纳构件加工后的力学特性

"采用分子动力学模拟的方法,运用镶嵌原子模型,研究了经过刻划后的单晶铜纳构件在不同拉伸速度条件下的力学行为. 通过原子位图、缺陷原子透视图、径向分布函数及应力-应变关系研究加工后纳构件在拉伸负载作用下的变化特性,并与理想单晶铜纳构件进行对比分析．模拟结果表明,加工后的纳构件的屈服强度较理想纳构件的屈服强度有明显下降,屈服强度随着刻槽深度的增加而下降,而且屈服强度对刻槽方向和拉伸速度敏感;纳结构在拉伸负载作用下,其应力应变关系出现了双峰形式,即工作硬化现象,二次屈服后表现为Z字形逐波下降形式．刻划深度、刻划     

单晶硅微纳构件加工表面性能的时变性研究

采用蒙特卡罗方法和分子动力学方法相结合, 模拟单晶硅微纳构件加工表面的时效过程, 研究其对加工表面质量和构件力学性能的影响. 模拟结果表明: 在时效过程中, 单晶硅微纳构件加工变质层的有序度显著提高, 残余应力大幅降低, 表面粗糙度略有增加, 此外还发现加工变质层中非晶硅原子在时效过程中大幅减少, 部分非晶硅出现了再结晶现象, 其中部分BCT5-Si以及金属相(Si-Ⅱ)结构原子转化为金刚石结构(Si-I). 时效作用对加工后单晶硅微纳构件表面性能具有重要的影响, 同时可以提高微纳构件的拉伸力学性能. 关键词： 蒙特卡罗方法 纳米加工 表面性能 时变性     

单晶硅纳米切削中C–C键断裂对金刚石刀具磨损的影响

本文基于分子动力学方法模拟金刚石刀具纳米切削单晶硅, 从刀具的弹塑性变形、C–C键断裂对碳原子结构的影响以及金刚石刀具的石墨化磨损等方面对金刚石刀具的磨损进行分析, 采用配位数法和6元环法表征刀具上的磨损碳原子. 模拟结果表明: 在纳米切削过程中, 金刚石刀具表层C–C键的断裂使其两端碳原子由sp³杂化转变为sp²杂化, 同时, 表面上的杂化结构发生变化的碳原子与其第一近邻的sp²杂化碳原子所构成的区域发生平整, 由金刚石的立体网状结构转变为石墨的平面结构, 导致金刚石刀具发生磨损; 刀具表面低配位数碳原子的重构使其近邻区域产生扭曲变形, C–C键键能随之减弱, 在高温和高剪切应力的作用下, 极易发生断裂; 在切削刃的棱边上, 由于表面碳原子的配位严重不足, 断开较少的C–C键就可以使表面6 元环中碳原子的配位数都小于4, 导致金刚石刀具发生石墨化磨损.     

基于PIII技术的高真空洁净环境中润滑问题

针对高洁净的真空环境下终端光学组件内运动机构的润滑问题,采用等离子体浸没离子注入（PIII）技术对复杂形状的零件进行表面改性,通过轴承内外圈表面改性前后的对比实验分析,结果表明,通过对注入元素、剂量和能量的选择,可以大幅度提高材料表面的硬度及耐磨性,并且零件的尺寸精度及表面粗糙度保持性好,充分证明了PIII技术可以在满足颗粒洁净度和有机物洁净度的双重要求条件下,提高运动部件抗摩擦磨损性能,延长微驱动机构的运动精度寿命,是解决终端光学组件中润滑问题的有效途径。     

基于PⅢ技术的高真空洁净环境中润滑问题

针对高洁净的真空环境下终端光学组件内运动机构的润滑问题,采用等离子体浸没离子注入(PⅢ)技术对复杂形状的零件进行表面改性,通过轴承内外圈表面改性前后的对比实验分析,结果表明,通过对注入元素、剂量和能量的选择,可以大幅度提高材料表面的硬度及耐磨性,并且零件的尺寸精度及表面粗糙度保持性好,充分证明了PⅢ技术可以在满足颗粒洁净度和有机物洁净度的双重要求条件下,提高运动部件抗摩擦磨损性能,延长微驱动机构的运动精度寿命,是解决终端光学组件中润滑问题的有效途径.