大量程纳米级光栅干涉位移测量
针对传统光栅干涉仪中测量范围和分辨率难以同时提高的问题,提出利用单根大长度、低线数光栅实现大量程、高分辨率位移测量的方法。首先利用长度400mm,栅距10μm计量光栅的±5级衍射光生成条纹图,实现了条纹的10倍光学细分。然后提出一种基于傅里叶变换时移特性的条纹细分新方法,利用相邻两帧条纹图同一位置处相位的变化实现了高达1000倍的条纹电子细分。在此过程中,针对能量泄漏对傅里叶变换法相位提取精度的影响,提出条纹图整周期裁剪的方法,使条纹细分精度至少可达到1/1000条纹周期。仿真和实验结果表明,系统具有纳米级的分辨率和优于10nm的测量精度。
液相型原子力显微镜的研制及其应用
讨论了液相型原子力显微镜(AFM)的液相探头、液体池、图像扫描处理软件以及扫描与光电反馈控制电路系统.利用该液相型AFM分别进行了气相和液相环境中的样品表面形貌测量,给出了理想的图像结果.实验表明,该液相型AFM具有优良的液相扫描性能,同时保持了很高的图像分辨率、稳定性和重复性.
基于压电动力的双级式驱动器
采用双级结构,以满足驱动器的多种功能要求.利用压电陶瓷的高响应速度特性,设计出基于动力学惯性粘-滑原理的变换机构,实现驱动的自锁与步进;利用液力放大器对驱动力、位移分辨力加以提高.对双级式驱动器进行了实验研究,结果表明,双级式驱动器具有2~3 nm的位移分辨力、不小于200 N的驱动力、良好的自锁性能与位置保持精度.
钢纤维纳米矿粉混凝土劈拉及抗折性能试验研究
在混凝土中同时加入钢纤维和纳米矿粉,对比研究了钢纤维和纳米矿粉掺量以及基体强度对钢纤维纳米混凝土劈拉性能和抗折性能的影响规律。结果表明,钢纤维的加入及增大掺量,改善了试件的破坏特征,劈拉和抗折强度均显著增长;基体强度提高的同时,拉压强度比和折压强度比降低;纳米Si O2和纳米Ca CO3掺量的增大,可小幅度提高劈拉和抗折强度,但脆性也相应提高。钢纤维增强增韧作用、纳米矿粉微填充及促进水化作用共同改善了混凝土的力学性能。
精密定位技术研究
精密定位技术广泛应用于精密仪器、机械和机床、IC工艺制造、计算机外围设备.其特点是精度和分辨率高,台面尺寸从小到大,品种繁多,大多有自动化操作要求,需要集成许多高性能高品质机械零部件,高分辨力检测元器件,因此制作难度大,投资大.过去精密定位的精度和分辨率已从毫米量级过渡到了微米、从亚微米进入到了纳米量级.本文概述了获取高精度定位精度的支撑关键技术.介绍了基于宏微二级叠加方式的控制系统,研制的宏动工作台用精密滚珠丝杠螺母传动,由交流伺服驱动器驱动,配备反射式光栅检测元件,构成伺服反馈系统, 并对其实际误差曲线进行线性补偿之后,可将定位误差从76 μm降低到3 μm;再在宏动工作台面上安装高精度的微动载物台,由计算机进行宏微切换,从宏运动过渡到微运动方式,可实现大行程纳米量级精密定位.
煤矿井下液压支架用防腐涂料的研制
开发了一种防腐性能好、屏蔽性能高,可以用于矿下液压支架结构的环氧防腐涂料。通过一系列试验对环氧树脂的种类及纳米粉体用量进行了筛选,综合考虑涂膜物理性能、防腐性能以及经济性等多个因素,确定了液压支架用环氧防腐涂料的配方。
纳米润滑添加剂对斜齿圆柱齿轮振动及噪声特性的试验分析
基于对纳米ZrO2、SiC、SiO2、Al2O3的物化特性分析,探究含有纳米ZrO2、SiC、SiO2、Al2O3添加剂的润滑油对斜齿圆柱齿轮润滑的振动和噪声特性。对运行的20CrMnTi斜齿圆柱齿轮进行常规润滑油润滑和含纳米添加剂润滑油润滑试验,通过对斜齿圆柱齿轮施加不同的载荷和转速,分析不同工况和不同润滑方式下斜齿圆柱齿轮的振动及噪声特性,从试验的方面分析纳米添加剂润滑油对齿轮振动和噪声的影响。结果表明,纳米添加剂润滑油可在较短的时间内有效降低斜齿圆柱齿轮在不同工况下的振动及噪声值,特别是对于轴向的降振作用较径向的更加明显;同时,在此基础上进一步分析纳米添加剂润滑油润滑方式下,齿轮降振效果对载荷和转速的敏感性,发现纳米添加剂润滑油对齿轮的降振作用对转速更具敏感性。
我国首座散裂中子源开建将提升纳米等技术水平
中国迄今最大的国家重大科技基础设施“中国散裂中子源”(Chinese Spallation Neutron Source,简称CSNS),已在东莞动工建设。该项目建成后,CSNS将成为发展中国家拥有的第一座散裂中子源,也将跻身世界第四大脉冲散裂中子源,从而大幅提升中国材料、生命、纳米等学科前沿基础研究和高技术的水平,缩短中国与世界前沿的差距。本文为你揭开散裂中子源的面纱。
Ni-P基化学复合镀层的研究进展
化学复合镀层凭借其优异的性能获得了广泛研究和应用。文中对Ni-F基化学复合镀的研究进展进行了综述,并简要叙述了化学复合镀的原理、特点和应用,介绍了不同添加相对复合镀层性能的影响,分析了当前化学复合镀研究存在的问题,并对化学复合镀未来的发展进行展望。
电子束扫描铝合金表面纳米陶瓷化
电子束表面处理可以提高铝合金材料的表面硬度和耐磨性。本研究利用电子束扫描对铝合金表面添加Al-Al2O3混合纳米粉进行表面强化处理对铝合金电子束改性试样陶瓷层组织特征和金相结构进行分析并对铝合金陶瓷层的硬度和耐磨性进行试验测试。实验结果表明:铝合金电子束表面处理后能够得到5mm的陶瓷层同时生成了复杂化合物和新的相陶瓷层与基体材料间有重熔组织;铝合金电子束表面处理后显微硬度得到提高是基体硬度的4.56倍;电子束陶瓷化提高了铝合金的耐磨性。