等离子喷涂技术在工程陶瓷涂层制备中的应用现状及展望 被引量：4

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作者 王哲昊 吕绪明 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期48-57,共10页

等离子喷涂作为一种成熟的表面处理技术,具有适用范围广、生产效率高、涂层质量好的优点,在基体材料表面增强过程中扮演了愈发重要的角色。与此同时,越来越多的实例也证明:陶瓷涂层对提高基体材料的整体性能和服役寿命起到了关键作用。... 等离子喷涂作为一种成熟的表面处理技术,具有适用范围广、生产效率高、涂层质量好的优点,在基体材料表面增强过程中扮演了愈发重要的角色。与此同时,越来越多的实例也证明:陶瓷涂层对提高基体材料的整体性能和服役寿命起到了关键作用。本文综述了大气等离子喷涂、超音速等离子喷涂、悬浮液等离子喷涂、真空等离子喷涂、低压等离子喷涂等常规等离子喷涂技术在制备陶瓷涂层方面的研究进展,总结了各种制备方法的优势与不足,并在此基础上对该领域的后续发展提出展望。 展开更多

关键词 等离子喷涂 陶瓷涂层 表面增强 整体性能 服役寿命

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沾污件表面核材料质量的伽马无损测量方法

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作者 刘枫飞 刘薇 李昕珂 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第4期498-504,共7页

针对核材料衡算中沾污件表面核材料质量难以准确测量的问题,本文利用胶体固定法制备了不同材质、不同几何体的放射性表面沾污件,通过无源效率和有源效率校正相结合的方法测量沾污件表面铀质量,并对测量误差进行了分析。通过蒙特卡洛模... 针对核材料衡算中沾污件表面核材料质量难以准确测量的问题,本文利用胶体固定法制备了不同材质、不同几何体的放射性表面沾污件,通过无源效率和有源效率校正相结合的方法测量沾污件表面铀质量,并对测量误差进行了分析。通过蒙特卡洛模拟得到探测器的探测效率,以圆柱形沾污件为基准样品确定铀自吸收校正因子,结合高纯锗探测器的测量数据,计算得到不同沾污件表面的铀质量。在590 mm的测量距离下,以石墨圆柱沾污件为基准样品确定铀自吸收校正因子时,所有沾污件表面铀质量的测量误差在20%以内,相同形状金属材质沾污件表面铀质量的测量误差均高于石墨沾污件。以不锈钢圆柱沾污件为基准样品确定铀自吸收校正因子时,金属材质沾污件表面铀质量的测量误差从小于15%减小为小于3%。 展开更多

关键词 伽马无损测量 沾污件 无源效率 测量误差

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激光增强不锈钢表面吸收率工艺及机制研究

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作者 何荧 吕绪明 +2 位作者 王怡龙 李飞阳 朱海红 《激光技术》 北大核心 2025年第2期180-187,共8页

为了增强不锈钢表面红外波段的吸收率,采用纳秒光纤激光器对不锈钢板材表面进行改性处理,研究了工艺参数对烧蚀坑尺寸、表面粗糙度和黑度的影响以及激光增强不锈钢表面吸收率的机理,并提出了提高吸收率及生产效率的方法。结果表明,当其... 为了增强不锈钢表面红外波段的吸收率,采用纳秒光纤激光器对不锈钢板材表面进行改性处理,研究了工艺参数对烧蚀坑尺寸、表面粗糙度和黑度的影响以及激光增强不锈钢表面吸收率的机理,并提出了提高吸收率及生产效率的方法。结果表明,当其它工艺参数固定时,减小扫描速率却提高了搭接率,使得沟槽深度和试样表面粗糙度增大;不锈钢表面吸收率增强是具有陷光作用的微米级表面微结构和氧化发黑的综合作用结果,其中微结构陷光作用影响更大,吸收率与表面粗糙度正相关;当扫描间距很小时,由于在工件表面产生具有强烈陷光作用的凹凸不平的微米级微结构和热累积导致的氧化发黑,使得工件表面粗糙度及黑度大,吸收率可高达92%;当扫描间距合适时,烧蚀沟槽壁不会被下一道激光烧蚀,试样表面粗糙度大,可同时获得高吸收率和加工效率。该研究为高效率增强金属表面吸收率提供了新方法。 展开更多

关键词 激光技术 激光增强吸收率 纳秒脉冲激光 不锈钢表面

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纳秒可见光全固态拉曼激光器的研究进展

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作者 魏少强 李云飞 +3 位作者 张钧尧 戴玮 陈晨 王雪梅 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1179-1187,共9页

纳秒脉冲可见波段激光在遥感、相干雷达系统、精密加工、激光清洗、液态染料激光器泵浦等领域广泛应用,全固态激光器以其结构紧凑、占用空间小、成本低、寿命长等特点备受青睐。近年来,纳秒可见光全固态激光器发展迅速,本文简述了传统... 纳秒脉冲可见波段激光在遥感、相干雷达系统、精密加工、激光清洗、液态染料激光器泵浦等领域广泛应用,全固态激光器以其结构紧凑、占用空间小、成本低、寿命长等特点备受青睐。近年来,纳秒可见光全固态激光器发展迅速,本文简述了传统激光二极管泵浦掺Nd ^(3+)、Yb ^(3+)等稀土离子晶体输出近红外光的二阶非线性频率变换产生纳秒脉冲可见光固体激光器的技术水平。从非线性频率变换角度介绍了几种出光波段丰富的纳秒脉冲可见光全固态拉曼激光器的技术特点,重点介绍了拉曼频移、拉曼混频和金刚石拉曼,对其性能特点和技术瓶颈进行了综述,并在最后做了总结和展望。 展开更多

关键词 拉曼激光 拉曼频移 拉曼混频 金刚石拉曼

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考虑楔形间隙效应的油膜阻尼器支承性质分析

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作者 贾翔宇 吴庭苇 +2 位作者 白宇杰 张剀 徐旸 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1594-1604,共11页

支承部件对高速旋转机械的稳定性有着重要影响。合理设计、优化系统的支承部件是保证、提升稳定性的可靠手段。油膜阻尼器是一类结构简单、功能可靠的旋转机械支承部件,能够有效实现系统刚度系数、阻尼系数等支承参数的设计方案。与常... 支承部件对高速旋转机械的稳定性有着重要影响。合理设计、优化系统的支承部件是保证、提升稳定性的可靠手段。油膜阻尼器是一类结构简单、功能可靠的旋转机械支承部件,能够有效实现系统刚度系数、阻尼系数等支承参数的设计方案。与常规滑动轴承轴颈的运动形式不同,油膜阻尼器的阻尼体通常绕其支点作“圆锥摆”形式的涡动,即阻尼体径向位移与切向速度沿其轴向呈线性分布,导致阻尼介质在阻尼体与外壳之间形成油膜厚度沿轴向线性分布的楔形间隙,进而造成阻尼器与轴承在油膜力及支承参数性质上的差异。因此,计算、设计油膜阻尼器的支承参数时,考虑楔形间隙效应的影响是必要的。本文首先对描述油膜压强分布的经典Reynolds方程做出了修正,推导了考虑楔形间隙时方程的具体形式。接着,采用基于超松弛迭代法(SOR)的有限差分法(FDM)对修正方程进行了数值求解。通过与ANSYS Fluent计算结果及已有实验结果进行对比,验证了计算结果的合理性。最后,借助数值积分与回归分析的计算工具,求得了阻尼器支承参数的函数表达形式及相应的线性化数值。计算结果表明,分析油膜阻尼器的支承性质时,考虑楔形间隙效应的影响是必要的。通过采用基于修正Reynolds方程的数值计算工具,能够提升计算效率,并为阻尼器性能的分析及优化提供理论参考。 展开更多

关键词 高速旋转机械 油膜阻尼器 楔形间隙 REYNOLDS方程 支承参数

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激光选区熔化制备纯钽异形零件的工艺及力学性能 被引量：1

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作者 闫超 吕绪明 贾子朝 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期22-27,共6页

用激光选区熔化技术(SLM)制备纯钽试样,对在不同工艺参数下制备的钽试样表面质量、致密度进行分析。确定最优参数,并对最优参数试样的显微组织与力学性能进行分析。结果表明:激光功率为310 W,扫描速度为440 mm/s,铺粉层厚为0.04 mm,扫... 用激光选区熔化技术(SLM)制备纯钽试样,对在不同工艺参数下制备的钽试样表面质量、致密度进行分析。确定最优参数,并对最优参数试样的显微组织与力学性能进行分析。结果表明:激光功率为310 W,扫描速度为440 mm/s,铺粉层厚为0.04 mm,扫描间距为0.06 mm时制备的试样致密度为99.76%;金相为单相组织、等轴晶粒,平均抗拉强度为672 MPa、屈服强度为623 MPa、伸长率为23.2%;在此工艺参数下制备的异形零件,在退火温度为950~1450℃,保温时间为120 min时制备的零件质量良好,成品无裂痕、无缺陷,为最优参数组合。 展开更多

关键词 钽 难熔金属 激光选区熔化 异形结构件 力学性能

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Lu-Mg和Lu-Al合金热力学性质的理论分析

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作者 纪凡 何荧 +1 位作者 向金秋 罗立平 《世界有色金属》 2024年第6期20-23,共4页

文章利用Miedema生成热模型计算Lu-Mg和Lu-Al二元合金的混合焓、过剩熵、过剩吉布斯自由能以及各组元的活度。结合Butler方程,计算Lu-Mg和Lu-Al合金熔体的表面张力以及表面相中各元素含量。研究结果表明,Lu-Mg和Lu-Al合金熔体的混合焓... 文章利用Miedema生成热模型计算Lu-Mg和Lu-Al二元合金的混合焓、过剩熵、过剩吉布斯自由能以及各组元的活度。结合Butler方程,计算Lu-Mg和Lu-Al合金熔体的表面张力以及表面相中各元素含量。研究结果表明,Lu-Mg和Lu-Al合金熔体的混合焓、过剩熵以及过剩吉布斯自由能都为负值,同时各组分活度较理想熔体有着一定负偏差,说明Lu与Mg和Al原子之间存在显著的相互作用力。Lu-Mg和Lu-Al合金熔体表面张力随Mg和Al含量的增加而减小,Mg和Al元素均会向熔体表面富集。 展开更多

关键词 MIEDEMA模型 Butler方程 活度 表面张力 Lu-Mg Lu-Al

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钽钨合金表面高温氧化防护涂层的研究进展

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作者 王哲昊 张云汉 《材料保护》 CAS CSCD 2024年第9期78-83,共6页

钽钨合金作为重要的高温结构材料和先进功能材料,在航空航天、国防装备、化学工业等众多涉及国计民生的关键领域都扮演着不可或缺的重要角色。随着工程装置服役工况的日益严苛,钽钨合金高温耐氧化性差的缺点进一步凸显,严重制约了其工... 钽钨合金作为重要的高温结构材料和先进功能材料,在航空航天、国防装备、化学工业等众多涉及国计民生的关键领域都扮演着不可或缺的重要角色。随着工程装置服役工况的日益严苛,钽钨合金高温耐氧化性差的缺点进一步凸显,严重制约了其工程化应用。表面防护涂层作为减少基体失效行为、提高材料综合性能和延长装置服役寿命的有效手段,被越来越多地应用于材料防护领域,并且其后续发展前景也十分广阔。首先介绍了钽钨合金的基本性能,随后分别总结归纳了硅化物涂层、贵金属涂层、陶瓷涂层、复合涂层在延长钽钨合金基体高温氧化环境下服役寿命的研究进展,最后对钽钨合金表面抗高温氧化防护涂层的未来发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 钽钨合金 高温结构材料 表面防护涂层 综合性能 服役寿命

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可用于原子光谱研究的激光共振电离飞行时间质谱系统 被引量：1

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作者 李云飞 张钧尧 +2 位作者 柴俊杰 魏少强 陈晨 《真空与低温》 2023年第5期486-493,共8页

为了开展原子能级结构研究,自主研制了一套结合激光共振电离与飞行时间质谱技术的试验系统。介绍了该系统的设计原理、整体结构、性能表征及应用实例。该系统主要包括将金属单质样品快速升温并形成原子蒸气的原子蒸发炉、基于Nd:YAG固... 为了开展原子能级结构研究,自主研制了一套结合激光共振电离与飞行时间质谱技术的试验系统。介绍了该系统的设计原理、整体结构、性能表征及应用实例。该系统主要包括将金属单质样品快速升温并形成原子蒸气的原子蒸发炉、基于Nd:YAG固体激光泵浦的脉冲染料激光的激光共振电离系统、采用双场加速和双场反射技术的飞行时间质量分析器。试验结果表明,系统的质量分辨率优于1300 FWHM,信号动态范围为3个数量级。利用此系统开展了金属钕的原子能级试验,获取了钕的同位素位移。该系统可在针对镧系、锕系元素的原子能级结构研究中发挥重要作用,解决同位素位移、自电离态能级等关键光谱数据缺失问题。 展开更多

关键词 飞行时间质谱计 原子光谱 原子能级 激光

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紧凑型双路TEA CO_(2)激光器谐振腔热稳定性及补偿

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作者 朱子任 白进周 +8 位作者 付景静 苏新军 叶静涵 刘羽 杨银辉 黄文武 李辉 郑义军 谭荣清 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期55-64,共10页

通过实验和仿真的方法,研究了多点分布的内部热源加热作用对紧凑型双路TEA CO_(2)激光器谐振腔热稳定性的影响。采用直流风扇热交换抑制了高压电源的局部加热效应,通过调整热交换的效率,可在13~22℃环境温度范围内,使前后谐振腔镜受到... 通过实验和仿真的方法,研究了多点分布的内部热源加热作用对紧凑型双路TEA CO_(2)激光器谐振腔热稳定性的影响。采用直流风扇热交换抑制了高压电源的局部加热效应,通过调整热交换的效率,可在13~22℃环境温度范围内,使前后谐振腔镜受到的局部加热形变作用和环境温度引起的热胀冷缩作用基本抵消。为实现更宽温度范围的谐振腔稳定性,在有效热交换措施的基础上,根据模拟预测的形变规律,提出了谐振腔变形的角度补偿方法。使用传感器获得环境温度与设定初始环境温度的偏差,通过调整伺服电机步数实现对方位角的补偿,补偿值约0.28 step/℃,通过PZT促动器调整悬臂调谐结构末端位移,实现对俯仰角的补偿,补偿值约0.79μm/℃。 展开更多

关键词 TEA CO_(2)激光器 局部加热效应 腔体形变 角度补偿

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基于光学参量振荡器的窄线宽准连续黄光激光器

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作者 熊景平 孙槐苗 +2 位作者 代晓珂 曹剑 安振杰 《强激光与粒子束》 2025年第6期16-21,共6页

利用输出532nm波长的全固态准连续Nd:YAG激光器作为泵浦源,对以KTP晶体为非线性晶体的窄线宽光学参量振荡器输出特性进行研究。在谐振腔内插入石英标准具压缩输出激光线宽。通过理论分析,估算了脉冲光学参量振荡器谐振腔内标准具对闲频... 利用输出532nm波长的全固态准连续Nd:YAG激光器作为泵浦源,对以KTP晶体为非线性晶体的窄线宽光学参量振荡器输出特性进行研究。在谐振腔内插入石英标准具压缩输出激光线宽。通过理论分析,估算了脉冲光学参量振荡器谐振腔内标准具对闲频光的透射光谱线宽,根据计算结果设计了实验用的标准具参数。在光学参量振荡器谐振腔内插入另一KTP晶体对闲频光进行腔内倍频,实现了波长调谐范围574.5~577.2nm的pm级窄线宽可调谐黄光输出。在重复频率为10 kHz、泵浦光平均功率为30 W时,倍频黄光的峰值波长为575.81 nm,对应的平均输出功率为155 mW,脉宽约为35 ns,线宽仅为0.8 pm,x和y方向光束质量因子则分别为1.286和1.807。 展开更多

关键词 固体激光器 光学参量振荡器 准连续 窄线宽 黄光 标准具

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