个重要问题。近年来,纳米小球辅助飞秒激光近场超衍射加工逐渐被认识并发展起来,这一加工方法可以在基底表面产生小于入射激光衍射极限尺度的纳米孔洞,并可以实现大面积加工。从金属纳米小球和介电纳米小球这两个方面入手,分别对它们辅助飞秒激光近场加工的研究进行介绍。     

电火花加工最新技术进展

介绍了近年来日本电火花加工研究的最新进展 ,其中包括弯曲孔电火花加工 ,液中放电表面改性处理 ,绝缘陶瓷电火花加工 ,单次放电微细电极加工 ,放电堆积造型加工 ,气体中放电电火花加工 ,扫描创成电火花加工 ,钛合金电火花线切割表面着色及反复拷贝法微细电极电火花加工等电火花加工最新技术 ,可为我国的电加工研究提供借鉴     

液流变加工技术的探索性研究

研究利用纳米SiC悬浊液作为对光学玻璃K9超光滑加工的载体,配制了适合液流变纳米加工,具有较好分散性和稳定性的纳米SiC颗粒悬浊液,研究了液流变纳米加工的机理,并用该悬浊液对光学玻璃K9进行试验加工,结果显示,最终得到的光学玻璃K9表面经过AFM测试,得到Ra=0.84nm。     

全新的金属和镀层表面彩色转换膜研制成功

西安远东公司六车间最近研究成功一项全新的金属和镀层表面彩色转换膜工艺及技术。其特点是在一个溶液中用电解或化学方法,在除了铝和镁及其合金表面以外的金属和镀层表面均能形成彩色膜;该溶液为无铬、无害和易于控制并且常温下进行工作的溶液。 彩色膜层随着基体表面光度的提高,彩色更加鲜艳光亮。在溶液中很容易直接观察到彩色膜的生成,方便于操作者对膜层生成过程的控制。 彩色膜致密且透明度高,高温稳定性好,与基体金属的结合力好。 铸铁、钢表面的彩色膜与发蓝膜比较,在CuSO_4·5H_2O2％中性溶液作用下露铜时间大于5min。     

导管内壁表面处理装置

飞机上的绝大多数导管的内壁需要进行表面处理,有些导管又细又长,溶液很难在导管中畅通,管内少量的溶液很快就改变了组成,降低了反应能力,因此表面处理质量低。有些导管的长度超过溶液槽的长度,在处理时要将导管盘弯,此时溶液更难畅通,导管中的溶液还容易被气泡阻隔。     

新型发动机磨损检测技术

美国杜克大学一研究小组开发了一种新型飞机发动机磨损检测方法，据称此方法比传统方法更安全。更准确，为避免破坏发动机来检测磨损情况，维修人员采用高昂的、花费较长时间来分析机油中的铜微粒，以检测发动机状况．这种独特的方法也就是将机油溶解在强硝酸中使之氧化，全民离子就被检测电极还原出来．研究人员还利用超声波在电动机润滑油中产生气泡并用钢微粒来强化．因为在油液中设计安装了金板电极，当气泡破裂时，将在机油中发出少量的强震波，并以较高的速度将钢微粒推向金板电极，形成微粒子聚集．研究表明，在一定时间内，铜的沉积…     

聚氨酯橡胶冲模——在冲裁中出现的几个具体问题

利用聚氨酯橡胶作为弹性介质,在冲裁中充当凸模或凹模。完成冲裁弯形拉伸等冲压加工工序,在国内外均有广泛的应用。 现就冲切模具在应甩和加工中经常出现的二些具体问题,予以分析并提出解决办法,以便在处理这类问题时作为参考。 一、零件压伤 对于塑性好,材料软,厚度薄(如0.05毫米以下的紫铜零件)(图1),冲裁时表面最容易压伤,主要表现为材料表面会出现各种微小的麻点,因此,对于加工这类零件时,如果产品零件表面光度有特殊要求的,就必须采取预防措施,对于产品图纸未作要求的,我们认