“微纳米制造技术”研究生全英文课程的设计与实践

微纳米制造技术前沿性强、发展速度快、国际化程度高,需要建立基础知识、工程实践、前沿发展紧密结合的国际化课程体系,以适应行业和社会的发展需求。"微纳米制造技术"是微机电工程及相关方向的研究生专业基础课,涉及大量前沿交叉学科知识,开展全英文教学是向学生传播本领域最新成果的理想途径。本课程以微纳米基础理论为引导,逐渐扩展到前沿微纳米制造技术,采用全英文授课和考核方式,利用课堂教学、实验研究和专题汇报相结合的教学模式,讲授相关理论基础、加工方法、适用材料和应用领域,使学生了解和掌握微纳米制造基础理论和加工方法。     

基于ESI研究前沿的纳米领域研究分析

ESI数据库基于高被引论文(Top 1%)间的共被引关系聚类形成一个个研究前沿。文章以ESI数据库中的11 814个研究前沿为基础,通过文献检索、专家遴选等方法筛选出纳米领域的研究前沿1 391个,再通过人工聚类形成若干研究方向和研究领域。并选取了太阳能电池、纳米仿生孔、纳米催化、测量表征4个研究领域进行了重点分析解读,比较了各国高被引论文数量,解读了中国具有优势的研究方向和研究团队。     

基于小波分析的纳米运动平台振动研究

大行程纳米运动平台在宏微双驱动纳米定位系统中作为宏动台,其内部的振动、特别是运动方向的振动,对运动精度或定位精度会产生直接的影响。文章在研究纳米运动平台振动机理、特征数据提取方法的基础上,结合虚拟仪器技术,采用小波分析与傅立叶变换对比分析方法,对平台全工作行程内的振动状况进行详细的分析与研究。由实验证明,小波分析方法可获得平台各精确位置上的振动特征数据,将其作为确定控制参数的依据,能显著改善平台的运动控制性能。     

Effect of aluminium and silicon on high temperature oxidation resistance of Fe-Cr-Ni heat resistant steel

Fe-Cr-Ni heat resistant steels with different contents of Al and Si were cast in intermediate frequency induction furnace with non-oxidation method. With oxidation weight gain method, the oxidation resistance of test alloys was examined at 1 200℃ for 500 h. The effects of Al and Si on oxidation resistance were studied through analyses of X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM). It is shown that the composition of oxide scales is a decisive factor for the oxidation resistance of heat resistant steels. The compounded scale composed of Cr2O3, ar-Al2O3, SiO2 and Fe(Ni)Cr2O4, with flat and compact structure, fine and even grains, exhibits complete oxidation resistance at 1 200℃ Its oxidation weight gain rate is only 0.081 g/(m2·h). By the criterion of standard Gibbs formation free energy, a model of nucleation and growth of the compounded scale was established. The formation of the compounded scale was the result of the competition of being oxidated and reduction among Al, Si, and the matrix metal elements of Fe, Cr and Ni. The protection of the compounded scale was analyzed from the perspectives of electrical conductivity and strength properties.     

双峰中密度聚乙烯/纳米碳酸钙复合材料的流变行为与力学性能

研究了双峰中密度聚乙烯(BMDPE)与纳米碳酸钙不同配比复合物的流变行为与力学性能.讨论了复合物的组成、剪切应力和剪切速率以及温度对熔体粘度和膨胀比的影响,测定了不同配比熔体的非牛顿指数(n)、熔体流动速率(MFR)、粘流活化能以及习用屈服应力,断裂应力和断裂伸长率,用扫描电镜观察了纳米碳酸钙在复合材料中的分散情况.结果发现:纳米碳酸钙可以均匀地分散在BMDPE中,少量的纳米碳酸钙就可以明显提高材料的力学性能,在较高的剪切速率下还可以改善材料的加工性能.     

科研进展

金刚石(001)表面的台阶结构研究获新发现物理所杨洪新以及徐力方、方忠、顾长志研究员与美国伦斯勤理工学院的张绳百教授合作,用第一原理深入地研究了清洁的金刚石(001)表面的台阶结构,通过计算台阶形成能,发现台阶结构比2×1再构的平面更稳定。     

一维有机纳米材料研究领域取得重要进展

理化技术所张晓宏研究组发明了一种高纯度、低结构和形貌分散度的、相对普适的制备一维和准一维单晶有机纳米结构的新方法。这一发明扩展了能够形成一维单晶有机纳米材料的有机分子结构种类,为深入理解纳米材料的一维生长机制和有机纳米材料形状调控提供了实验依据,为进一步研究有机纳米器件的构筑提供了重要材料基础。利用该方法,通过有机分子结构修饰,实现分子间超分子作用力的强度、方向等的调制,     

溅射法制备纳米硅薄膜研究进展

纳米硅(nc-Si:H)薄膜被视为新型硅基薄膜太阳能电池的核心材料.本文从溅射工艺,沉积过程、结构特征方面对溅射法制备纳米硅薄膜的研究进展作了综述.     

神奇的纳米科技

21世纪是高新技术的世纪,信息、生物和新材料代表了高新技术发展的方向.在信息产业如火如荼的今天,新材料领域有一项技术引起了世界各国政府和科技界的高度关注,这就是纳米科技.处于新材料科技前沿的纳米科技,它的应用领域非常广泛.应用于制造业,现在已经造出只有米粒大小且能开动的汽车、只有蜜蜂大小的直升机.应用于生物医学,可以制出只有几毫米粗的人造手,帮助医生实施虚拟的现实手术.有人预言,处于21世纪高新技术前沿和核心地位的纳米科技所引起的世界性技术革命和产业革命对社会经济、政治、国防等所产生的冲击,将比以往的技术革命时代带来的影响更为巨大.纳米科技将会掀起新一轮的技术浪潮,领导下一场工业革命--第四次产业革命的到来.人类将进入一个新的时代--纳米科技时代.     

特种粉末选择性激光烧结快速成形技术

近年来,集中先进的激光技术,粉体技术和计算机控制技术的选择性激光烧结（Selec Live Laser Sintering,简称SLS）工艺日渐成熟,SLS无需模具就可将金属和非金属粉末直接逐层烧结成近净形致密零件,具有成形灵活性强,周期短,原料广泛等特点,在汽车、造船、机械、航空与航天等诸多领域逐渐得到广泛应用,成为当前成形技术中的一个研究热点和极具发展潜力的前沿技术该文简要介绍了SLS技术的基本工作原理及工艺过程,以及近年来的研究进展和工程应用情况,并着重讨论了粉末物性等因素对SLS质量的影响。