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基于微细电火花线切割加工的高长径比阵列电极制作

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基于微细电火花线切割加工的高长径比阵列电极制作

特种加工技术智能化与精密化——第17届全国特种加工学术会议

作者：陈祥王玉魁迟关心王振龙黄涛哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨工业大学微系统与微结构教育部重点实验室烟台中集来福士海洋工程有限公司

与传统的微机械加工及非传统加工如光刻、电镀、电铸相比(LIGA)、电化学加工和激光加工等相比,微细电火花线切割以其高度加工灵活性、成本低、非接触加工、特别适合硬脆性材料加工等优点获得广泛应用。微电极阵列广泛应用于记录神经信... 详细信息

与传统的微机械加工及非传统加工如光刻、电镀、电铸相比(LIGA)、电化学加工和激光加工等相比,微细电火花线切割以其高度加工灵活性、成本低、非接触加工、特别适合硬脆性材料加工等优点获得广泛应用。微电极阵列广泛应用于记录神经信号、微挤压/冲压成形和微细电火花成形等领域。微细电火花线切割加工已被证明是制作微电极的有效方法。Tathireddy等利用微细电火花线切割开展高深宽比硅基微阵列电极的研究。Rakwal等通过有限元分析,对电极形状与刚度的关系进行了理论研究,并利用电火花线切割技术和化学腐蚀工艺制备了各种高长径比硅微阵列电极。Fofonoff等探讨了制备微阵列电极的电火花线切割和化学腐蚀工艺,并利用该阵列电极成功记录小鼠大脑中神经信号。为更好地实现微细电火花线切割加工,国内外学者进行大量研究工作。Sheu研制了一种粗精加工结合的双丝电火花线切割加工系统,实现了微工具的高效制备。Unune对低频振动在微细电火花线切割加工中的应用开展研究,为减少短路提供一种解决方法。在加工精度方面,褚旭阳等通过分析窄槽宽度与微细电火花线切割加工参数之间的关系,建立了电极丝横向振动的数学模型,利用直径30μm的电极丝实现了缝宽为30.8μm窄槽加工。Okada等利用高速摄影机研究了微细电极丝在微细电火花线切割中的振动规律,研究结果表明,将加工工件放置在第三个节点位置可有效提高加工精度。总之,各国学者已经研究了多种微电极或阵列,并研究了加工参数对微细电火花线切割加工性能的影响,但关于截面为六边形的高长径比阵列电极目前未有报道。本文基于实验室自研的微细电火花线切割机床,结合研制的一种具有分度回转功能的主轴装置,实现端面为六边形的高长径比阵列电极的加工。开展了开路电压、放电电容、脉宽、进给速度和工件厚度的单因素工艺实验,通过兼顾材料去除率和放电间隙,选定合适的工艺参数,并将不同工件厚度条件下的加工间隙补偿在加工轨迹。实现了高长径比阵列电极的高精密加工,端面边长为39.9-40.6μm、六棱柱阵列电极平均高度为700.3μm,长径比约为17.5。

关键词：微细电火花线切割加工分度回转主轴高长径比阵列电极

Ti3+-TiO2介晶/g-C3N4复合材料的原位合成与光催化性能研究

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Ti3+-TiO2介晶/g-C3N4复合材料的原位合成与光催化性能研究

第十五届全国光化学学术讨论会

作者：于欣范晓莉安黎刘光波李中华刘佳雯胡平安哈尔滨工业大学微系统与微制造教育部重点实验室哈尔滨师范大学化学与化工学院

本文采用蒸汽水解的方法合成了新型超结构Ti-TiO介晶以及Ti-TiO介晶改性棉花状g-CN可见光光催化剂。制备的Ti-TiO介晶以及Ti-TiO介晶改性棉花状g-CN有优异的可见光吸收和可见光催化产氢活性,并研究了其可见光产氢的催化机理。

关键词： Ti3+-TiO2介晶 g-C3N4 可见光催化产氢

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力学与实践 2017年第5期 552页

作者：鄂羽佳王天宇高鸽耿方娟艾俊强韩杰才朱嘉琦哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所中航工业第一飞机设计研究院哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室

红外罩材料包括红外罩增透保护膜和基底材料,是高速导弹结构-功能一体化的关键部件,应用极为广泛.但是,红外罩材料通常工作于恶劣的外界环境下,处于复杂的热力混合作用状态,可能导致窗口失效,因此对红外罩材料热力响应和失效的研究具有... 详细信息

红外罩材料包括红外罩增透保护膜和基底材料,是高速导弹结构-功能一体化的关键部件,应用极为广泛.但是,红外罩材料通常工作于恶劣的外界环境下,处于复杂的热力混合作用状态,可能导致窗口失效,因此对红外罩材料热力响应和失效的研究具有重要的科学研究价值和工程实际意义.本文主要针对高速飞行器环境下红外罩材料的气动热

关键词：高速飞行器

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力学与实践 2017年第6期 654页

红外罩材料包括红外罩增透保护膜和基底材料,是高速导弹结构-功能一体化的关键部件,应用极为广泛.但是,红外罩材料通常工作于恶劣的外界环境下,处于复杂的热力混合作用状态,可能导致窗口失效,因此对红外罩材料热力响应和失效的研究具有重要的科学研究价值和工程实际意义,本文主要针对高速飞行器环境下红外罩材料的气动热力失效机制研究进行综述,从典型材料的特性及制备、气动热力相应机理及分析、红外罩材料的结构性和功能性失效等方面总结相关学者的研究成果,并对今后的发展趋势进行展望.

关键词：热力失效高速飞行器

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力学与实践 2017年第3期 326页

红外罩材料包括红外罩增透保护膜和基底材料,是高速导弹结构一功能一体化的关键部件,应用极为广泛.但是,红外罩材料通常工作于恶劣的外界环境下,处于复杂的热力混合作用状态,可能导致窗口失效,因此对红外罩材料热力响应和失效的研究具... 详细信息

红外罩材料包括红外罩增透保护膜和基底材料,是高速导弹结构一功能一体化的关键部件,应用极为广泛.但是,红外罩材料通常工作于恶劣的外界环境下,处于复杂的热力混合作用状态,可能导致窗口失效,因此对红外罩材料热力响应和失效的研究具有重要的科学研究价值和工程实际意义.本文主要针对高速飞行器环境下红外罩材料的气动热力失效机制研究进行综述,从典型材料的特性及制备、气动热力相应机理及分析、红外罩材料的结构性和功能性失效等方面总结相关学者的研究成果,并对今后的发展趋势进行展望.

关键词：热力失效高速飞行器

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力学与实践 2017年第4期 436页

红外罩材料包括红外罩增透保护膜和基底材料,是高速导弹结构-功能一体化的关键部件,应用极为广泛。但是,红外罩材料通常工作于恶劣的外界环境下,处于复杂的热力混合作用状态,可能导致窗口失效,因此对红外罩材料热力响应和失效的研究具... 详细信息

红外罩材料包括红外罩增透保护膜和基底材料,是高速导弹结构-功能一体化的关键部件,应用极为广泛。但是,红外罩材料通常工作于恶劣的外界环境下,处于复杂的热力混合作用状态,可能导致窗口失效,因此对红外罩材料热力响应和失效的研究具有重要的科学研究价值和工程实际意义,本文主要针对高速飞行器环境下红外罩材料的气动热力失效机制研究进行综述,从典型材料的特性及制备、气动热力相应机理及分析、红外罩材料的结构性和功能性失效等方面总结相关学者的研究成果,并对今后的发展趋势进行展望。

关键词：高速飞行器热力

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高性能石墨烯纤维及其柔性光电传感器应用

高性能石墨烯纤维及其柔性光电传感器应用

中国化学会第30届学术年会-第四十一分会：纳米材料与器件

作者：张甲王晓娜王振龙胡平安哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室

可编织、可穿戴器件在微能源、运动传感器、健康监测以及智能机器人方面具有广泛的应用。传统的金属箔膜和半导体材料难以同时具备高灵敏和柔性的要求。以石墨烯等为代表的二维材料拥有优异的力学、电学、光学等性能,同时可以方便的制... 详细信息

可编织、可穿戴器件在微能源、运动传感器、健康监测以及智能机器人方面具有广泛的应用。传统的金属箔膜和半导体材料难以同时具备高灵敏和柔性的要求。以石墨烯等为代表的二维材料拥有优异的力学、电学、光学等性能,同时可以方便的制备成薄膜、纤维、块体等结构,非常适用于柔性可穿戴器件。基于跨尺度制造的理念,创造性地将微观—介观—宏观尺度相结合,构建出了多级结构的纤维。利用电化学剥离的高质量石墨烯片和聚乙烯醇为原料,在溶液中使两者自组装形成仿贝壳的"砖"和"泥"结构;并将溶液纺织成纤维状,进一步将纤维纺织成螺旋结构,从而形成同时具有仿贝壳结构和螺旋结构的纤维。基于多尺度变形耗散外力做功的原理,该纤维实现了断裂伸长率达414%,韧性达640J/g。利用该方法,可批量制备出了多种二维材料与聚合物形成的复合纤维,证实了该方法具有普适性。此外,当在碳酸钙/聚乙烯醇纤维中掺入碲化镉量子线,首次实现了通过机械力调控纤维发光极性。

关键词：石墨烯纤维仿贝壳结构螺旋多尺度高韧性

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采用热压-喷涂法制备PMMA超疏表面涂层

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2015年第12期48卷 1071-1076页

作者：张海峰张瑞敏刘晓为梁迎春张晓舒朱敏瑜哈尔滨工业大学MEMS中心哈尔滨150001 哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室哈尔滨150001

以纳米SiO2和PMMA为原料,提出了一种以不锈钢丝网为热压模板结合喷涂法制备PMMA超疏表面的新方法.研究了热压压力和喷涂SiO2纳米粒子浓度对表面浸润性的影响.结果表明,SiO2纳米粒子能够明显改善PMMA表面的浸润性.在热压压力为0.5MPa、... 详细信息

以纳米SiO2和PMMA为原料,提出了一种以不锈钢丝网为热压模板结合喷涂法制备PMMA超疏表面的新方法.研究了热压压力和喷涂SiO2纳米粒子浓度对表面浸润性的影响.结果表明,SiO2纳米粒子能够明显改善PMMA表面的浸润性.在热压压力为0.5MPa、疏水性SiO2纳米粒子质量分数为4%时,可获得最佳的超疏水涂层,涂层的接触角为164°±0.8°,滚动角小于2°.通过扫描电镜（SEM）观察了涂层表面的微观结构,发现超疏水性涂层具备规则的微纳二元结构.该表面在p H值为114的范围内都具有很好的超疏性能;同时,制备的超疏水涂层在空气中放置10个月以上,其表面接触角仍大于150°.

关键词：超疏表面热压涂层 SiO2纳米粒子接触角

垂直二维SnS2纳米的可控生长及其高效的光电分解水性能

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垂直二维SnS2纳米的可控生长及其高效的光电分解水性能

中国化学会第30届学术年会-第二十九分会：电化学材料

作者：刘光波陈晓爽郑威冯伟李中华胡平安哈尔滨工业大学微系统与微结构教育部重点实验室哈尔滨工业大学化工与化学学院

目前,二维材料光电极主要是通过将液相剥离的样品旋涂于导电衬底而制得。本文,我们通过改良的化学气相沉积法直接在导电衬底上首次实现了可控制备大规模垂直生长的SnS纳米片。在光电化学测试中发现,SnS纳米片光电极在360 nm波长光照下... 详细信息

目前,二维材料光电极主要是通过将液相剥离的样品旋涂于导电衬底而制得。本文,我们通过改良的化学气相沉积法直接在导电衬底上首次实现了可控制备大规模垂直生长的SnS纳米片。在光电化学测试中发现,SnS纳米片光电极在360 nm波长光照下的光电转换效率达到了42.07%,1.5 V下的光电流密度达到了3.62 mA/cm,分别是其块体SnS性能的15倍和114倍。该工作为设计和制备具有高光电化学性能的二维层状金属硫化物光电极提供了新思路。

关键词：二维材料化学气相沉积 SnS2纳米片光电分解水