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泡沫填充负泊松比蜂窝夹层结构的抗爆性能数值模拟 被引量:3
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作者 孔祥清 李若男 +1 位作者 常雅慧 付莹 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3091-3104,共14页
为研究爆炸荷载作用下泡沫填充负泊松比蜂窝夹层结构(Foam-filled Auxetic Honeycomb Sandwich Structure,FAHSS)的动态响应及其对混凝土板的防护性能,利用有限元软件,考虑应变率对材料动态本构特性的影响,建立FAHSS在爆炸荷载下的有限... 为研究爆炸荷载作用下泡沫填充负泊松比蜂窝夹层结构(Foam-filled Auxetic Honeycomb Sandwich Structure,FAHSS)的动态响应及其对混凝土板的防护性能,利用有限元软件,考虑应变率对材料动态本构特性的影响,建立FAHSS在爆炸荷载下的有限元数值模型。通过已有负泊松比蜂窝夹层结构(Auxetic Honeycomb Sandwich Structure,AHSS)的爆炸试验对数值模型进行验证,基于验证模型分析爆炸荷载作用下FAHSS的损伤破坏规律、能量吸收特性及其对混凝土板的应力分布影响,并与AHSS和FSS(Foam Sandwich Structure)进行对比。在此基础上综合考虑聚氨酯泡沫材料密度、爆炸比例距离及填充材料等因素对FAHSS抗爆性能的影响。研究结果表明:FAHSS中的泡沫填充降低了负泊松比蜂窝夹层结构的破坏程度;随着聚氨酯泡沫材料密度的增加,FAHSS中的泡沫材料吸收能量增加;随着比例距离的增加,FAHSS的破坏程度逐渐降低,破坏形态也由局部破坏转变为整体破坏。 展开更多
关键词 负泊松比蜂窝夹层结构 聚氨酯泡沫 爆炸荷载 防护性能 有限元分析
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Ti和Nb微合金化对CuZr基相变增韧非晶复合材料组织性能的影响 被引量:1
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作者 赵燕春 姚文博 +5 位作者 董杰 吕志超 黄燕 张艺波 马东 杨铭 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2024年第10期25-30,共6页
以典型B2相增韧非晶复合材料形成合金Zr_(48)Cu_(48)Al_(4)为基础,分别研究了Ti、Nb微合金化添加对其凝固组织和性能的影响规律。研究发现,与基础合金相比,微合金化显著改变了B2相的组织形貌(包括大小、数量、形状),其中Ti微合金化降低... 以典型B2相增韧非晶复合材料形成合金Zr_(48)Cu_(48)Al_(4)为基础,分别研究了Ti、Nb微合金化添加对其凝固组织和性能的影响规律。研究发现,与基础合金相比,微合金化显著改变了B2相的组织形貌(包括大小、数量、形状),其中Ti微合金化降低了B2晶体相的形核能力,提高了非晶和非晶复合材料的形成能力;而Nb微合金化则提高了B2相的稳定性,并大幅提高了非晶相与B2相的硬度以及非晶复合材料的强度和压缩塑性(分别达到了1470 MPa和21.5%)。本研究为非晶复合材料的成分设计与制备提供了实验依据,对开发高性能相变增韧非晶复合材料具有参考价值。 展开更多
关键词 非晶复合材料 微合金化 非晶形成能力 相变诱导塑性
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硬X射线光电子能谱在半导体材料和器件中的应用 被引量:1
3
作者 宋华平 杨安丽 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第6期505-513,共9页
与常规X射线光电子能谱(XPS,能量E<2 keV))相比,硬X射线光电子能谱(HAXPES)由于采用较高能量的X射线(E>2 keV),具有更大的探测深度,已经成为研究复杂材料体系的体性质,以及多层薄膜结构和纳米复合结构界面性质的重要分析工具。简... 与常规X射线光电子能谱(XPS,能量E<2 keV))相比,硬X射线光电子能谱(HAXPES)由于采用较高能量的X射线(E>2 keV),具有更大的探测深度,已经成为研究复杂材料体系的体性质,以及多层薄膜结构和纳米复合结构界面性质的重要分析工具。简要论述了HAXPES的主要特点及其发展现状,重点介绍其在半导体材料和器件研究中的典型应用,包含亚表面性质、极性判定、异质结能带结构、掺杂原子空间位置信息、器件层中界面态、介质层厚度评估等方面。随着硬X射线光源技术的不断发展,HAXPES的性能将进一步提高,其应用范围也会快速拓展,这将极大地促进功能材料的发展和应用。 展开更多
关键词 硬X射线光电子能谱(HAXPES) 硬X射线光电子衍射 半导体材料和器件 能带结构 亚表面性质
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耐久性超疏水混凝土涂层的制备及其防腐性能研究
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作者 孔祥清 张宁 +3 位作者 申宜丹 张瑞祥 常雅慧 丁小轩 《表面技术》 北大核心 2025年第10期116-127,共12页
目的 开发工艺简单且具备优异防腐性和耐久性的超疏水混凝土涂层。方法 利用单宁酸(TA)和纳米二氧化硅(SiO_(2))共同构建混凝土材料表面的微/纳米粗糙结构,同时引入非氟的正辛基三乙氧基硅烷(OTES)作为低表面能物质以赋予颗粒表面疏水基... 目的 开发工艺简单且具备优异防腐性和耐久性的超疏水混凝土涂层。方法 利用单宁酸(TA)和纳米二氧化硅(SiO_(2))共同构建混凝土材料表面的微/纳米粗糙结构,同时引入非氟的正辛基三乙氧基硅烷(OTES)作为低表面能物质以赋予颗粒表面疏水基团,采用一步喷涂法制备得到TA/SiO_(2)@OTES超疏水混凝土涂层。通过研究不同浓度TA/SiO_(2)对混凝土涂层的微观形貌以及润湿性的影响,确定了最佳掺入浓度。利用X射线衍射仪(XRD)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)等检测手段对混凝土材料表面的物质成分和化学键合进行了表征,并开展了吸水量、氯离子侵蚀、表面摩擦和水滴冲击等试验研究,综合评估了超疏水混凝土涂层的耐腐蚀性和机械耐久性。结果 当TA/SiO_(2)质量浓度为4 mg/mL时,涂层所形成的微观形貌最佳,其接触角高达(156.8±1.6)°,滑动角低至(5.8±1.1)°;相较于普通混凝土,其抗氯离子侵蚀能力提高了60%以上。此外,经过50次砂纸线性摩擦以及50 min水滴冲击测试后,混凝土涂层仍具有超疏水性(接触角>150.0°,滑动角<10.0°)。结论 所制备的超疏水混凝土涂层展现出卓越的防腐蚀性以及机械耐久性,为超疏水材料在混凝土结构防护领域的应用提供了重要的参考依据。 展开更多
关键词 一步法 喷涂 超疏水 混凝土 防腐蚀性 机械耐久性
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月壤玻璃的结构和力学性能
5
作者 陈自强 赵勇 +13 位作者 池祥 闫玉强 沈杰 邹敏杰 赵少凡 刘明 姚伟 张博 柯海波 马秀良 白海洋 杨孟飞 邹志刚 汪卫华 《中国空间科学技术(中英文)》 北大核心 2025年第3期1-8,共8页
玻璃是月壤的主要组成部分,其以小尺寸的颗粒和胶结物等多种形态广泛混存于月壤之中,具有良好的空间适用性。月壤良好的玻璃形成能力使其成为制备空间用玻璃材料的首选原材料,然而受限于微纳制样和检测手段的不足,以往鲜有关于月壤玻璃... 玻璃是月壤的主要组成部分,其以小尺寸的颗粒和胶结物等多种形态广泛混存于月壤之中,具有良好的空间适用性。月壤良好的玻璃形成能力使其成为制备空间用玻璃材料的首选原材料,然而受限于微纳制样和检测手段的不足,以往鲜有关于月壤玻璃力学性能研究的报道,严重制约了此类玻璃材料的服役评价。基于此,通过微纳制样和力学测试结合透射电镜表征,对5个典型嫦娥五号月壤玻璃颗粒的微观结构、力学性能及二者之间的关联性进行了系统研究。结果表明,月壤玻璃具有“灵活多变”(由均匀到纳米尺度不均匀)的非晶结构和宽泛可控的力学性能(硬度范围为(6.1±0.4)~(8.4±0.2)GPa,模量范围为(48.5±1.9)~(88.4±2.4)GPa)。此外,月壤玻璃的硬度和模量发生了奇异的解耦现象,即回春(加热至玻璃过冷液相区再快速冷却至室温)使其模量大幅降低而硬度变化不大,归因于回春引起的体积膨胀和结构不均匀使月壤玻璃变形模式由致密化向剪切流动转变而带来的硬化效应。研究结果可为空间用高性能玻璃材料的研发提供指导。 展开更多
关键词 月壤玻璃 不均匀性 硬度 模量 解耦 回春
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锂电池百篇论文点评(2025.2.1-2025.3.31)
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作者 孙蔷馥 岑官骏 +12 位作者 乔荣涵 朱璟 郝峻丰 张新新 田孟羽 金周 詹元杰 闫勇 贲留斌 俞海龙 刘燕燕 周洪 黄学杰 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第5期1727-1747,共21页
该文是一篇近两个月的锂电池文献评述,以“lithium”和“batter*”为关键词检索了Web of Science从2025年2月1日至2025年3月31日上线的锂电池研究论文,共有6847篇,选择其中100篇加以评论。正极材料的研究集中于高镍三元的掺杂改性和表... 该文是一篇近两个月的锂电池文献评述,以“lithium”和“batter*”为关键词检索了Web of Science从2025年2月1日至2025年3月31日上线的锂电池研究论文,共有6847篇,选择其中100篇加以评论。正极材料的研究集中于高镍三元的掺杂改性和表面包覆,以及其在长循环过程中的结构演变等。负极材料的研究重点包括硅基负极材料制备优化以及黏结剂的制备以缓冲体积变化、复合金属锂负极的制备以及界面构筑与调控。固态电解质的研究主要包括硫化物固态电解质、氯化物固态电解质和聚合物固态电解质的结构设计以及相关性能研究,电解液研究则主要包括不同电解质盐和溶剂对各类电池材料体系适配的研究,以及对新的功能性添加剂的探索。针对固态电池,正极材料的体相改性和表面包覆、复合正极制备与界面修饰、锂金属负极的界面构筑和三维结构设计也有多篇文献报道。锂硫电池的研究重点是硫正极的结构设计、功能涂层和电解液的改进,固态锂硫电池也引起了广泛注意。电池工艺技术方面的研究包括厚电极制备技术等。表征分析涵盖了正极材料的结构相变、锂沉积负极的界面演变等。理论模拟工作侧重于固体电解质钟的离子输运行为研究。 展开更多
关键词 锂电池 正极材料 负极材料 电解质 电池技术
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锂电池百篇论文点评(2024.10.1—2024.11.30)
7
作者 郝峻丰 岑官骏 +12 位作者 乔荣涵 朱璟 孙蔷馥 张新新 田孟羽 金周 詹元杰 闫勇 贲留斌 俞海龙 刘燕燕 周洪 黄学杰 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第1期388-405,共18页
本文是一篇近两个月的锂电池文献评述,以“lithium”和“batter”为关键词检索了Web of Science从2024年10月1日至2024年11月30日上线的锂电池研究论文,共有6602篇,选择其中100篇加以评论。正极材料方面主要研究了高镍三元的包覆和掺杂... 本文是一篇近两个月的锂电池文献评述,以“lithium”和“batter”为关键词检索了Web of Science从2024年10月1日至2024年11月30日上线的锂电池研究论文,共有6602篇,选择其中100篇加以评论。正极材料方面主要研究了高镍三元的包覆和掺杂改性,以及其在高电压下所发生的表面和体相的结构演变。合金化储锂负极材料的研究侧重于复合电极结构设计和各类黏结剂的开发,以缓解循环过程中负极材料的体积变化,维持电极完整性。固态电解质的研究主要包括对现有固态电解质的合成、掺杂、结构设计、稳定性和相关性能研究以及对新型固态电解质的探索。其他电解液和添加剂的研究则主要包括不同电解质和溶剂对各类电池材料体系适配的研究,以及对新的功能性添加剂的探索。固态电池方向更多关注于复合正极设计、界面改性和影响锂枝晶生长的因素,同时出现了更多关于固态锂硫电池的研究论文。关于电池产热和气体成分、失效机制、热失控、界面稳定性的电池模型、表征和分析论文也有多篇。理论模拟工作多是关于无机固体电解质中离子输运的研究。 展开更多
关键词 锂电池 正极材料 负极材料 电解质 电池技术
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锂电池百篇论文点评(2024-12-01—2025-01-31)
8
作者 张新新 岑官骏 +12 位作者 乔荣涵 朱璟 郝峻丰 孙蔷馥 田孟羽 金周 詹元杰 闫勇 贲留斌 俞海龙 刘燕燕 周洪 黄学杰 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第3期1310-1329,共20页
该文是一篇近两个月的锂电池文献评述,以“lithium”和“batter*”为关键词检索了Web of Science从2024年12月1日至2025年1月31日上线的锂电池研究论文,共有5413篇。首选采用BERTopic主题模型分析其摘要文本,构建锂电池论文的研究主题图... 该文是一篇近两个月的锂电池文献评述,以“lithium”和“batter*”为关键词检索了Web of Science从2024年12月1日至2025年1月31日上线的锂电池研究论文,共有5413篇。首选采用BERTopic主题模型分析其摘要文本,构建锂电池论文的研究主题图,再选择其中100篇加以评论。正极材料的研究集中于高镍层状材料和尖晶石结构LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)材料的掺杂改性、表面包覆、结构设计等。负极材料的研究重点包括硅基负极的结构设计和性能提升、金属锂负极的界面和体相结构设计。固态电解质的研究包括对聚合物、硫化物和卤化物及其复合固态电解质的结构设计以及相关性能研究。其他电解液和添加剂的研究则主要包括不同电解质和溶剂对各类电池材料体系适配的研究,以及对新的功能性添加剂的探索。对固态电池,正极材料的体相改性、表面包覆和合成方法、锂金属负极的界面构筑和三维结构设计、无负极集流体的界面修饰有多篇文献报道。此外,锂硫电池和锂空电池也备受关注。电极中的锂离子输运和失效机制、锂沉积形貌和SEI结构演变、全电池热失控分析,电解质对CEI组分影响的理论模拟以及优化制造工艺的论文也有多篇。 展开更多
关键词 锂电池 正极材料 负极材料 电解质 电池技术
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从单晶MgZnO到非晶Ga_(2)O_(3):深紫外光电探测器的发展和选择
9
作者 梁会力 朱锐 +1 位作者 杜小龙 梅增霞 《发光学报》 北大核心 2025年第3期399-411,共13页
宽带隙半导体在研制无滤光片紧凑型日盲紫外探测器方面具有极大的发展潜力。本文结合本团队在分子束外延MgZnO单晶薄膜和磁控溅射非晶Ga_(2)O_(3)薄膜以及相应日盲紫外探测器的研究经验,综述了以MgZnO和非晶Ga_(2)O_(3)为代表的宽带隙... 宽带隙半导体在研制无滤光片紧凑型日盲紫外探测器方面具有极大的发展潜力。本文结合本团队在分子束外延MgZnO单晶薄膜和磁控溅射非晶Ga_(2)O_(3)薄膜以及相应日盲紫外探测器的研究经验,综述了以MgZnO和非晶Ga_(2)O_(3)为代表的宽带隙氧化物半导体深紫外探测器研究进展,发现非晶Ga_(2)O_(3)薄膜拥有不输于单晶薄膜的深紫外响应特性。众多研究结果表明,氧空位相关缺陷对器件性能起着至关重要的作用,对其进行合理调控可有效提升器件性能。此外,与氧空位缺陷相伴的持续光电导效应为开发深紫外光电突触器件提供了新的研究视角。最后,针对上述研究中存在的问题进行剖析总结,期望进一步推动宽带隙氧化物半导体材料,尤其非晶Ga_(2)O_(3)材料在未来深紫外探测方面的产业应用。 展开更多
关键词 日盲紫外 光电探测器 镁锌氧 氧化镓 非晶
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场域论视角下英文科技期刊同行评议协同优化路径
10
作者 何艳 汪卫华 谢文亮 《出版广角》 北大核心 2025年第6期3-9,共7页
基于场域论理论,从场域、资本、惯习三个方面剖析我国英文科技期刊同行评议的内在运作机制,揭示其中存在的角色协同不足、资源整合不畅、惯习固化等问题。提出编委会驱动资本高效流动、编辑整合学术资本、培训同行评议专家打破惯习、技... 基于场域论理论,从场域、资本、惯习三个方面剖析我国英文科技期刊同行评议的内在运作机制,揭示其中存在的角色协同不足、资源整合不畅、惯习固化等问题。提出编委会驱动资本高效流动、编辑整合学术资本、培训同行评议专家打破惯习、技术创新促进多主体协同互动等策略,以提升同行评议的效率与质量,突破资源局限,推动我国英文科技期刊迈向新的发展阶段。 展开更多
关键词 场域论 同行评议 英文科技期刊
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高稳定性超疏水水泥基材料涂层制备及性能研究 被引量:2
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作者 孔祥清 杜昊然 +3 位作者 殷胜光 章文姣 申宜丹 付莹 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期9201-9208,共8页
通过改性铜网复刻和SiO_(2)相结合共同作用构建水泥基材料微纳米粗糙表面,并采用十八胺接枝腐殖酸作为低表面能物质修饰该表面制备出高稳定性超疏水水泥基材料涂层。研究了涂层中掺入不同浓度SiO_(2)及改性铜网复刻对其疏水性能的影响,... 通过改性铜网复刻和SiO_(2)相结合共同作用构建水泥基材料微纳米粗糙表面,并采用十八胺接枝腐殖酸作为低表面能物质修饰该表面制备出高稳定性超疏水水泥基材料涂层。研究了涂层中掺入不同浓度SiO_(2)及改性铜网复刻对其疏水性能的影响,并测定出SiO_(2)掺入最佳浓度。此外,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)等对水泥基材料表面形貌结构及键合情况进行了表征,同时对超疏水水泥基材料的吸水性和涂层稳定性进行综合评估。结果表明,当SiO_(2)浓度为2.5%时,采用浸渍法处理改性铜网复刻过的水泥基材料表面接触角达到峰值158.6°,滚动角低至5.5°;吸水量下降73.5%。此后,经过反复30次胶带剥离表面测试以及刀刮测试涂层仍保持超疏水状态(接触角为150.2°,滚动角为8.2°),证实了该方法处理的涂层表面具有超疏水性以及良好的稳定性。 展开更多
关键词 超疏水 水泥基材料 表面特性 微观结构 吸水量 稳定性
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IC10镍基单晶高温合金电子束焊接头组织与力学性能
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作者 文程志 王善林 +3 位作者 信纪军 孙文君 王成成 冯殿远 《焊接学报》 北大核心 2025年第8期132-139,共8页
为了实现两块2 mm厚的IC10镍基单晶高温合金对接焊,采用真空电子束焊接方法,两块板中间填加GH4169焊丝,并对其焊接接头组织与力学性能进行了分析.结果表明,从金相形貌可知,左右两侧晶粒的生长方向大致沿温度梯度方向,根据EBSD结果可知,... 为了实现两块2 mm厚的IC10镍基单晶高温合金对接焊,采用真空电子束焊接方法,两块板中间填加GH4169焊丝,并对其焊接接头组织与力学性能进行了分析.结果表明,从金相形貌可知,左右两侧晶粒的生长方向大致沿温度梯度方向,根据EBSD结果可知,焊缝左侧晶粒取向与母材一致为单晶组织,焊缝右侧为多晶组织.在多晶内发现了纳米孪晶,进行力学性能测试后得出结果,700℃的高温拉伸最大抗拉强度为762 MPa,再对焊接接头进行高温拉伸,得到的接头抗拉强度高达948 MPa,接头力学性能已经超过母材. 展开更多
关键词 电子束焊 镍基单晶高温合金 纳米孪晶 力学性能
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晶体硅太阳电池的BaFx电子选择性接触研究
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作者 狄翀 李文昊 +3 位作者 陈静伟 丁阳 韦德远 许颖 《太阳能学报》 北大核心 2025年第6期245-250,共6页
研究一种利用电子束蒸发方法制备的超薄氟化钡(BaF_(x))薄膜的材料特性,并将其应用为晶体硅异质结电池的新颖的、输运电子而阻挡空穴的免掺杂选择性接触传输材料。紫外光电子能谱测试表明BaF_(x)/Al界面的功函数为2.55 eV,低于铝本身的... 研究一种利用电子束蒸发方法制备的超薄氟化钡(BaF_(x))薄膜的材料特性,并将其应用为晶体硅异质结电池的新颖的、输运电子而阻挡空穴的免掺杂选择性接触传输材料。紫外光电子能谱测试表明BaF_(x)/Al界面的功函数为2.55 eV,低于铝本身的功函数(4.26 eV),可实现对电子的选择性传输功能。加入BaF_(x)导致Al电极和晶体硅之间形成欧姆接触,并实现23.98 mΩ·cm^(2)的低接触电阻率。将此异质结构作为轻掺杂n型单晶硅太阳电池的免掺杂整背面欧姆接触,使电池的填充因子和短路电流密度都有所提升,并最终实现电池的绝对能量转换效率2.53%的提升。 展开更多
关键词 太阳电池 硅异质结 免掺杂 电子选择性接触
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免热处理铝合金大型结构件一体压铸研究进展
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作者 郑敬明 潘帅 +2 位作者 王玉 贾东洲 付莹 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第6期1869-1894,共26页
在“双碳”目标下,新能源汽车市场占比逐年增加,同时其车身质量大、续航里程短等问题日益凸出,较重的车身会直接影响车辆的续航性能。免热处理铝合金大型结构件一体压铸技术为解决上述问题提供了可能。本文首先总结了免热处理铝合金材... 在“双碳”目标下,新能源汽车市场占比逐年增加,同时其车身质量大、续航里程短等问题日益凸出,较重的车身会直接影响车辆的续航性能。免热处理铝合金大型结构件一体压铸技术为解决上述问题提供了可能。本文首先总结了免热处理铝合金材料的研究现状,针对元素配比及合金体系划分进行梳理;其次,分析不同工艺参数对压铸技术的影响规律,针对大型结构件一体压铸流程长、构型复杂等特点提出相应建议;再次,对大型压铸机结构优化、模具优化及热平衡问题进行分析,总结一体压铸装备发展现状,探讨未来关键技术走向。最后,对材料发展、模具设计、结构工艺优化等潜在问题进行总结与展望,为免热处理铝合金大型结构件一体压铸研究提供参考和指导。 展开更多
关键词 一体压铸技术 免热处理 铝合金材料 大型结构件 一体压铸设备
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连续模式相干测风激光雷达性能优化分析及实验研究 被引量:3
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作者 杨吴昊 张普 +2 位作者 杨新锋 陈启敏 赵卫 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期81-90,共10页
基于风场探测的需求,采用1 550 nm波长连续激光种子源搭建了一套全光纤结构多普勒相干测风雷达系统。从雷达方程出发,对连续激光相干雷达载噪比方程和不同雷达收发望远镜聚焦位置下风速合成权重进行了分析。针对测风雷达要求设计了5~20... 基于风场探测的需求,采用1 550 nm波长连续激光种子源搭建了一套全光纤结构多普勒相干测风雷达系统。从雷达方程出发,对连续激光相干雷达载噪比方程和不同雷达收发望远镜聚焦位置下风速合成权重进行了分析。针对测风雷达要求设计了5~200 m的变焦激光收发望远镜模块。扩束系统采用伽利略折射式结构,发射光束准直下扩束比为23,光学质量接近衍射极限。标定测试通过对旋转电机圆盘转速测量完成。转盘转速范围为-3 000 r/min到+3 000 r/min,转盘直径为26 cm。在视向速度多普勒频移分别为正向和负向时,雷达系统速度测量结果与通过圆盘转速计算值的相关系数为0.998与0.993,标准差为0.151 m/s和0.229 m/s。使用该测风激光雷达开展室外大气风速探测实验,取得了良好效果。 展开更多
关键词 多普勒激光雷达 连续激光 相干探测 载噪比 本振光功率
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氧化硼修饰的钴酸锂材料及其电化学性能 被引量:2
16
作者 武怿达 张义 +6 位作者 詹元杰 郭亚奇 张辽 刘兴江 俞海龙 赵文武 黄学杰 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1687-1692,共6页
钴酸锂材料由于具有高的能量密度、优异的倍率性能和热稳定性被广泛应用于各种消费类电子产品,随着人工智能和5G时代的到来,人们对钴酸锂电池的能量密度有了更高的需求。本研究通过利用简单的固相法对钴酸锂进行硼化物包覆,经过改性后... 钴酸锂材料由于具有高的能量密度、优异的倍率性能和热稳定性被广泛应用于各种消费类电子产品,随着人工智能和5G时代的到来,人们对钴酸锂电池的能量密度有了更高的需求。本研究通过利用简单的固相法对钴酸锂进行硼化物包覆,经过改性后的钴酸锂材料(BLCO)相比于未改性的原始材料(LCO)电阻率下降一个数量级,该材料组装成的电池在常温下3~4.55 V的初始容量达到201.2 mAh/g,高于原始钴酸锂材料的192.64 mAh/g,循环500周后容量为194.8 mAh/g,高于原始材料的184.37 mAh/g。这种提升是由于硼化物改性后的钴酸锂材料具有更高的电子电导率和更小的界面阻抗,本工作提供了一种提升高电压钴酸锂材料容量的方法并对高电压下钴酸锂材料的失效机制进行了初步分析,对未来高容量钴酸锂材料的设计具有较大参考意义。 展开更多
关键词 锂离子电池 钴酸锂 包覆 氧化硼 高电压
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浓度梯度型锂离子电池富镍氧化物正极材料 被引量:2
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作者 张珊 王珊 +2 位作者 陈卫晓 高鹏 朱永明 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1506-1516,共11页
富镍氧化物正极材料因其具有高比容量、低成本、环保和无需高电压电解质的优点而备受关注。虽然Ni含量的增加有助于提高放电比容量,但也产生了阳离子混排、表界面反应和导致结构不稳定的裂纹扩展等缺点,导致富镍正极材料的循环寿命较差... 富镍氧化物正极材料因其具有高比容量、低成本、环保和无需高电压电解质的优点而备受关注。虽然Ni含量的增加有助于提高放电比容量,但也产生了阳离子混排、表界面反应和导致结构不稳定的裂纹扩展等缺点,导致富镍正极材料的循环寿命较差、热稳定性有待提升和储存性能较差,妨碍了其商业化应用。为尽可能地发挥富镍锂离子电池高容量的优势,研究人员对材料进行了多种改性,历经了离子掺杂、表面包覆、单晶材料、核壳结构、浓度梯度结构等发展阶段。本文首先对掺杂、包覆、单晶、核壳结构等几种改性手段进行了简要概述,分析了这几种方法的优势及本身固有的缺点。然后重点对浓度梯度材料进行了分析,根据其发展阶段分为富镍核加浓度梯度壳、线性浓度梯度材料、渐进式浓度梯度材料三个部分,从合成方法、改性机理及电化学性能等方面做了详细介绍。综合来看,浓度梯度材料可以从根本上解决富镍正极材料的固有缺点,相信这一技术会在富镍正极材料的实用化进程中发挥重要作用。 展开更多
关键词 锂离子电池 富镍正极材料 浓度梯度 改性
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316LN不锈钢/Inconel 718高温合金异种材料激光焊接工艺研究 被引量:7
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作者 黄菁 孙宇峰 +3 位作者 信纪军 牛二武 卫靖 戴文华 《热加工工艺》 北大核心 2023年第9期26-30,41,共6页
对5 mm厚的316LN不锈钢和Inconel718高温合金异种材料板材进行正弦扫描路径和无扫描路径的激光焊接试验,研究了焊接工艺参数对焊缝质量的影响,并对激光焊接头的显微组织、显微硬度及拉伸性能进行了研究。结果表明,无扫描激光焊比正弦路... 对5 mm厚的316LN不锈钢和Inconel718高温合金异种材料板材进行正弦扫描路径和无扫描路径的激光焊接试验,研究了焊接工艺参数对焊缝质量的影响,并对激光焊接头的显微组织、显微硬度及拉伸性能进行了研究。结果表明,无扫描激光焊比正弦路径的扫描焊更易实现稳定焊接,获得成形质量良好的焊缝。正弦扫描激光焊接头的焊缝下部有大量气孔,无扫描激光焊接接头无气孔缺陷。随焊接速度的增大,无扫描激光焊接头的表面成形越来越好。焊接速度为1.8 m/min时,焊缝上下表面熔宽变窄,不存在咬边、飞溅等缺陷;焊缝区为垂直于熔合线并向焊缝中心生长的柱状树枝晶等组织且焊缝中有M23C6型碳化物析出,提高了焊缝强度。焊接接头的显微硬度由Inconel718母材到焊缝再到316LN母材呈现逐步降低趋势。焊接接头的断裂位置均位于远离焊缝的316LN母材,室温下抗拉强度可达到650 MPa且接头断裂方式为韧性断裂。 展开更多
关键词 异种材料 激光焊接 扫描路径 焊接速度 力学性能
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单晶型镍锰钴三元正极材料的形成和失效机理研究进展 被引量:6
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作者 陈卫晓 高鹏 +3 位作者 张珊 王珊 胡会利 朱永明 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3289-3302,共14页
单晶型正极材料因其高循环性和高压实密度,已成为目前最有应用前景的材料之一。单晶材料是对二次球形颗粒的改进,了解单晶的形成和循环机制对单晶的制备有着很好的指导作用。本文首先分析了单晶材料的结构特征,单晶氧化物与球形二次颗... 单晶型正极材料因其高循环性和高压实密度,已成为目前最有应用前景的材料之一。单晶材料是对二次球形颗粒的改进,了解单晶的形成和循环机制对单晶的制备有着很好的指导作用。本文首先分析了单晶材料的结构特征,单晶氧化物与球形二次颗粒氧化物都是层状结构;接着阐述了单晶的稳定性机理,单晶无内部晶界,在循环过程中不存在晶间破碎。本文还对单晶的形成和循环失效机理进行了总结,重点阐述单晶型正极材料在合成过程中溶解-再结晶的形成机理,即二次颗粒前驱体崩解,一次颗粒慢慢长大形成单晶颗粒;在循环过程中当截止电压小于4.3V时,晶内层间滑移可逆,多次充放电后存在滑移痕迹;当截止电压大于4.3V时,多次循环后出现晶内断裂,电池性能下降。 展开更多
关键词 锂离子电池 单晶 形成机理 失效机理 三元材料
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高温超导滤波器系统散热模拟及实验研究
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作者 段燕波 王维 +3 位作者 王珏 黄荣进 李来风 周远 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期1-5,12,共6页
小型制冷机是高温超导滤波器系统的重要组成部分,在冷端提供冷量的同时需在热端向环境排热。基于模拟和实验,设计了一款散热翅片,并在自然对流的条件下对翅片的散热性能进行研究。结果表明,在功率为12 W时,散热翅片最高和最低温度分别为... 小型制冷机是高温超导滤波器系统的重要组成部分,在冷端提供冷量的同时需在热端向环境排热。基于模拟和实验,设计了一款散热翅片,并在自然对流的条件下对翅片的散热性能进行研究。结果表明,在功率为12 W时,散热翅片最高和最低温度分别为58.2℃和53.2℃,当在翅片背部增加一层石墨烯导热膜后,最大和最小温度分别降低了3.3℃和4.7℃;采用翅片和环境之间的传热热阻R_(s)来评价两种翅片的性能,铝-导热膜传热热阻介于2.58—3.05℃/W之间,相比于传统铝翅片其与空气传热热阻最高降低了33.3%。 展开更多
关键词 高温超导滤波器 导热膜 散热 翅片 温度分布
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