检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2024年第7期60卷 144-173页

作者：吴春亚孙瑞江侯博李曦光吴佳昊刘畅陈明君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150080 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150001

浸润性可逆调控响应型表面是一种通过外部刺激响应材料或形貌可控微观结构实现静态/动态浸润性可逆转换的固体表面,可有效解决传统特殊浸润表面性能单一、结构固定等问题,更符合基础研究和工程现场的多样化、时变性应用需求。着眼于表... 详细信息

浸润性可逆调控响应型表面是一种通过外部刺激响应材料或形貌可控微观结构实现静态/动态浸润性可逆转换的固体表面,可有效解决传统特殊浸润表面性能单一、结构固定等问题,更符合基础研究和工程现场的多样化、时变性应用需求。着眼于表面浸润性能主观调控中关键技术的发展态势,综述分析了响应型固体表面的类型特征、制备方法和应用前景。根据外部刺激类型,将响应型功能表面归纳为基于化学组成和基于微观结构两大类,重点围绕光响应型、温度响应型、pH响应型和磁场响应型等功能表面的响应材料、响应原理、调控机制及性能特点展开系统分析,聚焦于两类响应功能表面制备方法,梳理其基本原理、技术特色及其优劣性,并深入探讨了两类表面在可控油水分离、微液滴/流体操控等领域的潜在应用价值。最后指出了浸润性可逆调控表面在发展过程中需要面临的挑战和仍需注重解决的问题,希望能为后续人工响应型功能表面研究工作的大规模推进提供参考。

关键词：功能表面可逆调控浸润性响应类型制备方法应用前景

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激光诱导微纳连接技术研究进展

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机械工程学报 2022年第2期58卷 88-99页

作者：王联甫丁烨王根旺管延超王扬杨立军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

随着航空、电子以及能源技术的发展,以低维度纳米材料为功能单元的复杂电子设备和系统趋向于柔性化和微型化,这一过程依赖于纳米材料间的高质量连接。微纳材料自身的尺寸及结构限制使得传统的热退火、机压成型、化学处理和电子束辐照等... 详细信息

随着航空、电子以及能源技术的发展,以低维度纳米材料为功能单元的复杂电子设备和系统趋向于柔性化和微型化,这一过程依赖于纳米材料间的高质量连接。微纳材料自身的尺寸及结构限制使得传统的热退火、机压成型、化学处理和电子束辐照等方法难以在构筑有效连接的同时避免非连接区域的损伤,而激光加工则由于其聚焦光斑尺寸小,单色性好和便于精确控制能量输入等优势得到广泛关注。为阐明激光在微纳连接领域的实际应用意义和潜在应用前景,首先分析超快激光和常规激光在微纳连接形成过程中与材料的瞬态作用机制,在此基础上详细综述了零维纳米颗粒、一维纳米线、二维纳米薄膜以及混合维度材料的激光连接策略,同时介绍了纳米材料连接后获得的网状结构在透明电极中的应用。最后,针对当前激光微纳连接技术存在的不足进行分析,并对今后的发展进行了展望。

关键词：激光微纳连接纳米颗粒纳米线纳米薄膜透明电极

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飞秒激光直写制备LIG/RuO_(2)复合电极

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中国激光 2022年第16期49卷 146-154页

作者：王联甫管延超丁烨李靖怡杨立军哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150001

基于聚酰亚胺(polyimide,PI)膜的激光诱导石墨烯(laser-induced graphene,LIG)电极因其制备简单、可扩展性强等优势而逐渐得到了广泛的关注,但较低的能量密度限制了它的进一步应用。为了提升LIG电极的电化学性能,首先研究了激光功率和... 详细信息

基于聚酰亚胺(polyimide,PI)膜的激光诱导石墨烯(laser-induced graphene,LIG)电极因其制备简单、可扩展性强等优势而逐渐得到了广泛的关注,但较低的能量密度限制了它的进一步应用。为了提升LIG电极的电化学性能,首先研究了激光功率和扫描速度对PI膜碳化效果的影响。在此基础上,在PI膜表面喷涂RuCl_(3)晶体,通过飞秒激光直写技术制备指间距为20μm的LIG/RuO_(2)复合电极,组装了超级电容器,并对电极微纳结构以及元素成分进行了表征分析。在10 mV/s的电压扫描速率下,LIG/RuO_(2)超级电容器的面积容量为4.9 mF/cm^(2),是LIG超级电容器的4.85倍,同时具有良好的能量密度(在0.1 mA/cm^(2)的电流密度下为0.173μW·h/cm^(2))。研究结果表明,飞秒激光直写技术可以实现LIG/RuO_(2)复合电极的灵活和可扩展制备,在微电子器件以及可穿戴电子设备领域有广阔的应用前景。

关键词：激光制造飞秒激光直写激光诱导石墨烯 RuO_(2) 超级电容器

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Er^(3+)掺杂Cs_(2)Sn_(0.9)Te_(0.1)Cl_(6)钙钛矿材料应用于测温的探究

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中国稀土学报 2023年第3期41卷 580-586,I0004页

作者：张易艳赵天宇陈冠英哈尔滨工业大学工业和信息化部新能源转换与存储关键材料技术重点实验室化学与化工学院微系统与微结构教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150001

利用溶剂热法制备了Er^(3+)掺杂的Cs_(2)Sn_(0.9)Te_(0.1)Cl_(6)钙钛矿晶体,利用SEM,XRD等手段对材料进行了形貌表征,并通过荧光光谱仪对材料的光学性能进行了表征。进一步利用变温荧光光谱探究了材料的比率荧光随着温度改变呈现的变化... 详细信息

利用溶剂热法制备了Er^(3+)掺杂的Cs_(2)Sn_(0.9)Te_(0.1)Cl_(6)钙钛矿晶体,利用SEM,XRD等手段对材料进行了形貌表征,并通过荧光光谱仪对材料的光学性能进行了表征。进一步利用变温荧光光谱探究了材料的比率荧光随着温度改变呈现的变化,将其作为测温探针,表征了该测温探针的比率荧光随着温度的变化、绝对灵敏度以及相对灵敏度随着温度的变化。发现Er^(3+)掺杂的Cs_(2)Sn_(0.9)Te_(0.1)Cl_(6)钙钛矿测温探针具有最佳绝对灵敏度0.000720 K^(-1)(250 K)和最佳相对灵敏度1.69%K^(-1)(200 K)。本文不仅提供了一种低温范围内有效的FIR测温探针,还拓展了零维钙钛矿材料在测温领域的应用。

关键词：稀土离子零维钙钛矿掺杂测温探针

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铝合金微型热管分流挤压模具变形分析与优化研究

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机械工程学报 2023年第22期59卷 265-274页

作者：刘勇达徐杰单德彬郭斌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150080 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001

研究铝合金微型热管这类微型复杂空心挤压型材极易产生内腔偏心缺陷的问题,提出相应的挤压模具的结构设计原则。基于Altair Inspire Extrude Metal有限元分析软件,分析挤压比、焊合室高度、模芯间距和工作带长度对模芯变形的影响规律。... 详细信息

研究铝合金微型热管这类微型复杂空心挤压型材极易产生内腔偏心缺陷的问题,提出相应的挤压模具的结构设计原则。基于Altair Inspire Extrude Metal有限元分析软件,分析挤压比、焊合室高度、模芯间距和工作带长度对模芯变形的影响规律。模拟结果表明,焊合室高度和模芯间距对模芯变形的影响比较显著,而挤压比和工作带长度影响微弱。当焊合室高度提高至某一阈值时,模芯的最大变形量随着焊合室高度增加。模芯间距存在最优值,偏离该值会促进模芯变形。挤压试验结果表明,在较优的模具结构参数下获得壁厚尺寸精度±0.04mm的微型热管型材,对应的主要模具结构参数为挤压比137、模芯间距28 mm、焊合室高度8 mm和工作带长度3 mm。

关键词：微型热管分流模具模具优化铝合金

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多元材料微纳米精度复杂分布技术的新进展

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材料导报 2023年第8期37卷 125-136页

作者：陈航张凤强李通任宣羽葛传洋李仁政张甲王振龙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 哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院广东深圳518055

多元材料分布技术可制备出特殊功能的材料、结构及器件,如功能梯度材料等,在航空航天、国防军事、工业生产中有着广泛的应用。随着构件的集成度提高、功能多样化、质量轻量化等,器件尺寸逐渐减小,材料组分逐渐增多,分布精度不断提高,因... 详细信息

多元材料分布技术可制备出特殊功能的材料、结构及器件,如功能梯度材料等,在航空航天、国防军事、工业生产中有着广泛的应用。随着构件的集成度提高、功能多样化、质量轻量化等,器件尺寸逐渐减小,材料组分逐渐增多,分布精度不断提高,因此器件对多元材料分布技术提出新的更高要求。当前,功能梯度材料通常仅由几种材料非连续过渡形成,各种材料分布的精度在几十微米至毫米量级以上。如何在宏观尺度上快速实现多元材料微纳米精度复杂分布,特别是在水平面内的横向梯度分布,一直是制造领域研究的重点和难点。近年来,高精度3D打印技术、自组装技术、化学气相沉积技术以及本课题组所提出的多元材料纳米级精度复杂分布技术等在实现多元材料分布方面展现出各自的特点。本文综述了上述四类技术在多元材料分布方面的基本原理、典型成果以及最新研究进展,从分布材料种类、分布精度、分布复杂性、分布尺寸等方面进行了简要的探讨与总结,指出了当前多元材料分布技术面临的问题与挑战,最后对多元材料纳米级精度复杂分布技术进行了展望。

关键词：多元材料复杂分布微纳米精度分布技术

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衬板轧制铝/镁/铝复合板的波纹界面结构及形成机理

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2023年第4期33卷 1038-1053页

作者：霍鹏达李峰王野李超哈尔滨理工大学材料科学与化学工程学院哈尔滨150040 哈尔滨理工大学先进制造智能技术教育部重点实验室哈尔滨150080 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

提出一种采用衬板轧制进行AA1060铝/AZ31B镁/AA1060铝复合板的制备方法。结果表明:传统轧制铝/镁/铝复合板截面轮廓较为平直,而衬板轧制由于衬板可将剪切力部分转化为压应力,从而改变复合板板受力状态,在铝/镁界面连接处形成差速流动,... 详细信息

提出一种采用衬板轧制进行AA1060铝/AZ31B镁/AA1060铝复合板的制备方法。结果表明:传统轧制铝/镁/铝复合板截面轮廓较为平直,而衬板轧制由于衬板可将剪切力部分转化为压应力,从而改变复合板板受力状态,在铝/镁界面连接处形成差速流动,故而界面轮廓呈现波浪状特征,层间实现互锁连接。界面连接强度为64 MPa,是传统轧制复合板的4倍。力学性能测试表明:衬板轧制复合板的抗拉强度可达210 MPa,比传统轧制法提高12.3%。综上可知,衬板轧制法为高性能铝/镁/铝异质复合板成形制造提供一种新思路。

关键词：衬板轧制铝/镁/铝复合板界面形貌连接强度力学性能

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电流辅助微成形技术研究进展

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材料科学与工艺 2023年第5期31卷 1-15页

作者：徐杰包建兴丁朝刚单德彬郭斌微系统与微结构制造教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150080 西安稀有金属材料研究院有限公司西安710016

高强难变形金属材料微成形中普遍存在成形温度高、表面氧化严重、模具寿命低等问题,迫切需要发展提高难变形材料微成形潜力的新原理、新方法和新工艺。电流辅助微成形技术可以明显改善材料的塑性流动能力、优化微观组织、改善表面质量... 详细信息

高强难变形金属材料微成形中普遍存在成形温度高、表面氧化严重、模具寿命低等问题,迫切需要发展提高难变形材料微成形潜力的新原理、新方法和新工艺。电流辅助微成形技术可以明显改善材料的塑性流动能力、优化微观组织、改善表面质量、提升构件综合力学性能,在突破高强难变形材料制造瓶颈方面具有巨大潜力。基于此,从电流诱发的非热电致塑性效应(电子风)、焦耳热效应和次生效应(裂纹愈合、局部电势)等方面综合评述了电致塑性效应的物理机制,分析了电流激励下材料成形性和应力降等力学性能的响应规律,并从电流对材料回复、再结晶及相变等微观组织的影响方面探讨了电致塑性效应的微观作用机理,进而讨论了近年发展的一些电流辅助微成形工艺,总结并提出了电流辅助微成形技术在理论和工艺方面面临的挑战。

关键词：压力加工微成形电流辅助成形电致塑性效应变形行为微型构件

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金属/非金属纳米线连接及应用研究进展

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机械工程学报 2022年第2期58卷 76-87页

作者：张贺王尚冯佳运马竟轩胡轩溢冯艳田艳红哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工业大学教育部微系统与微结构制造技术重点实验室哈尔滨150001

微纳连接是电子产品制造、封装、组装及功能化过程中的关键技术。纳米线由于独特的光学、电学及热学等特性,在小型化、多功能化的微纳电子器件中的作用日趋显著。因此,关于纳米线互连技术的相关研究已成为学术界和产业界共同的关注热点... 详细信息

微纳连接是电子产品制造、封装、组装及功能化过程中的关键技术。纳米线由于独特的光学、电学及热学等特性,在小型化、多功能化的微纳电子器件中的作用日趋显著。因此,关于纳米线互连技术的相关研究已成为学术界和产业界共同的关注热点。与宏观尺度的互连相比,纳米线材料之间的互连在尺寸、结构及要求都具有一定的特殊性,这也催生了各种各样纳米连接方法的诞生与发展。综述了目前金属/非金属纳米线同质、异质连接的研究进展,归纳了常见的纳米线互连方法,如热致连接、光辐照连接、电场辅助连接及高能粒子束连接等方法及互连机制,介绍了其在柔性电子和其他微纳器件封装领域中的应用,并探讨了金属/非金属纳米线连接技术目前存在的问题及发展趋势。

关键词：纳米线连接同质连接异质连接柔性电子微纳器件

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激光抛光技术研究进展与发展趋势

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中国激光 2023年第16期50卷 92-110页

作者：刘二举徐杰陈曦陈彦宾单德彬郭斌哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150080 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

近年来,制造业进入了新的发展时期,对表面抛光技术提出了新的要求,激光抛光技术的快速发展为表面抛光智能化高效化提供了新的途径。激光抛光技术具有无污染、应用广、抛光质量稳定和易实现自动化等优点,是一种极具发展前景的工业抛光技... 详细信息

近年来,制造业进入了新的发展时期,对表面抛光技术提出了新的要求,激光抛光技术的快速发展为表面抛光智能化高效化提供了新的途径。激光抛光技术具有无污染、应用广、抛光质量稳定和易实现自动化等优点,是一种极具发展前景的工业抛光技术。但是目前激光抛光技术还不够成熟,仍有一些技术难点亟待解决。从激光抛光机制、激光抛光工艺和激光抛光新技术等方面梳理了近年来激光抛光技术的发展现状,阐述了激光类型、材料特性、工艺参数、抛光机制和抛光质量等多个维度的相互关系,总结了激光抛光技术需要解决的问题,并浅析了激光抛光技术未来的发展趋势。

关键词：激光技术激光抛光抛光机制纳秒脉冲激光表面形貌粗糙度

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