【摘 要】
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目的 研究多波段全介质高反射薄膜的光谱性能、应力特性以及膜层的抗激光损伤性能,获取应力状态良好的大口径薄膜样片.方法 选用TiO2、SiO2高低折射率材料,设计并制备500～650 nm、780～830 nm、1050～1080 nm 3波段兼容的介质高反膜.研究单层膜工艺参数,监控波长为560 nm,基于电场强度分布,膜系结构优化为G/(HL)8H(2L)4(1.4H1.4L)8H2L(1.9H1.9L)81.9 H/A.在不同膜堆之间添加低折射率层来抑制虚设问题,平滑反射光谱,通过离子束辅助电子束蒸发
【机 构】
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西安工业大学 陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室,西安 710021;西安光学精密机械研究所 先进光学制造技术联合实验室,西安 710119;兰州空间技术物理研究所 真空技术与物理重点实验室,兰州 7
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目的 研究多波段全介质高反射薄膜的光谱性能、应力特性以及膜层的抗激光损伤性能,获取应力状态良好的大口径薄膜样片.方法 选用TiO2、SiO2高低折射率材料,设计并制备500～650 nm、780～830 nm、1050～1080 nm 3波段兼容的介质高反膜.研究单层膜工艺参数,监控波长为560 nm,基于电场强度分布,膜系结构优化为G/(HL)8H(2L)4(1.4H1.4L)8H2L(1.9H1.9L)81.9 H/A.在不同膜堆之间添加低折射率层来抑制虚设问题,平滑反射光谱,通过离子束辅助电子束蒸发技术在?220 mm的大口径基底上成功制备出性能良好的宽波段大尺寸多层高反射薄膜.结果 其反射光谱在可见光500～650 nm波段范围内,平均反射率为99.5％,峰值反射率为99.9％,最低反射率为95.1％;在780～830 nm波段内,峰值反射率为99.9％,平均反射率为99.8％,最低反射率为99.6％;在1050～1080 nm波段内,其平均反射率能够达到99.8％,峰值反射率达到99.9％,最低反射率达到99.7％.大口径薄膜样片不同位置的反射光谱一致性较高.膜层的抗激光损伤阈值为7.1 J/cm2,残余应力为–293.59 MPa.结论 大口径薄膜样片膜厚均匀性良好,成膜致密,无起皱、龟裂、脱落等现象出现,膜层牢固性较高,具备优良的激光防护性能.
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目的 为了提高隔水管的使用寿命和保障深水钻井的安全性,在只考虑同一流速下的海流力、不同沟槽的布置对隔水管受力影响的工况下,利用织构减阻的原理,将三角型沟槽织构引入隔水管表面来起到降低隔水管绕流阻力的作用.方法 采用大涡数值模拟,建立三角沟槽织构隔水管力学模型,在恒定流速下开展三角型沟槽深度和宽度几何参数对隔水管升阻力系数、速度场分布、压力系数分布、涡量分布影响规律的仿真分析,并与光滑隔水管的速度场分布、压力系数分布、速度矢量场分布进行对比.结果 在南海恒定平均流速0.3 m/s的模拟工况下,当三角型沟槽织
目的 针对扭力轴花键冷打表面完整性规律不明的问题,研究冷打成形后花键表面的几何、力学和组织状态演变,为扭力轴花键抗疲劳制造工艺提供参考.方法 将扭力轴花键冷打成形,检测、表征冷打成形后花键的表面形貌及表面粗糙度、残余应力、表层硬化和表层微观组织状态,基于高应变率下的真实应力应变曲线,对表层等效塑性应变进行分析.结果 花键冷打起始与结束区域的表面存在“加工纹理不连续”、“起裂”缺陷.齿根表面形成残余压应力,达到–928.5 MPa.表层加工硬化效果明显,硬化层深度达1 mm,显微硬度和等效塑性应变沿层深呈梯
目的 检验熔石英光学元件表面离子束抛光过程中去除函数的稳定性.方法 对离子束进行法拉第扫描来获取束流密度信息,构建离子束抛光去除函数模型.分析离子束流密度信息与去除函数模型,并通过实验研究束流密度信息与去除函数之间的关系,获得基于法拉第扫描结果计算去除函数的方法.利用该方法求取离子束抛光过程中的去除函数特征量,分析去除函数特征量随时间的波动情况以此来判断去除函数的稳定性,并对熔石英元件表面进行离子束抛光实验.结果 在1 keV离子束能量下对离子源进行长时间的运行实验,利用上述方法计算实验过程中的去除函数.
目的 为提高防腐涂层基体的力学性能,研制了一种适用于防腐基体的组合胺固化剂,同时为降低基体吸水率以满足重防腐的要求,改进了聚硫橡胶对环氧树脂的改性方法.方法 对不同固化产物进行力学性能测试以遴选力学性能最佳的组合胺固化剂.分别对采用常规改性方法和改进后的改性方法制备的基体进行动态热机械分析(DMA)、凝胶渗透色谱(GPC)分析,并分别利用金相显微镜和扫描电镜(SEM)观察其表面形貌和截面形貌,同时利用电化学阻抗谱(EIS)技术探究改进后的改性方法和常规改性方法对聚硫改性环氧涂层基体防腐性能的影响.结果 采
目的 提升航空油路中多通管接头内壁磨粒流光整加工效果.方法 以三通、四通金属管接头为研究对象,针对零件的材料特性、结构特性设计相关实验,研究多通管接头管道内表面磨粒流光整工艺中加工时间及加工流道对管道内壁粗糙度、材料去除量、表面质量一致性的影响.结果 加工开始时管道表面糙度Ra下降缓慢,在60 s后粗糙度开始加速下降,当加工240 s后零件管道表面粗糙度值下降至150 nm附近,此后不再下降.在加工过程中,具有弹性的磨料先快速去除管道的锈蚀层和毛刺,随后去除材料本身,其作用为精修整管壁表面.零件材料去除速
目的 提高环氧树脂涂层对钢片的耐腐蚀性.方法 采用水热法和NaF刻蚀法合成了中空TiO2纳米颗粒,以此为材料基底,在TiO2内部封装了苯并三氮唑(BTA)缓蚀剂,并以正硅酸乙酯(TEOS)和3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为硅源,在封装BTA缓蚀剂的TiO2外表面包覆了硅膜.采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线光电子能谱仪(EDS)、X射线粉末衍射仪(XRD)、热重分析仪(TGA)及紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis)等,对纳米容器(TiO2@BTA@SiO2)的微观
目的 对06Cr19Ni10钢进行表面剧烈塑性变形处理,利用获得的表面梯度纳米晶结构提高其抗空蚀性能.方法 采用高能喷丸法,在0.3～0.6 MPa范围内调节喷丸压力,获得不同组织结构的梯度纳米晶结构.使用光学显微镜、透射电镜、X射线衍射仪和显微硬度计对梯度纳米晶结构进行形貌、物相分析及截面硬度分析,使用电化学工作站和自制的空蚀检测仪对梯度纳米晶结构进行抗腐蚀性能及抗空蚀性能检测.结果 截面金相表明,通过调节喷丸压力,可以在06Cr19Ni10钢表面形成一层厚度为50～100μm的梯度纳米晶结构.XRD结
目的 提升普通涂层麻花钻加工奥氏体不锈钢的效率.方法 采用刀具基体及涂层前沿抛光处理技术,按照涂层前抛光及涂层前、后均抛光的不同工艺路线分别制备硬质合金麻花钻,选取制作的2种抛光涂层麻花钻与未经过抛光工艺处理的涂层麻花钻开展钻削奥氏体不锈钢试验,综合分析涂层前、后抛光处理工艺对涂层硬质合金麻花钻耐用度、磨损形貌及磨损机理的影响趋势.结果 涂层硬质合金麻花钻初始表面经抛光工艺处理后,槽前刀面粗糙度均值由10.77μm降低为5.09μm,降幅达52.7％,涂层表面质量获得显著提升.当切削工况一致时,涂层前、后
目的 研究含镀层合金钢在室内模拟及强化腐蚀环境下的腐蚀行为与机理,建立快速评价含镀层钢腐蚀寿命的加速试验方法.方法 利用设计的室内加速腐蚀环境试验谱,通过实施模拟海洋大气环境效应的循环盐雾加速腐蚀试验,采用外观检查、SEM、XRD及电化学测试等手段,表征了暴露不同周期样品的腐蚀失重、腐蚀形貌、腐蚀产物成分、极化曲线及阻抗谱等腐蚀性能,分析和归纳了含镀层合金钢的加速腐蚀行为和电化学机理.结果 随着腐蚀暴露时间的延长,含镀层合金钢样品的腐蚀失重动力学符合幂函数规律,腐蚀速率呈现先减小后增大再减小的变化趋势.表
目的 提高纯铜表面等离子渗钽层的耐磨性能和耐腐蚀性能.方法 采用双辉等离子表面合金化技术在纯铜表面制备渗钽层.通过扫描电子显微镜、能谱分析仪和X射线衍射仪分析渗钽层的微观形貌、元素分布和物相结构.利用纳米压入和表面划痕试验测量渗钽层的硬度和与基体的结合强度.通过摩擦磨损和电化学试验评价渗钽层的耐磨性能和耐腐蚀性能.结果 使用双层辉光等离子表面合金化技术可以在纯铜表面制备出组织致密均匀、内部无孔隙的渗钽层,与基体结合良好,膜层厚度约为12μm且与基体存在3μm厚的互扩散过渡层.渗层物相主要为α-Ta,与基体