我国电化学分析仪器的研发填补多项国内外空白

<正>近日,中科院长春应用化学研究所在电化学分析仪器及联用技术研制与开发方面取得系列成果。自主研发的快速生化需氧量检测仪、微型电化学系统、电化学原位膜导电性测量仪和电化学原位表面等离子体共振分析仪四种电化学分析仪器,灵敏度高、响应快、寿命长、可动态在线检测,其主要性能指标均达到国际先进水平,并填补了该领域多项国内外空白。电化学方法作为一种具有简便、快速、准确、灵敏度高等     

微摩擦测试中双平行簧片结构弹性元件的设计

设计了一种应用于微摩擦测试中的双平行簧片结构弹性元件,此弹性元件可同时测量正压力及摩擦力;从理论上分析了弹性元件的力学性能,通过有限元数值仿真方法研究了弹性元件的受力变形;最后对弹性元件进行了标定试验并进行试验数据分析。结果表明:双平行簧片结构弹性元件具有良好的线性特性、回复特性及灵敏特性,为高精度微摩擦力测试提供一种有效的试验工具。     

碳钢超疏水表面制备及其耐腐蚀性研究

通过喷砂与电刷镀相结合的方法在碳钢表面制备出未经修饰的微纳双尺度复合结构的超疏水表面。利用扫描电子显微镜（SEM）、接触角测量仪、电化学工作站对表面形貌、动静态接触角以及耐腐蚀性进行观测。结果表明:采用该结合方法制备的疏水表面在晶粒簇直径为25～40μm,且分布均匀时,具有优异的超疏水性能;当制备电压在14V时,接触角达到152°,同时在自然时效状态下,试样能够长时间保持表面的疏水特性;结合方法制备的疏水表面与基底抛光表面相比,耐腐蚀性能提高。     

纸纤维操作微型平台的设计与优化

通过对纸纤维特性及其微结构深入了解的基础上进行了微型平台的机构运动原理分析,搭建了纸纤维操作微型平台系统,进行了纸纤维的观测和操作等相关实验,进而通过实验分析对机床进行了优化设计,提出了改进平台的结构方案,利用软件构建了新平台的三维实体模型并分析,未来要进行对新平台的搭建和进行实验以论证平台的合理性和实用性。     

三臂轮式巡线机器人设计与爬坡分析

针对高压线巡线任务和避雷线环境提出了一种新型巡检机器人设计方案,规划了巡线越障方式,采用高阻尼转轴与质心调节相协调的杆塔越障方法,并利用ADAMS对系统爬坡过程进行了仿真分析,在驱动轮转矩为10Nm,爬坡坡度为20°时,分析比较了控制箱位于滑台不同位置时横向摆动和机器人行程,结果表明在控制箱位于滑台斜上方50mm处最稳定。     

单轴加速度计信息采集系统设计

为了实现对惯导系统中加速度计信号的采集,本文提出了一种新的单轴加速度计信息采集方案。该方案是将加速度计输出的电流信号通过采样电阻转化成电压信号,再由高精度A/D芯片进行模/数转换,在小电流情况下,运用切换采样电阻值的方式将小电流信号转换成大电压信号,从而充分利用了A/D芯片的量程,提高了加速度计信息采集精度。实验证明,该方法可以提高信号的采集精度,使得在小电流情况下加速度精度达到±1×10^-5g以内,满足了惯性导航系统的要求。     

基于振源识别的高速微铣削机床状态研究

对介观尺度下三向正交的高速微铣削力混合信号提出一种有效的分离算法,从而获得高速微铣削力的真实信号及机床振动信号并基于此对机床状态进行分析。算法首先以信息量为处理标准将观测信号初步分离,再将分离得到的各分量信号作为行向量构造矩阵,最后对该矩阵进行以高斯性最大为度量的分离,逐一得到各激励源信号,并对其快速傅里叶变换得到频谱,结合机床结构及介观尺度下高速微铣削加工特点,识别微铣削力信号及机床状态信息。实验结果分析表明：该方法可成功对介观尺度下高速微铣削加工中主要激励源和机床状态进行有效识别。     

铝合金电刷镀与激光微加工耦合制备超疏水表面及其特性

通过电刷镀与激光微加工技术相耦合的方法,在铝合金表面制备出一种微观尺度凸包与沟槽相互排列的特殊结构。未经任何疏水修饰的情况下,得到了一种低黏附性的超疏水表面,其静态接触角达到156°,滚动角约为4.8°,并且表面在滚动性方面表现出各向（平行沟槽方向和垂直沟槽方向）异性。所制备的表面对高温环境具有较好的稳定性,低温条件下也保持在接近138°较大接触角的疏水状态,且在抗结冰方面表现出优异的性能。通过3.5 %（质量分数）NaCl溶液的Tafel曲线测量发现,基体被耦合方法处理后腐蚀阻抗平均提高3个数量级。     

Tool sharpness in precision micro cutting process

As to probe the factors affecting the roughness and surface properties of work piece in mirco-cutting machining process, according to the principle of energy balance, using the method of experiments combining with theoretical analysis, this paper investigates the effect of cutting edge radius on the unit cutting force, the cutting component forces ratio Fy/Fz, as well as the roughness and surface properties of the work-piece. Experimental results show that the value of tool cutting edge arc ρ has a significant impact on elastic-plastic deformation of the cutting area, and its influence on the surface quality of processing and precision is greater than common cutting. The method of calculating the theoretical limits of the diamond tool cutting edge radius is feasible. The value of 0.0001 μm has some guiding significance for the developement of suitable cutting thickness to ensure the normal cutting.     

微织构车刀制备与SUS304钢高速微车削试验

针对高速微切削过程中微型车刀表面摩擦磨损严重的问题,利用表面非光滑微织构减摩减阻原理,在高速微切削用车刀表面利用激光加工技术制备了微槽、微坑织构,研究了激光加工参数与微织构形貌之间的关系;分析了微织构的摩擦学特性;利用自行研制的高速微车削单元进行微织构刀具及无织构刀具的高速微切削SUS304不锈钢的对比试验,从切削力、切削温度、刀屑接触状态、切屑形态以及已加工表面粗糙度对微织构车刀性能进行评价。结果表明:微槽、微坑织构均可以有效降低刀具表面摩擦因数;在高速微切削过程中可以减小切削力、切削温度,降低刀屑接触长度,改善切屑形态,尤其是微坑织构可明显改善表面质量,可以应用到SUS304不锈钢的高速微加工。