近日，国际知名期刊Journal of Cleaner Production (JCLP)在线刊登了机电与信息工程学院刘勇教授课题组的最新研究成果，论文题为Investigation on a sustainable composite method of glass microstructures fabrication—Electrochemical discharge milling and grinding (ECDM-G)，文中深入探讨了电化学放电磨削中耦合加工机制及玻璃微结构的精密、绿色和可持续制造工艺。山东大学为第一署名单位，刘勇教授为通讯作者，2020级硕士研究生王天博为第一作者。
图1 论文图形摘要
玻璃精密微结构近年来广泛应用于生物、医疗、传感器等关键领域，如微流控芯片、传感陀螺等。目前采用的加工方法主要包括激光加工、超声加工等非传统工艺，这些工艺仍存在加工精度有限、能量损耗高、可持续性差以及对操作者和环境有害的问题。基于此，论文创新性地提出了电化学放电磨削这一复合加工方法，并采用KH2PO4溶液作为电解液，以实现玻璃微结构的精密、绿色、节能和可持续加工。理论部分，通过数学建模和有限元仿真分析，对电化学放电与磨削作用的正向耦合进行了深入机理研究。实验部分，通过Plackett-Burman实验对关键因素进行筛选，并通过Box-Behnken实验完成多参数响应面优化。采用优化后的工艺参数组完成了加工稳定性研究、电极损耗研究以及典型微流控芯片的加工实验，从而进一步表明了电化学放电磨削在工业生产上的应用前景。
图2 论文研究流程
本项研究工作受到国家重点研发计划（2018YFB2001400）、国家自然科学基金（52005298）和山东省自然科学基金（ZR2021ME048）资助。
Journal of Cleaner Production是Elsevier旗下期刊，2022年影响因子为11.072；在中科院SCI期刊分区表中，其大类及小类分区均为一区（大类-环境科学与生态学；小类-环境工程、环境科学及绿色可持续发展技术），是该领域顶级期刊。
作者：文/刘秀萌 图/王天博 责任编辑：牛淼淼
