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新工科背景下近代物理实验教学改革与实践
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作者 陈靖 孔勇发 +1 位作者 徐音 陈宗强 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第1期174-179,共6页
以任务驱动式教学模式为核心,提高新工科创新型、应用型人才的物理实验综合素养。通过教学内容的重构、教学方法的改革、评价方式的优化等全面的教学改革与实践,将物理知识与工科相关的科学前沿相结合,充分体现物理实验是新工科研究基... 以任务驱动式教学模式为核心,提高新工科创新型、应用型人才的物理实验综合素养。通过教学内容的重构、教学方法的改革、评价方式的优化等全面的教学改革与实践,将物理知识与工科相关的科学前沿相结合,充分体现物理实验是新工科研究基础的特征,使学生具备多学科交叉融合实验的能力,为未来培养多元化、创新型卓越工程人才提供支撑。同时,改革也促进了教学团队的教学水平提升,获得师生双向满意的教学效果。 展开更多
关键词 近代物理实验 任务驱动教学模式 实验教学改革
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第21届亚洲物理奥林匹克竞赛虚拟实验第1题的介绍与解答
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作者 刘丽飒 惠王伟 +2 位作者 张春玲 王槿 孔勇发 《物理实验》 2024年第1期34-41,共8页
介绍了2021年亚洲物理奥林匹克竞赛的虚拟实验题目“悬臂梁弹性”,给出了竞赛组织者公布的标准解答与软件实际操作结果.微悬臂梁传感广泛应用于纳米材料的力热性质检测,本虚拟实验模拟了各种抖动因素对微悬臂梁传感的影响,利用单层和双... 介绍了2021年亚洲物理奥林匹克竞赛的虚拟实验题目“悬臂梁弹性”,给出了竞赛组织者公布的标准解答与软件实际操作结果.微悬臂梁传感广泛应用于纳米材料的力热性质检测,本虚拟实验模拟了各种抖动因素对微悬臂梁传感的影响,利用单层和双层微悬臂梁实现了对纳米结构应力、温度、分子吸附力的检测,对国内相关虚拟仪器设计、中学竞赛以及大学虚拟实验教学具有借鉴意义. 展开更多
关键词 微悬臂梁 纳米传感器 亚洲物理奥林匹克竞赛 虚拟实验
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启发式的多层次居家物理实验设计探索 被引量:21
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作者 王槿 朱江 +11 位作者 李文华 惠王伟 文小青 张春玲 刘丽飒 李强 刘东奇 牛紫平 钱钧 姚江宏 孔勇发 孙骞 《物理实验》 2020年第4期31-37,共7页
居家实验是特殊疫情时期应对基础物理实验教学困境的有效途径.进行多层次的启发式教学设计,是保障学生"停课不停学"、教师"停课不停教",形成特殊时期的师生共同体的必要因素.启发式的居家实验命题设计贯穿于全实验... 居家实验是特殊疫情时期应对基础物理实验教学困境的有效途径.进行多层次的启发式教学设计,是保障学生"停课不停学"、教师"停课不停教",形成特殊时期的师生共同体的必要因素.启发式的居家实验命题设计贯穿于全实验过程中,包括命题、选材、实验设计、数据处理方式和实验优化.以光学为例,介绍了现阶段光学居家实验的内容.在居家实验教学过程中课程育人作用不能忽视.启发式的实验教学不能照本宣科,需要实验教师积极探索.特殊时期的实验教学,亦对实验师资建设、实验室建设和课程建设等提出了有效启示. 展开更多
关键词 基础物理实验 居家实验 多层次 启发式
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拉伸法制备微纳光纤的设计与研究
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作者 陈思雨 陈宗强 孔勇发 《物理实验》 2024年第1期47-51,58,共6页
微纳光纤通常采用光纤拉锥法制备.对原有装置进行改进,增加电机和控制器搭建火焰加热电机拉伸法制备微纳光纤的实验平台,实现了微纳光纤的自动化制备.探究了光纤直径与拉伸距离、拉伸速度、火焰高度等的关系.理论推导出单侧拉伸过程中... 微纳光纤通常采用光纤拉锥法制备.对原有装置进行改进,增加电机和控制器搭建火焰加热电机拉伸法制备微纳光纤的实验平台,实现了微纳光纤的自动化制备.探究了光纤直径与拉伸距离、拉伸速度、火焰高度等的关系.理论推导出单侧拉伸过程中锥区直径与拉伸长度的关系,通过对不同速度下锥区形状的测量,解释了拉伸速度影响光纤直径的原因. 展开更多
关键词 微纳光纤 拉伸法 锥区形貌
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晶格中的缺陷与材料发光性质关系研究进展 被引量:2
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作者 张盼 白宇星 +3 位作者 武莉 孔勇发 张毅 许京军 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1361-1379,共19页
发光材料的优化与改善一直是相关领域研究的热点。形成于晶体生长/制备过程中的晶格缺陷与载流子迁移存在密切关联,可通过人工调控缺陷的方式对载流子的迁移进行调控,进而改善其发光性能,这对发光材料的开发与应用具有重要意义。研究发... 发光材料的优化与改善一直是相关领域研究的热点。形成于晶体生长/制备过程中的晶格缺陷与载流子迁移存在密切关联,可通过人工调控缺陷的方式对载流子的迁移进行调控,进而改善其发光性能,这对发光材料的开发与应用具有重要意义。研究发现,通过在特定三维网状结构中掺杂过渡或稀土金属离子,因不等价阳离子取代而产生的相应点缺陷,不仅可以有效促进变价激活离子的价态降低,而且还会协同本征缺陷形成功能性陷阱能级,实现载流子的存储和在外界激励下响应的动态平衡,进而改善材料的发光性能甚至带来新的发光特性。本文较系统地梳理了点缺陷与样品发光性能之间的内在耦合机制和调控方式,以期对后续新型光电功能晶态材料的研发和探索提供有意义的启示。 展开更多
关键词 晶格缺陷 自还原 热稳定性 长余辉发光 应力发光
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Ce^3+在Ba2ZnB2O6中的晶体学格位及其发光性能研究 被引量:1
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作者 易欢 武莉 +2 位作者 武丽伟 孔勇发 许京军 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1450-1457,共8页
通过高温固相法合成了Ba_2ZnB_2O_6∶Ce^(3+)蓝色荧光粉。通过XRD、Rietveld结构精修、激发和发射光谱、荧光衰减曲线以及变温荧光光谱等,对荧光粉的晶体结构和发光性能进行了研究。结果表明:Ce^(3+)的掺入并未对基质的晶格结构产生影响... 通过高温固相法合成了Ba_2ZnB_2O_6∶Ce^(3+)蓝色荧光粉。通过XRD、Rietveld结构精修、激发和发射光谱、荧光衰减曲线以及变温荧光光谱等,对荧光粉的晶体结构和发光性能进行了研究。结果表明:Ce^(3+)的掺入并未对基质的晶格结构产生影响,在350 nm近紫外光激发下,Ba_2ZnB_2O_6∶x Ce^(3+)的发射峰为位于430 nm的不对称的宽谱,最佳掺杂浓度为x=0.01,Ce^(3+)在Ba_2ZnB_2O_6晶格中占据Ba1和Ba3两种格位,随掺杂浓度升高更倾向于占据Ba3位。Ce^(3+)的择优占位使荧光粉的发光由蓝光向蓝绿色区域发生了明显的漂移。 展开更多
关键词 荧光粉 光致发光 Ba2ZnB2O6∶Ce3+ 晶体学格位
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运动声源的多普勒效应——第22届亚洲物理奥林匹克竞赛实验试题第二题介绍与解析
7
作者 钱钧 张春玲 +7 位作者 李文华 赵明刚 刘丽飒 惠王伟 王槿 张天浩 孔勇发 宋峰 《物理与工程》 2023年第4期26-30,35,共6页
第22届亚洲物理奥林匹克竞赛实验试题共两道,其中第二道是声学黑匣子。该题目是一道虚拟实验题目,在二维平面上通过探测器对于运动声源的频率信号探测,判断声源的初始位置以及相关运动学参数等。该题目设计新颖,解法巧妙,综合了声波的... 第22届亚洲物理奥林匹克竞赛实验试题共两道,其中第二道是声学黑匣子。该题目是一道虚拟实验题目,在二维平面上通过探测器对于运动声源的频率信号探测,判断声源的初始位置以及相关运动学参数等。该题目设计新颖,解法巧妙,综合了声波的传播与测量、声学多普勒效应等相关知识。在疫情形势下,非常适合物理专业学生进行线上虚拟实验学习。本文详细介绍了竞赛试题的内容,并给出试题的分析和解答。 展开更多
关键词 亚洲物理奥林匹克竞赛 多普勒效应 声学 虚拟实验
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第22届亚洲物理奥林匹克竞赛实验试题1的介绍与解答
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作者 惠王伟 王槿 +2 位作者 刘丽飒 宋峰 孔勇发 《物理实验》 2023年第1期32-38,共7页
第22届亚洲物理奥林匹克竞赛实验试题1为磁学黑盒子(Magnetic black box),试题利用智能手机中的磁力计测量磁感应强度随时间的变化,从而研究磁铁在无磁性空心管中的运动及空心管的材料.本文详细介绍了实验试题1的内容,并给出详细解答.
关键词 亚洲物理奥林匹克竞赛 磁学黑盒子 磁力计 远程虚拟考试 居家实验
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第22届亚洲物理奥林匹克竞赛理论第3题介绍与解答 被引量:1
9
作者 李文华 刘丽飒 +3 位作者 惠王伟 钱钧 宋峰 孔勇发 《物理与工程》 2023年第3期115-119,共5页
第22届亚洲物理奥林匹克竞赛理论部分共三道题目,第三题主要围绕瑞利散射的推导路线展开,考查了偶极子振荡、光的传播以及量纲分析等知识点,本文主要对理论第三题的命题和解答进行介绍。
关键词 瑞利散射 量纲分析 偶极子振荡 亚洲物理奥林匹克竞赛
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铌酸锂晶体的缺陷结构
10
作者 刘宏德 王维维 +4 位作者 张中正 郑大怀 刘士国 孔勇发 许京军 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第3期355-371,共17页
铌酸锂是集电光、声光、压电和非线性等性能于一体的人工晶体,在光子学及光电子学等领域具有广泛的应用前景,被誉为“光学硅”或“光子学硅”。近年来随着基于薄膜铌酸锂的集成光子学的迅猛发展,铌酸锂晶体受到更加广泛的关注。然而铌... 铌酸锂是集电光、声光、压电和非线性等性能于一体的人工晶体,在光子学及光电子学等领域具有广泛的应用前景,被誉为“光学硅”或“光子学硅”。近年来随着基于薄膜铌酸锂的集成光子学的迅猛发展,铌酸锂晶体受到更加广泛的关注。然而铌酸锂是一种典型的非化学计量比晶体,其含有大量的本征缺陷,严重影响了晶体性能;同时,铌酸锂晶格对众多杂质离子都有良好的固溶性,而且晶体的性质随着杂质离子的种类和浓度不同产生显著变化。如同单晶硅等半导体材料的缺陷工程,缺陷已经并且必将继续对晶体的性能及铌酸锂集成光子学产生重要影响。本文对铌酸锂晶体的缺陷结构做了一个简要的回顾,尤其是近期涉及薄膜铌酸锂晶体的相关内容,涵盖了本征缺陷结构、非本征缺陷结构、缺陷结构的表征、缺陷结构的理论计算、缺陷结构与晶体性能的构效关系等方面,以期对当前的铌酸锂集成光子学研究贡献微薄之力。 展开更多
关键词 铌酸锂 缺陷结构 薄膜铌酸锂 集成光子学 构效关系
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第52届国际物理奥林匹克竞赛理论第3题介绍与解答
11
作者 李文华 王槿 +2 位作者 宋峰 张天浩 孔勇发 《物理与工程》 2023年第6期110-115,共6页
第52届国际物理奥林匹克竞赛理论试题共三道,分别为永磁体(Permanent magnets)、詹姆斯韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)和比例法则(Scaling laws)。考试采用远程线上形式进行。文章主要对理论第三题的命题和解答进行介绍,... 第52届国际物理奥林匹克竞赛理论试题共三道,分别为永磁体(Permanent magnets)、詹姆斯韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)和比例法则(Scaling laws)。考试采用远程线上形式进行。文章主要对理论第三题的命题和解答进行介绍,并对题目间的联系以及所有获奖选手的答题情况进行了简要分析。 展开更多
关键词 标度律 力矩平衡 表面张力 相对论 阻尼振荡 国际物理奥林匹克竞赛
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第22届亚洲物理奥林匹克竞赛理论部分第2题试题与解答
12
作者 张思遥 王槿 +4 位作者 张天浩 董校 宋峰 刘丽飒 孔勇发 《物理与工程》 2023年第2期13-17,23,共6页
第22届亚洲物理奥林匹克竞赛理论试题共三道,其中第二道题为相变的力学模型(A Mechanical Model for Phase Transitions)。该试题以朗道相变理论为背景,研究旋转的环上小球的运动,建立并分析相变的力学模型。本文介绍了该试题内容及解答... 第22届亚洲物理奥林匹克竞赛理论试题共三道,其中第二道题为相变的力学模型(A Mechanical Model for Phase Transitions)。该试题以朗道相变理论为背景,研究旋转的环上小球的运动,建立并分析相变的力学模型。本文介绍了该试题内容及解答,并对试题和选手作答情况进行了简要分析。 展开更多
关键词 亚洲物理奥林匹克竞赛 朗道二级相变 相变 IYPT
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掺镁铌酸锂晶体抗光折变微观机理研究 被引量:12
13
作者 孔勇发 李兵 +11 位作者 陈云琳 黄自恒 陈绍林 张玲 刘士国 许京军 阎文博 刘宏德 王岩 谢翔 张万林 张光寅 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期40-44,共5页
研究了掺镁掺铁铌酸锂晶体的紫外、可见及红外光谱 ,首次发现当掺镁量超过通常所说的阈值 (第一阀值 )时 ,Fe3+ 离子和部分Fe2 + 离子的晶格占位由锂位变为铌位 ,但仍有部分Fe2 + 离子留在锂位 .晶体缺陷化学分析表明 ,继续增加掺镁量 ... 研究了掺镁掺铁铌酸锂晶体的紫外、可见及红外光谱 ,首次发现当掺镁量超过通常所说的阈值 (第一阀值 )时 ,Fe3+ 离子和部分Fe2 + 离子的晶格占位由锂位变为铌位 ,但仍有部分Fe2 + 离子留在锂位 .晶体缺陷化学分析表明 ,继续增加掺镁量 ,占锂位的Fe2 + 离子数将逐渐减少 ;当掺镁量达到另一个适当的值 (第二阀值 )时 ,全部Fe2 + 都占铌位 ,晶体的抗光折变能力空前提高 ,这种现象称作双阈值效应 . 展开更多
关键词 掺镁 铌酸锂晶体 抗光折变 微观机理 吸收光谱 双阈值效应
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结构陶瓷的摩擦磨损 被引量:11
14
作者 孔勇发 龚江宏 杨正方 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 1998年第6期32-38,共7页
本文综述了目前国内外结构陶瓷摩擦磨损的研究现状,重点评述了外部因素(主要包括摩擦方式、环境、负载、滑动速度、温度及时间等)对陶瓷摩擦磨损的影响,内部因素(主要有硬度、强度、韧性、弹性模量、粒径、气孔率、晶界相等)与磨... 本文综述了目前国内外结构陶瓷摩擦磨损的研究现状,重点评述了外部因素(主要包括摩擦方式、环境、负载、滑动速度、温度及时间等)对陶瓷摩擦磨损的影响,内部因素(主要有硬度、强度、韧性、弹性模量、粒径、气孔率、晶界相等)与磨损量的关系及描述断裂磨损过程的各种模型,并就目前结构陶瓷摩擦磨损研究中的一些问题和热点进行了简要的讨论。 展开更多
关键词 结构陶瓷 摩擦 磨损 断裂 磨损 陶瓷
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优良全息光折变存储材料—双掺铌酸锂晶体 被引量:4
15
作者 孔勇发 许京军 +15 位作者 李冠告 黄自恒 陈绍林 李兵 陈云琳 张玲 刘士国 阎文博 刘宏德 王岩 孙骞 张心正 张国权 黄晖 张万林 张光寅 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期310-313,共4页
我们生长与后处理了一系列双掺铌酸锂晶体 ,通过光折变存储性能的测试 ,在这些晶体中 ,我们发现了三种双掺晶体 :LN :Fe ,Mg ;LN∶Fe ,In ;LN∶Fe,Zn ,它们具有优良的光折变存储性能 ,即高衍射效率 (高达 6 0~ 80 %)、快光折变响应 (... 我们生长与后处理了一系列双掺铌酸锂晶体 ,通过光折变存储性能的测试 ,在这些晶体中 ,我们发现了三种双掺晶体 :LN :Fe ,Mg ;LN∶Fe ,In ;LN∶Fe,Zn ,它们具有优良的光折变存储性能 ,即高衍射效率 (高达 6 0~ 80 %)、快光折变响应 (比LN∶Fe晶体缩短了一个数量级 )、和强抗光散射能力 (比LN∶Fe提高近两个数量级 )。我们还系统地研究了光强阈值效应与全息写入的关系以及全息写入与入射光强的关系 ,发现在光强阈值附近耦合强度有一最大值 ,从而提出了最佳写入光强的概念。另外 ,全息光栅热固定研究还显示 ,双掺铌酸锂晶体比单掺Fe的铌酸锂晶体具有更优良的热固定性质 :快固定时间、高固定效率、长固定寿命等。 展开更多
关键词 全息光折变存储材料 双掺铌酸锂晶体 光折变 光存储
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掺锆铌酸锂系列晶体 被引量:4
16
作者 孔勇发 刘士国 +3 位作者 刘宏德 陈绍林 张玲 许京军 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期111-116,共6页
本文简介了掺锆铌酸锂系列晶体的研究进展,包括单掺锆铌酸锂、锆铁双掺铌酸锂、锆铁锰及锆铜铈三掺铌酸锂。掺锆铌酸锂晶体不但在可见波段具有远优于掺镁铌酸锂的抗光损伤能力,即使在近紫外波段,也拥有其它掺杂晶体所不具备的抗光损伤... 本文简介了掺锆铌酸锂系列晶体的研究进展,包括单掺锆铌酸锂、锆铁双掺铌酸锂、锆铁锰及锆铜铈三掺铌酸锂。掺锆铌酸锂晶体不但在可见波段具有远优于掺镁铌酸锂的抗光损伤能力,即使在近紫外波段,也拥有其它掺杂晶体所不具备的抗光损伤性能。锆铁双掺铌酸锂晶体兼有高光折变灵敏度和高光折变衍射效率的性质。锆铁锰和锆铜铈三掺铌酸锂晶体不但能够实现非挥发存储,其光折变响应速度及灵敏度都较铁锰和铜铈双掺晶体有大幅提高。这些实验结果表明,掺锆铌酸锂有望成为出色的非线性光学晶体。 展开更多
关键词 铌酸锂 抗光损伤 光折变
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近化学计量比掺镁铌酸锂晶体的抗光折变性能(英文) 被引量:3
17
作者 孔勇发 许京军 +6 位作者 刘宏德 王岩 阎文博 谢翔 黄自恒 陈绍林 张光寅 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期586-590,共5页
应用气相传输平衡技术 ,我们获得了 3种近化学计量比掺镁铌酸锂晶体 ,晶体的掺镁量接近我们以前提出的第二阈值。在我们实验室所能达到的最大光强 2 6MW/cm2 照射下 ,在所有近化学计量比掺镁铌酸锂晶片中没有观察到光斑畸变 ,该光强比... 应用气相传输平衡技术 ,我们获得了 3种近化学计量比掺镁铌酸锂晶体 ,晶体的掺镁量接近我们以前提出的第二阈值。在我们实验室所能达到的最大光强 2 6MW/cm2 照射下 ,在所有近化学计量比掺镁铌酸锂晶片中没有观察到光斑畸变 ,该光强比同成分铌酸锂晶体所能承受的光强高 6个量级 ,为目前已报道的铌酸锂晶体之最。应用双光束全息写入法测得掺 1.0mol%Mg近化学计量比铌酸锂晶体的光折变饱和值仅有 4 .6× 10 -7,比同成分铌酸锂晶体小两个量级 ,从已有实验数据推测 ,该晶体的抗光折变能力应当比同成分铌酸锂晶体高 9个量级以上。 展开更多
关键词 近化学计量比 抗光折变性 掺镁铌酸锂晶体 气相传输平衡技术
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四价掺杂铌酸锂晶体 被引量:2
18
作者 孔勇发 刘士国 +1 位作者 刘宏德 许京军 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期181-183,187,共4页
综述了四价掺杂(包括铪和锆)铌酸锂晶体的研究进展.掺铪铌酸锂晶体具有与掺镁铌酸锂晶体相似的抗光折变性能,而掺锆铌酸锂晶体的抗光折变性能远优于掺镁铌酸锂晶体.铪铁双掺与锆铁双掺铌酸锂晶体兼有高光折变灵敏度和高光折变衍射效率... 综述了四价掺杂(包括铪和锆)铌酸锂晶体的研究进展.掺铪铌酸锂晶体具有与掺镁铌酸锂晶体相似的抗光折变性能,而掺锆铌酸锂晶体的抗光折变性能远优于掺镁铌酸锂晶体.铪铁双掺与锆铁双掺铌酸锂晶体兼有高光折变灵敏度和高光折变衍射效率的性质.并且在掺杂量超过阈值时,铪离子和锆离子在铌酸锂晶体中都具有接近于1的有效分凝系数.这些实验结果表明,四价掺杂铌酸锂有望成为出色的非线性光学晶体. 展开更多
关键词 铌酸锂 掺铪 掺锆
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莫来石陶瓷的摩擦磨损特性 被引量:2
19
作者 孔勇发 杨正方 +2 位作者 张万林 龚江宏 张光寅 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 1999年第4期28-32,共5页
采用环-块式摩擦副,研究了自相配莫来石陶瓷在不同的介质和载荷下的摩擦磨损特性。试验结果显示,莫来石陶瓷以水为介质时在20N、以机油为介质时在1000N附近存在磨损突变。磨损突变前主要的磨损机理为塑性变形和犁耕;磨损突... 采用环-块式摩擦副,研究了自相配莫来石陶瓷在不同的介质和载荷下的摩擦磨损特性。试验结果显示,莫来石陶瓷以水为介质时在20N、以机油为介质时在1000N附近存在磨损突变。磨损突变前主要的磨损机理为塑性变形和犁耕;磨损突变后断裂磨损成为主要的磨损机理。机油为介质时,磨损率与载荷基本成线性关系;在以水为介质时,磨损突变前,这种关系更接近于0.40次幂。弹性模量和抗弯强度高、断裂韧性和硬度低的样品,其磨损率高。通过扫描电子显微镜形貌观察,发现在水为介质时。 展开更多
关键词 莫来石陶瓷 摩擦 磨损 磨损突变 陶瓷
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高倍率化学交联聚乙烯发泡材料的制备 被引量:4
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作者 李环环 王伟 +3 位作者 王鹏飞 龙国荣 张瑞林 孔勇发 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期112-115,共4页
采用自由发泡工艺研究了聚乙烯高倍率发泡材料的配方工艺,通过调整两种发泡剂复配比例、交联剂DCP的含量、EVA的添加量,研究这些因素对发泡材料倍率及性能的影响。经测试其性能能够满足产品的要求,且回弹性能优于30倍和35倍的XPE产品。
关键词 聚烯烃 高倍率 性能 发泡材料 成本
原文传递
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