陈燕俊[1]2001年在《贵金属层迭复合材料的制备工艺与界面研究》文中进行了进一步梳理随着电力系统对自动化水平及灵敏度要求的提高，以及电子工业产品的现代化，对电触头提出了愈来愈高的要求。采用贵金属及其合金材料，利用多层复合技术加工而成的复合电接触材料由于具有多功能、高性能、并节约贵金属等特点而得到人们的重视。本文采用轧制的方法制备了Ag/Cu层状复合材料并对其进行了扩散退火处理，测定了复合材料的界面结合性能，并重点探讨了轧制复合温度、退火温度、退火时间对复合板界面显微组织、力学性能及成分分布的影响。另外，本文也研究了滚焊复合工艺制备的Au/Ag/Cu叁层复合材料经扩散退火后的界面显微组织及界面成分分布。 对不同温度轧制的Ag/Cu复合材料进行的研究表明：Ag/Cu层状复合材料的界面性能取决于界面结合力与基体力学性能。复合后界面结合力越强，基体硬度越低，复层间硬度差别越小，材料的弯曲性能越好。350℃复合的试样具有较高的结合强度，复合温度过高易形成过厚的氧化层，严重损害结合性能。 轧制复合的试样经不同温度0.5h扩散处理后，对其界面结合性能进行了测试。结果显示：室温复合后经400℃扩散处理及350℃复合经2500℃扩散处理的加工工艺，可以使得Ag/Cu层状复合材料具有优良的结合性能。扩散处理温度过高易使晶粒过度粗化，并且界面会因Kirkendall效应而形成空洞，使得界面结合性能大幅下降。即使将扩散温度提高为800℃，进行反应扩散处理，也不能明显改善结合性能。 冷轧Ag/Cu复合板经700℃短时退火后，界面区会因原子的不等量扩散而产生空洞，导致结合性能的大幅降低，延长退火时间也不能有效改善这种状况。 对两种Au/Ag/Cu叁层复合试样进行了扩散退火处理，研究表明：元素Au在高温下短时退火便迅速扩散，并且高温退火会使复合板结合性能削弱。因此，退火工艺应选择较低的退火温度。
范晔[2]2015年在《热压轧制、热扩散对PtTi0.5Zr0.2/Ti迭层复合材料结构与性能的影响》文中研究指明铂基材料具有高的熔点,良好的热稳定性、抗氧化性、抗腐蚀性、高的高温强度性能以及生物相容性,在现代工业、国防科技和生物技术领域中得到广泛的应用。铂强度低、价格昂贵,限制了铂在工业和生物科技等领域上的应用。使用复合技术制备的铂基迭层复合材料可以在提高力学性能的同时节约贵重金属降低成本。本文采用热压结合和冷、温轧制复合技术,制备PtTi0.5Zr0.2/Ti金属基迭层复合材料,对其进行了高温扩散和中温热处理,借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱分析仪(EDS)、电子万能试验机和显微硬度计等检测手段研究了大变形轧制(90%以上)及热扩散处理对迭层复合材料组织结构和力学性能的影响,结果表明：(1)850℃C/2h热压+冷轧(中间退火)工艺制备的PtTi0.5Zr0.2/Ti迭层复合材料(PtTi0.5Zr0.2层厚141μm,Ti层厚8μm)比850℃/2h热压+200℃、300℃温轧获得的迭层复合材料层状组织变形更均匀、平直度更好；500℃/2h热压+冷轧(中间退火)工艺获得的PtTi0.5Zr0.2/Ti迭层复合材料层状组织连续性好且均匀平直,500℃/2h热压+500℃温轧(层厚比分别为14：8和20：8)获得的迭层复合材料组元金属层连续好但均匀性和平直度稍差。综合比较,500℃/2h热压+冷轧(中间退火)工艺获得的PtTiO.5ZrO.2/Ti迭层复合材料组元金属层连续性均匀性和平直度最好。850℃/2h热压+冷轧(中间退火)工艺下,大变形PtTi0.5Zr0.2/Ti迭层复合材料的平直度、连续性和均匀性均优于Pt/Ti迭层复合材料,说明Ti、Zr的微合金化使迭层复合材料的平直度、连续性和均匀性得到显着改善。(2)对PtTiO.5ZrO.2/Ti迭层复合材料进行高温扩散处理,从850℃到1400℃(1h),随着温度的上升,迭层复合材料中的Pt原子和Ti原子扩散反应逐渐加剧,Ti层和PtTi0.5Zr0.2层渐渐缩小直至消失,界面出现p-Ti相以及Ti3Pt、PtTi、Pt3Ti等金属间化合物层,随着温度升高,低熔点金属间化合物向高熔点金属间化合物转变,至1400℃界面中只有Pt3Ti和PtTi两种高熔点金属间化合物；从1h到7h(850℃C),随着扩散时间的延长,金属间化合物层逐渐增多,Ti层渐渐消失,而PtTi0.5Zr0.2层仍存在。从500℃到750℃(1h),500℃热压条件下的迭层复合材料从600℃开始出现明显的金属间化合物层,随着温度的上升,金属间化合物层厚度逐渐增加,与温度呈现线性递增趋势；从1h到5h(700℃),随着时间的延长,金属间化合物层厚度也逐渐增加,但增加幅度逐渐减小,说明热扩散中温度对金属间化合物生成的影响比时间对金属间化合物生成的影响更大。(3)500℃/2h热压+500℃温轧工艺制备的PtTi0.5Zr0.2/Ti迭层复合材料(厚度比为14：8)抗拉强度为676.8MPa,延伸率为9.6%,均高于500℃/2h热压+冷轧工艺制备的PtTi0.5Zr0.2/Ti迭层复合材料的抗拉强度和延伸率,更高于850℃/2h热压+冷轧工艺制备的PtTi0.5Zr0.2/Ti迭层复合材料的抗拉强度和延伸率；500℃/2h热压+500℃温轧工艺制备的PtTi0.5Zr0.2/Ti迭层复合材料(厚度比为20：8)抗拉强度为788.1MPa,延伸率为8.0%。冷轧条件下的加工态迭层复合材料经500℃/1h热扩散,抗拉强度和延伸率得到提高；温轧条件下的加工态迭层复合材料经500℃/1h热扩散,抗拉强度和延伸率降低；从500℃到750℃(1h),随着热扩散温度的上升,四种工艺条件下的迭层复合材料的抗拉强度均逐渐降低,延伸率均减小；从1h到5h(700℃),随着热扩散时间的延长,四种工艺条件下的迭层复合材料的抗拉强度均逐渐降低,延伸率均减小。四者比较,层厚比为20：8的迭层复合材料在500℃/2h热压+500℃温轧工艺条件下的抗拉强度最高,而层厚比为14：8的迭层复合材料在500℃/2h热压+500℃温轧工艺条件下的延伸率最大。
马慧娟[3]2015年在《累积迭轧制备Ni/Ti多层结构复合材料》文中研究指明金属层状复合材料可以改善单一金属材料许多性能上的不足,有显着的力学、电学、磁性特征。累积复合轧制(ARB)技术,已经被成功地用来生产大块且致密的多层结构复合材料,因为工艺简单、成本低廉等许多优点,越来越引起人们的关注,具有广阔的应用前景。本研究采用ARB法制备镍/钛多层结构复合板,利用扫描电镜、金相显微镜、拉伸机及显微硬度计对各种状态下Ni/Ti层状复合材料的界面、组织、性能进行观察、测量及分析。主要的研究结果有:复合轧制温度为400℃~500℃和压下量为50%时,复合材料板型平整,界面结合良好,力学性能较好。Ni/Ti复合材料经过ARB一至叁道次变形后,界面平直且结合良好,界面处没有扩散层;复合材料的抗拉强度提高,延伸率下降,硬度增加,且随着道次的增加变化显着,最大抗拉强度和延伸率分别为684MPa和16%。在低温(200℃~500℃)下热处理(0.5h~8h),镍层和钛层组织都是由纤维状组织变为等轴状组织,抗拉强度和硬度整体呈下降趋势。镍钛板低温轧制复合过程主要经历了表面裂口阶段和物理结合阶段,且随着温度(200℃~500℃)的升高,时间(0.5h~8h)的延长,界面结合强度提高,但没有金属间化合物形成。高温(800℃~930℃)热处理(3h~10h)后,形成了Ti Ni3、Ti Ni、Ti2Ni叁种金属间化合物,且随着温度的升高,时间的延长,各扩散层所形成的金属间化合物种类没有改变,只是厚度发生了变化,扩散层厚度最厚达到200.49um。
邙晓斌[4]2008年在《Ti/Al/C_f复合材料的制备》文中研究指明近年来随着C纤维生产成本的降低和性能的不断提高,C纤维作为金属基复合材料的增强相越来越受到人们的重视。目前国内外对C纤维增强Al基复合材料的研究较多,而对于C纤维增强Ti基复合材料的研究几乎没有报道,即使是对C纤维增强Al基复合材料的研究也多数集中在短纤维作为增强相时,对于连续长纤维和纤维布作为增强相时的研究非常少。本文探索了采用迭层热压结合的方法制备Ti/Al/Cf基复合材料的工艺,分析了不同条件下复合材料的界面结构特征以及界面反应产物的形成机理。由于碳纤维与金属基体润湿性能差,文中分别使用了原始状态的碳纤维、经过去胶处理的纤维、表面涂有树脂层的纤维以及镀镍碳纤维等作为增强相。通过分析发现,当采用原始状态的C纤维作为增强相时,纤维和金属基体的润湿性能较差,并且在纤维表面周围形成了Al4C3的反应产物,在金属Al、Ti之间形成了反应产物Al3Ti;当采用表面涂有树脂层的碳纤维作为增强相时,由于树脂挥发后残留物的存在,不仅影响了纤维之间的致密性,而且阻碍了金属基体向纤维内部的渗入,但是经过预先去胶处理后效果明显改善;当采用经过表面镀镍处理后的碳纤维作为增强相时,由于Ni层的存在阻止了碳纤维与金属Al的接触反应,在纤维和金属Al之间的界面处没有Al4C3的形成,取而代之的是Al3Ni相,此时在金属Al和Ti之间的反应产物Al3Ti仍然存在。通过不同处理状态的纤维之间的对比发现,经过镀镍处理后的纤维与金属基体的润湿性能的到了明显的改善,并且阻止了脆性界面产物Al4C3的形成,虽然在纤维和金属Al之间形成了Al3Ni的反应产物,但是由于二者微观结构上的差异,使得Al3Ni相对材料界面和性能的影响要明显小于Al4C3相。在研究Ti/Al/Cf复合材料的基础上,为了进一步分析C纤维和Al的界面反应及结合状态,本文采用挤压铸造方法制备了Cf/Al基复合材,分析了Cf/Al复合材料的微观组织结构并测量了复合材料的力学性能。对比各种不同形式的增强纤维,通过测试得出:采用镀镍C纤维束作为增强相时,复合材料的抗拉强度达到350MPa;采用未经过任何表面处理的原始C纤维布作为增强相时复合材料的抗拉强度为372MPa;采用经过去胶处理后的单向C纤维束作为增强相时复合材料的抗拉强度达到447MPa,这叁种复合材料的抗拉强度比原始的基体Al合金的平均抗拉强度177MPa均有大幅度提高,C纤维起到了良好的增强效果。本文的研究结果为后续开展C纤维增强Ti、Al基复合材料的研究奠定了良好的基础。
蒋义斌, 陈华鹏, 冯朋飞, 唐更生, 颜君波[5]2017年在《层状复合电触头材料制备技术研究进展》文中指出介绍了层状复合电触头材料的制备技术,包括爆炸复合法、热轧复合法、冷轧复合法、粉末压制复合法、滚焊复合法、冷镦复合法、电沉积法、热喷涂法、冷喷涂法等。综述了层状复合电触头材料的研究现状,并展望了层状复合电触头材料的发展趋势。
杨玉诚[6]2014年在《异质结纳米复合光催化材料的制备及性能研究》文中研究说明随着经济社会的不断发展,环境问题日益突出,尤其是水体的污染尤甚,半导体材料在一定波长的能量的辐照下能激发出具有氧化能力的空穴和具有还原能力的电子,把太阳能作为能量来源,使用半导体材料来净化水体污染物是近几十年研究最热门的方向。Ti02作为稳定,易得,无毒等成为研究得最多的一种半导体材料,但是由于其自身具有过大的禁带宽度,较低的量子效率,使得广泛的改善性的研究不断出现。本论文基于纳米复合材料的基本思路展开工作,我们使用自组装的高压静电纺丝设备制备了由导电高分子聚吡咯,TiO2, BiFeO3组份复合纳米光催化剂,以及首次利用SPS等离子体放电烧结技术处理P25,形成了C掺杂的金红石性TiO2,并扩展至可见光响应段。本论文主要有四部分工作：(1)采用自制的静电纺丝设备,通过结合原位氧化聚合法成功制备了PPy/Ag/TiO2的叁元复合纳米纤维,并对这种新颖的结构做了完整的分析,同时对其光电性质和光催化效果做了系统的研究。我们发现通过复合导电高分子聚吡咯PPy扩展了Ti02响应范围至可见光,增强了其可见光光催化效果,并提出该叁元复合体系的光生电子-空穴的传输机理。(2)通过使用静电纺丝结合共沉淀法制备的BiFeO3纳米颗粒进行一步混纺,制得以Ti02为基体,BiFeO3纳米颗粒镶嵌在其中的复合纳米纤维,通过实验证实复合BiFeOs纳米颗粒复合纳米纤维内部形成了大量的有TiO2与BiFeO3形成的异质结,并通过实验证实比例适当的复合纳米纤维明显的扩展了TiO2的光响应范围,结合BiFeO3和Ti02自身的能带位置提出了能带弯曲对光生载流子的不同作用。(3)通过结合静电纺丝,以及前面的工作,首次利用最简单的前驱体使用静电纺丝制备BiFeO3纳米纤维后,采用原位聚合的方法制备了不同比例的复合核壳结构的纳米纤维,并系统的分析了其结构,形貌特征,并通纳米颗粒的PPy/BiFeO3对比,证实纳米纤维状的复合光催化剂有更高量子效率,更好的可见光光催化性能。(4)首次采用等离子体烧结方法对P25光催化剂进行超短时间的热处理,实现了将P25的光电响应范围扩展至可见光,成功实现了P25在可见光下有效降解有机物,通过测试分析发现经过热处理后的P25转变成为C间隙位掺杂的金红石型Ti02,明显的降低了电子-空穴的复合率,氧空位的增加也提升了载流子浓度。
汪文旭[7]2015年在《黄铜—紫铜冷轧复合及退火工艺研究》文中研究表明镍黄铜具有塑性高、耐腐蚀、抗变色性能好等特点,在航海、武器装备、家用装饰和造币等方面应用广泛。本课题通过合金设计、组织观察和性能测试等研究了一种用于冷轧复合的新型镍黄铜,获得了材料成分、轧制工艺、退火制度等对材料力学性能的影响规律。通过改变轧制速度、轧制温度、压下率进行了单道次冷轧复合实验,获得了影响冷轧复合效果的关键参数,并研究了二次冷轧对复合界面结合强度的影响。通过改变退火温度、退火时间研究了退火工艺对复合界面的影响。取得以下主要结果:(1)随退火温度的升高和退火时间的延长,镍黄铜的硬度和强度先快速降低而后保持稳定,而塑性则呈现先快速升高然后基本保持稳定的趋势。合金在700℃X 1h退火条件下,延伸率达到62.5%,能满足轧制复合的要求。在15-35%范围内,随着锌含量的提高,黄铜延伸率有所上升。(2)冷轧复合时,轧制速度对轧制复合过程具有重要影响。随着轧制速度的降低,复合成功率显着提高。当压下率为75%左右,轧制速度(轧辊线速度)由1.1m/s降低到0.025m/s时,复合成功率由56.3%提高到100%。冷轧复合时,在较低温度适当加热坯料也有利于提高复合成功率。(3)冷轧复合时,单道次压下率是影响轧制复合过程的最重要因素之一。在50-86.3%范围内,研究了单道次压下率对复合效果的影响,结果表明当压下率高于68.5%时能够实现有效复合,随压下率的增加,复合界面趋向平直,界面结合强度增大。当压下率为75.3%时,700℃×1h退火复合板弯曲4次即开裂;当压下率为86.3%时,相同制度退火后,复合板能弯曲9次(基体断裂)。(4)冷轧复合板退火后,进行二次冷轧对结合强度具有重要影响。复合板进行二次冷轧后,界面结合强度显着提高。一次压下复合的试样经700℃×1h退火后界面结合强度为50MPa,将其进行压下率为47.3%的二次轧制后经相同的退火处理,其结合强度提高到97MPa。(5)冷轧复合后的退火处理对界面扩散层的厚度和界面结合强度具有重要影响。对于变形量75.3%的复合板材,在600到800℃范围内,退火时间1小时,随退火处理温度的升高,Zn的扩散厚度由28.94μm增加到64.13μm。弯曲次数由2次提高到7次。
吕睿[8]2014年在《一维有序ZnO纳米铅笔阵列的制备及其光解水制氢性能》文中研究指明太阳能光电化学池（PEC）分解水制氢做为一种新型的制氢方法，具有清洁安全以及可循环利用的优点。氧化锌（ZnO）因其来源广泛、制备方法简易、价廉无毒，备受关注。然而，ZnO的禁带宽度为3.37eV，其光吸收范围限制在紫外光区（仅占地表太阳辐射总能量的3%），除此之外，ZnO的光生电子-空穴对复合速率较快，导致ZnO作为光电阳极材料难以高效利用太阳光，其光电效率较低。一维纳米结构的ZnO材料相比于ZnO纳米颗粒催化剂具有更优良的电荷传输性能，而一维有序的ZnO纳米铅笔（ZnO NP）阵列在ZnO纳米棒（ZnO NR）阵列的基础上又拥有更大的比表面积及优越的光电催化活性。本论文以ZnO纳米材料为基础，成功的采用改变形貌及贵金属纳米粒子修饰等手段扩展了光响应范围，使其具有优越的可见光活性。通过叁步液相化学合成的方法制备了一维有序的ZnO纳米铅笔阵列结构，并将其作为阳极应用于PEC光解水制氢中。电流-电压特性研究表明，ZnO纳米铅笔阵列的PEC活性相比于ZnO纳米棒阵列有显着增强。ZnO纳米铅笔阵列的光电流密度是ZnO纳米棒阵列的近2倍，在375nm处的入射光量子转化效率（IPCE）达到了19.0%，太阳能转化为氢能（STH）的效率在较低的偏压下可以达到~0.1%，比ZnO纳米棒提升了近3倍，这些结果都证明ZnO纳米铅笔阵列具有更好的光催化活性。通过光还原的方法成功的制备了可见光响应的Au纳米粒子修饰的ZnO NP，Au纳米粒子的直径约为15nm。由于Au纳米粒子的表面等离子共振效应，Au-ZnO NP复合材料的可见光吸收性能得到了显着的增强，其紫外可见光谱在520nm处出现了Au纳米粒子的特征吸收峰。在Au-ZnO NP复合材料的光电流-电压特性测试中，Au-ZnO NP的光电流密度相比于ZnO NP和ZnO NR都有了显着增强。Au-ZnO NP光电阳极在模拟太阳光（AM1.5G，100mW/cm2）的照射下，在1.0V vs Ag/AgCl（pH=6.8）时，光电流密度可以达到1.5mA/cm2。在可见光条件下（>420nm），Au-ZnO NP的光电流密度在0.8V vs. Ag/AgCl时可以达到约0.15mA/cm2，而ZnO NP的光电流密度则几乎为0，这一结果证明，Au纳米粒子修饰能够使ZnO NP在可见光区具有很好的光催化活性。
段华波[9]2010年在《基于加热改性处理的废线路板资源化过程及作用机制研究》文中研究指明电子废物是固体废物环境管理的热点问题,而废线路板是电子废物的研究核心。废线路板是由铜箔、树脂和增强材料层压而成的复合材料,以破碎和分选过程相组合的机械物理方法是其资源化回收处理的主流技术。其中破碎工艺和设备的选择不仅影响到金属与非金属的解离、过程能耗和污染物释放,还影响到后续分选和回收效率,就如何提高破碎效果已成为机械物理技术发展面临的难题。根据废线路板材料热、力学性质差异,本论文提出了加热改性预处理的技术方法,用于废线路板结构物理改性和微观破坏,以提高破碎解离效率,特别是实现金属与非金属的高度解离。基于改性处理技术,本研究分别从微观和宏观破坏力学角度,探究了加热改性处理机制,结合ANSYS有限元热应力模型,对改性作用进行了理论分析;从环境风险管理的角度,借助热失重和热裂解实验,系统评估了热处理过程环境影响特征;从分离产物及其再生利用角度对加热改性处理后分离的非金属物料进行了表征。研究结果表明:热处理过程对FR-4型线路板层合材料物理改性行为显着。525K温度处:外观形貌上起泡、分层和翘曲现象明显,微观结构发生变化,铜箔、树脂和纤维局部脱粘,通过单级角切破碎可实现大粒径范围充分解离,2mm级粒径以下解离度达到100%;改性处理可改善其他破碎性能指标:能耗和噪音分别降低41.7%和8.2%;宏观力学上拉伸、弯曲、冲击和剥离强度分别下降68.7%、60.8%、16.5%和58.5%。525K温度处避开了发生热裂解温度区域(545K以上),未见特征污染物产生。通过挤出注塑成型工艺,可制备废线路板非金属物料填充增强聚丙烯复合板材,其主要力学性能符合相关制品行业标准,最优化参数为:30%添加量,助剂为1%硅烷偶联剂、1%润滑剂、1%抗氧化剂、5%改性剂。研究成果为废线路板机械物理技术的提升和新工艺的开发提供了理论基础,并为其他层压复合材料类废弃物资源化处理技术提供了方法参考。
宋洪烈[10]2017年在《基于蝎子缝感受器的仿生应变感知结构制造及性能研究》文中进行了进一步梳理应变传感器在各领域内应用广泛。作为常见的换能元件,已成为各传感器中最常见的一类敏感元件。在加速度传感器、力传感器、重量传感器等各类传感器中,将应变量转化为电学量输出。此外,随着近年来新型智能材料等领域的研究突破,基于新型感知结构、新型敏感材料,以及电子隧穿效应、场致发射效应和渗流效应等新原理、新工艺的应变传感器成为了研究热点。随着大数据、云计算和物联网等概念的提出以及相关基础技术的进步,各类传感器,特别是柔性传感器件在可穿戴设备、高级人机接口、虚实融合与自然交互等领域作为基础技术和基础部件,得到了广泛关注。在我国近期提出的《“十叁五”国家科技创新规划》、《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》和《中国制造2025》等一系列政策性指导文件中,都提出了“发展自然人机交互技术。其中,重点是智能感知与认知、虚实融合与自然交互和可穿戴等技术研发及应用”。并且,都将“加强新型传感技术与技术的开发”、“加快人机智能交互”列为发展重点。智能传感器是感知外界环境、信息交互和实现“人机共融”的智能化、网络化系统的基础。作为仿生科技的重要一员,仿生传感器是基于生物学原理设计、可感受待测量,并按一定规律转换及输出可用信号的器件或装置。在新检测原理、新感知结构的基础上,它主要由敏感元件、转换元件,以及信号调整电路(或电源)等组成。当前,仿生传感器的设计理念主要涵盖两方面:一是仿生敏感机制,包括敏感结构与敏感材料的仿生设计;二是传感器功能仿生。仿生敏感结构与仿生敏感材料(也被称为仿生智能材料)是发展仿生传感器的核心与基石。本文选取彼得异蝎(Heterormetrus petersii)为生物模本,结合耦合仿生学原理,揭示了蝎子缝感受器的高灵敏振动感知机理;设计、制造了简洁、高效的仿生应变感知结构,并从理论、试验和应用方面进行了相关研究。本文主要研究内容如下:首先,对比分析收集到的各类蝎子标本,选取彼得异蝎为研究的生物模本。综合采用扫描电镜、μ-CT和生物组织超薄切片等多种观测手段,观测了缝感受器表面形貌、叁维结构,得到了缝感受器的裂缝宽度、长度和裂缝间隔等特征结构尺寸。采用纳米压痕仪等研究了蝎子缝感受器生物组织材料的力学特性,发现缝感受器外骨骼弹性模量是其皮下组织的9.3倍,呈现外刚内柔的材料力学分布规律。通过分析彼得异蝎缝感受器生物结构和感知功能,发现振动产生的应力应变集中于蝎子缝感受器的裂缝区域,以此揭示了缝感受器的振动感知机理。然后,结合缝感受器结构、特征尺寸和材料特性参数,建立了基于蝎子缝感受器的结构—材料耦合的应力和应变放大模型,即非连续刚性层与柔性层耦合的应力放大模型和砖泥镶嵌刚柔耦合应变放大模型。根据建立的放大模型,揭示了缝感受器振动感知的高灵敏机理,即缝感受器应力和应变的高效放大机理。根据生物原型参数,计算了其放大效能。接着,根据提出的蝎子缝感受器结构—材料耦合模型,分别设计、制造了两种仿生应变感知结构。在纸基底上掩膜印刷制造了仿生非连续刚性层与柔性层耦合应变感知结构,其具有超快反应时间(0.625 ms)、高灵敏系数(647)、低成本(0.13元/个)和可批量制造的优点。在柔性基底贴附铝膜,激光刻蚀出砖泥图案,制造了仿生砖泥镶嵌刚柔耦合应变感知结构,实现了大变形下(140%)的高灵敏系数(97.75)。根据对感知结构设计参数和性能的分析,建立了基于蝎子缝感受器的仿生应变感知结构参数化设计准则。最后,对仿生应变感知结构进行了应用试验。实现了人体运动非接触测量、体征检测和角度检测等功能,并设计制作了相关辅助电路。本文设计制造的仿生非连续刚性层与柔性层耦合应变感知结构灵敏度高、反应时间短,通过检测人体运动产生的振动信号,实现了人体运动的非接触检测。应用试验结果显示,仿生感知结构可靠、有效。
参考文献：
[1]. 贵金属层迭复合材料的制备工艺与界面研究[D]. 陈燕俊. 浙江大学. 2001
[2]. 热压轧制、热扩散对PtTi0.5Zr0.2/Ti迭层复合材料结构与性能的影响[D]. 范晔. 云南大学. 2015
[3]. 累积迭轧制备Ni/Ti多层结构复合材料[D]. 马慧娟. 西安建筑科技大学. 2015
[4]. Ti/Al/C_f复合材料的制备[D]. 邙晓斌. 哈尔滨工业大学. 2008
[5]. 层状复合电触头材料制备技术研究进展[J]. 蒋义斌, 陈华鹏, 冯朋飞, 唐更生, 颜君波. 电工材料. 2017
[6]. 异质结纳米复合光催化材料的制备及性能研究[D]. 杨玉诚. 武汉大学. 2014
[7]. 黄铜—紫铜冷轧复合及退火工艺研究[D]. 汪文旭. 东北大学. 2015
[8]. 一维有序ZnO纳米铅笔阵列的制备及其光解水制氢性能[D]. 吕睿. 天津大学. 2014
[9]. 基于加热改性处理的废线路板资源化过程及作用机制研究[D]. 段华波. 清华大学. 2010
[10]. 基于蝎子缝感受器的仿生应变感知结构制造及性能研究[D]. 宋洪烈. 吉林大学. 2017