纳米Al_(2)O_(3)增强铝基复合材料制备技术及力学性能研究进展

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作者 荣智峥 魏午 +4 位作者 赵宇 毕舰镭 高阳 黄晖 聂祚仁 《材料工程》 北大核心 2025年第5期130-144,共15页

纳米Al_(2)O_(3)/Al复合材料作为轻质高性能结构材料,可实现轻量化节能减排,在航空航天、汽车工业、船舶制造、国防及5G电子通讯等领域具有广阔的应用前景。本文主要介绍高能球磨粉末冶金法、超声辅助铸造法、搅拌摩擦法、增材制造法、... 纳米Al_(2)O_(3)/Al复合材料作为轻质高性能结构材料,可实现轻量化节能减排,在航空航天、汽车工业、船舶制造、国防及5G电子通讯等领域具有广阔的应用前景。本文主要介绍高能球磨粉末冶金法、超声辅助铸造法、搅拌摩擦法、增材制造法、原位反应法等国内外纳米Al_(2)O_(3)/Al复合材料制备技术。总结分析纳米Al_(2)O_(3)增强体、增强体与铝基体的界面微结构、增强体的尺寸和含量、铝基体的晶粒尺寸、增强体的分散性和微观构型设计对纳米Al_(2)O_(3)/Al复合材料力学性能的影响。概述了纳米Al_(2)O_(3)/Al复合材料中主要的强化机制。最后,展望了纳米Al_(2)O_(3)/Al复合材料未来在高增强体体积分数的大尺寸制备技术、非均质构型优化以及高强耐热结构功能一体化等方面的发展方向。 展开更多

关键词 纳米AL2O3 铝基复合材料 制备方法 力学性能 强化机制

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“材料物理性能”课程思政教学策略研究

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作者 杨梦婕 关莉 +1 位作者 邢秋玮 孙德建 《教师》 2024年第1期6-8,共3页

文章以航空工业管理学院的材料类专业“材料物理性能”课程为例,结合实际教学经验和教学效果,讨论了以立德树人为核心,兼具航空特色的课程思政建设思路。建设航空特色思政案例库,建立课程思政—知识矩阵,以及改进教学方法等策略,有助于... 文章以航空工业管理学院的材料类专业“材料物理性能”课程为例,结合实际教学经验和教学效果,讨论了以立德树人为核心,兼具航空特色的课程思政建设思路。建设航空特色思政案例库,建立课程思政—知识矩阵,以及改进教学方法等策略,有助于解决专业基础课课程思政过程中融入生硬、案例匮乏、缺少特色等问题,从而实现立德树人的目标,以期为材料类专业基础课的课程思政教学改革提供借鉴。 展开更多

关键词 立德树人 航空特色 课程思政

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独立支撑三维石墨泡沫制备及电热性能研究

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作者 毛博 丁佩 +4 位作者 任梦帅 牛璐阳 袁志 贾璇 王支缓 《化工新型材料》 北大核心 2025年第1期254-260,共7页

作为一种新型的三维石墨烯材料,石墨烯泡沫具有独特的网络/骨架结构,在诸多领域表现出比二维石墨烯更大的性能优势,但其自身结构的高孔隙率和低机械强度也给石墨烯泡沫的应用带来很大限制。采用化学气相沉积(CVD)方法,以2mm厚商用泡沫... 作为一种新型的三维石墨烯材料,石墨烯泡沫具有独特的网络/骨架结构,在诸多领域表现出比二维石墨烯更大的性能优势,但其自身结构的高孔隙率和低机械强度也给石墨烯泡沫的应用带来很大限制。采用化学气相沉积(CVD)方法,以2mm厚商用泡沫镍为生长模版制备出石墨烯片/层厚度在150~350nm,可独立支撑的三维石墨泡沫。进一步通过优化制备过程的碳氢比和压缩生长模板,获得了高质量的压缩石墨泡沫。实验证实石墨烯层更厚,结晶度更高,网络骨架结构更加致密的压缩石墨泡沫具有十分优越的电热性能。在3V的低驱动电压下,适度压缩的高质量石墨泡沫电加热温度可达580℃,比常规制备石墨泡沫加热温度提升了220℃左右。还证实了压缩石墨泡沫电热除冰效果显著,在具有高效传导加热的同时,兼具优越的辐射加热能力。作为一种高效节能的新型电热材料,压缩石墨泡沫在家用电器、人工智能、健康医疗、能源、热管理等领域都有巨大的潜在应用价值。 展开更多

关键词 石墨烯 石墨泡沫 电热 除冰 独立支撑

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关于大角度单摆周期近似公式的分析与探讨

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作者 袁庆新 张新月 邵立 《大学物理》 2024年第9期20-23,62,共5页

对文献中的大角度单摆周期近似公式进行了全面的分析和探讨,在解析形式上,利用算术几何平均值递归法,虽然精确度最高,但考虑到计算的方便性、公式的简洁性以及实验测量精度的需求时,可选用其他简易的近似公式.

关键词 单摆 周期 近似解 椭圆积分 算术几何平均值

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高等物理化学的土木工程案例教学探索分析 被引量：2

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作者 王书霞 崔节虎 《管理工程师》 2024年第3期76-80,共5页

《高等物理化学》课程旨在促使化学、化工、土木等理工科专业的硕士研究生对物理化学基础有更深入的了解。课程内容与实际生产实践密切相关,利用所学理论知识和应用分析方法,可将《高等物理化学》相关内容直接或间接应用于本学科领域的... 《高等物理化学》课程旨在促使化学、化工、土木等理工科专业的硕士研究生对物理化学基础有更深入的了解。课程内容与实际生产实践密切相关,利用所学理论知识和应用分析方法,可将《高等物理化学》相关内容直接或间接应用于本学科领域的基础设施养护、最新研究进展及前沿研究成果中,致力于解决实践过程中产生的问题并为科学研究提供重要理论支撑。案例分析作为理论与实践结合的重要方法,可促进前沿科学研究与工程实践的深入融合。本文注重分析缆索锈蚀中的电化学、大体积混凝土水化反应中的热动力学、高聚合物加固中的溶胶凝胶效应等土木工程案例中的物理化学理论,进而探究《高等物理化学》在土木工程领域的实践性工程案例教学改革。 展开更多

关键词 高等物理化学 土木工程 案例教学

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瑞利判据启发的可见光波段宽带消色差偏振不敏感超构透镜的设计

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作者 姚克敏 许军伟 +5 位作者 田喜敏 许坤 付林杰 潘靓 冀宇航 潘晓宇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期216-226,共11页

超构表面作为亚波长结构单元排布而成的新型平面光学元件,可对光场相位、振幅、偏振及频率进行灵活剪裁,为光学元件集成化和小型化提供了强大的支撑平台。超构透镜是超构表面最重要的应用之一,消色差对于超构透镜的成像质量至关重要。然... 超构表面作为亚波长结构单元排布而成的新型平面光学元件,可对光场相位、振幅、偏振及频率进行灵活剪裁,为光学元件集成化和小型化提供了强大的支撑平台。超构透镜是超构表面最重要的应用之一,消色差对于超构透镜的成像质量至关重要。然而,受限于超构元胞共振色散及有限共振带宽,超构透镜在偏离设计波段会遭受较大的色差,从而限制了其在多波长或连续宽带器件中的应用。为此,文中基于焦斑分辨瑞利判据(Rayleigh criterion)原理,提出了一种面向可见光波段宽带消色差偏振不敏感超构透镜的新型设计策略。通过采用共轭相位自旋复用设计理论,将面向两边缘波长、高效工作、两尺寸不同、各向异性的TiO_(2)纳米柱(均具备半波片功能)的旋转角度限制在0°或90°,作为一复合超构胞元构建超构透镜。通过两纳米柱之间的色散互补效应,实现了在可见光波段(λ=470~650 nm)宽带消色差偏振不敏感聚焦性能,同时保持了较高聚焦效率。这一工作为宽带消色差超构透镜的设计领域带来了重大进步,并有望在超紧凑芯片级设备中实现潜在应用。 展开更多

关键词 超构透镜 宽带消色差 偏振不敏感聚焦 色散互补效应

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不同振荡热压烧结温度下90W-10Cu难熔合金组织及性能

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作者 高卡 赵桅 +2 位作者 孙德建 高阳 朱文博 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期269-276,共8页

用于高压电触头材料的90W-10Cu难熔合金由于具有高熔点和高比重差异,在高温长时间的粉末冶金过程中存在致密化困难和晶粒异常长大而影响其性能。在常规热压烧结基础上,振荡热压烧结(HOP)技术采用一定频率的循环振荡单轴压力代替静单轴压... 用于高压电触头材料的90W-10Cu难熔合金由于具有高熔点和高比重差异,在高温长时间的粉末冶金过程中存在致密化困难和晶粒异常长大而影响其性能。在常规热压烧结基础上,振荡热压烧结(HOP)技术采用一定频率的循环振荡单轴压力代替静单轴压力,可快速促进陶瓷等材料的致密化。因此,为了研究振荡热压烧结对90W-10Cu难熔合金的低温烧结效果,本文将振荡热压烧结技术应用到90W-10Cu(质量分数)难熔合金的制备中,研究了烧结温度(1000~1300℃)对其微观组织、致密度、晶粒尺寸、硬度及电导率性能的影响。研究结果发现,振荡热压烧结90W-10Cu合金由W相基体和Cu相黏结相组成。随着烧结温度的升高,90W-10Cu难熔合金的致密度逐渐增大,在烧结温度最高为1300℃时,其致密度最高可达到99.35%,均高于同等温度下的热压烧结样品的致密度;而晶粒尺寸仅为4.97μm左右,没有异常长大,达到了细化晶粒的效果;同时,其W晶粒邻接度逐渐降低,合金的微观组织均匀性得到优化和改善;维氏硬度和电导率分别达到225.78 HV_(30)和27.88%国际退火铜标准(IACS),高于同等温度甚至高100℃时的热压烧结体,性能得到显著提升,达到了低温烧结效果。结果表明,振荡热压烧结能够有效地促进90W-10Cu难熔合金的致密化,降低烧结温度和抑制晶粒生长,显著优化其微观组织均匀性,有利于在较低温度下获得高致密度、晶粒细小、高硬度和高电导率的90W-10Cu难熔合金材料。 展开更多

关键词 烧结 难熔合金 致密化 晶粒尺寸及形貌 硬度 电导率

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非比例阻尼体系等效Rayleigh阻尼模型时域计算方法 被引量：2

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作者 王书霞 赵雯桐 +1 位作者 孙攀旭 杨红 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期310-319,共10页

Rayleigh阻尼模型具有数学简易性的优点,应用广泛,其阻尼矩阵构造依赖于结构模态阻尼比。结构阻尼(复阻尼)模型的阻尼矩阵直接由材料损耗因子和刚度矩阵决定,在非比例阻尼体系中具有阻尼矩阵便于构造的优点,但存在时域计算结果发散、初... Rayleigh阻尼模型具有数学简易性的优点,应用广泛,其阻尼矩阵构造依赖于结构模态阻尼比。结构阻尼(复阻尼)模型的阻尼矩阵直接由材料损耗因子和刚度矩阵决定,在非比例阻尼体系中具有阻尼矩阵便于构造的优点,但存在时域计算结果发散、初值条件不易确定和频响函数非因果等缺陷。本研究结合两种阻尼模型的优点,分别依据阻尼衰减和阻尼耗能,提出了与结构阻尼模型等效的Rayleigh阻尼模型。算例分析结果表明:等效Rayleigh阻尼模型克服了结构阻尼模型的缺陷,同时保留了非比例阻尼体系中阻尼矩阵易构造的优点;与基于阻尼衰减等效的Rayleigh阻尼模型相比,基于阻尼耗能等效的Rayleigh阻尼模型计算结果近似相等,但避免了复模态分析,且计算过程直观简单。 展开更多

关键词 非比例阻尼 结构阻尼 Rayleigh阻尼 阻尼衰减 阻尼耗能

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全塑汽车风扇罩的轻量化设计与研究 被引量：5

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作者 冯德胜 薛浩祥 +2 位作者 李家强 张梦雯 郭晓琴 《时代汽车》 2023年第23期124-126,共3页

现阶段,汽车行业的发展十分迅速,汽车保有量也日益增加,随之而来的全球能源危机和环境污染也越来越严重,因此,汽车轻量化发展成为汽车产业可持续发展的必由之路。本文采用玻璃纤维增强聚丙烯(GFRPP)复合材料代替钣金作为风扇罩材料,根... 现阶段,汽车行业的发展十分迅速,汽车保有量也日益增加,随之而来的全球能源危机和环境污染也越来越严重,因此,汽车轻量化发展成为汽车产业可持续发展的必由之路。本文采用玻璃纤维增强聚丙烯(GFRPP)复合材料代替钣金作为风扇罩材料,根据某国产汽车风扇罩尺寸、主要装配关系以及使用要求,在不影响性能的前提下,确定全塑汽车风扇罩设计原则,完成汽车风扇罩设计。利用CATIA软件建立三维几何模型,并参考注塑制品的设计原则及成型工艺,通过Moldflow软件对成型过程进行工艺分析,研究相关参数的影响。最终完成的全塑风扇罩在满足整车设计要求的情况下可实现一体注塑成型,与传统钣金风扇罩相比减重42.5%。 展开更多

关键词 GFRPP复合材料 风扇罩 轻量化 结构设计 注塑成型

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基于光栅衍射原理测量手机屏幕光栅常量的居家实验 被引量：3

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作者 许军伟 田喜敏 许坤 《物理实验》 2021年第7期27-31,共5页

基于光栅衍射原理,利用手机屏幕作为反射光栅,设计出2种测量手机屏幕光栅常量的方法,并进行了实验验证.与传统测量手机屏幕光栅常量的方法相比,该方法采取正入射/掠入射方案,有效地避免了测量入射光角度等复杂步骤,具有简单、精准、易... 基于光栅衍射原理,利用手机屏幕作为反射光栅,设计出2种测量手机屏幕光栅常量的方法,并进行了实验验证.与传统测量手机屏幕光栅常量的方法相比,该方法采取正入射/掠入射方案,有效地避免了测量入射光角度等复杂步骤,具有简单、精准、易居家操作等优点. 展开更多

关键词 光栅衍射 正入射/掠入射 手机屏幕 光栅常量

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球磨时间及热处理工艺对6061铝合金组织与性能的影响 被引量：1

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作者 荣智峥 高阳 +2 位作者 张朔 马佳俊 孙德建 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期136-145,共10页

采用粉末冶金法制备6061铝合金,利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜及硬度测试、拉伸测试等方法,研究了球磨时间和挤压态合金固溶时效处理对材料微观组织和力学性能的影响。结果表明:随着球磨时间的延长,粉末形貌由球形逐渐变为扁平片... 采用粉末冶金法制备6061铝合金,利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜及硬度测试、拉伸测试等方法,研究了球磨时间和挤压态合金固溶时效处理对材料微观组织和力学性能的影响。结果表明:随着球磨时间的延长,粉末形貌由球形逐渐变为扁平片状,并且粉末粒径逐渐增大。球磨2 h时,烧结态合金具有较好的致密度和综合力学性能,但较长的球磨时间将导致材料致密度和力学性能降低。烧结态合金经过热挤压后较优的固溶时效工艺为530℃×1 h+180℃×8 h,此时合金中析出弥散分布且细小的β″相,合金具有较高的强度(442 MPa)和硬度(125HV)以及合适的伸长率。其优良的力学性能主要是由弥散强化、细晶强化、固溶强化共同作用的结果。 展开更多

关键词 粉末冶金 6061铝合金 球磨时间 热处理 微观组织 力学性能

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自旋依赖强度可调谐的相变超构透镜

12

作者 李洁 田喜敏 +3 位作者 许军伟 武婷 陈霆枫 旷金芝 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期224-231,共8页

超表面是一种基于亚波长各向异性单元结构的超薄平面光学器件,能够在微观尺度下调制电磁波相位、偏振和振幅等,从而实现波前的任意调控。超构透镜作为超表面走向实用化的重要代表,凭借其超强的光波操控能力、超紧凑结构、多功能性及与... 超表面是一种基于亚波长各向异性单元结构的超薄平面光学器件,能够在微观尺度下调制电磁波相位、偏振和振幅等,从而实现波前的任意调控。超构透镜作为超表面走向实用化的重要代表,凭借其超强的光波操控能力、超紧凑结构、多功能性及与半导体工艺兼容等突出优点,引起了研究学者的极大兴趣。然而,已报道的超构透镜受限于相位分布设计,难以同时实现偏振复用及强度可调谐聚焦功能;且结构一旦确定,其电磁性能就被锁定,在灵活调制电磁波方面受到很大限制。为此,文中从各向异性单元结构的设计和优化入手,协同PB相位和传输相位,设计了两种能够在不同空间取向(横向和纵向)上实现自旋分裂的Ge_(2)Sb2Se_(4)Te_(1)(GSST)相变超构透镜。通过改变入射圆偏振光的椭偏度,两超构透镜均可实现强度可调谐聚焦性能;通过调控相变材料Ge_(2)Sb2Se_(4)Te_(1)从非晶态逐渐转变为结晶态,两超构透镜均可实现聚焦性能的连续调谐并最终达到“ON”和“OFF”的动态切换。所设计的自旋依赖强度可调谐相变超构透镜有望在多成像系统、机器视觉和显微成像等领域发挥重要作用。 展开更多

关键词 光学超表面 超构透镜 相变材料Ge_(2)Sb2Se_(4)Te_(1) 自旋依赖 强度可调谐

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大学生创新精神培育的三个维度：动机、品质、思维 被引量：1

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作者 卫萌 《中国成人教育》 2019年第19期41-44,共4页

精神是行动的先导,有了创新精神才可能有创新行动;精神转化为行动的现实就是人们的创新过程或能力;创新精神的大小、强弱决定着创新的力度与结果。因此要提高大学生的创新能力,就必须从动力、品质和思维等方面培育其创新精神。

关键词 创新动机 创新品质 创新思维

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用于热源温度非稳定的热水器智能恒温阀设计

14

作者 张家豪 王利红 《河南科技》 2019年第32期46-50,共5页

现阶段,淋浴一般采用手动机械调温阀进行调温,该类调温阀在热水源不稳定的环境中使用时存在调温时间长、恒温难、水资源浪费严重和用户沐浴体验较差等问题。该类问题在太阳能热水器中表现尤为严重。为此,本文设计了一款基于比例微调算... 现阶段,淋浴一般采用手动机械调温阀进行调温,该类调温阀在热水源不稳定的环境中使用时存在调温时间长、恒温难、水资源浪费严重和用户沐浴体验较差等问题。该类问题在太阳能热水器中表现尤为严重。为此,本文设计了一款基于比例微调算法的可自动调温的家用智能淋浴控温阀,可实现一键恒温。样机的调试结果显示,该淋浴智能自动控温阀具有人机交互性强、调控响应速度快、水温水量恒定的特点,具有一定的应用推广价值。 展开更多

关键词 淋浴混水阀 智能自动控温阀 智能调温

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毕业设计四年一贯制背景下大学生创新能力培养 被引量：1

15

作者 杨守磊 庞瑞 《教师》 2021年第21期109-110,共2页

在本科毕业设计过程中如何培养大学生创新能力是当前国内各高校普遍关注的重要问题。而目前的毕业设计模式难以满足新形势下培养大学生创新能力的需求。因此,进行毕业设计改革也是我国高等学校进行教育教学改革的重要内容。文章基于创... 在本科毕业设计过程中如何培养大学生创新能力是当前国内各高校普遍关注的重要问题。而目前的毕业设计模式难以满足新形势下培养大学生创新能力的需求。因此,进行毕业设计改革也是我国高等学校进行教育教学改革的重要内容。文章基于创新精神、创新思维和创新意识三方面,探讨了毕业设计四年一贯制背景下对大学生创新能力的培养。 展开更多

关键词 毕业设计 大学生 创新能力

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