一、二硫化钼在机械加工设备上的应用（论文文献综述）
崔展[1]（2021）在《高参数摩擦副计算分析平台开发与案例分析》文中研究说明旋转机械作为动力工程领域中的常见机构,广泛应用于电力、石化、冶金、航空航天等部门。目前旋转机械正朝着高速化、大型化的方向发展,其摩擦副需要适应高速、高压、高温等极端工况条件,摩擦副性能的好坏影响着整机的工作性能和安全。但目前用于研究摩擦副性能的计算软件普遍功能单一、操作不便,难以对复杂系统进行多人协同设计,且软件缺乏科学的设计流程。因此本文以高参数旋转机械摩擦副作为研究对象,针对其软件开发中的技术分散、专业化程度低、计算功能单一等问题进行研究,设计实现具有功能集成的高参数摩擦副计算分析平台。具体研究内容如下:首先对平台构建过程中所需的理论知识加以整理,分别从摩擦副及其计算平台的设计方法、摩擦学仿真计算理论与数学处理方法、平台数据存储和远程功能实现技术等三个方面进行分析,确定了以公理设计为主体,结合模块化、系统化等现代设计思想对平台进行概念设计的基本思路,并选择以Java和MySQL作为平台开发的基础编程语言和数据库类型。其次,通过用户调研等途径对平台设计需求进行分析,利用质量功能配置对分析结果进行分解,并根据获得的功能特性重要度确定了平台设计的四项基本功能。在此基础上,采用公理设计方法对平台进行功能分解和模块划分,得到了平台的设计模型及开发流程。根据设计模型对平台各功能模块进行详细设计,采用Java和Html编程语言分别实现了平台的数据接口设计和界面设计,并通过调用轴承、密封计算软件的可执行程序实现平台计算功能的集成。此外,针对不同专业水平的用户设计了不同的参数输入界面,并实现了智能参数建议、本地数据共享、远程访问及数据安全保护等设计,完善了平台的功能和结构。最后,通过对平台进行使用功能检测,获得了滑动轴承和机械密封计算服务案例和各项设计参数。选取了其中最为典型的船用重载滑动轴承和高速高压火箭发动机机械密封等两个高参数摩擦副性能计算案例进行分析,通过对不同结构及工况条件下的滑动轴承和机械密封进行性能计算,充分验证了平台计算功能的多样性和设计的合理性,体现了本平台的工程实用价值。
李占君[2]（2021）在《石墨烯添加剂对锂基润滑脂摩擦学及流变性能的影响》文中研究指明应用先进润滑技术对于减少能源消耗、延长设备使用寿命、提高综合效益有着十分重要的作用。润滑脂作为一种常见润滑剂,有许多独特的优势,其中以锂基润滑脂的用量最大。添加剂作为润滑脂的重要组成部分之一,对润滑脂的减摩抗磨性能有着重要的影响。石墨烯作为一种典型的二维材料具有良好的自润滑特性,有成为“层片状结构”润滑添加剂的潜力,在油润滑、水润滑、自润滑复合材料中得到了广泛关注,而在润滑脂中的研究还很少涉及。本文系统研究了多层和少层石墨烯对锂基润滑脂的物理性能、摩擦学性能、流变性的影响。通过原子力显微镜（AFM）和拉曼光谱仪（RS）分析试验用多层和少层石墨烯,结果显示多层石墨烯约为14层、少层石墨烯为8～9层。通过物理分散的方式配制了含量分别为0.05 wt%、0.1 wt%、0.15 wt%、0.2 wt%的多层和少层石墨烯锂基润滑脂,石墨烯在润滑脂中分散较为均匀,未观察到明显的团聚现象。通过分析配制好的试验用润滑脂的锥入度和滴点,发现多层和少层石墨烯的加入可以减小锥入度即提高润滑脂的稠度,滴点变化不明显。说明少量多层和少层石墨烯的添加,对锂基润滑脂的皂纤维结构影响不显着。利用四球摩擦磨损试验机系统考察了原始锂基润滑脂和配制的石墨烯锂基润滑脂的摩擦学性能。相同试验条件下,随着多层、少层石墨烯含量的增加,试验过程中的平均摩擦系数和试验后钢球的磨斑直径都是先减小后增加,当多层、少层石墨烯含量为0.1 wt%时,摩擦系数和磨斑直径都达到最小值,即多层、少层石墨烯添加量为0.1 wt%时的减摩抗磨性能最佳。摩擦试验后,利用场发射电子扫描显微镜（FESEM）、能量色散X射线光谱（EDX）和X射线光电子能谱（XPS）对磨斑表面形貌、化学元素分布及价态进行表征分析。结果显示原始锂基润滑脂润滑条件下在摩擦表面形成了以Fe3O4为主要成分的化学沉积膜。多层和少层石墨烯锂基润滑脂润滑时在摩擦表面形成了富含多层、少层石墨烯的物理吸附膜和Fe2O3为主要成分的化学沉积膜。这是由于石墨烯层与层之间的结合力很弱,在摩擦过程中剪切力的作用下很容易沿着层间解离,同时石墨烯具有较高表面活性,它可以很容易地与摩擦表面相互作用附着在摩擦表面,形成物理吸附膜。另外由于石墨烯本身具有较好的润滑性及较高的强度,从而减小摩擦副之间的摩擦系数,并提高摩擦副的表面强度,减少微凸体之间的直接接触,提高了锂基润滑脂的减摩抗磨性能。在相同试验条件下含量相同的多层石墨烯锂基润滑脂的减摩抗磨性优于少层石墨烯锂基润滑脂。随着转速、载荷的增加平均摩擦系数降低,而平均磨斑直径增加。转速和载荷润滑脂的减摩抗磨性能的影响程度不同,载荷的影响更显着。利用流变仪分析了含多层、少层石墨烯锂基润滑脂的流变性能。多层、少层石墨烯对锂基润滑脂线性粘弹性区域和非线性粘弹性区域的临界应变点影响不明显,随着石墨烯含量的增加,润滑脂承受更大的应变时才能由固态转变为流动态,造成流动点对应的应变值增大。相同含量时少层石墨烯锂基润滑脂比多层石墨烯锂基润滑脂的流动点应变更大。随着加入石墨烯含量的增加,润滑脂的触变环面积变大,且相同含量时少层石墨烯锂基润滑脂的触变环面积比多层石墨烯锂基润滑脂的大,表明破坏其结构所需的能量增加,皂纤维结构较难破坏,但结构破坏后的恢复需要更长的时间。根据实验数据得到了不同含量多层、少层石墨烯锂基润滑脂的流变方程。同时,通过对比摩擦系数、表观粘度随时间的变化规律以及多层、少层石墨烯锂基润滑脂摩擦系数及流动点、触变环面积的对应关系,定性分析了多层、少层石墨烯锂基润滑脂摩擦学性能与流变性之间的相关性。
汤建[3]（2021）在《二硫化钼场效应器件的制备与功能集成》文中研究指明由于二硫化钼具有原子级的厚度,合适的带隙大小和晶圆级批量制造的潜力,因而高性能的单层二硫化钼场效应器件在构造下一代原子级薄的数字集成电路方面具备极大的潜力。本论文主要从二维材料的场效应器件的加工、性能优化、原型器件的制备,以及二维材料器件的大面积制备与垂直集成方面开展工作。首先,我们发展了一种可控的、非破坏性的原位氧掺杂单层二硫化钼的化学气相沉积技术,氧掺杂浓度在20%-25%以下可调。氧以一种取代硫原子的形式存在于二硫化钼的晶格之中,保留了二硫化钼2H相的周期性结构;氧掺杂剂的引入可以有效调节本征二硫化钼的能带结构,并且没有引入杂质能级。此外,氧取代掺杂可以有效提高单层硫化钼的电子质量,基于掺杂的二硫化钼薄膜加工的场效应器件具有优异的电学性能,比如增强的薄膜电导和N型的掺杂效应。这种原位氧掺杂技术,可用于未来高性能、大面积集成薄膜晶体管领域。第二,我们采用二维材料作为器件的基本构造单元,比如采用生长的单层二硫化钼,机械解离的少层石墨烯和氮化硼,分别作为器件的沟道材料、介电层和接触/栅电极的构造单元,通过层层转移、逐层加工的组装办法,实现了垂直集成多层全二维的二硫化钼场效应器件。由于集成的每层器件都采用全栅结构的设计和采用石墨烯作为接触电极,因而每层器件单元都具有比较优异的综合器件性能,比如增强的栅控能力、超高的电流开关比、理想的亚阈值摆幅、较高的器件迁移率和小的接触电阻。进一步我们实现了基于全二维材料的多功能器件层的垂直集成,比如存储层、逻辑层和传感层的多功能垂直集成系统。该工作为实现垂直集成高性能的全二维器件系统提供了一个技术参考。第三,发展高性能、稳定、可靠的人造突触器件,是发展基于非冯·诺依曼计算架构系统的类神经计算必不可少的基石。然而,突触器件的可靠性、稳定性,突触权重更新行为的对称性与线性度等,都是在实现高能效的类神经计算时需要解决的重要问题。实验上我们采用全二维材料,制备了一种基于非易失特性的两端浮栅存储器的人造突触器件,具有非常优异的权重更新行为可调节特性,实现了对称的、线性的突触权重更新行为的输出,并具有非常高的重复性和可靠性。该实验结果说明我们设计的全二维材料的浮栅存储器人工突触在高刷新速度、高精度和低功耗类神经计算方面具有极大的潜力。第四,高性能、低功耗的单层二硫化钼薄膜晶体管的制造,对于实现数字集成电路,以及可穿戴柔性器件是非常必要的,但是依然受限于高质量电子级材料的批量制备、高介电常数介电层的沉积和金属半导体的接触质量的提高。为了满足未来基于二维材料器件的产业化发展需求,材料的高通量制造、电子器件的性能优化、器件的产率与均匀性,以及低功耗的需求亟待解决。这里我们优化了超薄氧化铪介电层的沉积问题,其等效氧化物厚度可以有效降低至1纳米;并基于我们制备的高质量大晶粒的四英寸的二硫化钼晶圆,我们制备了大面积集成的高性能的二硫化钼场效应器件,具有陡峭的亚阈值摆幅、高的电流密度、极小的回滞、超低的漏电流,以及理想的器件均匀性和产率。进一步地,我们在柔性衬底上实现了大面积集成的逻辑器件的制备,这些器件可以在小于1V的操作电压下稳定工作,并具有非常高的逻辑反相器增益(Gain=397@Vdd=1V)。实验上制备的具有高性能、低功耗特性的二硫化钼场效应晶体管与集成电路器件,在未来高能效数字集成电路和系统方面具有极大的应用前景。
魏争[4]（2021）在《晶圆级单层二硫化钼的加工与物性调控》文中研究指明作为一种典型的二维半导体材料,单层二硫化钼具有众多优异的性质,包括良好的机械性能与稳定性,极高的柔韧性与透明度,以及合适大小的直接带隙等。因此,二硫化钼不仅适用于低维体系中基础科学问题的研究,而且在电子学与光电子学领域具有非常广阔的应用前景。然而,单层二硫化钼走向实际应用主要受限于较低的载流子迁移率。近年来,研究人员试图通过各种手段提高二硫化钼的迁移率,例如提高薄膜结晶度,优化接触质量,以及通过提高介质层的质量增强栅控能力等,因此二硫化钼器件电学性能的进一步提升是十分关键的科学问题。本文以单层二硫化钼为核心材料,通过直写加工、取代掺杂,以及转角堆叠的方法,对二硫化钼进行物性调控,由此提高二硫化钼及其电子学器件的质量。本论文的主要内容包括以下三个部分:1.二维材料的图案化直写加工技术。利用电动位移系统,通过金属针尖在二维材料表面的机械刮擦,实现样品的直写图案化加工。以晶圆级尺寸单层二硫化钼为代表,直写加工可以得到各种大面积的图案化薄膜,并且加工后的样品具有洁净的表面和锐利的边界。进一步将直写加工的二硫化钼条带作为沟道材料,结合转移电极的方法,可以制备出无曝光的高质量晶体管器件,这种器件具有超级干净的表面与界面。而且器件表现出良好的电学性能,室温下其场效应迁移率和电流开关比分别高达50.7 cm2V-1s-1和1010。直写加工技术的精度能够达到约1μm,操作简单且成本低廉,对于不同衬底上的各种二维材料均适用,为二维材料的图案化加工与器件制备提供了新策略。2.单层二硫化钼的氧取代掺杂与性能调控。利用化学气相沉积的方法,实现两英寸晶圆级单层二硫化钼的原位氧取代掺杂,得到均匀的单层氧硫化钼薄膜。氧硫化钼中的掺杂浓度可控,能够通过生长过程中通入腔体的氧气流量调节,掺杂浓度随着氧气流量的增加而升高。超快红外光谱测试与第一性原理计算均表明,单层氧硫化钼的带隙随着掺杂程度的增强而减小,并且能带结构由直接带隙转变为间接带隙。基于氧硫化钼薄膜的场效应晶体管与逻辑器件,展示出优异的电学性能,尤其是场效应迁移率得到了提高。单层二硫化钼的氧取代掺杂为电子学器件性能的优化提供了材料基础。3.高定向单层二硫化钼的转角堆叠。通过化学气相沉积的生长方法,在蓝宝石衬底上制备出具有弱结合力的晶圆级尺寸高定向单层二硫化钼薄膜。利用水辅助转移的方法,将弱结合力且高定向的二硫化钼从原始的衬底上剥离下来,逐层转移至目标衬底,能够制备出厘米级的叠层二硫化钼同质结,并且可以实现层与层之间转角的精确控制。层间转角可以调制叠层二硫化钼薄膜的光谱学与电学性质,在30°转角堆叠的情况下,二硫化钼的层间耦合最弱,解耦合使得二硫化钼晶体管具有更加优异的电学性能。该工作有望为低维转角电子学与光电子学开辟道路。
张祎[5]（2021）在《二硫化钼纳米薄膜生物传感器的构建及其性能研究》文中研究表明新型疾病与癌症逐渐表现出早期诊断困难,晚期无法治愈的特点,迫切需要发展高灵敏探测技术实现对疾病早期超低浓度目标物的快速、准确诊断。由于具有灵敏度高、响应速度快、制备成本低廉、小型化可集成的特点,基于纳米材料半导体的生物传感器备受关注。特别是二硫化钼（MoS2）纳米薄膜生物传感器,相比于石墨烯和其它体半导体材料,其合适的禁带宽度在生物传感器应用中对生物目标物拥有更好的生物兼容性以及更低的探测极限,在低浓度复杂生物样品的探测中具有天然的优势。目前纳米MoS2生物传感器已经实现了对DNA、RNA以及蛋白等各类生物分子的探测,但依然存在器件重复性差、生物功能化手段复杂、目标探测极限不够低等问题。为此,本论文对MoS2薄膜生物传感器的材料合成、生物功能化方法以及器件结构方面进行了深入的研究,优化了二维MoS2纳米薄膜的制备工艺,制备出高性能水平的场效应晶体管（FET）器件;设计了新的生物功能化方法,提升了传感器对生物目标物的探测性能;改进了传感器的结构,使其具备可重复利用的能力。主要研究内容与取得的结果如下:一、MoS2纳米薄膜的制备与微观结构（1）改进了机械剥离法制备MoS2薄膜工艺,利用制备的带标记的衬底,成功获取了可定位的少层MoS2薄膜。拉曼（Raman）光谱显示薄膜在E2g1=382 cm-1和A1g=404 cm-1特征峰处呈现出极窄的半高宽,表明薄膜晶体质量很高;原子力显微图像（AFM）显示薄膜厚度被控制在4～6nm,表明改进工艺提高了薄膜均匀性。（2）在化学气相沉积两步法的基础上设计了一种图形化MoS2薄膜阵列的生长方法。实现了对MoS2薄膜形状、大小与厚度的精确控制。Raman和AFM表明,MoS2薄膜选择性生长在了沉积有钼金属的区域,并获得了厚度为4nm的高质量长方形薄膜阵列,解决了生物传感器中材料大规模定制的难题。二、MoS2基生物传感器的生物功能化及其前列腺癌抗原（PSA）探测（1）利用光刻工艺制备了 MoS2基FET器件,研究了器件输出的和转移特性。线性的Ids-Vds曲线表明器件拥有良好的欧姆接触特性,Ids-VG,back曲线呈现n型FET特性,载流子迁移率达到μ=9.8 cm2V-1S-1,参数指标达到PSA高性能测试要求。（2）设计一种环境友好型DNA四面体（DNA-TSPs）结合生物素-链霉亲和素系统（BSAS）,并利用其对MoS2基FET器件表面修饰,功能化后器件结构FET/DNA-TSPs/BSAS/anti-PSA。X射线光谱图表明DNA四面体与FET器件表面Au膜形成Au-S键为生物修饰提供了稳定的基础。另外,BSAS的高亲和力与多级放大效应的修饰系统,使得传感器对目标探测物的捕获能力得到了提高。（3）利用实时测试的手段研究了 PSA电学响应,发现响应电流与PSA浓度密切相关,这归因于高浓度的抗原由于与抗体的结合而降低了传感器表面的正电位。不同浓度PSA的响应百分比进行拟合,发现传感器对PSA的响应呈线性关系,其中拟合曲线的R2=0.959,表明传感器对PSA目标蛋白具有出色的响应。传感器对PSA响应的浓度线性范围为1fg/mL～100 ng/mL,探测极限达1fg/mL,分别为现有MoS2基传感器最高水平的10000倍与100倍。（4）发现Casein、BSA与IgG&HSA的响应百分比不到20%,远远低于目标蛋白在PBS与血清中的响应,表明MoS2基生物传感器对PSA的探测具有优异的特异性与可靠性,在即时医疗应用探测PSA方面表现出巨大的潜力。三、生物分离式MoS2基传感器阵列（1）设计了一种生物分离式的传感器的阵列。利用DNA四面体底部疏基与Au反应形成Au-S键,且影响Au表面电势原理,独立出了传感器的生物感应区,同时基于图形化结构制备了分离的MoS2器件阵列,实现了生物分离式MoS2基传感器阵列的构建,解决了传感器生物不兼容与不可重复利用的问题。（2）研究了1×4传感器阵列的乳腺癌一号基因（BRCA1）电学响应。发现不同单元器件对相同浓度BRCA1的响应结果基本在同一电流水平,表明阵列均匀性很好。阵列单元对BRCA1响应浓度线性范围为1fM～1μM,并获得了极高的线性拟合系数为R2=0.98。与同类方法相比较,该结果具有更宽的探测范围。（3）采用空白和非互补DNA样品对比的方法研究了传感器的特异选择性以及对低浓度BRCA1探测的可靠性。发现传感器具有极低的噪声水平%RBlank+3SD=2.5%,且对非互补DNA的响应几乎可忽略,表明该传感器对BRCA1探测的响应百分比可靠,且特异选择性满足需求。
陈起超[6]（2021）在《液体电介质局部放电声发射非本征光纤法-珀传感器》文中认为非本征光纤法-珀（Extrinsic Fiber Fabry-Perot Interferometor,EFPI）传感器因其具有结构小巧、抗电磁干扰能力强和检测灵敏度高等优点,被广泛应用于电力设备局部放电（本文以下简称局放）超声信号检测的研究中。本文对EFPI传感器检测特性及其高灵敏度设计方法进行研究,设计可应用于油箱壁外侧检测局放超声信号的外置式EFPI传感器;结合EFPI传感器高灵敏度设计方法利用微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System,MEMS）技术,设计并制备具有超高灵敏度及高一致性的硅膜片EFPI传感器。根据EFPI传感器多光束干涉原理及强度解调原理,结合膜片式传感器的基本结构,明确了传感器的窄带检测特性;利用流体力学理论,针对附加质量导致膜片固有频率降低的问题进行计算分析,获得应用于绝缘油介质中的膜片固有频率降低率与膜片介质密度、厚度及半径的相关性,并通过仿真计算与实验研究进行验证,同时探究不同绝缘油介质温度时传感器幅频特性曲线。为提高EFPI传感器在绝缘油介质中对局放超声信号的检测灵敏度,对传感器干涉光谱、膜片尺寸及指向性响应特性进行研究,研究发现传感器干涉光谱及膜片尺寸共同制约着传感器检测灵敏度,但随着检测灵敏度的提高,传感器的指向性响应特性愈加明显;基于电力变压器内部空间充足的实际情况,结合抛物面聚焦特性,设计具有抛物面聚声结构的EFPI传感器,实现对传感器检测灵敏度的物理结构增强,实验结果表明采用有机玻璃制备的抛物面结构可将传感器检测灵敏度提高1倍。针对已投产电力变压器内部无法安装EFPI传感器的情况,提出可安装于油箱壁外侧的外置贴合式EFPI传感器,制备获得的传感器一阶固有谐振频率为107k Hz,其检测灵敏度与内置式EFPI传感器及压电陶瓷（Piezoelectric,PZT）传感器相近;结合液-固-液三层复合介质局放超声信号传播特性,设计并制备外置油腔耦合的EFPI传感器,该传感器一阶固有谐振频率为113k Hz,外置油腔结构为抛物面聚声结构,当传感器膜片位于抛物面焦点附近时,其检测灵敏度与PZT传感器相近。针对EFPI传感器一致性较差问题,利用MEMS技术制备硅膜片EFPI传感器,该传感器膜片厚度为5μm,有效约束半径为0.23mm,一阶固有谐振频率为117k Hz,温度每升高1℃传感器干涉光谱谐振峰漂移15.3pm,有效动态压力测试范围约为±245Pa,传感器输出信号特性为18.62m V/Pa;利用板-板电极局放检测平台及80k VA变压器真实模型局放检测平台,对传感器的一致性及灵敏度进行测试,结果表明该传感器干涉光谱相似度及检测灵敏度具有较高的一致性,其局放超声信号的检测灵敏度至少为PZT传感器检测灵敏度的24倍。
戴远智[7]（2021）在《复合腔光力系统中机械振子的基态冷却研究》文中提出随着纳米加工技术的发展,腔光力系统的制备和研究取得了重大突破。腔光力系统在生物传感、机械位移、引力波和质量的高精度测量中发挥着重要的作用。另一方面,腔光力系统是验证量子力学基本原理和研究介观量子动力学性质的理想平台。机械振子的基态冷却作为腔光力系统中的关键问题,是在量子区域观察其量子行为的前提条件。因此机械振子的基态冷却成为一个重要的研究课题。目前已知的冷却理论和实现的冷却方案多集中在边带可分辨区域。这对实验条件的要求比较苛刻。另外由于环境热噪声的影响,机械振子在冷却过程中无法避免环境加热的干扰,因此机械振子的冷却极限并没有降到很低。基于上述考虑,本文集中在边带不可分辨区域,提出两种快速基态冷却方案。研究了复合双腔光力系统的机械振子的基态冷却。原子系综、辅助腔同时耦合到相同的光学腔,形成了双量子破坏性干涉通道。这导致光力噪声谱呈现类电磁诱导透明（EIT）线型,也就是斯托克斯加热速率和反斯托克斯冷却速率不对称。通过分析光学模哈密顿量,推导出了系统新的简正模频率。通过调节光力噪声谱的峰谷位置,使系统的净冷却率达到最大,从而得到基态冷却的最佳参数。根据费米黄金法则,给出了稳态下平均声子数的解析表达式。最后详细分析了系统相关参数对机械振子冷却极限的影响。结果表明,该方案可以在边带不可分辨区实现机械振子的基态冷却,这为多量子体系下的基态冷却提供了新思路。研究了宇称时间（PT）对称双腔光力系统中的腔内压缩冷却。该方案在物理模型上利用了PT对称腔光力系统的能量局域化效应,极大的加快了机械振子的冷却速率。另外采用泵浦光驱动腔内的光学参量放大器,腔场内形成了强烈的压缩效应。通过分析其光力噪声谱,结果显示其波谷的值等于零,即完全抑制了量子反作用加热。因此这种方案进一步降低了冷却极限。另外给出了冷却的最优条件和泵浦光的最优参数。最后,通过调控系统参数,当边带远不可分辨时,也能实现机械振子的基态冷却。该方案对研究宏观机械振子的量子操控具有重要意义。
李学木[8]（2021）在《微纳织构表面电流体喷射沉积软涂层刀具的研究》文中提出基于干切削刀具技术的现状和发展需求,针对传统软涂层刀具膜基界面结构不可控、涂层结合强度不足等问题,将电流体喷射沉积涂层技术和微纳织构技术相结合,提出了微纳织构表面电流体喷射沉积软涂层刀具的新思路。将电流体喷射沉积软涂层替代传统的物理气相沉积（PVD）软涂层,以改善复杂、低效、高成本的涂层工艺,将传统的光滑、平整刀具表面转变为规则的、可控的微纳织构表面,以增大刀具基体比表面积和表面能,提高涂层的膜基结合力,改善刀-屑界面摩擦特性。基于对电流体喷射沉积软涂层和激光加工微纳织构机理、装备和工艺的研究,发明了一种基于激光诱导-电射流沉积复合的微纳织构表面多层软涂层刀具及其制备方法,形成了微纳织构表面电流体喷射沉积软涂层刀具制造技术。通过对微纳织构表面电流体喷射沉积软涂层刀具的物理力学性能、摩擦磨损性能及干切削性能的研究,揭示了微纳织构表面电流体喷射沉积软涂层刀具的减摩润滑机理。研究了电流体射流流变机理,获得了射流尺寸与浆料物性参数、关键工艺参数的关系,建立了电流体射流流变过程的数值仿真模型,分析了射流电势及形态的变化规律,电场诱导下液滴中的自由电荷和极化电荷会不断向两相界面聚集,形成自上而下的层状分布电势和对液滴向下拉拽的驱动模式。研究了射流散射雾化机理及荷电液滴尺度演变规律和运动规律。设计和搭建了电流体喷射沉积设备,研发了电流体喷射沉积设备控制系统,为电流体喷射沉积刀具软涂层提供了硬件支持。以自配制的WS2浆料为例,研究了电流体喷射沉积工艺,探明了关键工艺参数对射流及沉积涂层质量的影响规律,获得了形成稳定射流和最佳涂层质量的工艺参数:电压3.5-4.6 kV,浆料流量12μl min-1,喷针-衬底间距5mm。以具有优异摩擦学性能的生物鲨鱼表皮为模板,结合纳米织构的特性设计了多形态、多尺度的微纳复合织构。利用纳秒激光和飞秒激光在WC/Co硬质合金表面制备了微纳复合织构,其几何尺寸为:仿鲨鱼皮微米织构中沟槽的宽度、深度和周期分别为～10μm、～17 μm和～100 μm,纳米织构中沟槽的宽度、深度和周期分别为～500 nm、～100 nm和～750 nm。在微纳织构表面进行了 WS2软涂层和WS2/C复合涂层的电流体喷射沉积,系统地研究了涂层的微观结构和物理力学性能,结果表明:WS2/C复合涂层具有更高的硬度和塑性指数H/E;微纳织构表面不会改变软涂层的晶体结构,但改善了软涂层与基体的界面结合形态,增加了软涂层的表面粗糙度和膜基界面结合力。微纳织构表面改善软涂层膜基结合性能的内在机理为:1)微纳织构表面能有效地减少涂层与基体的界面应变;2)微纳织构增大了软涂层在基体的附着面积,提高了基体的机械啮合力;3)微纳织构表面具有更好的润湿性和表面能;4)微纳织构改善了基体表面压应力、消散了涂层系统残余应力。通过与45#淬火钢的球-盘接触式摩擦磨损试验,系统地研究了微纳织构表面电流体喷射沉积WS2软涂层和WS2/C复合涂层的摩擦磨损特性。结果表明:与WS2软涂层相比,WS2/C复合涂层的磨损率降低、磨损寿命延长,这主要是由于复合涂层具有更高的硬度、韧性和抗氧化性。微纳织构表面能进一步降低涂层磨损率、延长涂层磨损寿命,这主要是由于微纳织构表面增强了涂层膜基结合力,并且微织构可以通过捕捉磨屑、储存和转移润滑剂来保持摩擦接触面良好的润滑状态。与光滑表面电流体喷射沉积的WS2软涂层相比,微纳织构表面电流体喷射沉积WS2/C（4:1）复合涂层的磨损率降低约20%。通过车削试验研究了微纳织构表面电流体喷射沉积WS2/C（4:1）软涂层刀具干切削45#淬火钢的切削性能、刀具破损机制和减磨作用机理。结果表明:与传统刀具（PT）相比,刀具表面微纳织构处理和电流体喷射沉积软涂层均能不同程度地降低刀具切削力、切削温度和前刀面刀-屑界面摩擦系数,改善刀具表面摩擦状态和加工工件表面质量,其中刀具WMT-2-N（前刀面有微纳复合织构且菱形结构中微米沟槽平行于主切削刃,后刀面有纳织构且纳米沟槽平行于主切削刃,前后刀面都沉积WS2/C（4:1）软涂层）表现最佳。微纳织构表面电流体喷射沉积软涂层改善刀具干切削性能的作用机理为:软涂层改善了刀-屑接触面摩擦状态;微纳织构改善了刀-屑接触特性;微纳织构提高了软涂层膜基结合力。
卢欢[9]（2021）在《抽油机井调心盘根盒与减摩耐磨密封填料的研究》文中研究说明随着我国油井进入高含水开采后期,抽油机偏磨问题日益突出。盘根盒作为有杆抽油机的井口密封装置,是整机薄弱环节,其密封性能饱受偏磨影响。盘根盒主要采用填料密封方式,但现有橡胶密封材料不能满足其工作环境。因此,针对橡胶密封填料耐磨性较差,盘根与抽油机光杆偏磨等问题,设计出一种抽油机井调心节能盘根盒,并在普通橡胶填料基础上研制减摩耐磨盘根专用NBR/GF/石墨复合材料。研究内容包括:分析现役橡胶盘根耐磨性较差的原因,在普通橡胶盘根的基础上添加玻璃纤维（GF）和石墨,基于正交实验法制备16组NBR/GF/石墨复合材料不同配比。对复合材料试件进行吸水率、硬度、拉伸强度、压缩强度、摩擦系数和磨损率的测定,并对部分试件及其对偶副的摩擦表面形貌进行观察,分析其在水环境中的磨损机理。基于SPSS对实验结果进行回归性分析,分析GF、石墨质量份数对复合材料各项性能的影响顺序。建立摩擦系数、磨损率回归模型并计算其最小值,综合考虑实际工况选择最优配比。分析普通盘根盒盘根偏磨原因,设计调心节能盘根盒。对普通盘根盒结构进行改进,设计球头结构,使光杆与盘根轴线保持一致,避免盘根偏磨,增加工作效率。基于厚壁筒理论建立对中工况下盘根轴向应力、内外压力及盘根摩擦功率的数学模型。计算结果表明,相同内压下改性盘根比未改性盘根的摩擦功率下降53.5%,改性盘根具有显着节能效果。基于Abaqus建立普通盘根盒、调心节能盘根盒盘根的摩擦力计算模型,以此为基础计算盘根盒的摩擦功率。计算结果表明,调心节能盘根盒比普通盘根盒摩擦功率下降52.9%,调心盘根盒具有明显节能效果。盘根摩擦力解析解与有限元解结果相近,计算方法合理。
王双檑[10]（2021）在《板带连轧瞬态突变动态变规程温度场及微观组织演变基础研究》文中研究说明ESP无头轧制技术作为最新一代薄板坯连铸连轧技术,具有高度集成化、短流程、轧制速度快、生产效率高和生产周期短的优势,产品具有“以热代冷,以薄为主”的特点,相比传统薄板坯连铸连轧生产线优势十分明显。但是这也导致了轧制过程中精轧机组轧辊磨损速度加快,为了保证产品的表面质量,需要频繁的停机换辊,从而极大的降低了ESP生产线的生产效率,为了使生产线不停机换辊,提高生产效率和缩短周期,于是提出了在线换辊。在线换辊过程中板带会产生楔形区,而板带楔形区的宏观场和微观场会受多种因素的影响。于是针对轧制过程在线换辊,本文主要研究精轧机组在线换辊产生的板带楔形区温度场以及应力应变场等宏观参数,以及板带楔形区冷却过程中的相变规律,为之后的工业实验和应用提供参考价值。首先,利用Gleeble-3800热模拟试验机进行了热膨胀实验和高温热压缩实验,得到了材料的相变点和应力-应变曲线,并根据相变点制定了模拟和实验工艺温度,分析了应力和应变速率、应变以及温度三个变量之间的关系,为接下来的数值模拟做材料模型上的准备。其次,通过DEFORM-3D有限元分析软件分别建立了抬升轧制和常规轧制两种工艺的数值模拟模型,并导入材料数据进而对其全过程进行了数值模拟,着重分析了抬升轧制产生的板带楔形区温度场、应力场和应变场的变化规律,为实际工艺改进提供数据支撑。再次,归纳总结了冷却过程的数学模型,通过DEFORM-3D HT模块建立了板带楔形区冷却过程中的模型,模拟了板带冷却过程中的温度场和组织场,并对板带楔形区温度场和组织场变化规律进行了详细分析。最后,采取等效替代法,利用Gleeble-3800热模拟试验机进行了不同变形量的热压缩实验,通过对各个试样的显微组织观察,得到了高温奥氏体晶粒平均尺寸和淬火态组织的变化规律,进而说明了板带楔形区高温晶粒和冷却之后组织的演变规律。
二、二硫化钼在机械加工设备上的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、二硫化钼在机械加工设备上的应用（论文提纲范文）
（1）高参数摩擦副计算分析平台开发与案例分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题背景与意义 |
| 1.3 国内外研究现状及趋势 |
| 1.3.1 摩擦副设计方法的研究方面 |
| 1.3.2 摩擦副仿真分析的研究方面 |
| 1.3.3 摩擦副试验技术的研究方面 |
| 1.3.4 国内外研究发展的总结 |
| 1.4 本文的主要研究内容及技术路线 |
| 2 高参数摩擦副计算分析平台开发的理论技术基础 |
| 2.1 现代摩擦副设计的一般流程 |
| 2.1.1 摩擦副设计的发展过程 |
| 2.1.2 摩擦副的现代设计流程 |
| 2.2 摩擦副仿真计算的理论基础 |
| 2.2.1 摩擦副的流体润滑理论 |
| 2.2.2 基于有限元法的轴承特性计算 |
| 2.3 平台构建过程的计算机技术应用 |
| 2.3.1 摩擦副参数的数据库存储 |
| 2.3.2 平台远程计算的技术基础 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 高参数摩擦副计算分析平台的概念设计 |
| 3.1 平台的设计背景及需求分解 |
| 3.1.1 平台的设计背景分析 |
| 3.1.2 设计需求的质量功能配置 |
| 3.2 基于公理化方法的平台设计建模 |
| 3.2.1 平台的功能分解及模块划分 |
| 3.2.2 平台的设计模型及开发流程 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 高参数摩擦副计算分析平台功能模块的详细设计 |
| 4.1 平台基本功能模块的构建 |
| 4.1.1 摩擦副性能计算的功能集成 |
| 4.1.2 平台数据库的创建与管理 |
| 4.2 平台辅助功能模块的构建 |
| 4.2.1 人机交互的平台服务功能设计 |
| 4.2.2 摩擦副性能远程计算的功能实现 |
| 4.2.3 摩擦副的智能化参数服务设计 |
| 4.2.4 平台数据安全的保障功能构建 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 高参数摩擦副计算分析平台的使用功能检测 |
| 5.1 船用滑动轴承的基本工作性能计算 |
| 5.1.1 船用轴系的结构及工况分析 |
| 5.1.2 轴承常见工况下的静动特性计算 |
| 5.2 偏载及椭圆轴瓦的轴承工作性能计算 |
| 5.2.1 轴承的偏载工况分析 |
| 5.2.2 轴承偏载工况下的静动特性计算 |
| 5.2.3 椭圆轴承的结构及工况分析 |
| 5.2.4 椭圆轴承的基本静动特性计算 |
| 5.3 火箭发动机涡轮泵机械密封的性能计算 |
| 5.3.1 涡轮泵机械密封的结构及工况分析 |
| 5.3.2 气液两相下密封参数的优化设计 |
| 5.3.3 槽深制造误差对密封性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（2）石墨烯添加剂对锂基润滑脂摩擦学及流变性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 润滑脂国内外研究现状 |
| 1.2.1 润滑脂简介 |
| 1.2.2 润滑脂中极压抗磨添加剂的研究进展 |
| 1.2.3 石墨烯在润滑中应用的研究进展 |
| 1.2.4 润滑脂流变学研究进展 |
| 1.3 选题依据与研究内容 |
| 1.4 论文的章节安排及技术路线 |
| 第2章 试验方案及材料 |
| 2.1 试验用多层和少层石墨烯 |
| 2.2 试验用润滑脂的制备 |
| 2.3 试验方法及过程 |
| 2.3.1 润滑脂物理性能的检测 |
| 2.3.2 润滑脂摩擦学性能试验 |
| 2.3.3 钢球试样摩擦磨损表面表征 |
| 2.3.4 润滑脂流变性能试验 |
| 第3章 多层石墨烯锂基润滑脂性能研究 |
| 3.1 多层石墨烯锂基润滑脂物理性能 |
| 3.2 多层石墨烯锂基润滑脂减摩性能 |
| 3.2.1 多层石墨烯含量对锂基润滑脂减摩性能的影响 |
| 3.2.2 转速对多层石墨烯锂基润滑脂减摩性能的影响 |
| 3.2.3 载荷对多层石墨烯锂基润滑脂减摩性能的影响 |
| 3.2.4 时间对多层石墨烯锂基润滑脂摩擦系数的影响 |
| 3.3 多层石墨烯锂基润滑脂抗磨性能 |
| 3.3.1 多层石墨烯含量对锂基润滑脂抗磨性能的影响 |
| 3.3.2 转速对多层石墨烯锂基润滑脂抗磨性能的影响 |
| 3.3.3 载荷对多层石墨烯锂基润滑脂抗磨性能的影响 |
| 3.4 PV值对多层石墨烯锂基润滑脂减摩抗磨性的影响 |
| 3.5 减摩抗磨机理分析 |
| 3.5.1 磨损表面分析 |
| 3.5.2 减摩抗磨机理 |
| 3.6 多层石墨烯含量对流变性能的影响 |
| 3.6.1 多层石墨烯锂基润滑脂的粘弹性 |
| 3.6.2 多层石墨烯锂基润滑脂的流动特性 |
| 3.6.3 多层石墨烯锂基润滑脂的流变模型 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 少层石墨烯锂基润滑脂性能研究 |
| 4.1 少层石墨烯锂基润滑脂物理性能 |
| 4.2 少层石墨烯锂基润滑脂减摩性能 |
| 4.2.1 少层石墨烯含量对锂基润滑脂减摩性能的影响 |
| 4.2.2 转速对少层石墨烯锂基润滑脂减摩性能的影响 |
| 4.2.3 载荷对少层石墨烯锂基润滑脂减摩性能的影响 |
| 4.2.4 时间对少层石墨烯锂基润滑脂摩擦系数的影响 |
| 4.3 少层石墨烯锂基润滑脂抗磨性能 |
| 4.3.1 少层石墨烯含量对锂基润滑脂抗磨性能的影响 |
| 4.3.2 转速对少层石墨烯锂基润滑脂抗磨性能的影响 |
| 4.3.3 载荷对少层石墨烯锂基润滑脂抗磨性能的影响 |
| 4.4 PV值对少层石墨烯锂基润滑脂减摩抗磨性的影响 |
| 4.5 减摩抗磨机理分析 |
| 4.5.1 磨损表面分析 |
| 4.5.2 减摩抗磨机理 |
| 4.6 少层石墨烯含量对流变性能的影响 |
| 4.6.1 少层石墨烯锂基润滑脂的粘弹性 |
| 4.6.2 少层石墨烯锂基润滑脂的流动特性 |
| 4.6.3 少层石墨烯锂基润滑脂的流变模型 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 多层、少层石墨烯对锂基润滑脂性能影响的比较 |
| 5.1 物理性能比较 |
| 5.2 减摩性能比较 |
| 5.3 抗磨性能比较 |
| 5.4 流变性比较 |
| 5.4.1 对粘弹性的影响 |
| 5.4.2 对流动性的影响 |
| 5.5 石墨烯锂基润滑脂流变性与摩擦学性能的相关性 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表的学术论文 |
| 作者简介 |
（3）二硫化钼场效应器件的制备与功能集成（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言:二维半导体场效应器件 |
| 1.2 二维半导体材料场效应器件的基本结构与器件电学性能参数 |
| 1.2.1 晶体管特征长度λ |
| 1.2.2 等效氧化物厚度（EOT） |
| 1.2.3 阈值电压（Vth）、亚阈值摆幅（SS） |
| 1.2.4 接触电阻（Rc）与肖特基势垒高度（SBH） |
| 1.2.5 场效应迁移率（μFE）与电流密度（I_(ds)/W） |
| 1.3 二维材料场效应器件 |
| 1.3.1 沟道材料的选择 |
| 1.3.2 栅极介电层的选择 |
| 1.3.3 接触界面的优化 |
| 1.3.4 场效应器件结构的优化 |
| 1.4 基于二维材料场效应器件的功能应用 |
| 1.4.1 逻辑器件 |
| 1.4.2 环形振荡器 |
| 1.4.3 非易失浮栅存储器 |
| 1.5 基于存储器件的类神经形态应用 |
| 1.5.1 存储墙与冯·诺依曼瓶颈 |
| 1.5.2 基于阻变器件的类神经形态应用 |
| 1.5.3 基于浮栅存储器的“存-算-逻辑一体化” |
| 1.6 二维材料场效应器件的集成与应用 |
| 1.6.1 器件阵列的电学均匀性表征参数 |
| 1.6.2 大面积二维材料场效应器件的集成电路设计 |
| 1.6.3 大面积柔性集成与可穿戴应用 |
| 1.6.4 二维材料器件的三维集成 |
| 1.7 二维材料电学器件研究路线与论文章节安排 |
| 第2章 二维材料的制备与转移和器件加工与电测量 |
| 2.1 二维材料的制备 |
| 2.1.1 化学气相沉积 |
| 2.1.2 机械解离 |
| 2.2 二维材料的转移与范德华异质结的制备 |
| 2.2.1 干法转移 |
| 2.2.2 湿法转移 |
| 2.2.3 水辅助超洁净转移 |
| 2.3 二维材料器件的加工 |
| 2.4 二维材料器件的电学测量 |
| 2.5 其他微加工及测量设备 |
| 第3章 二硫化钼的外延与原位氧掺杂的物性调控 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 研究背景 |
| 3.3 二硫化钼的外延与可控氧掺杂的生长机制探索 |
| 3.4 掺杂二硫化钼的可控外延制备 |
| 3.5 氧掺杂二硫化钼的光学特性和空间均匀性表征 |
| 3.6 氧掺杂二硫化钼的原子结构表征 |
| 3.6.1 基于透射电子显微镜的原子结构表征 |
| 3.6.2 基于扫描隧道显微镜的原子结构表征 |
| 3.7 氧掺二杂硫化钼的带隙表征 |
| 3.7.1 采用扫描隧道谱研究带隙 |
| 3.7.2 采用超快光谱表征带隙 |
| 3.8 氧掺杂二硫化钼的能带结构计算 |
| 3.9 氧掺杂二硫化钼的电学特性表征 |
| 3.10 基于氧掺杂二硫化钼薄膜的全二维逻辑器件 |
| 3.11 本章小结 |
| 第4章 全二维材料器件的垂直集成 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 研究背景 |
| 4.3 全二维材料垂直集成设计路线 |
| 4.4 全栅结构场效应器件的设计与电学性能表征 |
| 4.5 单栅和全栅场效应器件的接触电阻、肖特基势垒表征及电学参数总结 |
| 4.6 垂直集成多层的全二维材料场效应器件及电学性能表征 |
| 4.7 垂直集成多层全二维材料多功能器件及电学性能表征 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 基于二维材料浮栅存储器的人工突触及其类神经计算研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 研究背景 |
| 5.3 全二维材料二端浮栅存储器的结构与工作机制 |
| 5.4 浮栅存储器的耐久性与擦写速度表征 |
| 5.5 浮栅存储器的阻态保持性与多阻态表征 |
| 5.6 将两端浮栅存储器应用于人工突触行为的研究 |
| 5.7 人工突触器件的突触可塑性行为的调节 |
| 5.8 人工突触器件的突触可塑性行为对类神经计算识别效率的调制 |
| 5.9 基于浮栅存储器人工突触器件的性能总结与文献对照 |
| 5.10 本章小结 |
| 第6章 高性能、低功耗的硫化钼电子器件的大面积制备与集成 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 研究背景 |
| 6.3 高质量的单层二硫化钼晶圆 |
| 6.4 基于超薄high-κ绝缘层的二硫化钼场效应器件电学性能研究 |
| 6.5 大面积二硫化钼场效应器件的制备与电学表征 |
| 6.6 大面积二硫化钼柔性器件的制备与低功耗集成电路器件的应用 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 结论和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）晶圆级单层二硫化钼的加工与物性调控（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言:二维过渡金属硫属化物的兴起与发展 |
| 1.2 本征二硫化钼 |
| 1.2.1 二硫化钼的结构与能带 |
| 1.2.2 二硫化钼的制备、性质与应用 |
| 1.3 二维材料的图案化加工 |
| 1.3.1 传统的微纳加工技术 |
| 1.3.2 非常规的加工方法 |
| 1.4 二硫化钼的掺杂 |
| 1.4.1 二维材料掺杂机制 |
| 1.4.2 掺杂二硫化钼的性质调控 |
| 1.4.3 掺杂二硫化钼的应用前景 |
| 1.4.4 氧掺杂二硫化钼的制备 |
| 1.5 本论文的主要内容和章节安排 |
| 第2章 实验仪器和技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 相关的实验仪器 |
| 2.2.1 光学显微成像系统 |
| 2.2.2 原子力显微镜 |
| 2.2.3 拉曼光谱仪 |
| 2.2.4 X射线光电子能谱仪 |
| 2.2.5 透射电子显微镜 |
| 2.2.6 扫描隧道显微镜 |
| 2.2.7 位移台 |
| 2.2.8 探针台与半导体分析仪 |
| 2.3 相关的实验技术 |
| 2.3.1 化学气相沉积 |
| 2.3.2 光学曝光 |
| 2.3.3 反应离子刻蚀 |
| 2.3.4 原子层沉积 |
| 2.3.5 电子束蒸镀 |
| 2.3.6 溶脱剥离 |
| 第3章 二维材料图案化的直写加工技术 |
| 3.1 实验构思与电动位移系统搭建 |
| 3.2 单层二硫化钼的直写加工与表征 |
| 3.2.1 图案化加工方法 |
| 3.2.2 表面形貌及加工精度 |
| 3.2.3 光谱学表征 |
| 3.3 基于直写加工的超洁净二硫化钼晶体管器件 |
| 3.3.1 器件加工流程 |
| 3.3.2 器件性能测量 |
| 3.3.3 接触质量测量与对比 |
| 3.3.4 大面积晶体管阵列 |
| 3.4 其他二维材料的直写加工 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 单层二硫化钼的氧掺杂及其性能调控 |
| 4.1 化学气相沉积制备单层氧硫化钼 |
| 4.1.1 分立氧硫化钼晶粒的生长 |
| 4.1.2 晶圆级连续氧硫化钼薄膜的生长 |
| 4.2 氧硫化钼薄膜的基本表征 |
| 4.2.1 表面形貌表征 |
| 4.2.2 氧含量测定 |
| 4.2.3 光谱学表征 |
| 4.2.4 均匀性测试 |
| 4.3 氧硫化钼的能带 |
| 4.3.1 带隙测量 |
| 4.3.2 能带结构计算 |
| 4.3.3 功函数测量 |
| 4.4 氧硫化钼薄膜的电学性质与应用 |
| 4.4.1 场效应晶体管性能测量与对比 |
| 4.4.2 逻辑器件 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 高定向单层二硫化钼的转角堆叠 |
| 5.1 转角堆叠二维材料 |
| 5.2 高定向单层二硫化钼的基本表征 |
| 5.2.1 表面形貌与成分 |
| 5.2.2 晶粒取向与结合力 |
| 5.2.3 光学性质与均匀性 |
| 5.2.4 电学性质与统计 |
| 5.3 二硫化钼的无损转移与转角堆叠 |
| 5.3.1 晶圆级样品的无损转移 |
| 5.3.2 厘米级样品的转角堆叠 |
| 5.4 转角堆叠二硫化钼的性质 |
| 5.4.1 光谱学特性 |
| 5.4.2 电学性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）二硫化钼纳米薄膜生物传感器的构建及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 生物传感器概述 |
| 1.2.1 生物传感器的基本概念 |
| 1.2.2 生物传感器的分类及其原理 |
| 1.3 二维材料场效应生物传感器 |
| 1.3.1 二维半导体晶体管 |
| 1.3.2 二维半导体生物传感器的电子学原理 |
| 1.3.3 二维材料半导体生物传感器的发展现状 |
| 1.4 本论文的研究目的与主要内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 主要内容 |
| 第2章 二硫化钼纳米薄膜的制备与微观结构 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 MoS_2 的概述 |
| 2.2.1 MoS_2 的特性介绍 |
| 2.2.2 MoS_2 的制备方法介绍 |
| 2.2.3 MoS_2 材料的表征方法介绍 |
| 2.3 MoS_2 的机械剥离法制备与表征 |
| 2.3.1 实验耗材与设备 |
| 2.3.2 标记化衬底的制备 |
| 2.3.3 MoS_2 薄膜的制备 |
| 2.3.4 MoS_2 薄膜的微观结构 |
| 2.4 图形化MoS_2 薄膜的CVD法合成与表征 |
| 2.4.1 图形化MoS_2 薄膜合成的设计与原理 |
| 2.4.2 实验耗材与设备 |
| 2.4.3 图形化MoS_2 薄膜的合成 |
| 2.4.4 图形化MoS_2 薄膜的微观结构表征 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 DNA四面体修饰的二硫化钼基生物传感器 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 传感器的设计与原理 |
| 3.2.1 器件结构与生物探针设计 |
| 3.2.2 PSA蛋白的响应原理 |
| 3.3 生物传感器的构建 |
| 3.3.1 实验耗材与设备 |
| 3.3.2 传感器的构建 |
| 3.4 传感器的表面功能化 |
| 3.4.1 DNA四面体的表征 |
| 3.4.2 生物功能化的机理分析 |
| 3.5 生物传感器的性能研究 |
| 3.5.1 MoS_2 基效应晶体管的电学特性 |
| 3.5.2 PBS中 PSA的电学响应 |
| 3.5.3 模拟血清中PSA的电学响应 |
| 3.5.4 传感器的特异性 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 生物分离式二硫化钼基传感器阵列 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 生物分离式传感器的设计与工作原理 |
| 4.2.1 结构设计 |
| 4.2.2 目标DNA的响应原理 |
| 4.3 生物分离式传感器阵列的构建 |
| 4.3.1 实验耗材与设备 |
| 4.3.2 传感器阵列的制备 |
| 4.3.3 传感器的组装与探测 |
| 4.4 生物分离式传感器的结构与生物修饰 |
| 4.4.1 MoS_2 器件阵列的表征 |
| 4.4.2 生物修饰 |
| 4.5 生物分离式传感器的性能研究 |
| 4.5.1 BRCA1 的电学响应 |
| 4.5.2 可靠性实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 不足与展望 |
| 5.2.1 本工作的不足 |
| 5.2.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）液体电介质局部放电声发射非本征光纤法-珀传感器（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外相关技术研究现状 |
| 1.2.1 局部放电检测技术 |
| 1.2.2 光纤声波检测技术 |
| 1.2.3 EFPI传感器研究现状 |
| 1.2.4 EFPI传感器膜片应用材料研究现状 |
| 1.2.5 EFPI传感器制备方法研究现状 |
| 1.2.6 EFPI传感器工作点稳定技术 |
| 1.2.7 EFPI传感器局放超声信号检测灵敏度 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 EFPI传感器在液体介质中的检测特性分析 |
| 2.1 EFPI传感器的基本应用原理 |
| 2.1.1 多光束干涉基本原理 |
| 2.1.2 EFPI传感器强度解调原理 |
| 2.2 EFPI传感器在绝缘油介质中的检测特性分析 |
| 2.2.1 变压器油中局放超声信号的基本传播特性 |
| 2.2.2 膜片式EFPI传感器的基本结构及窄带特性 |
| 2.3 绝缘油介质附加质量对EFPI传感器膜片谐振频率的影响 |
| 2.3.1 具有附加质量的EFPI传感器固有谐振频率计算 |
| 2.3.2 固有频率降低率与介质密度及膜片结构尺寸的相关性 |
| 2.4 EFPI传感器在绝缘油介质中的幅频特性计算与实验研究 |
| 2.4.1 EFPI传感器幅频特性的计算与分析 |
| 2.4.2 EFPI传感器幅频特性实验研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 EFPI传感器高灵敏度设计方法 |
| 3.1 EFPI传感器优化设计 |
| 3.1.1 EFPI传感器法-珀腔干涉光谱的优化选择 |
| 3.1.2 EFPI传感器膜片结构尺寸设计 |
| 3.1.3 基于典型局放模型的EFPI传感器局放检测对比 |
| 3.2 EFPI传感器指向性响应与检测灵敏度研究 |
| 3.2.1 EFPI传感器膜片指向性响应特性分析 |
| 3.2.2 EFPI传感器膜片角度响应特性仿真计算 |
| 3.2.3 EFPI传感器膜片角度响应特性实验研究 |
| 3.3 EFPI传感器抛物面聚声结构研究 |
| 3.3.1 抛物面聚声原理及仿真计算 |
| 3.3.2 具有聚声结构的EFPI传感器灵敏度仿真计算 |
| 3.3.3 具有聚声结构的EFPI传感器实验研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 外置耦合EFPI传感器局放检测研究 |
| 4.1 油箱壁耦合局放超声信号传播特性研究 |
| 4.1.1 油箱壁固体板中超声波传播特性分析 |
| 4.1.2 油箱壁表面超声波传播特性 |
| 4.1.3 油箱壁外侧局放超声检测声信号特性分析 |
| 4.2 外置贴合式EFPI传感器 |
| 4.2.1 外置贴合式EFPI传感器检测原理及结构设计 |
| 4.2.2 外置贴合式EFPI传感器制备及实验研究 |
| 4.3 外置油腔式EFPI传感器 |
| 4.3.1 油箱壁外置油腔超声信号耦合特性分析 |
| 4.3.2 外置油腔耦合EFPI传感器设计制备 |
| 4.3.3 外置油腔式EFPI传感器局放超声信号检测实验研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于MEMS技术的硅膜片EFPI传感器 |
| 5.1 硅膜片EFPI传感器结构设计及制备 |
| 5.1.1 传感器硅-硅、硅-玻璃键合基本结构设计 |
| 5.1.2 EFPI传感器干涉光谱优化设计 |
| 5.1.3 EFPI传感器膜片尺寸设计 |
| 5.2 EFPI传感器性能测试研究 |
| 5.2.1 EFPI传感器温度漂移特性测试研究 |
| 5.2.2 EFPI传感器动态压力测量范围研究 |
| 5.2.3 EFPI传感器幅频特性测试研究 |
| 5.3 EFPI传感器局放检测灵敏度分析 |
| 5.3.1 EFPI传感器局放超声信号检测灵敏度一致性对比分析 |
| 5.3.2 EFPI与PZT局放超声信号检测灵敏度对比分析 |
| 5.3.3 真实变压器模型局放超声信号检测灵敏度对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 博士学位期间的学术成果 |
| 致谢 |
（7）复合腔光力系统中机械振子的基态冷却研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 腔光力系统 |
| 1.3 机械振子 |
| 1.4 基态冷却 |
| 1.5 本文的主要内容与结构安排 |
| 第2章 基础概念以及基本原理 |
| 2.1 边带冷却 |
| 2.2 量子郎之万方程 |
| 2.3 哈密顿量线性化 |
| 2.4 速率方程和稳态声子数 |
| 2.5 基态冷却极限分析 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 复合双腔光力系统中机械振子的基态冷却 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 物理模型 |
| 3.3 动力学稳态条件 |
| 3.4 量子噪声方法求解冷却极限 |
| 3.5 结果分析与讨论 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 PT对称腔光力系统中的腔内压缩冷却 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 物理模型 |
| 4.3 数值计算 |
| 4.4 结果分析与讨论 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（8）微纳织构表面电流体喷射沉积软涂层刀具的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本课题研究的背景与意义 |
| 1.2 电流体喷射沉积技术的国内外研究现状 |
| 1.3 织构刀具的国内外研究现状 |
| 1.3.1 刀具表面织构化的基本原理 |
| 1.3.2 织构刀具的制备与切削性能 |
| 1.4 软涂层刀具的国内外研究现状 |
| 1.4.1 刀具软涂层种类 |
| 1.4.2 软涂层刀具的制备与切削性能 |
| 1.5 本课题的来源与研究内容 |
| 第2章 电流体喷射沉积机理、设备及工艺研究 |
| 2.1 电流体喷射沉积机理研究 |
| 2.1.1 电流体射流形成及尺度分析 |
| 2.1.2 电流体射流仿真研究 |
| 2.1.3 电流体射流散射雾化及液滴受力分析 |
| 2.1.4 荷电液滴运动和尺度分析 |
| 2.2 电流体喷射沉积设备的设计与搭建 |
| 2.2.1 电流体喷射沉积设备设计 |
| 2.2.2 电流体喷射沉积设备软件控制系统 |
| 2.2.3 电流体喷射沉积设备搭建 |
| 2.3 电流体喷射沉积软涂层质量控制规律研究 |
| 2.3.1 电流体喷射沉积软涂层工艺过程 |
| 2.3.2 电射流模式随电压、浆料流量的变化规律 |
| 2.3.3 涂层质量随喷针-衬底间距的变化规律 |
| 2.3.4 电流体喷射沉积软涂层形貌特征和物相分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 微纳织构表面电流体喷射沉积软涂层的制备及其物理力学性能 |
| 3.1 微纳织构的设计与制备 |
| 3.1.1 表面激光织构化机理分析 |
| 3.1.2 表面织构图案设计 |
| 3.1.3 微纳织构的激光加工 |
| 3.1.4 微纳织构的形貌特征和物相分析 |
| 3.2 微纳织构表面软涂层的电流体喷射沉积与性能测试方法 |
| 3.3 微纳织构表面电流体喷射沉积软涂层物理力学性能 |
| 3.3.1 微观结构与物相 |
| 3.3.2 表面硬度与弹性模量 |
| 3.3.3 涂层膜基结合力 |
| 3.4 微纳织构表面提高软涂层膜基结合力的机理分析 |
| 3.4.1 软涂层和微纳织构基体表面匹配性分析 |
| 3.4.2 微纳织构基体的比表面积 |
| 3.4.3 微纳织构基体表面润湿性及表面能 |
| 3.4.4 微纳织构表面软涂层系统应力状态 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 微纳织构表面电流体喷射沉积软涂层的摩擦磨损特性 |
| 4.1 试验方案 |
| 4.1.1 试验设备 |
| 4.1.2 摩擦试样与试验条件 |
| 4.2 微纳织构表面软涂层摩擦磨损特性 |
| 4.2.1 摩擦系数和涂层磨损寿命 |
| 4.2.2 涂层和对磨球磨损率 |
| 4.2.3 涂层表面磨损形貌 |
| 4.2.4 对磨球表面磨损形貌 |
| 4.3 微纳织构表面电流体喷射沉积软涂层润滑机理分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 微纳织构表面电流体喷射沉积软涂层刀具的制备及其切削性能研究 |
| 5.1 微纳织构表面电流体喷射沉积软涂层刀具的设计与制备 |
| 5.2 微纳织构表面电流体喷射沉积软涂层刀具的切削性能 |
| 5.2.1 切削试验方案 |
| 5.2.2 切削力 |
| 5.2.3 切削温度 |
| 5.2.4 刀-屑接触面摩擦系数 |
| 5.2.5 剪切角 |
| 5.2.6 已加工表面粗糙度 |
| 5.2.7 刀具表面磨损形貌 |
| 5.3 微纳织构表面电流体喷射沉积软涂层改善刀具切削性能机理分析 |
| 5.3.1 软涂层改善刀-屑接触面摩擦状态 |
| 5.3.2 微纳织构改善刀-屑接触特性 |
| 5.3.3 微纳织构提高软涂层膜基结合力 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 全文结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的论文与获得的荣誉奖励 |
| 附件 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（9）抽油机井调心盘根盒与减摩耐磨密封填料的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 抽油机井井口盘根盒及盘根的研究现状 |
| 1.2.1 盘根盒的研究现状 |
| 1.2.2 盘根的研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 NBR/GF/石墨复合材料吸水率及力学性能研究 |
| 2.1 实验设计方案及数据分析方法的选择 |
| 2.1.1 总体实验流程设计 |
| 2.1.2 实验方案 |
| 2.1.3 实验数据分析方法选择 |
| 2.2 实验材料选择及处理 |
| 2.2.1 实验材料及添加剂的表面处理 |
| 2.2.2 NBR基复合材料制备 |
| 2.3 复合材料吸水率实验 |
| 2.3.1 吸水率实验介绍 |
| 2.3.2 实验设计 |
| 2.3.3 实验结果及分析 |
| 2.4 复合材料硬度测试 |
| 2.4.1 实验设计 |
| 2.4.2 实验结果及分析 |
| 2.5 复合材料力学性能测试 |
| 2.5.1 拉伸实验设计 |
| 2.5.2 拉伸强度实验结果及分析 |
| 2.5.3 100%定伸强度结果及分析 |
| 2.5.4 拉伸弹性模量结果及分析 |
| 2.5.5 压缩弹性模量结果及分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 NBR/GF/石墨复合材料摩擦学性能及机理研究 |
| 3.1 摩擦系数测试实验 |
| 3.1.1 实验设计 |
| 3.1.2 实验结果及分析 |
| 3.2 磨损率测试实验 |
| 3.2.1 实验设计 |
| 3.2.2 实验结果及分析 |
| 3.3 不同配比NBR基复合材料摩擦学机理分析 |
| 3.3.1 部分试件及其配偶副磨损表面形貌分析 |
| 3.3.2 复合材料试件及其配偶副能谱分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 盘根材料最优配比选择与盘根盒结构优化 |
| 4.1 盘根材料最优配比选择 |
| 4.2 盘根盒结构优化 |
| 4.2.1 调心盘根盒设计思路及使用要求 |
| 4.2.2 调心盘根盒结构优化 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 盘根盒摩擦功率计算与性能评价 |
| 5.1 基于厚壁筒理论的对中工况盘根摩擦力计算 |
| 5.1.1 厚壁筒理论 |
| 5.1.2 对中工况盘根应力分析 |
| 5.1.3 对中工况盘根所受摩擦力计算 |
| 5.2 基于Abaqus的盘根摩擦力计算 |
| 5.2.1 橡胶本构模型介绍 |
| 5.2.2 复合材料Mooney-Rivlin模型参数计算 |
| 5.2.3 盘根盒有限元模型建立 |
| 5.2.4 盘根仿真结果分析及摩擦力计算 |
| 5.3 盘根盒盘根摩擦功率计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（10）板带连轧瞬态突变动态变规程温度场及微观组织演变基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 ESP无头轧制生产线介绍 |
| 1.2.1 ESP生产线工艺流程 |
| 1.2.2 ESP生产线主要设备和技术特点 |
| 1.2.3 ESP生产线的主要优势 |
| 1.2.4 ESP无头轧制生产线所存在的问题 |
| 1.3 金属微观组织演变国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 薄板坯连铸连轧技术研究现状 |
| 1.5 本文的研究目的及内容 |
| 第2章 实验材料与实验方案 |
| 2.1 实验材料及制备 |
| 2.2 实验目的 |
| 2.3 热膨胀实验 |
| 2.4 热压缩实验 |
| 2.4.1 高温流变应力 |
| 2.4.2 等效替代实验 |
| 2.5 微观组织观察实验 |
| 2.5.1 制备和腐蚀试样 |
| 2.5.2 观察试样 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 轧制工艺数值模拟研究 |
| 3.1 有限元理论 |
| 3.2 CAE有限元软件选择及简介 |
| 3.3 轧制有限元模型建立 |
| 3.3.1 几何模型建立 |
| 3.3.2 材料模型 |
| 3.3.3 网格划分 |
| 3.3.4 边界条件设定 |
| 3.4 板带连轧瞬态突变动态变规程数值模拟分析 |
| 3.4.1 轧件温度为950℃时轧制模拟结果分析 |
| 3.4.2 轧件温度为1050℃时轧制模拟结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 轧件楔形区冷却过程数值模拟研究 |
| 4.1 冷却过程温度场的数学模型 |
| 4.1.1 控制方程 |
| 4.1.2 初始条件 |
| 4.1.3 边界条件 |
| 4.1.4 相变潜热 |
| 4.1.5 热物性参数 |
| 4.2 冷却过程组织场数学模型 |
| 4.2.1 扩散型相变 |
| 4.2.2 非扩散型相变 |
| 4.3 轧件冷却过程中数值模拟研究 |
| 4.3.1 轧件冷却过程中模型的建立 |
| 4.3.2 轧件冷却过程数值模拟温度场结果分析 |
| 4.3.3 轧件冷却过程数值模拟组织场结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 板带连轧瞬态突变动态变规程组织研究 |
| 5.1 不同变形量的晶粒形貌 |
| 5.2 不同变形量的组织形貌 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
四、二硫化钼在机械加工设备上的应用（论文参考文献）
- [1]高参数摩擦副计算分析平台开发与案例分析[D]. 崔展. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]石墨烯添加剂对锂基润滑脂摩擦学及流变性能的影响[D]. 李占君. 机械科学研究总院, 2021(01)
- [3]二硫化钼场效应器件的制备与功能集成[D]. 汤建. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2021(01)
- [4]晶圆级单层二硫化钼的加工与物性调控[D]. 魏争. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2021
- [5]二硫化钼纳米薄膜生物传感器的构建及其性能研究[D]. 张祎. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
- [6]液体电介质局部放电声发射非本征光纤法-珀传感器[D]. 陈起超. 哈尔滨理工大学, 2021(01)
- [7]复合腔光力系统中机械振子的基态冷却研究[D]. 戴远智. 南昌大学, 2021
- [8]微纳织构表面电流体喷射沉积软涂层刀具的研究[D]. 李学木. 山东大学, 2021
- [9]抽油机井调心盘根盒与减摩耐磨密封填料的研究[D]. 卢欢. 燕山大学, 2021(01)
- [10]板带连轧瞬态突变动态变规程温度场及微观组织演变基础研究[D]. 王双檑. 燕山大学, 2021