程东
,
严志军
,
严立
金属学报
本文运用分子动力学方法模拟了单晶体Cu在微摩擦过程中的黏-滑效应。模拟结果表明：在原子尺度，摩擦表面的原子排列较规则，摩擦力曲线为大小锯齿的周期变化。这种黏-滑效应可以解释为位错机制，即摩擦表面间位错的产生与消失的过程。大小锯齿的峰值受载荷、滑动速度、接触面两侧的晶格常数及晶格位向差等多个因素的影响。载荷越大，针尖滑动时移动的原子数量越多，接触面两侧的原子排列越不规则，则小锯齿的峰值越小，并随着载荷的增大而逐渐消失。摩擦力曲线中的小锯齿峰值与滑动速度呈线性关系。不同材料的接触面和不同滑动方向的黏-滑现象并不相同。摩擦力曲线的变化周期取决于滑动过程中基体沿滑动方向的晶格常数。
关键词:
黏-滑效应
,
Molecular Dynamic Simulation
,
Micro Dry Friction
程东
,
严立
,
严志军
功能材料
通过对Cu/Ni多层膜纳米压痕过程的二维分子动力学模拟,研究了失配位错对多层膜力学性能的影响.结果表明,失配位错网对滑移位错的阻碍作用使Cu/Ni多层膜得以强化,并且这种强化作用依赖于多层膜的调制波长(相邻两膜层的厚度之和).当调制波长大于临界值λc时,失配位错的应力场随膜层厚度变化不大;当调制波长小于临界值λc时,失配位错的运动导致了界面处的应力集中,从而使多层膜的力学性能下降.为了优化多层膜的力学性能,临界调制波长要大于在单膜层内产生位错的深度.
关键词:
多层膜
,
失配位错
,
分子动力学
,
纳米压痕
严志军
,
高阳
,
安连彤
材料保护
doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2003.11.001
利用计算机数值模拟技术,采用有限容积方法,针对自制的低能耗、高效率内送粉等离子喷涂设备,对喷枪内部电弧长度及其对流体特性的影响进行了分析研究.结果表明,通过增加进气流量和减少电流的大小,均使得等离子电弧长度增加,阳极弧根位置逐渐向下游移动,但是产生这两种现象的机理以及对气流温度和速度的影响是不同的.
关键词:
等离子喷涂
,
等离子弧
,
数值模拟
严志军
,
严志宇
,
肖井坤
催化学报
以Ti为阳极研究了微弧放电对污水的处理效果,发现放电条件下对甲基橙的脱色效果显著. 在H3PO4电解液(0.3 mol/L)中,峰值电压为550 V、脉冲频率为300 Hz、占空比为1/180、阳极电极面积为25 mm×50 mm条件下,60 min内甲基橙溶液(600 ml,20 mg/L)的脱色率可达94%. XRD结果显示,放电中Ti阳极上形成的陶瓷层为锐钛矿型TiO2. 光谱结果表明,电极表面微弧的波长为300～350 nm. 这说明该放电体系中存在光催化、电催化和类似超声的冲击波催化的反应条件. 以Ti阳极陶瓷层为催化剂进行的对照实验表明,单独进行光催化、电催化和声催化反应对甲基橙溶液的脱色效果不明显. 通过机理分析认为,Ti阳极上的微弧放电是以等离子体催化为主要作用方式,并在放电环境中形成多能场的协同作用,实现对有机物降解.
关键词:
微弧放电
,
二氧化钛
,
等离子体催化
,
多能场
,
协同催化
,
甲基橙
,
脱色
程东
,
严志军
,
严立
金属学报
Cu/Ni多层膜的强化作用来自于多层膜结构中交变应力场对位错运动的约束.该交变应力场主要包括两部分:在共格界面处由于剪切模量差而导致的镜像力, 以及多层膜内由于晶格常数差而形成失配位错网的应力. 如果位错在膜层内运动的临界应力值小于交变应力场的约束, 位错会被限制在单层膜内运动, 多层膜被强化; 反之, 则位错很容易通过界面到达临近的膜层, 多层膜开始出现弱化. 交变应力场的变化幅值与多层膜的调制波长相关. 理论计算结果表明, Cu/Ni多层膜的临界调制波长为1.9 nm, 但失配位错网的交变应力场在多层膜的调制波长λ=9 nm时振幅达到极值.
关键词:
多层膜
,
null
,
null
,
null
程东
,
严志军
,
严立
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2006.11.006
运用分子动力学方法模拟了Cu单晶在微摩擦过程中的黏-滑效应.模拟结果表明:在原子尺度,摩擦表面的原子排列较规则,摩擦力曲线为大小锯齿的周期变化.这种黏-滑效应可以解释为位错机制,即摩擦表面间位错的产生与消失的过程.大小锯齿的峰值受载荷、滑动速度、接触面两侧的晶格常数及晶格位向差等多个因素的影响载荷越大,针尖滑动时移动的原子数量越多,接触面两侧的原子排列越不规则,则小锯齿的峰值越小,并随着载荷的增大而逐渐消失.摩擦力曲线中的小锯齿峰值与滑动速度呈线性关系.不同材料的接触面和不同滑动方向的黏-滑现象并不相同.摩擦力曲线的变化周期取决于滑动过程中基体沿滑动方向的晶格常数.
关键词:
Cu单晶
,
黏-滑效应
,
分子动力学模拟
,
微观干摩擦
程东
,
严志军
,
严立
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2006.02.002
Cu/Ni多层膜的强化作用来自于多层膜结构中交变应力场对位错运动的约束.该交变应力场主要包括两部分:在共格界面处由于剪切模量差而导致的镜像力,以及多层膜内由于晶格常数差而形成失配位错网的应力.如果位错在膜层内运动的临界应力值小于交变应力场的约束,位错会被限制在单层膜内运动,多层膜被强化;反之,则位错很容易通过界面到达临近的膜层,多层膜开始出现弱化.交变应力场的变化幅值与多层膜的调制波长相关.理论计算结果表明,Cu/Ni多层膜的临界调制波长为1.9 nm,但失配位错网的交变应力场在多层膜的调制波长λ=9 nm时振幅达到极值.
关键词:
多层膜
,
失配位错
,
分子动力学
,
交变应力场
