国家重点基础研究发展计划(2011CB706704)
- 作品数：10 被引量：42H指数：3
- 相关作者：金洙吉郭东明郭晓光张亮苑泽伟更多>>
- 相关机构：大连理工大学更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺化学工程冶金工程更多>>
- 单晶金刚石机械研磨结合化学辅助机械抛光组合加工工艺被引量：6
- 2013年
- 单晶金刚石因具有最高的硬度和最低的摩擦系数常被用来制备超精密刀具,而表面粗糙度是影响刀具寿命的重要指标.提出采用机械研磨结合化学辅助机械抛光的组合工艺抛光单晶金刚石.实验优化并确定的加工工艺如下:先用5μm和2μm金刚石粉研磨单晶金刚石表面,然后采用化学机械的方法去除机械研磨带来的损伤.用该工艺抛光单晶金刚石,表面粗糙度Ra可达0.8 nm(测量区域70μm×53μm).表面拉曼光谱分析表明化学机械抛光的表面只有1 332 cm-1拉曼峰.
- 李强金洙吉苑泽伟李伟思郭东明
- 关键词：单晶金刚石机械研磨
- 304不锈钢离子化气流辅助切削试验被引量：3
- 2014年
- 离子化气流辅助切削是将电离后的气流喷向切削区以起到润滑冷却作用的切削方式。分别在空气、空气流、离子化空气流、氮等离子体射流等气氛中进行304不锈钢的摩擦磨损和切削试验。结果显示,离子化空气流气氛具有良好的冷却润滑作用,摩擦因数相比干摩擦降低约46%,切向切削力和后刀面磨损相比干切削分别下降约24%和69%,并可显著减少黏着磨损和积屑瘤,大幅提高304不锈钢的摩擦磨损性能和切削加工效果。
- 刘新黄帅瞿娇娇徐文骥
- 关键词：不锈钢切削力
- 单晶金刚石机械研磨与化学机械抛光工艺被引量：3
- 2015年
- 单晶金刚石在工业、国防等领域的应用日益广泛,对其加工表面质量的要求不断提高,使用常温低压的化学机械抛光可实现金刚石的超光滑低损伤表面加工.通过理论分析及实验研究得出,使用硅酸盐玻璃材质研磨盘进行研磨加工,可以将金刚石表面粗糙度Ra降至15~25 nm,且无明显机械划痕;在2 MPa压力及室温环境下进行单晶金刚石化学机械抛光实验,优选出Fenton试剂酸性水基抛光液,使用该抛光液抛光单晶金刚石可获得粗糙度Ra值4 nm以下的光滑表面.
- 薛洪明金洙吉史卓颖
- 关键词：单晶金刚石机械研磨化学机械抛光
- 光学石英玻璃纳米级加工性能被引量：14
- 2014年
- 提出了一种石英玻璃仿真模型的构建方法,并应用分子动力学（MD）仿真结合纳米压痕实验对石英玻璃进行了纳米级加工性能的研究.通过计算石英玻璃模型的密度和纳米硬度,验证了模型的准确性.对石英玻璃进行了纳米压痕实验,得到了压痕曲线并观察了纳米压痕形貌.最后,对纳米级压痕过程进行了仿真,通过计算配位数研究了损伤层的形成及扩展机理.计算得到的石英玻璃模型的纳米硬度约为9.7～10.7 GPa,密度约为2.28 g/cm^3,与实际测量结果基本一致.仿真结果表明：石英玻璃有着稳定的塑性变形和少量的弹性变形,且存在压痕的尺寸效应.当压头压下时会形成大量的原子稠密区,失去原来共价键的强度,形成损伤层;而表面形貌主要是由于压头向两侧挤压原子和压头的黏附作用形成的.仿真和实验结果都表明石英玻璃比较适合超精密加工.
- 郭晓光翟昌恒张亮金洙吉郭东明
- 关键词：光学玻璃石英玻璃纳米压痕分子动力学超精密加工
- CVD金刚石膜高效超精密抛光技术被引量：3
- 2011年
- CVD金刚石膜作为光学透射窗口和新一代计算机芯片的材料,其表面必须得到高质量抛光,但是现存方法难以满足既高效又超精密的加工要求.本文提出机械抛光与化学机械抛光相结合的方法.首先,采用固结金刚石磨料抛光盘和游离金刚石磨料两种机械抛光方法对CVD金刚石膜进行粗加工,然后采用化学机械抛光的方法对CVD金刚石膜进行精加工.结果表明,采用游离磨料抛光时材料去除率远比固结磨料高,表面粗糙度最低达到42.2 nm.化学机械抛光方法在CVD金刚石膜的超精密抛光中表现出较大的优势,CVD金刚石膜的表面粗糙度为4.551 nm.
- 苑泽伟金洙吉王坤温泉
- 关键词：CVD金刚石膜化学机械抛光机械抛光
- 基于FEM-SPH耦合方法的AISI4340钢超精密切削过程仿真被引量：6
- 2013年
- 数值模拟是研究金属切削的重要手段,但有限元方法(FEM)由于依赖网格而存在一定的局限性,不适宜处理大变形问题.光滑粒子动力学(SPH)是一种无网格法,可以避免网格畸变,解决切削过程中材料大变形问题.结合两种方法的各自优点,建立了AISI4340钢金刚石超精密切削过程的FEM-SPH耦合模型,研究切削过程中材料的去除机理.仿真结果表明:随着切削过程的进行工件内部应力逐渐增大,当达到屈服极限时,工件材料沿前刀面塑性流动,形成切屑,刀尖钝圆的推挤起了决定性的作用;成形表面下存在较为严重的残余应力;切削热主要来源于切削过程中塑性功的转换且大部分被切屑带走;增大刀尖钝圆半径将会使切削力尤其是切削抗力显著增大.
- 郭晓光魏延军张小冀金洙吉郭东明
- 关键词：超精密切削无网格法仿真
- 金刚石抛光用钨合金的热压烧结被引量：3
- 2015年
- 为了获得适用于摩擦化学抛光单晶金刚石用的高性能W-Mo-Cr合金抛光材料,采用机械合金化法制备的微细W-Mo-Cr合金粉末为原料,研究热压烧结参数(烧结温度、压力和保温时间)对材料致密度和硬度的影响,并采用扫描电镜(SEM)对材料的显微组织进行观察。结果表明:采用机械合金化和热压固相烧结相结合的方法可以制备出高致密度、高硬度的合金材料,合金材料组织致密,平行精度良好;在烧结温度为1400℃、压力为30 MPa、保温时间为30 min的工艺条件下,所制备的W-Mo-Cr合金材料相对密度为96.49%,硬度为777.78HV。
- 林佳志金洙吉史双佶钟秀虹姜冠楠
- 关键词：金刚石热压烧结相对密度
- 多功能旋转超声加工装置的设计与优化被引量：2
- 2013年
- 设计了一种多功能旋转超声加工装置,可使多种普通机床具有运用旋转超声加工工艺加工硬脆软材料的功能。装置的标准莫氏锥与腔体分离且易更换,超声电信号由电磁感应非接触方式传输至振动系统,振动系统的换能器和变幅杆一体化设计为复合体,并用有限元方法进行优化,工具头用热装方式与振动系统连接。
- 黄帅刘新瞿娇娇陈发泽徐文骥
- 关键词：旋转超声加工有限元
- 模具钢类多元合金原子间势能模型的构建被引量：2
- 2013年
- 分子动力学是研究超精密加工机理的一种理想方法,但其研究的对象较为单一,其中多数为无缺陷的单晶材料(主要是铜、铝、硅等).由于受势函数的限制,目前还没有对模具钢类多元合金体系的分子动力学仿真研究.针对势函数问题,提出了一种多势能函数耦合叠加的方法,分别应用Morse势能函数、Tersoff势能函数和F-S多体势势能函数描述金属与非金属原子之间、非金属原子之间和金属原子之间的作用关系.通过势能函数的耦合叠加构建了模具钢类多元合金原子间的势能模型.应用了一种简单的模具钢类多元合金体系的构型方法,在纯铁结构基础上,通过置换原子和添加间隙原子,构建了一种含铬镍的假想合金的结构模型.通过构建的模具钢类多元合金原子间势能函数模型进行计算,得到假想合金的体弹性模量约为101.22 GPa,与实际铬镍合金体弹性模量值比较接近.
- 郭晓光张亮金洙吉郭东明
- 关键词：多元合金晶体结构势能函数分子动力学超精密加工
- 光学石英玻璃纳米划痕性能仿真研究(英文)被引量：1
- 2015年
- 基于分子动力学方法,对石英玻璃进行了三维的纳米划痕仿真,用来研究其纳米加工性能。采用熔融-淬火的办法建立了石英玻璃的模型,并通过观察模型的截面图,分析了在制备过程中内部微观孔隙的形成过程和原因。在仿真过程中,观察了石英玻璃的变化和孔隙周围原子的运动,得到了切削力的曲线,重点研究了内部的微观空隙对划痕过程的影响。仿真结果表明:当石英玻璃冷却时,由于内部共价键的重组,会形成平均半径为0.25nm的微观的孔隙,而且其降低了石英玻璃的纳米加工性能,使得切削力的曲线发生一定程度的波动。当磨粒划过表面后,会在表面以下形成厚度为2nm的原子密集堆积区。由于稠密区的原子共价键键长的变化,失去了原有共价键的强度,所以会形成加工的损伤层。因此在对石英玻璃超精密加工时,应采用少量多次的加工方法来提高材料的加工性能。
- 翟昌恒郭晓光金洙吉郭东明张亮
- 关键词：石英玻璃分子动力学超精密磨削纳米划痕微观孔隙
