液动压悬浮抛光方法的基础研究

来源 :浙江工业大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:geshufa
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
面向纳米薄膜生长衬底的原子级超光滑表面要求,提出了液动压均匀分布的悬浮抛光新方法。该方法的核心技术是采用抛光液浸没工件的方式,适当粘度的抛光液在楔形抛光工具盘的旋转驱动下,快速通过间隙收敛的液楔,形成液动压使抛光工具悬浮,保持了磨粒与工件表面处于非接触状态;同时构建了流场的约束边界,使工件在流体剪切应力和液动压力稳定区完成抛光加工。本论文采用理论计算和仿真计算对液动压悬浮流场进行研究,探索约束边界和楔形流道结构参数对均匀液动压力和承载能力的影响规律,建立液动压悬浮抛光中磨粒与工件的碰撞模型,揭示了工件表面应力松弛机理,利用设计的悬浮抛光机床对单晶铜工件进行抛光实验,测试工件表面形貌和残余应力。1.为便于理论分析,将液动压悬浮抛光流场简化为二维结构化流场和平行旋转圆盘流场。基于流体动力润滑理论,推导了二维结构化流场的压力公式和承载能力公式,利用MATLAB对压力公式和承载能力公式进行计算。计算结果表明,液动压悬浮抛光中约束边界的设计提高了平行区域的压力大小和均匀性以及流场的承载能力;斜面占长比r、斜面升高比b对压力大小影响平行区域的压力大小和均匀性以及流场的承载能力,且当r=0.8,b=1.2时,承载能力达到最大。2.推导了平行旋转圆盘流场中的速度公式和压力公式,并对此进行分析。分析结果表明,抛光液的速度是由切向速度和径向速度共同组成,切向速度远大于径向速度。整个流场的抛光液流动是由剪切流动和径向辐射流动叠加而成的螺旋流。在平行圆盘流场中,压力随着半径的增大而增大,最中心处压力最小且为负压。3.利用计算流体力学(CFD)方法对液动压悬浮三维流场进行数值模拟,分析了工件加工区域的流体压力分布和磨粒速度分布。结果表明,约束边界提高了平行区域的流体压力大小和均匀性。沿着周向方向的压力曲线和理论推导的压力曲线的变化趋势高度一致,但在单元流场的入口和出口处出现负压。4.利用ABAQUS建立了液动压悬浮抛光中磨粒与工件的碰撞模型,通过在工件上施加预应力的方式来替代由机械研磨加工而产生的残余应力,分析单颗磨粒和多颗磨粒撞击该工件表面产生的残余应力松弛效应。结果表明,随着磨粒速度的提高,工件表面的残余应力松弛效率越高,但应力松弛区域的应力不均匀性增加;随着撞击次数的增加,工件表面的残余应力减小到一个稳定值而不发生变化,且速度越高,稳定值越小。磨粒速度与抛光工具盘转速基本成正相关关系,因此通过提高加工转速可以提高工件表面的应力松弛效果。5.以单晶铜为加工对象,利用研制的液动压悬浮抛光机床制备超光滑表面试样,并通过VEECCO NT白光干涉仪、SEM、TEM等表征铜试样,与传统机械抛光加工、动压浮离抛光加工的试样进行对比,结果表明液动压悬浮抛光较传统机械抛光可获得表面粗糙度更小、表面形貌及晶格完整性更好的超光滑表面。
其他文献
为研究三类不同功效成分对不同真核生物生长和衰老的影响并对它们的作用效果进行对比,本论文研究选取了维持能量代谢物质(烟酰胺、烟酰胺单核苷酸(NMN)、辅酶Q10)、抗氧化剂(茶多酚、α-硫辛酸、豆甾醇)、膜脂类成分(亚麻酸、亚油酸、大豆卵磷脂)三类功效成分,分别作用单细胞(小球藻、酵母菌、草履虫)和多细胞(拟南芥、黑曲霉、斑马鱼、小白菜)共7种真核生物,通过测定单细胞生物量、动物死亡时间、植物衰老指
目的探讨盆底康复治疗仪联合康复训练在产妇产后盆底功能康复中的应用效果。方法选择2018年1月至2020年7月泰和县妇幼保健院收治的62例产妇,按照随机数字表法分为两组,各31例。对照组实施康复训练,观察组加用盆底康复治疗仪,比较两组盆底肌肉张力、并发症发生情况及生命质量。结果观察组盆底肌肉张力改善程度优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组并发症发生率低于对照组,差异有统计学意义(P<
目的:探讨物理锻炼联合康复治疗仪对不同分娩方式产妇盆底肌康复的影响。方法:2018年1月-2019年12月收治分娩产妇60例,其中自然分娩35例,作为观察组;剖宫产25例,作为对照组。两组产妇均在物理锻炼基础上联合应用康复治疗仪。评价两组盆底肌康复效果。结果:观察组临床总有效率高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组治疗后盆底肌肌力等级、肌电压及阴道压力均明显高于对照组,差异有统计学意
目的基于网络药理学研究银杏叶提取物抗氧化的机制。方法通过UPLC-Q-TOF MS分析银杏叶提取物中的化学成分,在PubChem数据库中查询其化学成分的Canonical SMILES号,利用Swiss Target Prediction数据库查找其化学成分的靶点,使用UniProt数据库对其进行批量标准化后,与CTD数据库、GeneCards数据库比对得到银杏叶提取物抗氧化作用的靶点,利用STR
银杏,为银杏科,属落叶乔木。为稀有树种,系中国特产。目前银杏叶提取物在临床上的药用价值极高,具有活血化瘀,通络止痛,敛肺平喘,化瘀降脂的功效。目前广泛的应用于神经内科,用于治疗高血压,脑供血不足引起的脑缺血疾病及焦虑、学习及记忆能力障碍、痴呆、脑血管性疾病引起的眩晕、耳鸣及听力障碍等疾病。对银杏叶提取物治疗脑血管病的国内外研究新进展进行综述。
上肢痉挛是脑瘫患者最常见的症状之一。虽然A型肉毒素已成为这类患者的基础治疗方法,但现有证据不足证明该治疗是否对脑瘫患者有效。本研究评估了重复A型肉毒素治疗在儿童人群中的安全性和有效性。选取2~17岁、体重10公斤及以上的脑瘫患者为研究对象。在基线评估后,受试者随机接受2U/kg、8U/kg或16U/kg的A型肉毒素,注射到手腕和肘部屈肌的目标肌肉群。肉毒素注射与作业治疗相结合。在第二个注射周
期刊
作为一类重要的光电功能材料,有机荧光分子在OLEDs,OLEFET,有机固体激光和有机荧光探针等领域具有广泛应用。在这些光电器件中,荧光材料往往以薄膜或纳米结构的聚集态形式出现。然而其聚集态的光学性质不仅与分子的化学结构有关,还与分子间的堆积排列方式有很大关系。由于荧光分子间存在相互作用及激发转移、电子转移和能量转移等效应,聚集体复杂的光谱行为很难用相对成熟的单分子光学理论来解释,因此有机分子固态
伴随着社会的发展,能源问题逐渐突显,全球范围内出现能源紧缺。为缓解能源压力,则必须同时从开源和节流两方面着手。热泵系统作为建筑用能的主体,占社会总能耗15%-20%,其节能工作意义巨大。随着热泵系统的长期使用,大量出现性能下降、能耗增加的现象,造成巨大的资源浪费。及时诊断热泵系统的性能下降现象,保持系统长期高效运行,是实现热泵节能的关键途径。本文针对热泵系统性能衰退的现象,提出热泵系统亚健康概念,
球磨破碎装置作为一种主要破碎装置,广泛地被应用于水泥、陶瓷、玻璃、矿粉、颜料等粉体制备工业中。粉体制备是一个高能耗的产业,球磨破碎过程被认为是粉体加工中最耗能的一环。为提高球磨效率,通常认为介质的冲击能量越大越有利。但这忽视了球磨时非限制料层在介质球间的破碎特征:料层颗粒受介质球冲击时会产生快速滑移,最终只有很小一部分颗粒被夹持并破碎。料层的夹持形态(夹持厚度和范围)限制了冲击破碎的质量,影响了球
石蜡在其熔点附近具有较大的体膨胀率、极低的压缩率且化学性质稳定、价格便宜,在高功率微驱动器方面具有巨大的应用潜力。但石蜡极低的热导率导致微驱动器需要更高的能量消耗和更长的驱动时间,限制了其进一步发展。在石蜡中添加高导热颗粒形成石蜡基复合材料有望提高其热导率,强化传热能力。本文采用有机物前驱体热分解法,以石蜡为反应溶剂和保护剂,通过改变前驱体和分散稳定剂,单步制备了不同种类的微纳米铜基颗粒及其与石蜡