On-line measurement and evaluation of spindle error motion in ultra precision machine tool

为了实现对超精密机床主轴回转误差的在线测试与评价,建立了纳米级在线测试与评价系统。对该系统所采用的测试仪器、干扰抑制、数据处理与指标评价方法进行研究。首先,在某台超精密切削机床上搭建了由5个电容传感器组成的5通道测试模块。接着,以多通道高速数据采集模块实现多通道位移数据模拟量的高速采集。然后,对采集的信号进行必要的干扰信号分离。最后,将5通道位移数据转换为易于理解的轴向误差和径向误差数据,并按照同步误差和异步误差进行分离。测试结果表明:该机床主轴工作转速下的径向同步误差为405 nM,径向异步误差为66 nM;轴向同步误差为59 nM,轴向异步误差为54 nM。能够实现超精密机床主轴回转误差的纳米级在线测试,对于超精密光学加工表面的误差溯源和机床主轴性能分析具有重要意义。In order to realize the on-line measurement and analysis of spindle error motion in ultra precision machine,a nano-class testing and evaluation system is established and its measurement instruments,interference control,data processing,evaluation methods and etc.are investigated.Firstly,a five-channel module consisted of five capacitance sensors is established on an ultra precision cutting machine.All the five channels of the displacement sensors are sampled via a high speed data acquisition system simultaneously.Secondly,the separation of interference signals from displacement sensors has been carried out.Finally,the displacement signals are transformed into radial error and axial error,and are separated as synchronous and asynchronous error.Experimental results indicate that the synchronous error and the asynchronous error in radial direction are 405 nm and 66 nm respectively,and the synchronous error and the asynchronous error in axial direction are 59 nm and 54 nm respectively.It can meet the system demands of nano-class,on-line measurement of ultra precision spindle.Thus,it is of great importance for the optical work piece's surface error tracing,and the spindle's performance analyzing.高档数控机床与基础制造装备“强激光光学元件超精密制造关键装备研制”(2013ZX04006011-102-001

碳化硅基浆料的流变性能

研究了pH值、分散剂硅溶胶添加量、固含量对SiC基陶瓷浆料流变性能的影响.结果表明,与分散在水中的陶瓷粉体的Zeta电位相比,分散在硅溶胶中的陶瓷粉体的等电点向酸性方向漂移,且Zeta电位的负值绝对值都增加,这是由于吸附在陶瓷粉体表面的带负电荷的硅溶胶胶粒改变了陶瓷粉体表面的电荷状态.当pH值为11左右、硅溶胶添加量为10%（ω）时,浆料的粘度和剪切应力最小,流动性最佳;固含量达69%（ω）时,浆料呈现较强的触变性

碳化硅基浆料的流变性能

研究了pH值、分散剂硅溶胶添加量、固含量对SiC基陶瓷浆料流变性能的影响.结果表明,与分散在水中的陶瓷粉体的Zeta电位相比,分散在硅溶胶中的陶瓷粉体的等电点向酸性方向漂移,且Zeta电位的负值绝对值都增加,这是由于吸附在陶瓷粉体表面的带负电荷的硅溶胶胶粒改变了陶瓷粉体表面的电荷状态.当pH值为11左右、硅溶胶添加量为10%（ω）时,浆料的粘度和剪切应力最小,流动性最佳;固含量达69%（ω）时,浆料呈现较强的触变性

Conductivity of Nanowires-suspended Systems:a Monte Carlo Study

利用蒙特卡罗方法研究纳米金属丝悬浮于弱导电介质中时体系的电导率.由于该导电体系与扩散体系存在一一对应关系,可将导电体系转化为扩散体系,利用扩散模型模拟体系的扩散运动,以便分析单粒子系统和多粒子系统扩散系数的变化规律.模拟结果表明,在分布于介质中的金属丝之间无相互接触的条件下,悬浮金属丝体系电导率随金属丝导电性的增加呈现常数、线形增长、常数的变化规律;金属丝浓度很低时,电导率呈常数的范围略小于理论预测;金属丝浓度很高时体系发生渗流,电导率仅与金属丝电导率有关.The macroscopic conductivity of a composite of straight conducting wires,suspended isotropically in a poorly conducting medium,was studied using Monte-Carlo simulations.In order to analyze the scaling of the macroscopic diffusion coefficient and compare it with recent theoretical predictions,the authors translated the conductivity model to the diffusion model on the basis of the analogue between these two approaches and simulated the movement of a random walker inside the suspension for various system parameters,like wire density and wire conductivity.The results indicate that the macroscopic conductivity of the suspension is a constant at low wire conductivity,increases linearly at low-to moderate wire conductivity,and approaches a plateau at very high wire conductivities.Low wire concentration leads to a macroscopic conductivity of the suspension lower than theoretical prediction,while high wire concentration results in a percolation of the system related to the wire conductivity.国家自然科学基金(10225428,90206039,20021002)资

利用老卤生产高纯氧化镁技术研究进展

纯碱法具有工艺简单的技术优点,被国内高纯氧化镁生产企业普遍采用,但是它存在生产成本较高的显著缺点。本文系统地综述了目前工业上利用海盐化工、盐湖提钾等过程副产的老卤液生产高纯氧化镁的各种技术,分析了每种生产技术的优缺点。依次介绍了技术成熟、生产成本低、被国际主要的高纯氧化镁生产企业广泛采用的白云石/石灰石法,技术有待改进的氨法,工艺简单、成本较高的纯碱法,以及碳铵法。特别地,详细阐述了直接热解法的技术基础、Aman法热解工艺以及国内对直接热解法工艺的研究进展。重点推介了低水合氯化镁流态化热解生产高纯氧化镁、同时联产工业浓盐酸的最新技术。指出流态化热解技术可能是我国高纯氧化镁产业降低生产成本、提高...</p

AlCl_3-NaCl复盐为铝源电解共沉积制备镁铝合金

以所制AlCl_3-NaCl复盐为铝源、MgCl_2&middot;6H_2O脱水所制熔盐为电解质,电解共沉积制备镁铝合金.结果表明,当复盐中AlCl_3摩尔分数小于0.4时,其在高温下相对稳定,加入高温电解质中可有效减小AlCl_3的挥发损失;采用AlCl_3摩尔分数小于0.5的AlCl_3-NaCl复盐作铝源所制镁铝合金的铝含量比直接以AlCl_3为铝源所制镁铝合金提高了9.5%以上,AlCl_3利用率明显提高,有效减小了铝含量与理论值的偏差;随熔盐电解质中AlCl_3浓度增加,所制镁铝合金中铝含量增加,二者呈良好的线性关系,所制Mg-13%Al合金成分宏观分布较均匀,晶粒大小为50~100mm.</p

螺栓球节点力学性能研究及弯矩-转角关系式的建立

螺栓球节点常用于网架及双层网壳结构中，目前在一些小跨度、接近球形的单层网壳中也有所应用。现阶段对螺栓球节点网架及双层网壳进行分析时，通常将螺栓球节点假定为理想铰接，实际上该节点是介于刚接和铰接之间的半刚性节点。通过建立螺栓球节点的精细化模型，得到螺栓球节点的抗弯刚度及对应的弯矩-转角曲线，并利用已有试验数据验证了数值模型的合理性。研究了螺栓球节点相关参数（即螺栓直径、预紧力大小、锥尾壁厚和套筒厚度）对节点抗弯刚度的影响。研究表明：螺栓球节点的初始刚度和极限弯矩在一定范围内随螺栓预紧力的增大而提高，当螺栓预紧力达到100 kN时，其对螺栓球节点抗弯刚度的影响逐渐减弱；锥尾壁厚及套筒厚度对螺栓球节点极限弯矩的影响较大，而对节点初始刚度的影响较小；螺栓球节点的抗弯刚度随着螺栓直径的增加而增大。利用对螺栓球节点参数化分析的结果并结合节点的自身特性，基于KISHI等提出的幂函数模型，推导出了螺栓球节点弯矩-转角关系公式，该公式计算值与数值模拟的弯矩-转角曲线吻合度较高，能有效地模拟螺栓球节点弯矩-转角的关系

利用老卤生产高纯氧化镁技术研究进展

纯碱法具有工艺简单的技术优点,被国内高纯氧化镁生产企业普遍采用,但是它存在生产成本较高的显著缺点。本文系统地综述了目前工业上利用海盐化工、盐湖提钾等过程副产的老卤液生产高纯氧化镁的各种技术,分析了每种生产技术的优缺点。依次介绍了技术成熟、生产成本低、被国际主要的高纯氧化镁生产企业广泛采用的白云石/石灰石法,技术有待改进的氨法,工艺简单、成本较高的纯碱法,以及碳铵法。特别地,详细阐述了直接热解法的技术基础、Aman法热解工艺以及国内对直接热解法工艺的研究进展。重点推介了低水合氯化镁流态化热解生产高纯氧化镁、同时联产工业浓盐酸的最新技术。指出流态化热解技术可能是我国高纯氧化镁产业降低生产成本、提高企业产能、能够取代传统纯碱法的理想工艺路线

AlCl_3-NaCl复盐为铝源电解共沉积制备镁铝合金

以所制AlCl_3-NaCl复盐为铝源、MgCl_2·6H_2O脱水所制熔盐为电解质,电解共沉积制备镁铝合金.结果表明,当复盐中AlCl_3摩尔分数小于0.4时,其在高温下相对稳定,加入高温电解质中可有效减小AlCl_3的挥发损失;采用AlCl_3摩尔分数小于0.5的AlCl_3-NaCl复盐作铝源所制镁铝合金的铝含量比直接以AlCl_3为铝源所制镁铝合金提高了9.5%以上,AlCl_3利用率明显提高,有效减小了铝含量与理论值的偏差;随熔盐电解质中AlCl_3浓度增加,所制镁铝合金中铝含量增加,二者呈良好的线性关系,所制Mg-13%Al合金成分宏观分布较均匀,晶粒大小为50~100 mm