摘要:本文介绍了一种使用依赖于温度和接触压力的可变摩擦系数对飞机轮胎与粗糙表面接触进行数值模拟的方法。使用滑动装置来评估摩擦系数的这种依赖性。通过热电偶测量整个轮胎横截面的温度扩散。将摩擦生热和温度扩散与数值二维和三维模拟进行了比较。可以获得足够的温度预测。在未来的模拟中,应考虑磨损,以便进行更准确的模拟,特别是在高压和滑动速度的情况下。使用依赖于温度和压力的可变摩擦系数研究了速度为 37.79 节(19.44 米/秒)并处于转弯阶段的滚动轮胎的 3D 有限元模型。数值模拟倾向于预测轮胎胎面在打滑位置滚动几秒钟后的温度,接触区的温度升高到 140 ◦ C。必须进行进一步调查才能获得实验观察到的温度变化。作者想指出,出于保密原因,某些数值数据不能透露。
适当的防磨装置保护可减少磨损和伤害。如果没有防磨装置,绳索可能会过度磨损和切断;这反过来会导致绳索强度下降并最终失效。为了妥善保护系泊绳索,应在绳索可能与粗糙表面摩擦的区域安装足够长度的防磨装置。应持续监测防磨装置的位置,以确保装置在涨潮和退潮间隔以及恶劣天气期间保持原位并有效。
本期特刊聚焦“储能技术的挑战与可能性”,收录了来自德国伊尔默瑙工业大学、苏州大学、中科院半导体研究所、西湖大学、华中科技大学、北京交通大学、南京大学等单位的9篇综述、1篇研究论文和1篇新闻观点,介绍了国内外在该领域的最新进展。伊尔默瑙工业大学雷勇教授题为“高粗糙表面碳纳米纤维薄膜作为锂硫电池有效中间层”的原创研究论文、苏州大学康振辉教授题为“I–III–VI族量子点的光电和光催化特性:传统量子点与新兴量子点之间的桥梁”的评论论文、中科院半导体研究所王志杰教授题为“设计ZnO光电化学行为以实现高效太阳能水分解”的评论论文、舒大军教授题为“应变工程调控光催化材料TiO2表面性质”的评论论文详细介绍了该材料在储能等领域的挑战与可能性。
• 骨骼健康:保持足够的间距可减少牙槽嵴骨重塑,这是导致种植体失败的常见原因。牙槽嵴骨重塑通常是由于种植体-基台界面附近的机械应力和炎症反应而发生的。适当的间距可确保减少这些压力源,促进最佳骨整合并减少随着时间的推移而产生的边缘骨质流失。种植体表面技术的进步,例如使用粗糙表面和生物活性涂层,进一步强调了生物空间在骨整合中的重要性。这些技术促进骨对合并增强机械互锁,确保长期稳定性。此外,保持生物空间可最大限度地降低细菌浸润的风险,细菌浸润可能导致种植体周围炎症和随后的骨吸收 [12,13]。
以动量守恒为起点,推导出一个多相机械能量平衡方程,该方程考虑了移动控制体积内存在的多个材料相和界面。该平衡应用于固定在三相接触线上的控制体积,该接触线在粗糙且化学均匀且惰性的固体表面上连续前进。使用控制体积内材料行为的半定量模型,进行数量级分析以忽略不重要的项,根据三相接触线周围发生的界面动力学知识,生成一个预测接触角滞后的方程。结果表明,三相接触线“粘滑”运动期间发生的粘性能量耗散是粗糙表面接触角滞后的原因,可以通过中间平衡界面状态的变化来计算。该平衡适用于 Wenzel、Cassie–Baxter 和 Fakir(超疏水)润湿状态,表明对于 Fakir 情况,在界面前进和后退过程中都会发生显著的耗散,并将这些耗散与“粘滑”事件周围发生的界面面积变化联系起来。
散斑是一种干涉现象,由相干照明从物体平面的光学粗糙表面散射而产生。传播到光瞳平面后,背向散射的光线自干涉形成亮斑和暗斑,这些斑块被称为“散斑”。假设照明为准单色,且表面高度变化超过光波长的一半,则散斑图案将“完全显现”,对比度趋于一致。在非合作定向能应用中,散斑充当乘性噪声,对图像质量[2]和轨迹质量[3]产生有害影响。给定一个扩展信标,自适应光学系统必须分别感测和校正大气引起的相位像差(导致闪烁)和物体引起的相位像差(导致散斑)。然而,波前传感器(在自适应光学系统内)实际测量和重建的是来自两个相位像差源的路径积分贡献的总和。例如,夏克-哈特曼波前传感器 (SHWFS) 使用单独的小透镜将接收器孔径划分为子孔径,这些子孔径对入射波前进行采样,并将样本聚焦到探测器阵列上。
累积部署的薄效率 - 光电脉冲和薄的光伏制造能力的行业领导者都通过蒸气加工产生其镉的太阳能电池。4 - 6此外,可以使用蒸气处理通过Heliatek GmbH对有机光伏的溶液或蒸气方法进行制造。7与这些技术类似,基于蒸气的加工有望在基于钙钛矿的光伏的商业化中发挥关键作用。8它们不仅可以启用具有高产量和可重复性的高质量工艺,而且还可以消除危险溶剂,并简化对较大设备区域的升级。9此外,通过蒸气加工均匀地涂层在粗糙表面上涂层的能力是有益的,在串联应用中,在部署基于perovskite的材料时,这一点尤其重要。10 - 12虽然只有一小部分的研究专注于卤化物钙钛矿材料的蒸气加工,但其进度绝不比基于溶液的方法不如基于溶液的方法,尤其是在研究最多的混合有机有机物 - 无机卤化盐酸钙钛矿材料时。13 - 15个使用蒸气加工有机 - 无机卤化物钙钛矿吸收剂的太阳能电池的降低功率转化率(PCE)为24.4%,16个与基于溶液的方法相当。17
如果需要去除现有的固化/旧密封剂:通过切割/剥离/从表面上切除/刮擦多余的填缝剂尽可能多地去除。用于陶瓷瓷砖,大理石,Formica®,玻璃纤维等。:使用100%的矿物精神(松节油)†和非埋水式搜查垫。在表面隐藏区域上测试矿物精神†,以确保不会发生变色。如果确实发生了变色,请联系表面的制造商以进行进一步的帮助。对于玻璃表面:小心地使用持有人内的剃须刀刀片以尽可能地去除,然后应用矿物精神†。用毛巾或其他合适的清洁用具去除多余的东西,不会标记表面(例如非寄存垫)。用于硬塑料或彩绘表面:使用摩擦酒精†和柔软的布。请勿使用矿物精神†。用于多孔/粗糙表面(混凝土,砖,木材,墙纸):去除尽可能多的密封剂(与光滑的表面相同)。如有必要,请与矿物精神结合使用钢丝刷†。我们不建议使用钢丝刷从木面上去除密封剂,因为这样做可能会损坏木材。此外,如果木材上有任何类型的饰面,则不应使用矿物精神†。申请前在隐藏区域上测试溶剂。有关硅胶密封剂的特殊说明:没有物质可以溶解有机硅。如果您将硅胶重新申请到该区域,请卸下旧密封剂,然后清洁下面的区域。如果存在霉菌或霉菌,请涂擦酒精†。在重新申请硅树脂之前让该区域干燥。•需要适当准备的密封剂表面。以下是准备
使用不同靶到基片距离的化学计量氮化硅靶,通过射频磁控溅射在单面 P 型抛光掺硼硅晶片基片上沉积氮化硅薄膜。改变靶到基片的间距(非常规参数)以优化表面粗糙度和晶粒尺寸。这种优化提供了均匀、密集的氮化硅薄膜的正态分布,没有表面裂纹。采用原子力显微镜探索氮化硅薄膜的精确表面粗糙度参数。所有样品的表面粗糙度和晶粒分析都表现出直接关系,并与靶到基片的间距呈反比关系。通过以下参数分析了 Si3N4 的表面形貌:平均粗糙度、均方根粗糙度、最大峰谷高度、十点平均粗糙度、线的偏度和峰度。氮化硅薄膜的表面粗糙度在基于氮化硅波导的生物传感器制造中具有重要意义。 (2022 年 8 月 4 日收到;2023 年 4 月 3 日接受) 关键词:原子力显微镜、射频磁控溅射、氮化硅、靶材到基板间距、薄膜 1. 简介 氮化硅具有卓越的光学、化学和机械性能,是微电子学中用作电介质和钝化层 [1] 以及微机电系统 (MEMS) 中结构材料最广泛的材料 [2, 3]。氮化硅薄膜由于其在可见光和近红外 (NIR) 区域的高折射率和透明度,在光电子应用中也发挥着至关重要的作用 [4, 5]。氮化硅薄膜在光电子领域的主要应用是基于光波导的生物传感器作为平面光波导 [6-8]。平面光波导是一种三层结构,其中通常称为芯的高折射率薄膜夹在两个低折射率膜(称为下包层和上包层)之间。平面波导内部的光传播基于全内反射原理。据报道,光波导中芯体表面的粗糙度是造成波导边界处光传播损耗的原因 [10, 11]。这是由于界面处的反射和折射现象而不是全内反射造成的。芯体的粗糙表面可以将光散射到不同方向。芯体和包层之间的折射率差 ∆n 越大,光在芯体中的限制就越大。因此,由于氮化硅的折射率约为 2,而二氧化硅的折射率约为 1,因此二氧化硅/氮化硅/二氧化硅的特定结构是平面光波导的合适候选材料。46 作为上下包层,折射率差 ∆n ~ 0.5[9]。Si 3 N 4 薄膜通过低压化学气相沉积、热蒸发、等离子体增强化学气相沉积和磁控溅射系统制备[12-16]。然而,磁控溅射技术由于无毒气体、低温沉积、易于调节沉积速率和沉积系统简单而比 PECVD 技术具有相当大的优势[17]。薄膜的常规参数
2 深圳大学微尺度光电子研究所二维光电子科学与技术教育部国际合作实验室,深圳 518060 3 扬州大学化工学院,扬州 225002 4 九州工业大学工学部应用化学系,北九州 804-8550,日本 抑制光生电荷复合对于高效光催化产氢至关重要。同质结因其优异的晶体结合和能带结构匹配而比异质结受到更多关注。然而,大多数同质结受到连续氧化相和还原相引起的氧化还原反应干扰,阻碍了光催化活性的提高。制备电荷相和氧化还原相完全空间分离的同质结光催化剂仍然具有挑战性。这里,我们通过背靠背几何结构制备了一种氧化相和还原相完全分离的二维同质结 CeO2。所制备的 CeO2 表现出两种不同的表面:一种光滑,另一种粗糙。实验和理论结果表明,与光滑表面相比,粗糙表面上有更多的 CeO2{220} 具有更高的还原能力,而 CeO2{200} 具有更高的可见光吸收能力。二维同质结 CeO2 产生的氢气量是普通 CeO2 纳米片的三倍,甚至超过了负载金纳米粒子的 CeO2 纳米片的氢气量。这项工作提出了一种新的同质结光催化剂模型,其电荷相和氧化还原相都完全空间分离,这将启发对同质结光催化剂的进一步研究。光催化制氢代表了一种很有前途的太阳能燃料生产方法。 1-5 光生电荷的分离 6-8 是增强光催化活性的关键因素,因为它决定了实际转移到催化剂表面的电荷量。促进电荷分离的策略包括形貌控制、9,10 掺入掺杂剂、11-14 用贵金属 15 纳米粒子改性表面以捕获光生电荷并延长其寿命,或构建异质结 16-18 或同质结 19-21 以促进电荷载体的空间分离。异质结或同质结界面处的能带偏移可产生电势梯度,使电荷载体彼此远离,从而抑制它们的复合。与异质结光催化剂相比,同质结光催化剂是同一材料两个区域之间的界面,有利于晶相键合和能带结构匹配。 22,23 同质结光催化剂可分为几种类型,如 pn 结、21,22,24 nn 结、20、25 非晶-晶体结 26 以及结合了不同形貌特征(如 0D、1D 和 2D 材料)的复合材料。23,27 例如,Zou 等人 21 将 n 型氧缺陷的 TiO 2 QD 与 p 型钛缺陷的 TiO 2 结合,制成 TiO 2 pn 同质结,结果表明 pn 同质结 TiO 2 的光催化制氢性能是纯 p-TiO 2 的 1.7 倍。尽管同质结光催化剂具有多功能性和坚固性,但在大多数同质结中,氧化相和还原相是连续的且位于同一侧,导致氧化还原反应相互干扰,阻碍了光催化活性的提高。制备表现出电荷和氧化还原相完全空间分离的同质结光催化剂仍然是一个挑战。在此,我们设计了一种空间电荷分离的二维同质结 CeO2 用于光催化产氢,其氧化相和还原相通过背靠背几何结构完全分离。所制备的 CeO2 呈现二维形貌,并表现出两种不同的表面:一种是光滑的,另一种是粗糙的。实验和理论结果表明,与光滑表面相比,粗糙表面上 CeO2 {220} 含量更高,具有更强的还原能力;CeO2 {200} 含量更高,具有更强的可见光吸收能力。二维同质结 CeO2 的产氢量是普通 CeO2 纳米片的 3 倍,甚至超过了负载金纳米粒子的 CeO2 纳米片。二维同质结 CeO2 产生的氢量是普通 CeO2 纳米片的 3 倍,甚至超过了负载金纳米颗粒的 CeO2 纳米片。二维同质结 CeO2 产生的氢量是普通 CeO2 纳米片的 3 倍,甚至超过了负载金纳米颗粒的 CeO2 纳米片。