玻璃三通微流体管道热流变拉制仪的研制

在玻璃三通微流体管道热流变拉伸成形工艺基础上,设计了玻璃三通微流体管道热流变拉制仪。在三通微管道拉伸成形过程中,变形区热软化后的V形玻璃毛细管,在冷却过程中一次性拉制成三通微管道,储液池在拉制过程的同时成型,并与三通管光滑连接。拉制仪可实现等内径和不等内径拉伸。通过对加热时间、拉伸行程和玻璃材料分配系数的调节,可以控制三通微管道各项参数。制备出的三通微管道内径在微米级,三根微管道在三通结点处光滑连通,表面张力成型的微管道具有较高的表面质量。以三通微管道和一维玻璃微管道为基础单元,组建了微流体管道网络。     

玻璃三通微流体管道热流变拉制仪设计及实验

为了获得具有良好微流动特性的圆截面微流体器件,并构建二维裸微结构微流体管道网络,设计了玻璃三通微流体管道热流变拉制仪.在三通微管道拉伸成形过程中,变形区热软化后的V形玻璃毛细管,可在冷却过程中一次性拉制成三通微管道,储液池在拉制过程的同时成型,并与三通管光滑连接.拉制仪可实现等内径和不等内径拉伸.通过对加热时间、拉伸行程和玻璃材料分配系数的调节,可以控制三通微管道各项参数.制备出了内径为67、32和20μm的圆截面三通微管道.它的三根微管道在三通结点处光滑连通;由于表面张力成型,微管道具有较高的表面质量.最后,以三通微管道和一维玻璃微管道为基础单元,组建了微流体管道网络.     

基于微流体数字化技术的微化学反应器

微流体数字化技术利用压电陶瓷驱动器产生的脉冲惯性力来驱动和扰动微流体，实现了微流体的均匀离散和微喷射，具有数字可控性。由此设计了一种数字化微化学反应器，对不同微管道内的流体利用数字化微喷射，实现试样与试剂微液滴间的混合反应。该微化学反应器由玻璃微管道拉制仪拉制的微管道进行粘接组合而成，内部无可动件，无需复杂的微加工技术，结构简单，制造成本低。进行了氢氧化钠溶液和酚酞溶液的混合反应实验，实验证明该化学反应器可以用于微化学反应。     

石英微流体器件制备仪的研制与实验研究

为获得良好微流动特性的耐高温透明微流体器件,设计了一种制备石英玻璃材质的透明微流体器件的多功能制备仪。利用玻璃材料加热到热熔融状态可进行塑形的特点对石英玻璃毛细管进行拉制、锻制、开孔、焊接,制备出微米级的微针、微管道、微三通等微流体器件。在样机上进行了基于温度、拉力二因素的实验,分析了各参数对微流体器件几何尺寸的影响。该仪器结构简单、成本低廉、功能多样化。     

细胞注射微针的流动特性研究

讨论了细胞微针内流体特性对细胞定量注射的影响，对不同尺寸的微玻璃针进行了临界喷射流动状态和流动特性的实验研究，取得了微玻璃针临界喷射状态的几何条件及能量条件等实验数据。实验结果表明，微玻璃针在临界喷射状态下实验数据符合流体静力学理论，在流动状态下实验数据与宏观尺度下流体动力学理论有偏离。     

玻璃微流体器件制备仪的设计研究

微流控系统在很多应用场合需要采用透明材质,针对玻璃材料在加热到半熔融状态时可以塑形,设计了水平式的微流体器件制备仪.样机经实验后,可以制作出微米级的玻璃微针、微管道等器件.该制备仪结构简洁、成本较低、操作简单.     

Vit1块体金属玻璃微铣削表面粗糙度试验研究

为研究金属玻璃的微铣削表面粗糙度,采用直径为0.5 mm的双刃硬质合金微铣刀,在Vit1块体金属玻璃表面加工微尺度沟槽结构;以试件表面粗糙度Ra值为衡量指标,利用三因素五水平正交试验方法分析主轴转速、进给速度和铣削深度对微铣削表面质量的影响。试验结果表明:主轴转速对表面质量影响最为显著,而进给速度影响较小。对影响表面质量及形貌的原因进行了深入分析,其结果对研究Vit1块体金属玻璃的微铣削加工机理具有一定的借鉴意义。     

感应钎焊金刚石线锯抗拉性能的研究

为了研究钎料、磨粒、钎焊温度对金刚石线锯抗拉性能的影响,利用高频感应加热设备在氩气中进行了钎焊金刚石线锯的制备,在万能试验机上进行了拉伸试验,分析了线锯抗拉性能的影响因素。结果表明:高温钎焊后,线锯的抗拉强度下降明显。     

数字化微喷射用直列微喷嘴制作工艺

为解决玻璃微管道拉制工艺制作的单孔微喷嘴存在容易脆断,微管道长度不易控制,微喷射效率低等问题,提出了一种新的微喷嘴制作工艺.该工艺延续了微喷嘴拉制工艺中非IC工艺和低成本的制作特点,仍以低流阻的圆截面为喷口形状,通过材料流变运动和冷却时收缩率不同,将多根微管道紧密嵌入到塑料管中;通过毛细腐蚀作用.制作出变内径的锥形管,并实现微喷管长度的控制.制作了内径50 μm的 4 孔微喷嘴和 lO 孔微喷嘴,锥管长为750 μm,微喷管长2.5mm.使用制作的微喷嘴在微流体数字化驱动平台上进行了水性液体在油相和气相中的微喷射实验,制备了 80 μm的微滴和微滴阵列.实验表明,该工艺制作的直列微喷嘴可以在微流体数字化驱动下实现较好的数字化微喷射效果.     

玻璃基微纳通道制造与阻值规律研究

玻璃基毛细管加热系统拉制的微纳通道的尖端会有堵塞现象,为了改进微纳通道的制造技术与研究其阻值规律,建立了一套磨针仪与电测系统。首先,用玻璃基毛细管加热系统制备外径1.5~10μm的玻璃基毛细管,通过基于超声电机与振动学原理制造出的磨针仪磨制毛细管的尖端,然后用电测法判断磨制后毛细管尖端是否为通道。对于通道,用插值法拟合函数对内径小于10μm的玻璃基通道的尖端内电阻阻值进行计算,研究电阻和通道尖端内径的相关规律。实验结果表明,该磨针仪成功地磨制出孔内径小于2μm的玻璃基微纳通道,通道内的阻值和通道尖端内径成反比关系。     

微操作玻璃微针磨针仪研究

采用树脂结合剂金刚石砂轮磨盘可以实现玻璃微针的高效磨削。磨针仪主轴支承结构消除了电机对磨盘端面跳动的影响。采用显微镜和CCD摄像系统直接观察对针和磨削进给过程。通过试验确定了磨针仪合理的调速范围和许可的磨盘跳动量值。     

A CFD-aided experimental study on bending of micro glass pipettes

This paper presents a study on the temperature profile in the bending process of glass pipettes. To prevent undesirable deformation of the pipette at its bending section, such as kink and constriction, several factors influencing the bending quality are investigated, including the width and temperature of the heating element, heating and bending time. Taguchi method is used to study the key factors and to identify an optimal parameter combination. ANSYS is also employed to study the heat transfer and temperature distribution in the heating zone. It is concluded that the temperature distribution in the bending area is critical to the bending quality, and the width of the heating element decisively determines the temperature distribution.     

电镦机智能化改造

常规电镦机各工艺参数多为恒值，在镦粗过程中不能实进控制。本文介绍一种新型电镦机计算机控制系统。在对镦粗速度、加热电流、镦粗压力等主要工艺参数分析的基础上，建立了工艺过程的优化控制系统。优化目标为最佳成形温度，而温度的控制主要通过压力控制来实现。     

新型通水式供暖地板的通道组合优化与节能分析

新型通水式地板供暖系统是在拼接管槽内通低温热水,进行地面辐射供暖,供热效果较常规的盘管地板辐射供暖系统更好。但是,该通水式地板辐射供暖系统在我国还处于起步阶段,本次研究就通过详细的测试,对比处理测试数据,找出供暖效果最优的管道组合方式并对其节能性做出分析。     

工矿车辆摩阻元件性能的改善

从能量转换关系的研究分析出发 ,论述了工矿车辆摩阻元件磨损及发热现象的机理 ,提出了减缓摩阻元件磨损及发热的技术措施和结构工艺方法。     

An experimental simulation of the tribology of large spherical roller bearings in paper machines

The spherical roller bearings, used to support the drier rolls in paper machines, experience premature failure in which external heating and water contamination of the lubricant have been implicated. An apparatus was designed, built and commissioned to simulate the conditions acting on these bearings. A pilot study was performed to examine the effect of the external heating on lubricant film thickness and ultimately on bearing failure. The amount of surface damage sustained by the test bearings increased as the estimated lambda parameter decreased. Furthermore, oil deposit formation was similar to that reported in the literature for drier roll bearings, thereby supporting the validity of the experimental simulation.     

Experimental and computational investigations of thermal modal parameters for a plate-structure under 1200 °C high temperature environment

When a hypersonic aircraft flies at a high Mach number, the plate-like attitude control structures, such as the wings and rudders, will be exposed to an extremely high-temperature environment. To obtain the thermal modal parameters of a structure that are difficult to measure, a high-temperature transient heating test system and a vibration test system were combined to establish a test system that can perform the thermal/vibration test at 1200 °C. Infrared radiation heating was employed to generate a controlled time-varying high-temperature environment, and an exciter was used to exert vibration excitation on the free end of the cantilever rectangular plate. A self-developed extension configuration of a high-temperature-resistant ceramic pole was used to transfer the vibration signals of the structure to a non-high temperature zone, and the acceleration sensors were applied to identify the vibration signals. The test data were analyzed using a time-frequency joint analysis technique, and next, the key vibration characteristic parameters of structure in a thermal-vibration coupled environment up to 1200 °C (e.g., the modal frequency and modal vibration shape) were experimentally obtained. In addition, the numerical simulation on the thermal modal characteristics of a rectangular plate was performed. The calculated results coincide favorably with the test results, verifying the credibility and effectiveness of the experimental methods. The research results can provide an important basis for the dynamic performance analysis and safety design of structure under high-temperature thermal-vibration conditions for hypersonic flight vehicles.     

金属辐射板与双冷源新风机组联合运行供暖特性试验研究

针对目前对双冷源新风机组与辐射板联合运行供暖系统应用于办公室的运行特性的研究很少的现状,搭建了金属辐射板与双冷源新风机组系统测试平台,测试了金属辐射板与双冷源新风机组空调系统供暖运行状态,以及双冷源新风机组供热性能、空气源热泵制热性能以及室内温度分布特性和室内空气品质.结果表明,金属辐射板与双冷源新风机组空调系统冬季供...     

Well-shaped fibre tips by pulling with a foil heater

The length of the molten zone determines the length of pulled optical fibre tips. Tips produced by laser or filament heating are rather lengthy. By using a foil heater the taper length can be shortened and cone angles in the order of 30° can reproducibly be obtained. For varying the drawing force there is an optimum temperature range where the taper shape is monotonic for the whole tip. The tip end diameter is well below 100 nm for optimized pulling conditions.