微波加热技术在核工业中的应用研究进展 被引量：2

1

作者 李元奎 赵刚 李豪杰 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1166-1169,1174,共5页

简述了微波加热的基本原理,综述了微波加热在辅助浸取铀矿物、二氧化铀陶瓷芯块烧结、硝酸盐热解脱硝、放射性废物处理、放射性元素分析前处理等核工业中的应用研究进展,指出了微波加热技术在核工业中应用所面临的主要问题和挑战,展望... 简述了微波加热的基本原理,综述了微波加热在辅助浸取铀矿物、二氧化铀陶瓷芯块烧结、硝酸盐热解脱硝、放射性废物处理、放射性元素分析前处理等核工业中的应用研究进展,指出了微波加热技术在核工业中应用所面临的主要问题和挑战,展望了未来的研究发展方向和应用前景。 展开更多

关键词 微波加热 核工业 微波脱硝 放射性

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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：6

2

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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超低压环境中气体超声速射流数值研究

3

作者 李艳霞 王振强 +2 位作者 胡云雷 李宾 刘中良 《核科学与工程》 北大核心 2025年第3期579-588,共10页

超音速射流可为激光光谱法分离同位素(SILARC)过程提供深度冷却,由于SILARC过程射流环境接近真空,低压射流环境会对超音速射流的射程、扩展角等物理场产生很大影响。构建微型喷管射流物理模型,对流体在喷管内跨音速流动及离开喷管后的... 超音速射流可为激光光谱法分离同位素(SILARC)过程提供深度冷却,由于SILARC过程射流环境接近真空,低压射流环境会对超音速射流的射程、扩展角等物理场产生很大影响。构建微型喷管射流物理模型,对流体在喷管内跨音速流动及离开喷管后的真空环境射流现象开展数值模拟,重点研究了各物理参数及物理场分布及随时间的变化。结果显示,在射流时长τ≤200μs时,初始条件对非稳态射流的影响非常大,超音速射流形成的低温气体前沿(T<50 K气流层)不断向流动下游移动。但τ>200μs后,气流移动的速率越来越小,温度和压力最低值的变化也越来越小,但受边界条件的影响越来越显著,下游抽气管道对气流的压缩作用致使激波位置和物理参数出现前后震荡。至τ=250μs时,超音速流体在喷管出口下游10 mm的轴向范围内形成伞状的低温区域,气流温度在70~120 K。 展开更多

关键词 超音速流动 超音速射流制冷 数值模拟 真空环境 瞬时变化

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沾污件表面核材料质量的伽马无损测量方法

4

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

5

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

6

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

7

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

8

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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难熔高熵合金涂层制备及其应用进展

9

作者 王哲昊 杨光 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期69-73,共5页

概述了难熔金属和高熵合金领域的研究现状,介绍了难熔高熵合金涂层研发制备及其应用进展,总结了难熔高熵合金涂层面临的关键科学难题和工程应用挑战,并对后续发展方向进行了展望。

关键词 难熔金属 高熵合金 涂层 制备应用 服役寿命

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金属镥定向凝固过程中杂质分布的理论研究

10

作者 纪凡 何荧 +1 位作者 向金秋 罗立平 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期388-393,共6页

高纯镥作为稀土金属,有着重要研究价值。文章通过理论计算分析了真空电子束熔炼和定向凝固下镥锭中杂质Fe和Al的分布,研究了蒸发和分凝效应耦合作用下金属镥的提纯效果以及影响机制。结果表明,电子束定向凝固金属镥过程中,虽然杂质Al的... 高纯镥作为稀土金属,有着重要研究价值。文章通过理论计算分析了真空电子束熔炼和定向凝固下镥锭中杂质Fe和Al的分布,研究了蒸发和分凝效应耦合作用下金属镥的提纯效果以及影响机制。结果表明,电子束定向凝固金属镥过程中,虽然杂质Al的饱和蒸气压大于Fe杂质的饱和蒸气压,但Fe杂质蒸发传质系数大于杂质Al。金属镥中杂质Fe和Al分布不仅受固液界面分凝的控制,还受气液界面蒸发的控制,金属镥锭高度60%以下区域的Fe含量由4.836×10^(−3)降低到了6.2×10^(−5),Al含量由7.75×10^(−4)降低到了3.3×10^(−8),有着较好的提纯效果。熔炼温度和凝固速率是影响电子束定向凝固镥金属过程中杂质分布的两个重要参数。一个纯度较高且分布均匀的镥金属锭可以通过合理控制熔体温度和凝固速率来获得。 展开更多

关键词 真空熔炼 定向凝固 金属镥 蒸发 分凝

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激光选区熔化制备纯钽高温拉伸性能研究

11

作者 闫超 吕绪明 贾子朝 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期48-54,共7页

对采用激光选区熔化(SLM)技术横、纵向成形的纯钽试样开展力学性能研究。采用SEM、XRD对所制备钽试样的微观组织及物相组成进行研究,并采用显微硬度计、万能试验机对其硬度及室温和高温拉伸性能进行研究。结果表明,SLM横向成形钽试样的... 对采用激光选区熔化(SLM)技术横、纵向成形的纯钽试样开展力学性能研究。采用SEM、XRD对所制备钽试样的微观组织及物相组成进行研究,并采用显微硬度计、万能试验机对其硬度及室温和高温拉伸性能进行研究。结果表明,SLM横向成形钽试样的组织为等轴晶粒;SLM纵向成形钽试样的组织为拉长晶粒。SLM钽试样的物相组织为BCC-Ta,Ta含量大于99.995%,平均致密度为99.87%,平均显微硬度为191 HV。在室温条件下,SLM钽试样展现出优异的强度和延展性。随着拉伸温度的升高,SLM钽试样的强度和延展性均下降,600℃下由于动态应变时效其延展性最差。SLM钽试样的室温断口形貌为韧性断裂特征,随着拉伸温度的升高,其断口解理特征越来越明显,在1 200℃下断口出现严重的氧化腐蚀,呈沿晶氧化腐蚀开裂的特征。在室温至1 200℃范围内,SLM纵向成形钽试样的拉伸性能略优于SLM横向成形钽试样。 展开更多

关键词 钽 激光选区熔化 高温拉伸 硬度 力学性能 断口形貌

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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

12

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

13

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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纯钼薄壁环件加工变形控制研究

14

作者 凌利月 程德华 +1 位作者 张献国 王永康 《精密成形工程》 2025年第9期204-211,共8页

目的为提高纯钼薄壁环件的切削合格率,对切削夹紧力和切断工艺进行研究,探寻较佳的加工工艺。方法对纯钼薄壁环件进行加工工艺分析,确认不合格的关键原因;针对薄壁易变形问题,设计专用工装,使用有限元仿真进行夹紧受力分析;对不同液压... 目的为提高纯钼薄壁环件的切削合格率,对切削夹紧力和切断工艺进行研究,探寻较佳的加工工艺。方法对纯钼薄壁环件进行加工工艺分析,确认不合格的关键原因;针对薄壁易变形问题,设计专用工装,使用有限元仿真进行夹紧受力分析;对不同液压卡盘液压值进行对比试验,确定最佳液压值,以降低切削形变;对不同切断刀具、切割方式进行对比试验,提高切断合格率;进行批量加工试验,以验证工艺优化的有效性。结果车削夹紧力越大,工件内部应力越大,越容易发生形变。通过专用工装支撑切削,可以有效降低切削时工件的内应力和变形,有效提高薄壁环件同轴度的合格率。通过使用电加工线切割,以中走丝线切割代替车床切断,可以显著提高切断合格率,并保障加工效率。结论加工工艺优化后,工件整体平均合格率由65.33%提高至92.00%,优化效果显著,为纯钼薄壁件加工提供了工艺参考。 展开更多

关键词 纯钼 薄壁件 变形 有限元分析 线切割

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堵塞对设备取料装置能耗和温度的影响研究

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作者 赵君 《核科学与工程》 2025年第4期704-711,共8页

取料装置能耗占设备总能耗的70%以上,直接影响设备的能耗和物理性能。为有效评估设备取料装置取料能力对设备物理性能的影响,研究了由于粉尘堆积造成的设备取料装置堵塞对取料装置性能的影响。采用粒子图像测速技术,在马赫数和雷诺数相... 取料装置能耗占设备总能耗的70%以上,直接影响设备的能耗和物理性能。为有效评估设备取料装置取料能力对设备物理性能的影响,研究了由于粉尘堆积造成的设备取料装置堵塞对取料装置性能的影响。采用粒子图像测速技术,在马赫数和雷诺数相似的环境下对不同工况的表面气流速度分布进行了实验测量,观测了激波结构,并计算了涡量、Q值等参数。根据实验测得的速度分布情况和力矩平衡公式,计算了不堵塞与堵塞工况下取料装置能耗变化情况。结果表明,取料装置堵塞后的取料装置头部产生的激波位置发生改变,激波位置后移2~3 mm,激波仍为典型的弓形曲线激波形式,但激波中段激波角变化大约5°,涡量值减小约50%。法向速度梯度明显减小,流动性质发生一定程度的改变。堵塞后能耗增加3~5 W,取料装置前端激波后温度已经超过100℃,不利于取料装置长期使用和设备长期稳定运行。取料装置出口气流相对压力不大于0.7,才能保证物理性能满足要求,同时设备稳定运行。 展开更多

关键词 取料装置 激波 旋涡 能耗

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