超短脉冲激光因具有加工精度高、热影响区小、效率高等优点, 在玻璃焊接领域有着广阔的发展前景。在实际场景中玻璃往往通过强化提升自身强度, 以满足其应用的可靠性。本文利用红外超短脉冲激光成功实现化学钢化玻璃之间的焊接, 通过显微镜观察焊点形状, 总结出了焊接功率、频率、速度与焊点尺寸的回归方程, 并验证了回归方程的准确性。结果表明: 在焊接频率为500 kHz、焊接速度为10 mm/s条件下, 随着焊接功率升高, 焊接化学钢化玻璃的机械强度先增大后减小, 化学钢化玻璃焊接剪切应力最大可达1109 MPa, 拉伸应力最大可达7.10 MPa; 激光焊接时化学钢化玻璃不仅受到本身热膨胀的压力还叠加了张应力, 更容易造成周围区域的破坏。

该文提出了一种高灵敏度的热膨胀陀螺, 并对其敏感机理进行了研究。通过COMSOL创建了该结构的二维模型, 并对其进行了有限元分析。结果表明, 输入功率为5 mW, 输入角速度范围为-1 000~1 000 (°)/s时, 提出的热膨胀陀螺温度灵敏度为2.12 mK·［(°)/s］-1, 具有陀螺效应,且热膨胀陀螺灵敏度为1.98 mV·［(°)/s］-1, 非线性度为7.64%。与之前的结构相比, 陀螺灵敏度有提高。该高灵敏度热膨胀陀螺具有抗冲击能力强, 制作成本低, 工艺简单及可靠性高等优点, 可用于航天、消费电子及**等领域。

该文提出了一种单轴微机电系统(MEMS)热膨胀流陀螺的基本结构, 并揭示了其敏感机理。通过有限元法, 利用COMSOL Multiphysics建立了陀螺的三维模型, 在有无角速度时对陀螺敏感元件的温度场和等温线变化情况进行计算。结果表明, 单轴MEMS热膨胀流陀螺具有陀螺效应, 输入角速度为［-1 080 (°)/s,1 080 (°)/s］, 陀螺的结构灵敏度为0.053 9 K/［(°)·s-1］, 非线性度为14.13%。

以Li2O、Al2O3、SiO2为主要成分熔制了基础微晶玻璃样品, 采用DSC、XRD、膨胀仪、分光光度计等研究了热处理工艺对低膨胀透明微晶玻璃透过率和膨胀系数的影响, 确定了合适的热处理制度。实践发现, 当选择720 ℃核化10 h, 880 ℃晶化1.5 h, 可制备出主晶相为β-石英的高透过率和近零膨胀系数的微晶玻璃, 透过率为76.58%。

本文设计和制备了以透辉石为主晶相的R2O-RO-Al2O3-B2O3-SiO2系封接微晶玻璃，用于固体氧化物燃料电池(SOFC)的封接，研究了Na2O含量(0%～10%，摩尔分数)对封接玻璃热膨胀系数(CTE)、析晶与烧结润湿特性的影响，表征了封接件在高温长时间热处理后玻璃与SUS403不锈钢的封接界面。结果表明，Na2O可以显著改善玻璃的热性能，所制备的玻璃样品在封接温度范围内经热处理后可获得主晶相为透辉石(CaMgSi2O6) 的微晶玻璃。随着Na2O含量增加，主晶相透辉石的晶相含量不同，微晶玻璃的热膨胀系数由未晶化前的8.22×10-6 K-1提升至11.79×10-6 K-1，能够满足SOFC封装的热膨胀匹配。当Na2O含量大于等于8%(摩尔分数)时，玻璃中析出高膨胀钙镁黄长石(Ca2MgSi2O7)晶相，不利于封接。将4%(摩尔分数)玻璃试样与SUS403高温封接后于850 ℃保温100 h，封接界面致密牢固无气孔，界面处存在Cr2O3层以及比封接玻璃本体更致密的透辉石薄层，这些致密层的存在有利于限制封接玻璃中Na+向界面扩散。

本文通过调整Fe-Co-Cu-Sn中石墨烯的含量来探究石墨烯对铁基金属结合剂金刚石磨具性能的影响。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、万能力学试验机等测试了铁基金属结合剂金刚石磨具的显微结构、物相结构、力学性能和物理性能。结果表明: 结合剂中石墨烯的含量仅对晶相含量有影响; 当石墨烯含量为0.4%(质量分数)时, 磨具的抗弯强度最高, 为256.0 MPa, 较无石墨烯磨具提高了17.4%; 随着石墨烯含量增加, 石墨烯由片状均匀分布转变为逐渐团聚, 断口组织由脆性断裂转变为韧性断裂, 磨具的热膨胀系数逐渐降低, 导热系数逐渐提高; 磨具的磨耗比呈先增加后减少的趋势, 当石墨烯含量为0.4%时, 磨耗比最高, 为199.8, 较不添加石墨烯的磨具提高了约21%。