輝光放電的案例
直流輝光放電數(shù)值仿真 ￥500
<p>長(zhǎng)期以來(lái)，低壓狀態(tài)下的直流輝光放電一直用于氣體激光器和熒光燈。由于解與時(shí)間 無(wú)關(guān)，因此直流放電對(duì)于研究很有吸引力。本案例使用等離子體接口來(lái)建立對(duì)正柱區(qū)區(qū)的分析，其中通過(guò)在陰極處發(fā)射二次電子來(lái)維持放電。柱內(nèi)電子密度的仿真結(jié)果如圖1所示。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202301/d6784e9c0550438394d3858de9c0b9f8.gif" alt="電子密度.gif"></p><p class="ql-align-center"><strong>圖1 電子密度</strong></p><p> 電子密度峰值出現(xiàn)在陰極下降與正柱區(qū) 之間的區(qū)域，該區(qū)域有時(shí)被稱(chēng)為法拉第暗區(qū)。電子密度在徑向上迅速降低，這是由于電子向柱外壁的擴(kuò)散損失導(dǎo)致在壁上積累表面電荷造成的。負(fù)電荷的積累導(dǎo)致柱中心 產(chǎn)生了對(duì)壁的正電勢(shì)。</p><p> 電子溫度仿真結(jié)果，如圖2所示。電勢(shì)仿真結(jié)果，如圖3所示。
展開(kāi) 電工老師傅天天隨身攜帶著這些工具，卻不一定知道其工作原理
氖氣特性是，承受足夠高的一定電壓時(shí)氣體會(huì)發(fā)生電離，,氣體中產(chǎn)生自由電荷,自由電荷定向移動(dòng)形成電流，電離時(shí)伴生輝光。所以當(dāng)氖管的兩極間電壓增大到一定值時(shí)（稱(chēng)作起輝電壓，一般在60—90伏）管內(nèi)氣體導(dǎo)電，發(fā)生美麗的輝光放電現(xiàn)象。輝光放電的特點(diǎn)是電流小，溫度不高，在正常輝光放電時(shí)，其電壓不隨電流變化。一句話總結(jié)，氖管發(fā)光是氖氣在高電壓下發(fā)生的氣體電離放電現(xiàn)象。
第二個(gè)問(wèn)題：不觸電的原因是電流太小。肯定會(huì)有人追問(wèn)，到底多小呢，人體可是連幾個(gè)毫安的電流就能感覺(jué)到了。那么到底有多小呢？下面來(lái)算算看。當(dāng)人使用測(cè)電筆時(shí)，電源的火線同筆尖接觸，假設(shè)與地面接觸良好，則火線和測(cè)電筆內(nèi)部的電阻、氖管、人體和大地構(gòu)成串聯(lián)電路。測(cè)電筆中的電阻一般在1兆歐左右，人體電阻一般在1千歐左右，氖管的起輝電壓U0取80伏，電源電壓取220伏，由此可以計(jì)算（220-80）/（1000000+1000）=0.14毫安。而人能感覺(jué)到的電流在1毫安以上，引起觸電的電流在10毫安以上，均遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于0.14毫安，因此，我們可以得出結(jié)論：使用測(cè)電筆時(shí)電流通過(guò)了人體，但因電流太弱，所以人根本感覺(jué)不到，更無(wú)法引起觸電。
第三個(gè)問(wèn)題：穿絕緣鞋也能看到氖管發(fā)光，雖然絕緣鞋隔離了人體和大地，其實(shí)通路仍然是存在的。因?yàn)槿梭w和大地之間，等效于存在一個(gè)分布電容（離地面近時(shí)大概數(shù)百皮法）。在交流電電路中，電容和電阻一樣，是可以通過(guò)電流的。人體和大地之間的這個(gè)微小的分布電容對(duì)50赫茲交流電雖然產(chǎn)生很大阻礙作用，但仍然能使回路中產(chǎn)生幾十微安左右的電流（計(jì)算方法同第二個(gè)問(wèn)題中的方法，電容的容抗1/wc自己可以算），從而使氖管發(fā)光，當(dāng)然如果人在遠(yuǎn)離地面和墻壁的空中去測(cè)試，由于人與大地的分布電容很小，容抗很大，測(cè)電筆中的氖管就可能不會(huì)發(fā)光了。
展開(kāi) 汽車(chē)零部件離不開(kāi)的氮化工藝，美炸了
離子氮化又稱(chēng)輝光滲氮，是利用輝光放電原理進(jìn)行的。
熱處理行業(yè)最漂亮的風(fēng)景莫過(guò)于此。
今天咱們分享一家國(guó)外專(zhuān)業(yè)從事離子滲氮服務(wù)的公司Ionitech Ltd. 這家公司有著40多年的離子滲氮的經(jīng)驗(yàn)。我們都知道，所有行業(yè)的許多零件和工具都要進(jìn)行等離子滲氮。
離子滲氮是在充以含氮?dú)怏w的低真空爐體內(nèi)把金屬工件作為陰極爐體為陽(yáng)極，通電后介質(zhì)中的氮?dú)湓釉诟邏褐绷麟妶?chǎng)下被電離，在陰陽(yáng)極之間形成等離子區(qū)。
在等離子區(qū)強(qiáng)電場(chǎng)作用下，氮和氫的正離子以高速向工件表面轟擊。離子的高動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽訜峁ぜ砻嬷了铚囟取Ｓ捎陔x子的轟擊，工件表面產(chǎn)生原子濺射，因而得到凈化，同時(shí)由于吸附和擴(kuò)散作用，氮遂滲入工件表面。
作為七十年代興起的一種新型滲氮方法，與氣體滲氮相比具有滲氮速度快、滲氮層組織易于控制、脆性小、無(wú)環(huán)境污染、節(jié)約電能，氣源、變形小等優(yōu)點(diǎn)。
看一個(gè)高清的離子滲氮的視頻，希望這個(gè)工藝能給大家留下深刻的印象。
脈沖輝光放電滲氮(等離子滲氮)是提高金屬和合金硬度和耐磨性的有效方法。該方法的基本技術(shù)優(yōu)勢(shì)是該過(guò)程發(fā)生的低溫導(dǎo)致可忽略的體積變形。
等離子滲氮是一種技術(shù)可能性很大的方法，適用于處理形狀和幾何形狀非常復(fù)雜的零件。
可以獲得期望結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散層，即擴(kuò)散飽和過(guò)程是可控的，并且可以被優(yōu)化以符合對(duì)層質(zhì)量的特定要求。所獲得的氮化物區(qū)域是致密的，并且與基底金屬牢固連接。
等離子滲氮也能夠處理不銹鋼零件，而不需要預(yù)蒸鍍工藝。也可以進(jìn)行處理，以保持鋼的耐腐蝕性。
展開(kāi) 固體中He氣放電數(shù)值仿真 ￥500
本案例所建立的模型中，固體部分通過(guò)靜電場(chǎng)和稀物質(zhì)傳遞物理場(chǎng)模擬電荷的傳輸和固體電場(chǎng)分布，氣體部分通過(guò)等離子體場(chǎng)模擬氦氣的輝光放電。通過(guò)域1和3包裹域2模擬固體包裹氣體，探究固體中電荷傳輸和電場(chǎng)分布對(duì)氣體放電的影響。基于COMSOL軟件實(shí)現(xiàn)了固氣界面的表面電荷耦合，COMSOL軟件中采用的模塊及模型如圖1所示。
仿真結(jié)果如下圖所示。
終端電流及電壓
氣體放電電壓
感興趣的朋友可下載模型源文件，歡迎交流合作
華中科技大學(xué)趙彥兵/聶蘭蘭/武漢大學(xué)張玉峰CEJ：通過(guò)等離子體技術(shù)制備鄰苯二酚改性殼聚糖生物粘合劑
這是首次報(bào)道放電等離子體技術(shù)用于實(shí)現(xiàn)多糖-大分子酚酸的接枝。輝光放電等離子體是一種罕見(jiàn)、綠色、高效的方法，不需要催化劑和引發(fā)劑，工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便。用該方法制備的水凝膠具有良好的抗氧化性能、較高的生物相容性和血液相容性。此外，該水凝膠可以在濕潤(rùn)的組織中實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的粘連，提供抗菌和止血性能，并促進(jìn)傷口愈合，為多功能生物醫(yī)用粘合劑的開(kāi)發(fā)提供了更多的可能性。
以上研究成果近期以“Bio-Adhesive Catechol-modified Chitosan Wound Healing Hydrogel Dressings through Glow Discharge Plasma Technique”為題，發(fā)表在《Chemical Engineering Journal》上。
展開(kāi) 東方電氣研制成功國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆關(guān)鍵設(shè)備
中國(guó)目前承擔(dān)了磁體支撐系統(tǒng)、包層屏蔽模塊、氣體注入系統(tǒng)和輝光放電清洗系統(tǒng)等采購(gòu)包12個(gè)大類(lèi)的產(chǎn)品研制任務(wù)。東方重機(jī)承制的包層屏蔽模塊在ITER系統(tǒng)各類(lèi)具體產(chǎn)品中，屬于核心的中子屏蔽和熱交換器部分。
今年是我國(guó)加入ITER計(jì)劃十周年，東方電氣成功進(jìn)入核能利用新領(lǐng)域，用中國(guó)智造吸引業(yè)界關(guān)注，助力中國(guó)成為世界核聚變技術(shù)行列的領(lǐng)跑者。
紫外線傳感器用于UV LED燈廠家監(jiān)測(cè)UV燈強(qiáng)度
UV燈為氣體放電燈，氣體放電燈分為弧光放電和輝光放電，UV固化中常用UV燈為弧光放電燈，其工作原理是：在真空的石英管中加入定量的高純汞（水銀），通過(guò)對(duì)兩端電極提供電壓差（壓降），產(chǎn)生離子放電，從而產(chǎn)生紫外線輻射。UV燈的功率要滿(mǎn)足要求(一般為8 0—120W/cm)；UV燈的最大壽命不能超過(guò)1 200h，一般建議使用1 000h；UV燈使用500h換一次，保養(yǎng)一段時(shí)間兩支UV燈使用時(shí)可交替使用，一支為使用500h，另一支為使用500一l 000h之間的燈管；燈管清洗并逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)1/4周后再使用。
UV 是紫外線的英文縮寫(xiě)，工業(yè)用 UV 光源光譜范圍是200nm-450nm，以365nm為中心。按波段的不同，分別為UV-A，UV-B，UV-C各具有不同的用途。
要保證UV燈正常良好工作需保證以下要素：A.選擇匹配的點(diǎn)燈電源，所配套漏磁變壓器/電容器要與UV燈所需電壓/電流相符，漏磁變壓器的額定功率/二次電壓/工作電流/絕緣系數(shù)/耐壓程度和電容器的容量/耐壓/可沖放電次數(shù)，直接決定了UV燈管的發(fā)光效率/穩(wěn)定性和壽命；B.適配風(fēng)機(jī)要與UV燈功率吻合，注意：不可以用強(qiáng)風(fēng)對(duì)燈管表面送風(fēng)冷卻，否則燈管表面溫度過(guò)低會(huì)造成燈管滅弧熄燈。C.選擇適合的反射罩：UV燈罩定制的標(biāo)準(zhǔn)燈罩為聚光燈罩。
最后推薦一款應(yīng)用于檢測(cè)UV燈強(qiáng)度的紫外線傳感器，由工采網(wǎng)從國(guó)外引進(jìn)的紫外線傳感器 - GUVC - T10GD，該傳感器芯片大小0.4mm，TO 46封裝。鋁氮化鎵材料，使用肖特基光電二極管，光伏模式操作，具有良好的日盲。可廣泛應(yīng)用于：紫外線強(qiáng)度檢測(cè)和控制，UV指數(shù)檢測(cè)。戶(hù)外檢測(cè)UV指數(shù)設(shè)備等，還可以用于紫外線消毒和UV固化，用來(lái)監(jiān)測(cè)紫外線強(qiáng)度。UV火焰探測(cè)器等。
展開(kāi) 點(diǎn)火問(wèn)題及其對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能和效率的影響
目 標(biāo)
經(jīng)過(guò)本次研討會(huì)的學(xué)習(xí)，您將能夠：
● 描述點(diǎn)火過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，及其與發(fā)動(dòng)機(jī)性能、效率和排放之間的關(guān)系
● 解釋內(nèi)燃機(jī)的燃燒過(guò)程
● 運(yùn)用點(diǎn)火策略減少發(fā)動(dòng)機(jī)的污染物排放
● 認(rèn)識(shí)到點(diǎn)火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況對(duì)燃燒和排放的影響
● 描述當(dāng)前以及未來(lái)的點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)診斷背后的技術(shù)和邏輯
● 協(xié)助關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)，諸如燃燒室和排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
● 了解發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)部件，以設(shè)計(jì)出最優(yōu)化的燃燒室和低污染物排放
大 綱
第一天
● 點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)（SI）的燃燒簡(jiǎn)介
o 氣缸壓力曲線
o MBT和點(diǎn)火正時(shí)
o 火焰?zhèn)鞑?wèn)題
o 燃燒特性
o 循環(huán)變動(dòng)
● 點(diǎn)火基本原理
● 火花點(diǎn)火
o 點(diǎn)火系統(tǒng)功能
o 常用的點(diǎn)火系統(tǒng)
o 什么決定了點(diǎn)火能量
● 火花點(diǎn)火的四個(gè)階段
o 預(yù)擊穿階段、擊穿階段、電弧放電階段和輝光放電階段
第二天
● 幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)對(duì)燃燒、排放和性能的影響
o 更高的功率和?或能量
o 持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的放電
o 多火花塞技術(shù)
o 不同的火花塞設(shè)計(jì)
● 替代點(diǎn)火方法
o
展開(kāi) PVD鍍膜應(yīng)用市場(chǎng)不斷擴(kuò)增，至2025年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模CAGR 13%
磁控濺射鍍膜技術(shù)即利用入射粒子和靶材的碰撞過(guò)程，利用磁場(chǎng)控制輝光放電產(chǎn)生的等離子體來(lái)轟擊出靶材表面的粒子并使其沉積到基體表面，有著“高速低溫”的特點(diǎn)，其沉積速率比其它濺射鍍膜方法要高出一個(gè)數(shù)量級(jí)，拓展了濺射的領(lǐng)域。高速沉積可以降低工作氣體消耗、降低薄膜污染、提高工作效率并改善薄膜的質(zhì)量。另外，磁控濺射技術(shù)可避免高能粒子對(duì)基材的強(qiáng)烈轟擊，不會(huì)引起基材的電子輻射損傷，也充分地體現(xiàn)了其“低溫”濺射的特性。
顯示及觸控產(chǎn)品在PVD鍍膜產(chǎn)業(yè)中占據(jù)主導(dǎo)地位
顯示及觸控產(chǎn)品在PVD鍍膜產(chǎn)業(yè)中占據(jù)主導(dǎo)地位，直接影響上游包括濺射靶材在內(nèi)的PVD鍍膜相關(guān)產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)。PVD鍍膜技術(shù)在顯示及觸控領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括TFT-LCD及AMOLED的薄膜沉積制程、導(dǎo)電膜玻璃、導(dǎo)電薄膜、先進(jìn)顯示以及特種顯示等其他領(lǐng)域。
在顯示產(chǎn)品領(lǐng)域，PVD鍍膜技術(shù)用于在TFT玻璃上濺鍍ITO膜層，再進(jìn)行后續(xù)的曝光、刻蝕等制程后在TFT玻璃上形成設(shè)計(jì)好的ITO電極圖形。PVD鍍膜技術(shù)應(yīng)用在TFT-LCD、AMOLED的TFT薄膜沉積制程，是制備顯示產(chǎn)品的核心工藝。
導(dǎo)電膜玻璃是一種既透明又導(dǎo)電的玻璃，它是在鈉鈣基或硅硼基玻璃的基礎(chǔ)上，采用PVD鍍膜技術(shù)，濺射氧化銦錫(ITO)導(dǎo)電薄膜鍍層并經(jīng)高溫退火處理得到的高技術(shù)產(chǎn)品，廣泛地應(yīng)用于液晶顯示器、觸摸屏、太陽(yáng)能電池、集成電路、特殊功能窗口涂層等領(lǐng)域。
導(dǎo)電薄膜是采用磁控濺射方法，在透明有機(jī)薄膜材料上濺射透明氧化銦錫(ITO)導(dǎo)電薄膜鍍層并經(jīng)高溫退火處理所得，具有高導(dǎo)電率、高可見(jiàn)光透過(guò)率、高機(jī)械硬度和良好的化學(xué)穩(wěn)定性，是液晶顯示器、電致發(fā)光顯示器、觸摸屏、太陽(yáng)能電池以及其他電子儀表的透明電極最常用的薄膜材料。在導(dǎo)電薄膜上濺鍍一層薄銅，更可增加電的傳導(dǎo)性并提升觸控的靈敏性，有利于窄邊框或無(wú)邊框顯示產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。
展開(kāi) 光譜燈 | RP 系列激光分析設(shè)計(jì)軟件
氣體放電燈發(fā)射某些標(biāo)準(zhǔn)譜線的光，主要用于光譜校準(zhǔn)目的。這種燈被稱(chēng)為光譜燈或基于其作為校準(zhǔn)燈的應(yīng)用。產(chǎn)生的光線可以在可見(jiàn)、紅外或紫外光譜區(qū)。
典型的發(fā)射物質(zhì)包括氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)和氙(Xe)等惰性氣體以及鈉(Na)、銫(Cs)、汞(Hg)和鎘(Cd)等金屬蒸氣。光輻射幾乎總是來(lái)自于單個(gè)原子或離子，而不是來(lái)自于分子。在某些情況下，為了獲得更多的譜線或通過(guò)能量轉(zhuǎn)移過(guò)程來(lái)提高性能，這些物種混合在一起。每條譜線的輻射可以認(rèn)為是準(zhǔn)單色的，通常用一個(gè)波長(zhǎng)來(lái)定義，精確到1nm的微小部分。這導(dǎo)致了一定程度的時(shí)間相干性(但相干長(zhǎng)度往往遠(yuǎn)低于1厘米)，而空間相干性一般相當(dāng)?shù)汀Ｔ谀承?yīng)用中，人們用光學(xué)帶通濾波器隔離特定的光線，通常用單色儀或某種類(lèi)型的干涉濾波器。
下表列出了標(biāo)準(zhǔn)譜線的波長(zhǎng)，并指出產(chǎn)生這些波長(zhǎng)的光譜燈的種類(lèi)。這些只是一些特別常見(jiàn)的光線；許多其他光線都有光譜燈可用。
表1:光學(xué)中常用的光譜線表，所有光譜線都可以由光譜燈產(chǎn)生。
操作原理
光譜燈基本上總是具有低氣壓的氣體放電燈，從而在很大程度上避免了壓力展寬（基于原子或離子發(fā)射期間頻繁碰撞的光譜展寬）。這樣，人們通常可以在幾條譜線上獲得光發(fā)射。
原則上，人們可以稱(chēng)這種燈為弧光燈，因?yàn)樗鼈冇糜谶B續(xù)波工作。然而，它們不與電弧放電一起工作，而是與低溫輝光放電一起工作。工作電流通常在較低的毫安范圍內(nèi)，而大功率弧光燈通常在幾安培下工作。
燈中的發(fā)射體積通常保持相對(duì)較小，因?yàn)閷?duì)于許多應(yīng)用來(lái)說(shuō)，人們無(wú)論如何只能利用來(lái)自相對(duì)較小區(qū)域的光。這意味著電極相對(duì)靠近，并且工作電壓低于長(zhǎng)弧光燈。
通常，實(shí)際的燈殼被集成到另一個(gè)玻璃燈殼中，該玻璃燈殼通常為近似圓柱形。這有助于為用戶(hù)提供額外的防觸電保護(hù)，并保護(hù)燈具免受短路和觸摸的傷害。
展開(kāi) PVD 鍍層在熱沖壓模具中的應(yīng)用
PVD 俗稱(chēng)物理氣相沉積，其基本原理是利用加熱、離子轟擊或者輝光放電等物理方式將材料源表面氣化成原子、離子或分子等，并沉積到襯底表面形成涂層。
離子滲氮+PVD 過(guò)程
現(xiàn)對(duì)拉傷部位的模具鑲塊(圖1)進(jìn)行離子滲氮加PVD 處理，模具鑲塊材質(zhì)為DIEVAR，回火硬度為50 ～52HRC， 鑲塊離子滲氮溫度520℃，時(shí)間為4 ～8h，滲氮層厚度約100μm，滲氮后如圖2 所示。PVD 涂層材質(zhì)為T(mén)iAlN，厚度4 ～5μm。PVD 采用多弧離子鍍，PVD 溫度450℃，時(shí)間4 ～6h，PVD 后如圖3 所示，PVD 后模具鑲塊呈灰黑色，表面粗糙度為0.12μm。滲氮加PVD 流程如圖4 所示。
圖1 鑲塊滲氮前
圖2 鑲塊滲氮后
圖3 鑲塊PVD 后
圖4 離子滲氮+PVD 工藝流程
對(duì)PVD 后的鑲塊進(jìn)行熱沖壓成形，零件板材為Al-Si 涂層板，加熱溫度930℃，加熱時(shí)間380s，零件入模溫度750℃。對(duì)比相同位置未做PVD 和做PVD的鑲塊，可以看出Al-Si 涂層板熱沖壓模具在沒(méi)有PVD 之前，模具表面有劃痕，模具表面有局部地方有鋁硅涂層附著，如圖5 中的整體鑲塊和圖6 中的R 角區(qū)域。PVD之后，經(jīng)過(guò)600沖次，模具表面基本無(wú)劃痕，但粘鋁范圍增大如圖7 中的整體鑲塊和圖8 中的R 角區(qū)域。研磨拋光后粘鋁層可以除掉，PVD 層仍保留在模具鑲塊上。
熱沖壓成形對(duì)模具鑲塊的冷卻速率極為敏感。一般模具在進(jìn)行PVD 之后，熱傳導(dǎo)系數(shù)會(huì)降低。現(xiàn)對(duì)PVD 的模具進(jìn)行熱成像觀察，觀察Al-Si 涂層熱沖壓零件在PVD 前后的溫度變化，如圖9、圖10 所示。模具PVD 之后，熱成形模具的冷卻速率降低，零件PVD 之后的出模溫度比未做PVD 的高出約50℃。
展開(kāi) 
Nat.Commun.：在受激CO2中將被自然氧化或腐蝕的鎂合金表面轉(zhuǎn)化為耐蝕防護(hù)層
【小結(jié)】
該工作提出了一種將氧化/氫化物薄膜或鎂合金表面的腐蝕產(chǎn)物碳化為致密的MgCO3保護(hù)層的方法：可通過(guò)高能電子束或室溫下輝光放電激活二氧化碳參與的反應(yīng)。無(wú)需額外的加熱或預(yù)處理，使得此方法有望對(duì)小尺寸或復(fù)雜形狀的鎂合金工件進(jìn)行防護(hù)，還可以拯救已被腐蝕但仍未失效的部分。使用原位環(huán)境透射電鏡(E-TEM)技術(shù)，完整的表面處理過(guò)程得以被記錄下來(lái)。后續(xù)的水浸測(cè)試證明了MgCO3對(duì)基底金屬較強(qiáng)的保護(hù)性。原位力學(xué)測(cè)試表明薄的MgCO3膜與其脆性塊體陶瓷不同，它既有足夠的形變能力，還有著優(yōu)異的基質(zhì)附著力，在提高微納尺度金屬鎂耐蝕性的同時(shí)，也優(yōu)化了其力學(xué)性能。
文獻(xiàn)鏈接：Turning a native or corroded Mg alloy surface into an anti-corrosion coating in excited CO2（Nat.Commun，2018，DOI：10.1038/s41467-018-06433-5）
【團(tuán)隊(duì)介紹】
該工作是單智偉教授領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)——微納尺度材料行為研究中心（CAMPNANO）主要完成的。中心是以材料科學(xué)與工程一級(jí)國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科和西安交大金屬材料強(qiáng)度國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為依托，以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的核心研究領(lǐng)域-微納尺度材料的結(jié)構(gòu)與性能為主要研究方向，以國(guó)際領(lǐng)先的原位、定量、動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)為主要工具，輔助以現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)模擬和理論計(jì)算，努力打造出世界一流的研究平臺(tái)。目標(biāo)是和本領(lǐng)域的世界同行們一起系統(tǒng)定量地構(gòu)筑起微納尺度材料的知識(shí)理論體系，為其規(guī)模化的工業(yè)化應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的理論根基和方法論的指導(dǎo)；同時(shí)面向國(guó)家重大需求，培養(yǎng)出一大批基礎(chǔ)扎實(shí)，素質(zhì)全面，具備獨(dú)立科研與創(chuàng)新能力的國(guó)際通用人才，發(fā)明和發(fā)展一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專(zhuān)利和技術(shù)。
展開(kāi) 詳談：提高模具使用壽命的實(shí)用方法
② 離子氮化：將待處理的模具放在真空容器中，充以一定壓力的含氮?dú)怏w(如氮或氮、氫混合氣)，然后以被處理模具作陰極，以真空容器的罩壁作陽(yáng)極，在陰陽(yáng)極之間加400～600伏的直流電壓，陰陽(yáng)極間便產(chǎn)生輝光放電，容器里的氣體被電離，在空間產(chǎn)生大量的電子與離子。在電場(chǎng)的作用下，正離子沖向陰極，以很高速度轟擊模具表面，將模具加熱。離能正離子沖入模具表面，獲得電子，變成氮原子被模具表面吸收，并向內(nèi)擴(kuò)散形成氮化層。應(yīng)用離子氮化法可提高模具的耐磨性和疲勞強(qiáng)度。
③ 點(diǎn)火化表面強(qiáng)化：這是一種直接利用電能的高能量密度對(duì)模具表面進(jìn)行強(qiáng)化處理的工藝。它是通過(guò)火花放電的作用，把作為電極的導(dǎo)電材料溶滲進(jìn)金屬工件表層，從而形成合金化的表面強(qiáng)化層，使工作表面的物理、化學(xué)性能和機(jī)械性能得到改善。例如采用WC、TiC等硬質(zhì)合金電極材料強(qiáng)化高速鋼或合金工具鋼表面，可形成顯微硬度HV1100以上的耐磨、耐蝕和具有紅硬性的強(qiáng)化層，使模具的使用壽命明顯得到提高。點(diǎn)火花表面強(qiáng)化的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便，處理后的模具耐磨性提高顯著;缺點(diǎn)是強(qiáng)化表面較粗糙，強(qiáng)化層厚度較薄，強(qiáng)化處理的效率低。
④ 滲硼：由于滲硼層具有良好的紅硬性、耐磨性，通過(guò)滲硼能顯著提高模具表面硬度(達(dá)到HV1300～2000)和耐磨性，可廣泛用于模具表面強(qiáng)化，尤其適用于處理在磨粒磨損條件下的模具。但滲硼層往往存著較大的脆性，這也限制了它的應(yīng)用。
⑤ TD熱處理：在空氣爐或鹽槽中放入一個(gè)耐熱鋼制的坩堝，將硼砂放入坩堝加熱熔化至800℃～1200℃，然后加入相應(yīng)的碳化物形成粉末(如鈦、鋇、鈮、鉻)，再將鋼或硬質(zhì)合金工件放入坩堝中浸漬保溫1～2小時(shí)，加入元素將擴(kuò)散至工件表面并與鋼中的碳發(fā)生反應(yīng)形成碳化物層，所得到的碳化物層具有很高的硬度和耐磨性。
展開(kāi) 【講解】油浸變壓器的運(yùn)行維護(hù)需要注意什么？
（3）外界氣候影響造成的放電聲，如大霧天、雪天造成套管處電暈放電或輝光放電，呈現(xiàn)“嘶嘶”、“嗤嗤”聲，夜間可見(jiàn)藍(lán)色小火花。
（4）鐵芯故障和繞組故障也能引起異音。所以說(shuō)引起異音的原因多且復(fù)雜，需要我們?cè)趯?shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷引起異音的原因。
3、檢查變壓器大蓋螺絲齊全，不滲油。器身散熱管完整、不臟、不滲油、不變形。放油閥禁閉、不滲油。這些部位的檢查主要以不滲油為主。
因?yàn)闈B油能引起油面的下降，給我們判斷變壓器故障造成誤導(dǎo)。檢查1、2次接線柱及套管瓷瓶螺絲無(wú)松動(dòng)、變形、發(fā)熱、閃絡(luò)，無(wú)灰塵、裂紋、滲油。出現(xiàn)閃絡(luò)的主要原因有：
（1）套管表面過(guò)臟、
（2）高壓套管制造不良、
（3）系統(tǒng)出現(xiàn)內(nèi)部或外部過(guò)電壓。套管出現(xiàn)裂紋會(huì)使絕緣強(qiáng)度降低，造成絕緣的進(jìn)一步損壞，直至全部擊穿。
展開(kāi) 淺談?dòng)徒儔浩鞯倪\(yùn)行維護(hù)
（3）外界氣候影響造成的放電聲，如大霧天、雪天造成套管處電暈放電或輝光放電，呈現(xiàn)“嘶嘶”、“嗤嗤”聲，夜間可見(jiàn)藍(lán)色小火花。
（4）鐵芯故障和繞組故障也能引起異音。所以說(shuō)引起異音的原因多且復(fù)雜，需要我們?cè)趯?shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷引起異音的原因。
3、檢查變壓器大蓋螺絲齊全，不滲油。器身散熱管完整、不臟、不滲油、不變形。放油閥禁閉、不滲油。這些部位的檢查主要以不滲油為主。
因?yàn)闈B油能引起油面的下降，給我們判斷變壓器故障造成誤導(dǎo)。檢查1、2次接線柱及套管瓷瓶螺絲無(wú)松動(dòng)、變形、發(fā)熱、閃絡(luò)，無(wú)灰塵、裂紋、滲油。出現(xiàn)閃絡(luò)的主要原因有：
（1）套管表面過(guò)臟、
（2）高壓套管制造不良、
（3）系統(tǒng)出現(xiàn)內(nèi)部或外部過(guò)電壓。套管出現(xiàn)裂紋會(huì)使絕緣強(qiáng)度降低，造成絕緣的進(jìn)一步損壞，直至全部擊穿。裂紋中的水結(jié)冰也可能將套管脹裂。
4、防爆筒玻璃或橡膠無(wú)破損，防爆筒主要是起安全閥的作用。當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，電弧或過(guò)電流產(chǎn)生的熱量使變壓器油發(fā)生分解，產(chǎn)生大量高壓氣體。
使油箱承受巨大壓力，嚴(yán)重時(shí)可能使油箱變形甚至破裂，將可燃性油噴灑滿(mǎn)地。防爆筒在這種情況下動(dòng)作排出故障產(chǎn)生的高壓氣體和油，以減輕和解除油箱所承受的壓力。
5、檢查呼吸器內(nèi)硅膠的顏色。呼吸器是提供變壓器在溫度變化時(shí)內(nèi)部氣體出入的通道，解除正常運(yùn)行中因溫度變化產(chǎn)生對(duì)油箱對(duì)壓力，硅膠就是起著對(duì)吸進(jìn)氣體去潮氣的作用。
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