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[发明专利]用于磁流变平面抛光的电控永磁式磁场发生装置-CN201710670951.3有效
发明人：聂蒙;李建勇;朱朋哲;曹建国;樊文刚;宣统 -专利权人：江西德义半导体科技有限公司
申请日： 2017-08-08 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： H01F7/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种用于磁流变平面抛光的电控永磁式磁场发生装置。主要包括：互相连接的电路控制部分和磁回路结构部分，磁回路结构部分包括：电磁线圈、内磁极、底部磁轭、上部磁轭、隔磁板或隔磁条和外磁极，电路控制部分的输出电流流入电磁线圈，电路控制部分控制输出电流的方向和大小。本发明的脉宽调制磁场电路通过微控制器、固态继电器、电容器、分压调节电阻、电源、二极管等能有效的调节脉宽调制磁场发生器的脉宽调制磁场的频率、脉宽和强度，进而使磁流变液形成硬度和剪切屈服应力可变，并能自行更新磁性颗粒和磨粒的“柔性研磨头”，这使得该脉宽调制磁场发生器在磁流变抛光设备中能针对不同材料的工件实现更为高效和高质量的抛光。
用于流变平面抛光永磁磁场发生装置

[发明专利]用于磁流变平面抛光的电控永磁式磁场发生装置-CN201710662451.5有效
发明人：聂蒙;李建勇;朱朋哲;曹建国;傅茂辉 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2017-08-04 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： H01F7/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种用于磁流变平面抛光的电控永磁式磁场发生装置。主要包括：互相连接的电路控制部分和磁回路结构部分，所述磁回路结构部分包括：电磁线圈、磁轭及铁芯、左磁极盘、右磁极盘、永磁体和磁极气隙，所述电路控制部分的输出电流流入所述电磁线圈，所述电路控制部分控制所述输出电流的方向和大小。所述电流控制部分包括：电源、电流方向控制电路、分压调节电阻，电流方向控制电路包括单片机和继电器开关。本发明利用电路控制部分不断控制磁线圈两端所产生磁场的方向，使得装置磁路发生变化，最终使得永磁体上方气隙处产生幅值大小与频率均可调整且能够用于磁流变平面抛光的脉动磁场。
用于流变平面抛光永磁磁场发生装置

[发明专利]一种带有热管散热器的超磁致伸缩超声致动器-CN201710662141.3有效
发明人： 朱朋哲;李建勇;曹建国;聂蒙;樊文刚;刘月明;李保震 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2017-08-04 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： B06B1/08 文献下载
摘要：本发明提供了一种带有热管散热器的超磁致伸缩超声致动器。包括热管散热器和超磁致伸缩超声致动器，热管散热器包括热管和翅片，超磁致伸缩超声致动器包括：外壳上部、外壳下部、Terfenol‑D棒材、导杆、导磁片和导磁套。本发明采用Terfenol‑D棒材套接热管，通过在Terfenol‑D棒材和热管之间注入的绝缘导热胶把热量从Terfenol‑D棒材传向翅片的方式来限制高频温升，热管冷端与翅片相贴合，在外壳上部以及外壳下部的外表面均布置铜翅片以扩大散热面积实现散热，翅片与超磁致伸缩超声致动器外表面填充导热胶，保障致动器由中心热源向四周散热。本发明能够有效解决超磁致伸缩超声致动器温度过高、散热较差的问题，保障超磁致伸缩超声致动器的输出特性。
一种带有热管散热器超磁致伸缩超声致动器

[发明专利]一种微纳米尺度摩擦磨损预测方法-CN202211605817.2在审
发明人： 朱朋哲;芦洪生;徐以蒙;王文中 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2022-12-14 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种微纳米尺度摩擦磨损预测方法，该预测方法包括：建立有限元模型，有限元模型为由基底和滑动体组成的摩擦磨损模型，滑动体与基底的顶面滑动接触；设置有限元模型的边界条件，固定基底底边的自由度，用位移控制滑动体与基底的接触和滑动过程，在滑动体和基底之间增设粘附作用力场；采用有限元软件按照设定步长进行计算，根据滑动体和基底之间的相对间距确定粘附作用力，根据粘附作用力确定基底表面摩擦磨损区域的应力状态，根据应力状态计算当前分析步中接触区域的磨损量；循环执行步骤三直至计算结束。上述预测方法实现了微纳米尺度上的磨损预测，解决了现有有限元模拟方法中缺少考虑粘附作用的磨损的问题。
一种纳米尺度摩擦磨损预测方法

[发明专利]一种磁流变抛光胶及其制备方法-CN201710662144.7有效
发明人：曹建国;李建勇;朱朋哲;聂蒙;徐金环 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2017-08-04 - 公布日： 2020-02-14 - 主分类号： H01F1/44 文献下载
摘要：本发明提供了一种磁流变抛光胶及其制备方法。磁流变抛光胶由羰基铁粉(30％‑70％)、抛光粉(2％‑7％)、凝胶(0.5％‑5％)、气相二氧化硅(0.2％‑1.5％)、去离子水(10％‑35％)、甘油(15％‑40％)组成。制备方法包括：(1)根据磁流变抛光胶的配方称取羰基铁粉、抛光粉、气相二氧化硅、凝胶、去离子水及甘油；(2)将甘油和去离子水放入容器中，搅拌得到甘油水溶液，加热后将凝胶在搅拌下溶于甘油水溶液形成混合溶液。(3)将称取的羰基铁粉、气相二氧化硅和抛光粉，依次加入到混合溶液，再搅拌得到磁流变抛光胶。(4)将形成的磁流变抛光胶放入冷藏室冷藏，取出可用。本发明的磁流变抛光胶制备方法简单，且具有较高的稳定性和较高的剪切屈服应力，能满足加工的性能要求。
磁流变抛光气相二氧化硅去离子水羰基铁粉抛光粉甘油凝胶制备甘油水溶液混合溶液称取放入容器剪切屈服性能要求冷藏室放入可用加热冷藏配方取出加工

[发明专利]一种基于磁流变泡沫的超光滑平面抛光方法-CN201710662957.6有效
发明人：李建勇;李保震;朱朋哲;曹建国;聂蒙 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2017-08-04 - 公布日： 2020-01-10 - 主分类号： B24B1/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于磁流变泡沫的超光滑平面抛光方法，磁流变泡沫作为抛光介质，放置在抛光盘上，在外加磁场作用下形成柔性磁刷，抛光头和抛光盘分别带动工件和磁流变泡沫相对运动实现工件的抛光，抛光时磁流变抛光液与泡沫基体在磁场下相互耦合、共同作用提供抛光所需条件，在磁场作用下磁流变抛光液中铁磁性颗粒会形成磁链，磁链嵌入在泡沫基体的微孔中，增大柔性磁刷的有效剪应力，增大材料去除率，由于泡沫基体的存在，既增加了优化抛光性能的变量，又保留传统磁流变抛光的“容没”效应。本发明节省了磁流变抛光液，降低了成本，同时提高了抛光效率，解决了传统磁流变抛光中磁流变抛光液用量大及材料去除率低的问题。
一种基于流变泡沫光滑平面抛光方法

[发明专利]一种基于磁流变胶的超光滑平面抛光装置及抛光方法-CN201710662479.9有效
发明人：李建勇;徐金环;朱朋哲;曹建国;聂蒙 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2017-08-04 - 公布日： 2019-09-10 - 主分类号： B24B1/00 文献下载
摘要：本发明实施例提供了一种基于磁流变胶的超光滑平面抛光装置，涉及超精密加工技术领域，该装置包括支架，支架的顶端设有平台，平台上固定有旋转座，旋转座上设有抛光盘，旋转座连接有抛光盘驱动机构；抛光盘的上方设有工件夹持机构，工件夹持机构包括有夹盘，平台的下方设有磁场发生机构，磁场发生机构包括有转盘，转盘上均匀设置有若干永磁铁；基于磁流变胶的超光滑平面抛光方法包括以下步骤：将工件固定在抛光头的卡盘上；在抛光盘内加入磁流变胶；通过动态磁场控制磁流变胶的形态，形成柔性抛光头，完成对工件的抛光。本发明通过动态磁场控制磁流变胶的形态进行抛光，可简化抛光装置，提高抛光效率，降低成本，非常适用于超光滑平面零件的抛光。
一种基于流变光滑平面抛光装置方法

[实用新型]一种用于磁流变抛光的机械旋转式脉冲磁场发生器-CN201720970013.0有效
发明人：聂蒙;李建勇;朱朋哲;曹建国;刘月明;傅茂辉 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2017-08-04 - 公布日： 2018-08-17 - 主分类号： B24B1/00 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种用于磁流变抛光的机械旋转式脉冲磁场发生器。主要包括：磁铁盘旋转机构和磁铁盘竖直方向调整机构，磁铁盘旋转机构包括驱动电机、旋转轴、电机支座、磁铁盘、永磁铁簇；永磁铁簇固定安装在磁铁盘上，产生抛光所需磁场，磁铁盘与旋转轴固定连接，驱动电机带动旋转轴旋转，旋转轴带动磁铁盘旋转；磁铁盘竖直方向调整机构与磁铁盘固定连接，带动磁铁盘上下移动。本实用新型提供的机械旋转式脉冲磁场发生器可以均匀地形成大面积抛光区域，采用旋转磁铁盘的方式使静态磁场转变为动态脉冲磁场，可以迫使柔性抛光头中的磁链重新排布而实现磨粒的快速更新，加速了磨粒与工件表面的接触频率，减少了磨粒的磨损速度，提高了抛光效率。
磁铁盘脉冲磁场发生器机械旋转式旋转轴磁铁磨粒竖直方向调整盘旋本实用新型磁流变抛光驱动电机永磁铁磁场旋转磁铁盘带动旋转电机支座动态脉冲工件表面接触频率静态磁场快速更新抛光区域抛光效率柔性抛光上下移动轴旋转抛光磁链排布磨损

[实用新型]用于磁流变平面抛光的电控永磁式磁场发生装置-CN201720970307.3有效
发明人：聂蒙;李建勇;朱朋哲;曹建国;傅茂辉 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2017-08-04 - 公布日： 2018-07-06 - 主分类号： H01F7/02 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种用于磁流变平面抛光的电控永磁式磁场发生装置。主要包括：互相连接的电路控制部分和磁回路结构部分，所述磁回路结构部分包括：电磁线圈、磁轭及铁芯、左磁极盘、右磁极盘、永磁体和磁极气隙，所述电路控制部分的输出电流流入所述电磁线圈，所述电路控制部分控制所述输出电流的方向和大小。所述电流控制部分包括：电源、电流方向控制电路、分压调节电阻，电流方向控制电路包括单片机和继电器开关。本实用新型利用电路控制部分不断控制磁线圈两端所产生磁场的方向，使得装置磁路发生变化，最终使得永磁体上方气隙处产生幅值大小与频率均可调整且能够用于磁流变平面抛光的脉动磁场。
电路控制平面抛光磁流变磁场发生装置电流方向控制本实用新型磁回路结构电磁线圈输出电流永磁式永磁体电控电路继电器开关磁极气隙电流控制互相连接脉动磁场磁极盘磁线圈单片机可调整气隙处左磁极磁路磁轭电阻分压铁芯磁场电源

[发明专利]一种用于磁流变抛光的机械旋转式脉冲磁场发生器-CN201710662142.8在审
发明人：聂蒙;李建勇;朱朋哲;曹建国;刘月明;傅茂辉 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2017-08-04 - 公布日： 2018-05-01 - 主分类号： B24B1/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种用于磁流变抛光的机械旋转式脉冲磁场发生器。主要包括磁铁盘旋转机构和磁铁盘竖直方向调整机构，磁铁盘旋转机构包括驱动电机、旋转轴、电机支座、磁铁盘、永磁铁簇；永磁铁簇固定安装在磁铁盘上，产生抛光所需磁场，磁铁盘与旋转轴固定连接，驱动电机带动旋转轴旋转，旋转轴带动磁铁盘旋转；磁铁盘竖直方向调整机构与磁铁盘固定连接，带动磁铁盘上下移动。本发明提供的机械旋转式脉冲磁场发生器可以均匀地形成大面积抛光区域，采用旋转磁铁盘的方式使静态磁场转变为动态脉冲磁场，可以迫使柔性抛光头中的磁链重新排布而实现磨粒的快速更新，加速了磨粒与工件表面的接触频率，减少了磨粒的磨损速度，提高了抛光效率。
一种用于流变抛光机械旋转脉冲磁场发生器

[实用新型]一种带有热管散热器的超磁致伸缩超声致动器-CN201720970677.7有效
发明人： 朱朋哲;李建勇;曹建国;聂蒙;樊文刚;刘月明;李保震 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2017-08-04 - 公布日： 2018-05-01 - 主分类号： B06B1/08 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种带有热管散热器的超磁致伸缩超声致动器。包括热管散热器和超磁致伸缩超声致动器，热管散热器包括热管和翅片，超磁致伸缩超声致动器包括外壳上部、外壳下部、Terfenol‑D棒材、导杆、导磁片和导磁套。本实用新型采用Terfenol‑D棒材套接热管，通过在Terfenol‑D棒材和热管之间注入的绝缘导热胶把热量从Terfenol‑D棒材传向翅片的方式来限制高频温升，热管冷端与翅片相贴合，在外壳上部以及外壳下部的外表面均布置铜翅片以扩大散热面积实现散热，翅片与超磁致伸缩超声致动器外表面填充导热胶，保障致动器由中心热源向四周散热。本实用新型能够有效解决超磁致伸缩超声致动器温度过高、散热较差的问题，保障超磁致伸缩超声致动器的输出特性。
一种带有热管散热器超磁致伸缩超声致动器

[实用新型]用于磁流变平面抛光的电控永磁式磁场发生装置-CN201720982919.4有效
发明人：聂蒙;李建勇;朱朋哲;曹建国;樊文刚;宣统 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2017-08-08 - 公布日： 2018-04-13 - 主分类号： H01F7/02 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种用于磁流变平面抛光的电控永磁式磁场发生装置。主要包括互相连接的电路控制部分和磁回路结构部分，磁回路结构部分包括电磁线圈、内磁极、底部磁轭、上部磁轭、隔磁板或隔磁条和外磁极，电路控制部分的输出电流流入电磁线圈，电路控制部分控制输出电流的方向和大小。本实用新型的脉宽调制磁场电路通过微控制器、固态继电器、电容器、分压调节电阻、电源、二极管等能有效的调节脉宽调制磁场发生器的脉宽调制磁场的频率、脉宽和强度，进而使磁流变液形成硬度和剪切屈服应力可变，并能自行更新磁性颗粒和磨粒的“柔性研磨头”，这使得该脉宽调制磁场发生器在磁流变抛光设备中能针对不同材料的工件实现更为高效和高质量的抛光。
用于流变平面抛光永磁磁场发生装置

[实用新型]一种超磁致伸缩超声振动抛光装置-CN201720982917.5有效
发明人：李建勇;宣统;朱朋哲;聂蒙;曹建国;李保震 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2017-08-08 - 公布日： 2018-04-13 - 主分类号： B24B1/04 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种超磁致伸缩超声振动抛光装置，包括抛光设备、底座、抛光垫、旋转叶片和超磁致伸缩致动器；所述抛光设备和所述底座通过三根支柱连接，所述抛光垫安置在所述抛光设备上面，所述旋转叶片安置在所述抛光设备底部，所述超磁致伸缩致动器安置在所述底座上面。本实用新型以超磁致伸缩制动器为驱动方式，抛光盘高频振动能够提高抛光效率，实现了对硅片等脆硬半导体材料的超精密CMP抛光与超声振动复合抛光，降低了工件表面的压力，使工件表面的变质层厚度降低一倍，改善了抛光表面的质量。
一种超磁致伸缩超声振动抛光装置

[实用新型]一种带有半导体制冷散热器的超磁致伸缩致动器-CN201720982890.X有效
发明人：李建勇;傅茂辉;朱朋哲;曹建国;聂蒙 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2017-08-08 - 公布日： 2018-04-13 - 主分类号： H02N2/04 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种带有半导体制冷散热器的超磁致伸缩致动器。主要包括超磁致伸缩致动器和半导体制冷散热器，半导体制冷散热器安装在超磁致伸缩致动器的底部中心位置，半导体制冷散热器包括P型半导体、N型半导体、金属导体、翅片、风扇和电源，金属导体和电源连接。本实用新型首创了半导体制冷散热器控温，在超磁致伸缩致动器的底部中心位置安装了半导体制冷散热器，它能有效地对超磁致伸缩致动器进行制冷，并散发超磁致伸缩致动器产生的热量，限制超磁致伸缩材料内部的温升，而且冷却过程中温度下降效果明显，解决了超磁致伸缩致动器高频驱动下的剧烈温升问题。
一种带有半导体制冷散热器超磁致伸缩致动器

[发明专利]一种磁流变平面抛光装置-CN201710662467.6在审
发明人：李建勇;樊文刚;曹建国;刘月明;聂蒙;朱朋哲;易德福 -专利权人：北京交通大学;江西德义半导体科技有限公司
申请日： 2017-08-04 - 公布日： 2017-11-24 - 主分类号： B24B1/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种磁流变平面抛光装置，涉及超精密加工技术领域，该装置包括支架，支架顶端设有平台，平台上固定有旋转座，旋转座上设有抛光盘，旋转座连接有抛光盘驱动机构；抛光盘的上方设有工件夹持机构，工件夹持机构设有夹盘；平台的下方设有磁场发生机构的转盘上以所述转盘的中心为起点，沿等速螺线均匀设置有若干永磁铁。本发明将永磁铁沿等速螺线以磁极方向相反的方式相间排布在转盘上，在抛光盘、待加工工件和永磁铁的旋转复合作用下，使磁流变抛光液形成柔性抛光面，磁流变抛光液中的磨料在脉冲磁场的作用下实时快速更新自锐，提高了磁流变抛光效率，降低了抛光液中磨粒的磨损率，延长了磁流变抛光液的使用寿命，提高了抛光效率和质量。
一种流变平面抛光装置

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