简介:耳前,原子氧剥蚀效应研究仍然是空间环境效应研究中最活跃的方向之一。在概括地介绍低地球轨道环境的同时,分析了铝在原子氧环境中的氧化行为、氧化膜的形成机理和氧化铝膜的破裂等情况。基于离子溅射效应已经广泛应用在现代工业和科学研究中,分析当前溅射产额研究状况,采用半经验公式和TRIM程序计算铝被原子氧和离子氧轰击后的溅射产额和腐蚀速度,并与重离子He离子、Ar离子、Fe离子轰击Al的溅射产额比较;分析发现在原子氧环境中,离子对铝材料溅射同样满足溅射产额的变化规律;最后提出铝在原子氧环境中的防护方法。通过上述的分析和研究,得出了相关性的结论、展望和存在的问题。
简介:基于石墨的六角层片模型,通过分析石墨晶体结构及不同位置碳原子的成键特性,提出石墨晶体中的边缘碳原子和基面碳原子具有不同的电化学特性,建立球形石墨颗粒的紧密堆积模型,推导石墨颗粒中表面碳原子(SCA)及边缘碳原子(ECA)分数与石墨的晶体结构参数和颗粒尺寸之间的计算公式,讨论ECA对首次不可逆容量的影响机理并进行验证。结果表明,边缘碳原子的电化学活性较高,易于发生电解液分解并与其它碳原子或基团形成稳固的联接。对于实际石墨颗粒,通过引入相应的修正因子可以修正计算结果,修正后的计算公式可以适用于多种碳材料,如石墨,乱层碳及改性石墨的SCA及ECA分数的计算。
简介:采用分子动力学方法研究氢氧化镁的力学性能和点缺陷能,而对体相和表面所含点缺陷的微观电子结构采用第一性原理进行研究。结果表明,根据缺陷能分析,阳离子间隙和置换缺陷非常容易产生,因此对于氢氧化镁通过引入其他阳离子进行改性相对容易。高的OH键(OHSchottky缺陷)或H键(H的Frenkel缺陷和Schottky缺陷)提高了氢氧化镁脱水过程所获得熵的能垒,从而提高了氢氧化镁的分解温度,这是氢氧化镁能够满足填充型阻燃添加剂的要求本质原因之一。建立了氢氧化镁MD模拟的势能模型,通过模拟计算揭示了氢氧化镁晶体结构与力学性能的关系。为了获得具有较好机械加工性能的添加型阻燃剂,应选薄层状氢氧化镁。确定了含点缺陷氢氧化镁的电子结构。揭示了离子掺杂对氢氧化镁晶体的影响机制,为掺杂离子的选择提供了理论指导。
简介:基于建立的新型三维仿真模型,采用分子动力学方法模拟单晶铜(100)表面纳米加工过程,研究材料的去除机理和纳米加工过程中系统的温度分布与演化规律。仿真结果表明:系统的温度分布呈同心型,切屑温度最高,并且在金刚石刀具中存在较大的温度梯度。采用中心对称参数法区分工件中材料缺陷结构的形成与扩展。位错和点缺陷是纳米加工过程中工件内部的主要缺陷结构。工件中的残余缺陷结构对于工件材料的物理属性和已加工表面质量具有重要影响。位错的成核与扩展、缺陷结构的类型均与纳米加工过程中系统的温度有关。加工区域温度升高有利于位错从工件表面释放,使工件内部位错结构进一步分解为点缺陷。采用相对高的加工速度时,工件中残留缺陷结构较少,有利于获得高质量的加工表面。
简介:本文旨在找出损伤对复合材料层合板振动特性的影响。复合材料在直升机桨叶上的应用,实现了桨叶优化设计,改善了旋翼气动性能,使桨叶的寿命增加到上万小时,甚至达到无限寿命。因此,使用复合材料已成为现代直升机桨叶的发展趋势。对G827/3234、G803/3234以及G814/3234等三种铺层材料的复合材料层合板进行了振动试验研究与理论分析,得到了振动特性与材料、铺层方式的关系。进一步对这些层合板在含有穿孔、分层损伤情况下的振动特性进行了研究。结果表明,理论分析结果与试验结果吻合,证明了所建模型的有效性。该研究结果对直升机复合材料桨叶结构损伤容限分析与设计具有一定的参考价值。
简介:采用电子束物理气相沉积工艺(EB—PVD)制备了针对第二代单晶高温合金的热障涂层,用SEM观察分析了不同成分粘结层的热障涂层热循环试验后的结构和晶体形貌,在N2条件下对比了不同成分粘结层材料与第二代单晶高温合金的热膨胀系数,分析了热循环试验后粘结层与热生长氧化(TGO)层成分、厚度及完整性情况。结果表明:NiCoCrAIYHf与第二代单晶高温合金热膨胀系数更为接近,匹配性更好;采用EB—PVD工艺制备的热障涂层在热循环试验过程中会产生大量垂直裂纹使涂层具有良好的应变容限;粘结层中Al元素含量的提高以及Hf等元素的加入,使得热循环试验后涂层TGO层的A1203纯度较高、生长缓慢无块状物生成,并且极大地改善了粘结层和合金基体的内氧化,涂层1100℃循环氧化寿命达到1200h以上。
简介:提出了一种亚微米深度的纯位相型玻璃衍射光栅制作工艺,采用光刻制栅方法对要制作的光栅结构进行了分析;用AUTOCAD绘图软件绘制光栅的排列布局以及MATLAB软件对设计出的图案进行衍射图样模拟,在基于数字微镜的光刻机上进行曝光,由涂覆光刻胶的铬玻璃上得到缩微图案;观察了单色激光的夫琅禾费光栅衍射图样,以确定最终的设计图案;用电子束刻蚀方法得到的铬掩膜板进行常规光刻工艺处理,得到纯位相型的衍射光栅,最后通过对衍射光栅的衍射图案的失效性分析确定最佳的光刻工艺。结果表明:利用光刻制栅方法不仅可以在玻璃上制得纯位相型光栅,同样也可以在硅片、金属等其他基底上制得光栅或其他光学重复单元,方法可行,且材料成本不高。