电流密度对镁合金微弧氧化膜层性能的影响

微弧氧化技术是近年来备受关注的一种新颖的表面处理技术。在镁合金的应用技术与开发研究受到了发达国家和政府部门的高度重视的时候，将做弧氧化技术应用于镁合金的表面处理以增强其耐蚀、耐磨性能，止引起人们的广泛关注。本文采用不同的电流密度在AZ91D铸造镁合金上制得氧化膜层．主要研究了电流密度对微弧氧化膜层厚度、硬度的影响规律；分析了膜层的相组成；并且对膜层的耐腐蚀性能进行了评价。     

阴极电压脉冲占空比对钛合金微弧氧化膜特性的影响

利用自制多功能微弧氧化电源,在保持双极性电压脉冲幅度不变的条件下,研究了阴极电压脉冲占空比（d_c）对钛合金微弧氧化膜特性的影响.结果表明：阴、阳极的峰值电流随处理时间的变化分为几个不同阶段,各阶段的开始和结束时间与d_c密切相关.氧化膜主要由金红石和锐钛矿相TiO₂组成,金红石相TiO₂的相对含量在d_c=50%附近随d_c的 关键词： 微弧氧化 钛合金 占空比     

Al(OH)3溶胶浓度对TC4钛合金微弧氧化膜特性的影响

利用自制多功能微弧氧化(MAO)电源,在保持电学参数和处理时间不变的条件下对TC4钛合金表面进行了MAO处理,研究了Al(OH)₃溶胶浓度对钛合金MAO膜的生长特性、微观结构、相结构和电致变色特性的影响.结果表明:随着Al(OH)₃溶胶浓度(体积分数)C的增加,膜层的生长速率由慢到快逐渐增加,膜表面微孔尺寸和粗糙度逐渐增大,而微孔密度逐渐减小;当C≤10%时,膜层由锐钛矿相TiO₂组成,而当C>10%时,膜层中开始出现金红石相TiO₂并随着C的增加其相对含量逐渐增大,并在C=40%时,膜层全部由金红石相TiO₂组成;在pH＝2.0的HCl溶液中的循环伏安测试结果表明,C≤20%制备试样的膜层颜色变化不明显,随着C的进一步增加,制备试样的膜层颜色变化逐渐明显,并在C=40%时,其着色呈蓝色且色泽均匀;该试样在循环伏安测试过程中还表现出了良好的稳定性和可逆性. 关键词： 微弧氧化 氧化膜 微观结构 电致变色     

Photocatalysts of Cr Doped TiO2 Film Prepared by Micro Arc Oxidation

通过微弧氧化法在Na3PO4+K2Cr2O7电解液中制备了系列铬掺杂二氧化钛薄膜. X射线和扫描电镜显示薄膜的主要晶相为锐钛矿型二氧化钛,且表面为多孔结构. 在可见光照射下,薄膜对降解亚甲基蓝和分解水有着较好的光催化性能,这主要是由铬的掺杂引起的.由于铬的掺杂,一方面在二氧化钛中形成了Cr3+/Cr4+离子对,另一方面在带隙中形成了氧的空位能级. 前者降低了电子-空穴的复合几率,而后者在二氧化钛的禁带中形成了新的能级. 新能级的形成使得由二氧化钛价带跃迁至氧空位能级所需的光子能量减少. 另外探讨了微弧氧化形成掺杂二氧化钛薄膜的机制.     

微弧氧化材料表面陶瓷化机理的探讨

根据大量的实验结果总结了微弧氧化过程中的一些规律.并对铝合金微弧氧化表面陶瓷氧化层形成的机理进行了探讨． With micro arc oxidation, a ceramic oxidizing layer with the fare thickness and the high density is formed on aluminum alloys. In the work, the formation mechanism of surface ceramics on aluminum alloys with micro arc oxidation are suggested, based on the experimental data.     

约束阴极微弧氧化放电特性研究

利用Na₂SiO₃-KOH溶液体系,以工业纯铝为基体材料对约束阴极微弧氧化的放电特性进行了研究.考察了恒压模式下电极距离对氧化电流、电位分布及起弧电压的影响,并对电极距离与微弧氧化电能利用率间的关系进行了分析. 结果表明:对于阴阳极等约束条件下,随阴阳极距离加大,工作电流逐渐减小. 而对于仅约束阴极情况,工作电流随着阴阳极间距增加而增大. 这是由于增加阴阳极间距时,虽然约束阴极正下方试样表面的电场强度降低,工作电流减小,但远离约束电极处,阳极表面电场强度却增加,工作电流增大. 起弧电压随电极间距离的增大而升高,但阳极表面电场强度几乎保持不变. 微弧氧化陶瓷层厚度由处理中心沿半径向外逐渐变薄,且中心处陶瓷膜厚度随电极距离的增大迅速减小,电能利用率随之降低. 关键词： 微弧氧化 约束阴极 放电特性 电极间距     

微弧氧化智能控制系统设计

为了解决当前微弧氧化系统数字化程度不高,人机交互不够便捷的问题,提出了一种基于DSP的微弧氧化智能控制系统;完成了微弧氧化系统框架、电源硬件和电源系统软件的设计;采用软件PID和硬件PID调节相配合的方法使电源输出稳定性和实时性都得到了提高;采用了深度信念网络模型对微弧氧化试样的膜层厚度进行预测,同时通过外部存储对运行数据进行存储有效提高了系统的人机交互友好性;实际应用表明,该系统操作方便、实时性好、工艺适应性好、可扩展性好,达到了设计要求。     

GaAs（100）表面氧化的XPS 研究

用X射线光电子能谱仪 (XPS)研究了砷化镓 (GaAs)晶片在空气中的热氧化和在紫外光 臭氧激发下的氧化反应 .分析了氧化层中的微观化学构成、表面化学计量比以及表面氧化层的厚度等 .研究表明 ,两种氧化方法的氧化过程不同 ,在砷化镓表面形成的氧化膜的厚度以及组成也不同 ,热氧化下氧化层主要由Ga2 O3、As2 O3、As2 O5 以及少量元素As组成 ,而且表面明显富镓 ;紫外光激发下生成的氧化物主要为Ga2 O3 和As2 O3 ,镓砷比与本体一致 .讨论了可能的反应机理 ,紫外光不仅将氧分子激发为激发态氧原子 ,增加了氧的反应活性 ;同时也激发了GaAs材料的价电子 ,使其更容易被氧化     

基于Visual Basic 2010开发孔径分布软件在实验教学中的应用

基于Visual Basic 2010开发环境开发了处理扫描电子显微镜图像实验平台.采用微弧氧化法在纯钛表面制备的多孔结构的钛氧化膜层作为实验研究对象.通过重建图像、阈值分析、二值化处理、标尺计算、像素标识及孔面积等计算过程,可提取电镜照片上相应孔的半径和数量,并用Chart控件进行显示.     

AZ91D微弧氧化的初步研究

镁合金与钢铁、铝合金、工程塑料等材料相比，具有轻质、高比强度和比刚度、高阻尼性和易于回收等优越的性能优势。因此镁合金的应用技术与开发受到了各界的广泛关注。镁的化学性质活泼、稳定性低，即使在室温下也会在空气中发生氧化，形成一层疏松的氧化膜。因此，必须对其进行表面处理，才能使镁合金在工业生产中发挥其优良的性能。其常用的表面处理方法有微弧氧化、离子注入、化学转化膜、激光表面处理等方法。     

基于Matlab分析负荷对多联机IPLV的影响

多联机有其特殊的优点,但是不同部分负荷的组合对IPLV的影响仍需进一步研究。文中建立IPLV与部分负荷的相关公式,运用MATLAB软件分析不同卸载级负荷与IPLV的关系,从而确定不同部分负荷的最优组合。     

超声波对木瓜蛋白酶催化活性影响的机理研究

木瓜蛋白酶经适当参数的超声波处理后酶活力提高。超声处理后酶的米氏常数Km变小,最大反应速率Vm也减小。超声处理后酶的紫外吸收光谱不变,荧光发射光谱也不改变,而差示光谱出现明显的正峰和负峰。研究结果表明,超声波处理后,木瓜蛋白酶的构型没有改变,而构象发生了变化。本文讨论了超声波影响木瓜蛋白酶活性的可能机理。     

缺陷对钠在石墨烯上吸附性能的影响

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了本征石墨烯和缺陷石墨烯吸附钠原子的电荷密度、吸附能、态密度和储存量.结果表明,本征石墨烯中,钠原子的最佳吸附位置为H位,缺陷石墨烯中,钠原子的最佳吸附位置为T_D位.缺陷石墨烯对钠原子的吸附能是-4.423 eV,约为本征石墨烯对钠原子吸附能的2.5倍;钠原子与缺陷石墨烯中的碳原子发生轨道杂化,而与本征石墨烯没有发生轨道杂化现象.缺陷石墨烯能够吸附10个钠原子,与本征石墨烯相比显著提高.因此,缺陷石墨烯有望成为一种潜在的储钠材料.     

应力对硅烯上锂吸附的影响

本文采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法研究了双轴应力作用下锂原子吸附硅烯的结构及其稳定性. 计算结果表明,在拉应力和一定的压应力作用下,锂吸附的硅烯体系基本保持原有的结构. 而当更大的压应力作用时,硅烯产生了向锂原子方向凸起的结构变化,所得到的体系的总能也有明显地下降. 本文通过对各种应力下的硅烯声子谱的计算,分析了在压应力作用下锂吸附的硅烯结构不稳定的原因. 关键词： 硅烯 应力 第一性原理 声子谱     

氧化锌薄膜Zn/O比和发光性能的关系

用直流反应溅射在硅基片上生长具有高取向晶粒的氧化锌薄膜,在氧气、氮气、空气气氛和不同温度下进行热处理,对所得到的样品用俄歇谱(AES)仪进行元素深层分布分析,并测量光致发光光谱。研究结果表明：1．经热处理的薄膜表面全部为缺氧表面,不同深度Zn和O含量分布(Zn／O)有所不同;2．当在氧气氛中1000℃下热处理后,在薄膜的深层可产生比较明显的氧过量;而在空气中950℃下热处理后,则可产生局部氧过量;3．光致发光谱表明,薄膜中全部为锌过量时产生纯紫外发射,而具有局部氧过量的薄膜则在产生紫外发射的同时产生绿色发光,绿光和紫外的强度比则随局部氧过量增多而增大。     

温度对微界面摩擦影响的研究

以微观界面摩擦为研究对象,分析了温度变化对材料摩擦性能的影响.基于Towle剪切强度-温度经验公式和晶格热动力学理论,推导出摩擦力与温度之间的理论计算公式.理论分析表明:当界面温度低于材料的德拜温度时,摩擦力随着温度的增加而降低.理论计算结果与原子力显微镜实验结果对比,发现二者趋势一致,表明本文提出的理论和方法可行. 关键词： 界面摩擦 真实接触面积 温度 摩擦力     

五边形石墨烯负载Pt单原子稳定性能的应变调控

基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了Pt原子在五边形石墨烯(PG)上的吸附与动力学行为.研究结果表明,单个Pt原子在PG上虽然具有较大的吸附能及较高的扩散势垒,却不能够在衬底形成均匀分散的单原子.这是因为,随Pt原子数增加,Pt_n(n=1, 2, 3)在PG上的平均结合能也逐渐增加,更倾向于形成团簇,该发现有效否定了之前的报道称Pt能在PG上形成稳定的单原子催化剂这一结论(Phys. Chem. Chem. Phys. 21, 12201 (2019)).基于此,我们考虑对PG施加双轴应变,随着拉伸应力增加,Pt金属原子间的平均结合能逐渐降低,当拉伸应变施加至12%左右时,单个Pt在衬底上的结合能与Pt₂在衬底上的平均结合能相等,从而实现PG上均匀分散的Pt单原子催化剂.该结果对五边形石墨烯基材料应变调控实现单原子催化剂提供理论借鉴.     

氧掺杂对钠在石墨烯上吸附性能的影响

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了本征石墨烯(P-graphene)和氧掺杂的石墨烯(O-graphene)吸附钠原子的吸附能、电荷密度、态密度以及储存量.结果表明,两种石墨烯中,钠原子的最佳吸附位置都是H位. O-graphene对钠原子的吸附能是-4.347 eV,比P-graphene对钠原子的吸附能(-0.71 eV)低很多. O-graphene中钠原子与氧原子和碳原子发生轨道杂化,P-graphene中没有杂化现象. O-graphene能够吸附10个钠原子,较P-graphene多.因此,O-graphene更适合储钠.     

Influence of domain boundaries on polarity of GaN grown on sapphire

GaN films were grown on sapphire substrates by laser-induced reactive epitaxy. The domains in the films were determined to be the Ga-polarity by the convergent beam electron diffraction (CBED) technique, while the adjacent matrices had the N-polarity. The domain boundaries were characterized as inversion domain boundaries (IDBs). An atomic structure of the IDB is proposed based on high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) investigations. Control of the polarity of GaN/sapphire films was achieved by suppressing the formation of IDBs with an interlayer of AlGaN and a low-temperature GaN buffer layer.     

基于人机工程学的光学显微镜机械结构设计

为研究出更合理的光学显微镜机械结构设计原理及相关规范,基于人机工程学的设计理念,参阅我国光学显微镜的相关规范,对金相显微镜的机械结构——载物台、调焦装置、物镜转换器等的设计进行了分析。从安全可靠和舒适经济的角度,提出了适合金相显微镜机械结构的人性化设计方法和原则。该设计原则和机械结构设计尺寸的计算公式具有普遍适用性。