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新工科背景下材料学科层次化实验教学体系设计的研究——以材料成型及控制工程专业为例

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铸造设备与工艺 2024年第2期 75-78页

作者：吴坤尧李兆鲁媛媛王亚楠西安航空学院材料工程学院陕西西安710077

面向新工科建设的实验教学是材料类专业培养学生工程实践能力的重要环节。分析了传统材料成型及控制工程专业实验教学方式所存在的主要问题,通过优化专业实验项目设计、创新实验教学多元考核机制、落实实验室开放管理机制等方式深入探... 详细信息

面向新工科建设的实验教学是材料类专业培养学生工程实践能力的重要环节。分析了传统材料成型及控制工程专业实验教学方式所存在的主要问题,通过优化专业实验项目设计、创新实验教学多元考核机制、落实实验室开放管理机制等方式深入探讨了新工科背景下材料成型及控制工程层次化实验教学改革方法,以期为新工科背景下材料学科实验教学提供参考和思路。

关键词：新工科材料成型及控制工程层次化实验教学

脉冲频率对高脉冲磁控溅射Cr/C镀层组织结构和耐蚀性的影响

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西安航空学院学报 2024年第3期42卷 44-49页

作者：鲁媛媛吴坤尧罗发杨超群刘伟锋曹悦悦西安航空学院材料工程学院西安710077 西北工业大学材料学院西安710072

为研究磁控溅射脉冲频率对镀层组织结构和耐蚀性的影响,以200、300、400、500和600 Hz脉冲频率下制备的Cr/C镀层为对象,采用XRD、SEM、电化学工作站对其相组成、微观组织和耐蚀性进行了表征分析。结果表明:不同脉冲频率下制备的Cr/C镀... 详细信息

为研究磁控溅射脉冲频率对镀层组织结构和耐蚀性的影响,以200、300、400、500和600 Hz脉冲频率下制备的Cr/C镀层为对象,采用XRD、SEM、电化学工作站对其相组成、微观组织和耐蚀性进行了表征分析。结果表明:不同脉冲频率下制备的Cr/C镀层相组成相同,均为Cr_(7)C_(3);Cr/C镀层的表面形貌均为菜花状颗粒,截面组织均为柱状晶;随着脉冲频率的增加,Cr/C镀层的组织变粗,柱状晶之间的空隙增大,致密性降低,表面粗糙度增加,镀层的厚度增大,镀层的平均沉积速率从18.45 nm·min^(-1)增大到28.08 nm·min^(-1);脉冲频率为500 Hz时镀层的腐蚀电位最高、腐蚀电流最低,腐蚀速率仅为0.00296 mm·a^(-1)。

关键词：脉冲磁控溅射脉冲频率 Cr/C镀层组织结构耐蚀性

教、学、赛互动升级的工科专业课程体系研究——以《金属热处理原理与工艺》为例

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热处理技术与装备 2024年第1期45卷 67-70页

作者：鲁媛媛吴坤尧王栓强李兆杨超群周影影于方丽西安航空学院材料工程学院陕西西安710077

着眼新工科背景下对于工科大学生创新实践能力的培养要求,以材料科学与工程专业为例,基于中国大学生材料热处理创新创业大赛的学科竞赛,以《金属热处理原理与工艺》课程的系统性教学和综合设计性实验为抓手,以加强专业课程与学科竞赛联... 详细信息

着眼新工科背景下对于工科大学生创新实践能力的培养要求,以材料科学与工程专业为例,基于中国大学生材料热处理创新创业大赛的学科竞赛,以《金属热处理原理与工艺》课程的系统性教学和综合设计性实验为抓手,以加强专业课程与学科竞赛联动及融合学科竞赛与人才培养体系为目的,解决单纯课堂理论教学的不足,探索工科专业课程课堂教学,强化学生参与、注重学生动手实践和综合素质的培养,真正实现“以赛促教、以赛促学、教学促赛、赛学促创”互动升级效果,着力培养新时代的创新型人才,为创新型人才的培养提供新思路,积极主动适应高等教育改革新常态。

关键词：学科竞赛专业课程互动升级创新实践能力

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SrMoO_4:Pr^(3+)红色荧光粉的水热合成及光致发光

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材料研究学报 2017年第4期31卷 274-278页

作者：李兆吴坤尧王永锋曹静西安航空学院材料工程学院西安710077

采用水热法合成SrMoO_4:Pr^(3+)红色荧光粉,使用X射线衍射(XRD)、场发射环境扫描电镜(FSEM)以及荧光光谱(PL)等手段研究了荧光粉的晶体结构、表观形貌及发光性能。结果表明,SrMoO_4:Pr^(3+)荧光粉为类球形的纯相结构,激发峰为450 nm、47... 详细信息

采用水热法合成SrMoO_4:Pr^(3+)红色荧光粉,使用X射线衍射(XRD)、场发射环境扫描电镜(FSEM)以及荧光光谱(PL)等手段研究了荧光粉的晶体结构、表观形貌及发光性能。结果表明,SrMoO_4:Pr^(3+)荧光粉为类球形的纯相结构,激发峰为450 nm、473 nm和485 nm,发射峰为606 nm、625 nm和650 nm,在650 nm呈现良好的红光发射,可与蓝光LED芯片匹配。SrMoO_4:Pr^(3+)的发光强度随着Pr^(3+)掺杂量的增大而增强,掺杂量x=0.02时发光强度最强,继续增大Pr^(3+)掺杂量出现浓度猝灭现象。Pr离子的掺入没有改变荧光粉的主晶相,在450 nm激发下样品产生红光发射,其中对应Pr^(3+)的特征跃迁3P_0→3F_2位于650 nm的发射峰最强。SrMoO_4:Pr^(3+)红色荧光粉可被蓝光LED激发产生红光,是一种性能优异的YAG:Ce^(3+)黄色荧光粉的红光补偿粉。

关键词：无机非金属材料 SrMoO4:Pr3+ 水热合成荧光粉白光LED 光致发光

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一种新型瓦记录磁盘的高可靠数据存储方法

软件学报 2022年第12期33卷 4851-4868页

作者：吴坤尧柴云鹏张大方王鑫数据工程与知识工程教育部重点实验室(中国人民大学) 北京100872 中国人民大学信息学院北京100872 天津大学智能与计算学部天津300350

近年来,传统磁记录的存储密度增长已经达到极限,为了满足快速增长的数据容量需求,多种新型存储技术不断涌现,其中瓦记录(shingledmagneticrecording,SMR)技术已实现商业化,在企业实际应用.由于瓦记录磁盘的叠瓦式结构,磁盘在随机写入时... 详细信息

近年来,传统磁记录的存储密度增长已经达到极限,为了满足快速增长的数据容量需求,多种新型存储技术不断涌现,其中瓦记录(shingledmagneticrecording,SMR)技术已实现商业化,在企业实际应用.由于瓦记录磁盘的叠瓦式结构,磁盘在随机写入时会引起写放大,造成磁盘性能下降.这一问题在部署传统的高可靠存储方案(如RAID5)时会变得更加严重,原因在于校验数据更新频率很高,磁盘内出现大量的随机写请求.研究发现瓦记录内部其实存在具有原位更新能力的“可覆盖写磁道(freetrack)”,基于“可覆盖写磁道”,提出了一种专门针对瓦记录盘的高可靠数据存储方法——FT-RAID,以替代经典的RAID5方法,实现一种廉价、大容量、高可靠的存储系统.FT-RAID包含两个部分:“可覆盖写磁道映射(FT-mapping)”和“可覆盖写磁道缓冲区(FT-buffer)”.FT-mapping实现了一种瓦记录友好的RAID映射方式,将频繁更新的校验块数据映射至“可覆盖写磁道”;FT-buffer实现了一种瓦记录友好的两层缓冲区结构,上层确保了热数据能够原位更新,下层提高了缓冲区的容量.基于真实企业I/O访问记录的实验结果表明,与传统RAID5相比,FT-RAID能够减少80.4%的写放大率,显著提高存储系统整体性能.

关键词：瓦记录 RAID 磁盘存储容错

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磁控溅射制备CrAlN薄膜的高温抗氧化性

金属热处理 2019年第7期44卷 186-189页

作者：吴坤尧代闯惠晶孙乐西安航空学院材料工程学院陕西西安710077 陕西科技大学材料科学与工程学院陕西西安710021

采用磁控溅射镀膜技术,在不同负偏压(80、150和220V)条件下,以304不锈钢为基体,在其表面沉积CrAlN薄膜,并对制备的薄膜进行900℃的热处理氧化试验(氧化时间为1h)。利用X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及其配备的能谱仪(EDS)分析薄... 详细信息

采用磁控溅射镀膜技术,在不同负偏压(80、150和220V)条件下,以304不锈钢为基体,在其表面沉积CrAlN薄膜,并对制备的薄膜进行900℃的热处理氧化试验(氧化时间为1h)。利用X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及其配备的能谱仪(EDS)分析薄膜在高温热处理下的表面形貌、薄膜成分及物相组成。结果表明:随基体负偏压的升高,Cr2O3和Al2O3以及CrxOy和AlxOy的衍射峰先减少后增加,氮化物的衍射峰先增加后降低,CrAlN薄膜的抗氧化性先增强后降低;负偏压150V下,所制备的CrAlN薄膜经热处理后表面裂纹最少且氧原子含量最低,为55.44%;在负偏压80、150和220V下,CrAlN薄膜氧化质量增加率分别为0.038%,0.035%和0.047%,可见负偏压150V条件下,CrAlN薄膜氧化质量增加最小,具有最优高温氧化性能。

关键词：磁控溅射 CrAlN薄膜高温抗氧化性

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磁控溅射制备Al2O3薄膜及耐蚀性能研究

功能材料 2020年第2期51卷 2209-2213页

作者：吴坤尧刘强鲁媛媛孙乐西安航空学院材料工程学院

采用直流磁控溅射镀膜技术以高纯铝为靶材,氧气为反应气体,在304不锈钢基底上以不同溅射功率(60,90,120,150和180 W)沉积Al2O3薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对薄膜晶体结构和表面形貌进行分析表征,使用电化学工作站... 详细信息

采用直流磁控溅射镀膜技术以高纯铝为靶材,氧气为反应气体,在304不锈钢基底上以不同溅射功率(60,90,120,150和180 W)沉积Al2O3薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对薄膜晶体结构和表面形貌进行分析表征,使用电化学工作站考察Al2O3薄膜的耐蚀性能。结果表明:所制备的Al2O3薄膜表面平整、均匀致密,并且在(217)面具有较好的择优取向;溅射功率对薄膜耐蚀性有较大影响,随溅射功率增加,耐蚀性先增强后减弱,在功率为150 W时所制备薄膜的耐蚀性能最优。

关键词：磁控溅射 Al2O3薄膜耐蚀性

ScVO4:Eu^3+红色荧光粉的制备及发光性能

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光谱学与光谱分析 2020年第10期40卷 3077-3080页

作者：李兆王永锋曹静吴坤尧王亚楠西安航空学院材料工程学院陕西西安710077

采用高温固相法制备了ScVO 4∶Eu^3+红色荧光粉。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光致发光光谱(PL)对样品的物相、形貌及发光性能进行了表征。结果表明:所合成的ScVO 4∶Eu^3+红色荧光粉为四方锆石型结构。激发光谱中,位... 详细信息

采用高温固相法制备了ScVO 4∶Eu^3+红色荧光粉。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光致发光光谱(PL)对样品的物相、形貌及发光性能进行了表征。结果表明:所合成的ScVO 4∶Eu^3+红色荧光粉为四方锆石型结构。激发光谱中,位于382,395和466 nm的激发峰分别归属于7 F 0→5 L 7,7 F 0→5 L 6及7 F 0→5 D 2跃迁。发射光谱中,位于598,622和710 nm的发射峰对应Eu^3+的5 D 0→7 F 1,5 D 0→7 F 2及5 D 0→7 F 4跃迁。当Eu^3+掺杂量为7%,1200℃煅烧3 h时,ScVO 4∶Eu^3+红色荧光粉CIE色坐标为(0.6716,0.3273),荧光寿命为0.521 ms,是一种有望用于白光LED的高效红色荧光粉。

关键词：白光LED ScVO4∶Eu^3+ 荧光粉光学性能

Li^(+)掺杂对NaY(WO_(4))_(2):0.07Yb^(3+)/0.025Er^(3+)上转换荧光粉发光性能的影响

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功能材料 2022年第2期53卷 2140-2145页

作者：吴坤尧惠增哲李兆张锦龙伟西安工业大学材料与化工学院西安710021 西安航空学院材料工程学院西安710077

采用高温固相法制备一系列不同浓度Li^(+)离子(0.00,0.03,0.05,0.07,0.09和0.11 mol)掺杂NaY(WO_(4))_(2):0.07Yb^(3+)/0.025Er^(3+)上转换荧光粉。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光发射光谱及荧光衰减曲线等表征所制备样品物相、形貌及发光性能。结果表明,晶体结晶度较高,为纯相结构。在980 nm激发波长下,随着Li^(+)离子的含量增加,光谱发射强度先增强后减小,当掺杂量达到0.09 mol时,光谱发射强度达到最大,样品发出绿色光。对比发现掺杂Li^(+)离子的上转换荧光粉发射强度及荧光寿命均显著强于未掺杂Li^(+)离子的荧光粉,这主要是由于Li^(+)的离子半径小,可以较好地溶入基质晶格中,对基质晶格的电荷具有良好的补偿效果,Li^(+)的掺杂改变了Er^(3+)和Yb^(3+)离子周围的局域晶场环境,导致活性离子周围的局部位置对称性降低,使上转换发光增强。在531、553 nm处出现绿光发射,存在Er^(3+)的能级跃迁:^(2)H_(11/2)→^(4)I_(15/2)、^(4)S_(3/2)→^(4)I_(15/2)。在650~680 nm之间产生红光发射,存在Er^(3+)的能级跃迁:^(4)F_(9/2)→^(4)I_(15/2)。绿光与红光的发射均属于双光子过程。

关键词：上转换发光 Li^(+)掺杂 Yb^(3+)/Er^(3+)双掺能量传递