电压对铜电化学机械平整化性能影响的实验研究

在质量分数30%有机膦酸(HEDP)和0.02 mol/L苯骈三氮唑(BTA)电解液中,模拟实验研究静、动态下电压对铜的电化学机械平整化材料去除率和表面质量的影响规律。实验结果表明,铜在30%HEDP+0.02 mol/L BTA电解液中的钝化电压区间为0.2～1.1 V,当阳极电势为0.5 V时,BTA的腐蚀抑制效率接近90%;静、动态下铜的材料去除率均随施加电压的增大而增大,但施加电压过大,铜表面出现腐蚀坑;在不降低表面质量的前提下,当外界施加电压0.5 V时,能较好地平衡电化学作用与机械作用,达到较高的材料去除率。     

典型介质中7A04微弧氧化膜的摩擦电化学行为

为研究7A04铝合金微弧氧化膜在典型介质中的耐磨性与耐腐蚀性,制作了处理时间为1、1.5、2h的7A04微弧氧化膜.利用SiC作配副,在全程变向式摩擦磨损试验机上获得了对应的摩擦系数,并采用三电极体系,在3种典型的腐蚀性介质0.3mol/L的H2SO4溶液、质量分数3.5%的NaCl溶液和质量分数3.5%的NaOH溶液中,通过摩擦电化学特性曲线,研究了不同试件在相同润滑条件下对摩擦系数和电化学参数的影响.通过比较试件的X射线衍射谱及SEM形貌分析了7A04表面层磨损的原因.结果表明,微弧氧化膜的耐磨性能、减摩性能显著优于未处理的基体材料,并随处理时间的增加而增强;膜层中α-Al2O3相含量、膜层结构及其耐腐蚀性和耐磨性都与处理时间密切相关.     

五轮山煤矿瓦斯抽采钻孔封孔工艺优化研究

为了解决五轮山煤矿瓦斯抽采钻孔抽采瓦斯浓度低、纯量小和有效抽采寿命短等技术难题,提出两堵一注带压封孔和定点封孔技术。通过试验研究表明:采用两堵一注带压封孔方式后,单孔抽采瓦斯浓度较普通封孔提高30%;定点封孔单孔瓦斯抽采浓度提升2.6倍,瓦斯抽采纯量提升5倍。2种技术均能有效解决五轮山煤矿瓦斯治理难题。     

光学元件研磨加工裂纹形成过程数值模拟

针对传统有限元方法过度依赖于网格,计算时磨粒和工件接触区域的网格畸变严重,很难模拟脆性材料加工中材料内部裂纹的形成过程这一问题,利用光滑粒子流体动力学法建立单个磨粒切削加工过程的FE/SPH耦合有限元模型,对熔石英材料研磨过程进行数值模拟,为脆性材料切削过程的仿真提供了新途径.系统分析研磨加工中亚表层裂纹的形成过程以及切削参数对亚表层裂纹深度的影响规律.仿真结果表明:磨粒刚开始切入工件时材料处于弹/塑性变形阶段,随后在磨粒的挤压及撕扯作用下,材料内部产生大量微裂纹,微裂纹的合并、连通和扩展最终形成了平行于工件表面的横向裂纹和垂直于工件表面的纵向微裂纹,导致工件材料的脆性断裂去除.     

电势对硅片摩擦电化学材料去除特性的影响

为了提高硅片抛光效率,改善抛光表面质量,采用电化学交流阻抗谱法实验研究了极化电势对硅片表面钝化作用的影响规律,结合摩擦电化学实验探讨了极化电势对硅片表面摩擦系数及材料去除特性的影响．结果表明,在碱性CeO₂抛光液中,对硅片施加1 V阳极极化电势能够促进其表面形成抑制腐蚀的钝化层,极化电势过高会破坏表面钝化层,过低则抑制钝化层形成．良好的硅片表面钝化层能够有效增大其摩擦系数,提高摩擦电化学实验过程中的材料去除率．     

破碎煤岩巷道注浆加固材料试验与应用

基于井下断层带煤岩破碎发育、巷道围岩不稳定和煤与瓦斯突出危险性大等难题,为实现巷道过断层破碎带的安全顺利掘进,拟采用水泥-水玻璃（C-S）为注浆材料用于实施注浆固化充填作业。通过对注浆材料进行力学性能检测、倒杯法及黏度测定法等相关试验,探讨了不同水灰比、C-S体积比的浆液试快抗压强度、浆液凝胶时间及黏度特性,研究了不同配比对注浆材料性能的作用规律,结合贵州五轮山煤矿地质条件确定了最优注浆材料配比,最后检验C-S材料的工程适用性。结果表明：应用于该工程最优注浆材料水灰质量比为1∶1,最优C-S浆液体积比为1∶0.5;通过C-S材料注浆加固后,测得工作面区域内最大残余瓦斯含量为2.58 m³/t,瓦斯压力均值为0.15 MPa,K₁值为0.19 mL/(g·min^1/2),钻削量平均值为1.67 kg/m,工作面煤层瓦斯各项参数值下降较为显著,且均符合防突细则的有关要求;通过注浆固化技术及采用锚杆、锚索网、工字钢棚对巷道进行联合支护,测得巷道煤岩稳定后顶板移近量为115～133 mm,两帮移近量为116～142 mm。结合注...     

碳化硅超声-电化学机械抛光试验研究

为探究超硬脆碳化硅(Si C)材料的高效研抛方法,分别应用铸铁抛光盘、聚氨酯抛光盘、半固结磨粒抛光盘在自来水、KOH溶液、芬顿反应液3种研抛液中通过控制变量法对Si C进行了超声-电化学机械研抛试验,得到以试件材料去除率和表面质量为评价指标的优化抛光工艺参数.试验结果表明:使用铸铁抛光盘时材料去除率高,但表面质量差;使用半固结磨粒抛光盘时表面质量最好,但材料去除率低;芬顿反应液对提高试件的材料去除率效果最好;在试件与抛光盘之间的电压为+10 V时,试件的材料去除率最高,比无电压时提高了55.1%;当试件保持环施加超声振动后,比无超声时材料去除率提高了91.7%,可见超声振动对Si C试件抛光起主要作用.     

一种水基切削液的电控摩擦性能

在改进的球盘式摩擦磨损试验机上，采用辅助电极的加压方法，考察了不同极性、不同幅值的电压对一种水基切削液润滑的GCr15／45钢副摩擦系统摩擦磨损性能的影响。结果表明该水基切削液具有较好的电控摩擦性能。外加电压的极性和幅值对摩擦副电摩擦性能有明显的影响，其作用效果主要取决于系统电化学反应形成的边界膜的性质。     

弹塑性微峰接触的部分膜点EHL数值分析

在部分膜EHL润滑下,磨擦副表面微峰接触状况对零件表面应力及失效形式有直接的影响,为此,在部分膜点接触EHL模型中引入更符合实际的表面微峰弹塑性接触模型来考察微峰接触载荷;并应用多重网格法针对多种表面微峰结构参数的影响进行了完全数值分析。结果表明,粗糙度对油膜的影响和表面纹理方向有关;相同粗糙度情况下,纵向纹理表面的接触载荷＞各向同性纹理表面的接触载荷＞横向纹理表面的接触载荷,表面粗糙度大时,峰顶参数对油膜压力和微峰接触压力有一定的影响,而对油膜形状影响甚微;表面越粗糙、表面凸峰越尖锐,微峰接触载荷则越大。