电化学沉积CNx薄膜的摩擦性能研究

以单晶硅片(100)为衬底,尿素-甲醇有机溶液为沉积液,用电化学沉积的方法在阴极制备出CNx薄膜.通过AFM、XPS、Raman光谱和FTIR光谱对得到的CNx薄膜的表面形貌和微观结构进行了表征,并在球-盘摩擦试验机上考察了薄膜的干摩擦性能,用SEM和EDS对摩擦表面进行了分析,研究了摩擦机理.结果表明薄膜表面致密,但粗糙度较大;Raman光谱中出现明显的D峰和G峰,说明薄膜具有无定形的结构特征;薄膜的化学元素组成主要为C,还有少量的N,C、N原子之间主要以共价单键和双键形式结合.CNx薄膜与红宝石球对摩时,摩擦系数随频率的增大而升高,但几乎不随载荷而变化;CNx薄膜在形成转移膜的过程中不仅失去了N,而且发生了石墨化,这与DLC膜的摩擦过程非常相似.     

PE-UHMW对聚甲醛力学性能及非等温结晶的影响研究

制备了一系列聚甲醛/超高相对分子质量聚乙烯（POM/PE-UHMW）共混物,并通过力学性能测试,差示扫描量热仪及扫描电子显微镜等分析了共混物的结构和性能,分别采用Avrami以及莫志深理论对POM及POM/PE-UHMW(100/1)非等温结晶动力学进行了理论分析,利用Kissinger方法对其结晶活化能进行了计算。结果表明,当PE-UHMW含量为1 %(质量分数,下同)时,共混物的缺口冲击强度达到最大值,较纯POM提高了约24.3 %;同时其降低了POM的结晶速率和结晶活化能,但相对结晶度稍有提高。     

电沉积镍纳米晶材料制备及性能

采用直流电沉积法向镀液中加入复合有机添加荆制备了镍纳米晶材料。采用扫描电镜及X射线衍射仪分析了该纳米晶材料的微观形貌及相结构．测定了其结合强度、显微硬度及耐磨性能。结果表明,该纳米镍镀层表面致密、平整,且结合强度、显微硬度及耐磨性能优良,与粗晶镍镀层相比有较大的提高．     

电沉积梯度Ni-Co纳米合金镀层的研究

采用直流电沉积技术制备了梯度Ni-Co纳米合金厚镀层。测定了该镀层的内应力及显微硬度,采用X射线衍射仪及能谱仪分别对镀层的晶相结构与成分进行了分析,采用扫描电镜对镀层的表面形貌和磨痕进行了观察,并对其摩擦、磨损性能进行了研究。结果表明,该合金镀层具有较好的成分梯度和相应的结构梯度,具有优异的抗磨减摩性能。说明梯度化的设计可以有效降低合金镀层的内应力,提高镀层的抗磨和减摩性能。     

纳米ZrO2的电子顺磁共振特性及其表面效应

用ＢＥＴ（氮吸附法），ＴＥ几ＸＲＤ技术测定了纳米ＺｒＯ２粉的比表面积、粒径、晶粒尺寸以及相结构随煅烧温度的变化、纳米ＺｒＯ２粉具有Ｆｓ－ｃｅｎｔｅｒ和Ｚｒ＾３＋两种电子自旋共振（ＥＳＲ）信号，Ｚｒ＾３＋是一个与体相相关的信号，而Ｆｓ－ｃｅｎｔｅｒ信号强度减弱，而Ｚｒ＾３＋信号强度增强，变化的临界尺寸为１６ｍ＾２．ｇ＾－１，当比表面积小于１６ｍ＾２．ｇ＾－１时，Ｆｓ－ｃｅｎｔｅｒ信号消失，而Ｚｒ＾３     

AM60B镁合金微弧氧化膜层的结构与性能研究

为了提高镁合金的耐腐蚀性能,用微弧氧化方法在AM60B镁合金表面生成了氧化物膜层.利用扫描电镜、X射线衍射分析了膜层的形貌、结构和组成.研究表明,氧化膜可分为两层,外层疏松多孔,内层结构致密,膜层主要由MgO、Mg2SiO4和少量MgAl2O4相组成,从外层到内层,Mg2SiO4相含量减少,MgO相含量增大.与镁合金基体相比,氧化物膜层表面硬度提高7～8倍. 在质量分数为3.5%NaCl溶液中的动电位极化测试表明,微弧氧化处理使镁合金的耐蚀性能得到了明显提高.     

基于致动盘的潮流能水轮机尾流场研究

相比于三维CFD叶片真实模拟,致动盘方法将水轮机简化为流场中分布有作用力的核心区域,所需网格大大降低,节省了计算资源和计算时间。文章介绍了一种精度适中、计算成本较低的潮流能水轮机CFD致动盘数值模拟模型,将动量理论与CFD方法相结合,通过致动盘来模拟水轮机对流场的作用,通过求解Navier-Stokes方程获得尾流场。对比基于致动盘理论的数值模拟结果与真实水轮机的水槽实验数据,结果表明,致动盘数值模拟在远尾流处的结果比近尾流处更加接近实验值,致动盘方法很容易捕捉到远尾流的流场情况。研究结果可为潮流能大规模利用的数值模拟提供依据和参考。     

聚乙烯-尼龙共混材料的相容性及性能研究

考察了不同种类和含量的相容剂对聚乙烯(PE)/尼龙(PA)两相共混物的熔融结晶行为、两相形貌和力学性能的影响。结果表明：PE接枝马来酸酐(PE-g-MAH)和POE接枝马来酸酐(POE-g-MAH)都使得PE和PA的结晶峰相互靠近,并且随着含量增加,两者的熔融峰呈现融合的趋势。两种接枝物都能使得共混物中PA6团聚颗粒的尺寸减小,孔洞减少,相界面模糊。PE接枝马来酸酐和POE接枝马来酸酐都能提高共混材料的拉伸强度和冲击强度。     

基于区块链和亲友节点的电子健康记录安全共享方案

区块链技术在电子健康记录安全共享上具有巨大潜力,然而,目前的解决方案存在着如存储空间大和共识效率低等问题。为此,提出了一种基于区块链和亲友节点的新方案。首先,采用分布式文件系统将用户完整的电子健康记录存储在线下服务器,并构建用户的亲友节点集,每个用户的数据由其亲友节点冗余存储,链上仅存储区块头信息,降低了存储空间;其次,设计了基于多签名技术的数据访问机制,采用Shamir秘密共享机制将用户的私钥分发给其亲友节点,亲友节点中的过半数可以利用自己的私钥重建出用户私钥,解决紧急情况下的数据访问问题;最后提出了基于信用的拜占庭容错共识机制,将信用值排名前10%的节点作为领导者节点集,采用随机算法在领导者节点集中生成主节点,提高了共识安全性。实验结果表明,所提方案所需的链上存储空间是现有方案的1/7,数据访问效率提高了15倍,同时在保证较好时延和吞吐量的情况下,具有更高的共识安全性。所提方案可实现电子健康记录的安全高效共享,为区块链在医疗领域应用提供案例。     

垂直轴风力机三维尾流模型的研究

基于流量守恒，提出一种H型VAWT的三维解析尾流模型，该模型考虑了风切变效应，并采用多元高斯分布。首先，通过风洞试验及大涡模拟数据进行模型验证，结果表明在x/D> 3的远尾流区，横向剖面的相对误差小于2%，垂向剖面的相对误差小于3%。然后，从下游4个位置(x/D=3、6、9、12)、3种推力系数(C_T=0.6、0.7、0.8)、4种风切变指数(α=0、0.1、0.15、0.2)、两种湍流强度(I₀=5%、8.3%)下演示了一系列预测结果，结果显示该文模型能有效地描述尾流风速的空间分布。由于考虑了高度影响，该模型可用于风力机轮毂高度的优化及风电场的布局优化，有利于提高风电场的功率输出。