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Selective laser melted high Ni content TiNi alloy with superior superelasticity and hardwearing

Journal of Materials Science & Technology 2022年第21期116卷 246-257页

作者： Hui Shen Qingquan Zhang Ying Yang Yang Ren Yanbao guo Yafeng Yang Zhonghan Li Zhiwei Xiong Xiangguang Kong Zhihui Zhang fangmin guo Lishan Cui Shijie Hao State Key Laboratory of Heavy Oil Processing China University of PetroleumBeijing 102249China The Key Laboratory of Bionic Engineering(Ministry of Education)and the College of Biological and Agricultural Engineering Jilin UniversityChangchun 130025China Department of Physics City University of Hong KongKowloonHong KongChina College of Mechanical and Transportation Engineering China University of PetroleumBeijing 102249China State Key Laboratory of Multiphase Complex Systems Institute of Process EngineeringChinese Academy of SciencesBeijing 100190China

TiNi alloys with high content Ni(52-55 at.%)are perfectly suitable for preparing wear-and corrosionresistant parts that service on the space station,spacecraft,and submarine,because of their superior superelasticity,high strength,and ***,the fabrication of complicated Ni-rich TiNi parts by the traditional machining method often faces problems of poor precision,low efficiency,and high *** this work,we succeed in preparing an excellent Ti_(47)Ni_(53) alloy by selective laser melting(SLM),and thus,open a new way for the efficient and precise formation of complicated Ni-rich TiNi parts with superelasticity and *** optimized processing window for compact parts without defects is *** elaborately fabricated Ti_(47)Ni_(53) alloy exhibited a breaking strain of 11%,a breaking stress of 2.0 GPa,a superelastic strain of 9%,and a better hardwearing than that of casting and quenched Ti_(47)Ni_(53) ***,the microstructure,phase transformation,and deformation,as well as their influence mechanisms are investigated by in situ transmission electron microscope(TEM)and high-energy X-ray diffraction(HE-XRD).The results obtained are of significance for both fundamental research and technological applications of SLM-fabricated high Ni content TiNi alloys.

关键词： Selective laser melting High Ni content TiNi Superelasticity Wear In situ high-energy X-ray diffraction Microstructure

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The theory and experiment of very-long-wavelength 256×1 GaAs/Al_(x)Ga_(1-x)As quantum well infrared detector linear arrays

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Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2008年第7期51卷 805-812页

作者： guo fangmin LI Ning XIONG DaYuan ZHEN HongLou XU XiangYan HOU Ying DING RuiJun LU Wei HUANG Qi ZHOU JunMing National Laboratory for Infrared Physics Shanghai Institute of Technical PhysicsChinese Academy of SciencesShanghai 200083China Institute of Physics Chinese Academy of SciencesBeijing 100080China

The 256×1 linear array of multiple quantum wells infrared photodetector (QWIP) is designed and fabricated for the peak response wavelength at λP=14.6 μm. The response spectral width is bigger than 2.2 μm. The two-dimensional (2D) diffractive coupling grating has been formed on the top QWIP photosensitive pixel for coupling the infrared radiation to the infrared detective layers. The performance of the device at VB=3 V and T=45 K has the responsibility 4.28×10-2 (A/W), the blackbody detectivity Db*=5.14×109 (cm·Hz1/2/W), and the peak detectivity Dλ*=4.24× 1010 (cm·Hz1/2/W). The sensor pixels are connected with CMOS read out circuit (ROC) hybridization by indium bumps. When integral time is 100 μs, the linear array has the effective pixel of QWIP FPA Nef of 99.2%, the average responsibility  (V/W) of 3.48×106 (V/W), the average peak detectivity Dλ* of 8.29×109 (cm·Hz1/2/W), and the non-uniformity UR of 5.83%. This device is ready for the thermal image application.

关键词： quantum well focal plane arrays very long wavelength infrared detector diffraction grating

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新原理光电探测阵列的微光响应测试研究

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红外与激光工程 2014年第8期43卷 2546-2551页

作者：刘晓艳王明甲郭方敏华东师范大学教育部极化材料与器件实验室上海200241

针对暗电流低、灵敏度高等优点的新原理量子效应光电探测器,设计和加工了增益可调CTIA读出电路,以获得宽动态范围读出。读出电路芯片与1×64元量子效应光电探测器集成封装,在室温(300K)条件下进行读出测试研究。光源采用633nmHe-Ne激光... 详细信息

针对暗电流低、灵敏度高等优点的新原理量子效应光电探测器,设计和加工了增益可调CTIA读出电路,以获得宽动态范围读出。读出电路芯片与1×64元量子效应光电探测器集成封装,在室温(300K)条件下进行读出测试研究。光源采用633nmHe-Ne激光器,直径50μm光斑聚焦照射。测试结果表明:器件偏压为-0.1V,激光功率150pW,积分时间78μs,响应电压55mV,电压响应率达到3.67E+08V/W。根据测试结果,提出了进一步降低暗电流影响的改进测试方案。

关键词：微光读出量子效应器件高灵敏度增益可调读出电路暗电流

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NiTi-Nb原位复合材料的准线性超弹性变形

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金属学报 2023年第11期59卷 1419-1427页

作者：姜江郝世杰姜大强郭方敏任洋崔立山江西省科学院江西省铜钨新材料重点实验室南昌330096 中国石油大学(北京)新能源与材料学院昌平102249 X-ray Science Division Argonne National LaboratoryArgonneIllinois 60439USA

据文献报道,Nb纳米线增强NiTi记忆合金复合材料可展现超常的准线性超弹特性。为揭示该准线性超弹特性的产生和变形机制,通过真空感应熔炼、锻造、拔丝方法原位合成了NiTi-Nb复合材料丝材。TEM显微分析表明,Nb纳米线沿丝材轴向平行分布... 详细信息

据文献报道,Nb纳米线增强NiTi记忆合金复合材料可展现超常的准线性超弹特性。为揭示该准线性超弹特性的产生和变形机制,通过真空感应熔炼、锻造、拔丝方法原位合成了NiTi-Nb复合材料丝材。TEM显微分析表明,Nb纳米线沿丝材轴向平行分布在纳米晶NiTi基体中。该材料在经历一次9%的预变形后会展现准线性超弹特性,其屈服强度达1.7 GPa,表观Young's模量约34 GPa,准线性超弹性应变接近5.5%。同步辐射高能X射线原位拉伸实验结果表明,准线性超弹性的产生与以下2点原因有关:(1)复合材料经历预变形后,Nb纳米线和NiTi基体间会产生耦合力,再次加载时,NiTi所受的耦合拉应力可以将局部区域应力诱发马氏体相变所需的外应力降低到零附近,并且耦合力越大,加载初期的相变速率越高,经过适当的预变形后,加载初始就能够持续发生高速率相变;(2) NiTi中耦合拉应力呈梯度分布,使相变应力-应变曲线不再是常见的“平台型”,转变为“硬化型”斜线。

关键词： NiTi-Nb复合材料应力诱发马氏体相变准线性超弹性

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NiTi-NbTi原位复合材料的Lüders带型变形和载荷转移行为

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金属学报 2021年第7期57卷 921-927页

作者：姜江郝世杰姜大强郭方敏任洋崔立山江西省科学院江西省铜钨新材料重点实验室南昌330096 中国石油大学(北京)新能源与材料学院北京102249 X-ray Science Division Argonne National LaboratoryArgonneIllinois 60439USA

采用电弧熔炼、锻造和拔丝方法原位合成了一种高Nb含量的NiTi-NbTi记忆合金复合材料。TEM显微分析显示,在材料内部纳米尺度的NbTi和NiTi纤维沿丝材轴向交替分布,NbTi纤维体积分数高达约70%。通过同步辐射高能X射线原位拉伸实验研究了复... 详细信息

采用电弧熔炼、锻造和拔丝方法原位合成了一种高Nb含量的NiTi-NbTi记忆合金复合材料。TEM显微分析显示,在材料内部纳米尺度的NbTi和NiTi纤维沿丝材轴向交替分布,NbTi纤维体积分数高达约70%。通过同步辐射高能X射线原位拉伸实验研究了复合材料的变形机制。结果显示,虽然NiTi体积分数仅约30%,但复合材料的变形仍受NiTi的应力诱发相变控制。在加载初期,复合材料先发生均匀变形,并且在拉伸曲线出现屈服平台之前,NiTi已发生均匀相变。当平台出现之后,NiTi转而发生Lüders带型相变,进而诱发NbTi也随之发生Lüders带型变形,使整个复合材料都展现Lüders带型变形。Lüders带前沿存在载荷转移现象,载荷由正在发生相变的B2-NiTi同时转移到NbTi相及之前在均匀相变过程中形成的B19’-TiNi马氏体相。

关键词： NiTi-NbTi复合材料形状记忆合金 Lüders带型变形

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宽动态范围读出电路研究

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半导体技术 2011年第1期36卷 41-44页

作者：韩建强郭方敏华东师范大学信息学院教育部极化材料与器件重点实验室上海200241

为提高光电探测器的读出性能,设计的电容互阻放大器(CTIA)注入效率大于99%,线性度达99.84%。相关双采样电路(CDS)采用不同控制时序,读出电路可以工作在噪声抑制模式和两次采样模式。噪声抑制模式时读出电路平均噪声为0.91 mV,动态范围为... 详细信息

为提高光电探测器的读出性能,设计的电容互阻放大器(CTIA)注入效率大于99%,线性度达99.84%。相关双采样电路(CDS)采用不同控制时序,读出电路可以工作在噪声抑制模式和两次采样模式。噪声抑制模式时读出电路平均噪声为0.91 mV,动态范围为66.85 dB,两次采样模式平均噪声为5.82 mV,动态范围扩展到90.82 dB。

关键词：光电探测器读出电路电容互导放大器噪声动态范围

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瘢痕子宫妊娠40例药物流产观察

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中国现代医生 2010年第11期48卷 159-160页

作者：郭方敏湖南省宜章县中医职业中专学校附属医院湖南宜章424200

目的探讨米非司酮配伍米索前列醇用于瘢痕子宫早孕的临床疗效及可行性。方法我院2008年3月～2009年12月妇科门诊确诊为宫内早孕且自愿要求药物流产瘢痕子宫早孕妇女40例,设为瘢痕子宫组(观察组),同时随机选择有阴道分娩史38例为无瘢痕... 详细信息

目的探讨米非司酮配伍米索前列醇用于瘢痕子宫早孕的临床疗效及可行性。方法我院2008年3月～2009年12月妇科门诊确诊为宫内早孕且自愿要求药物流产瘢痕子宫早孕妇女40例,设为瘢痕子宫组(观察组),同时随机选择有阴道分娩史38例为无瘢痕子宫组(对照组),观察比较两组的流产效果及流产后出血量情况。结果两组的流产效果及流产后出血量比较,差异无显著性(P>0.05或>0.01),说明米非司酮联合米索前列醇用于瘢痕子宫早孕与非瘢痕子宫早孕的差异不大。结论药物流产具有方便、安全、有效、易扩宫、损伤小、痛苦少的优点,用于瘢痕子宫受孕早期与非瘢痕子宫受孕早期无差别,可以用于瘢痕子宫妊娠60d内。

关键词：米非司酮配伍米索前列醇瘢痕子宫流产效果出血量

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NiTi-W原位复合材料的马氏体相变与性能

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金属热处理 2020年第6期45卷 136-141页

作者：姜江姜大强郝世杰蒋小华郭方敏崔立山江西省科学院江西省铜钨新材料重点实验室江西南昌330096 中国石油大学(北京)材料科学与工程学院北京102249

为获得高性能NiTi基记忆合金复合材料,通过熔炼、锻造、拔丝等手段获得一种NiTi-W原位复合材料。利用SEM扫描电镜观察材料显微组织;DSC测试材料的马氏体相变行为;利用WDTⅡ-20万能拉伸试验机测试材料的力学性能。SEM分析结果显示,拔丝... 详细信息

为获得高性能NiTi基记忆合金复合材料,通过熔炼、锻造、拔丝等手段获得一种NiTi-W原位复合材料。利用SEM扫描电镜观察材料显微组织;DSC测试材料的马氏体相变行为;利用WDTⅡ-20万能拉伸试验机测试材料的力学性能。SEM分析结果显示,拔丝加工使W纤维直径细化至几微米,甚至亚微米级别,在NiTi基体中沿拔丝方向一致排布。DSC测试结果显示,材料经不同温度退火后展现出复杂的可逆马氏体相变行为,在某些升、降温曲线上出现多个吸放热峰现象。拉伸测试结果显示,600℃退火样品经适当的预拉伸变形后,屈服强度会大大增加,由~200 MPa提升到~800 MPa,断裂应力超过1 GPa,断裂应变高达40%,材料展现出优秀的线性超弹性,是一种集高强度、高塑性、高线性超弹性于一身的高性能材料。

关键词： NiTi-W原位复合材料马氏体相变线性超弹

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2×8低噪声InGaAs/InP APD读出电路设计

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半导体技术 2008年第11期33卷 1041-1043页

作者：黄静郭方敏王志亮华东师范大学信息学院极化材料与器件教育部重点实验室上海200062 南通大学电子信息学院江苏南通226019

对In0.53Ga0.47As/InP雪崩光电二极管(APD)探测器进行了特性分析。以大阵列研究为基础,结合器件特性设计了一个2×8低噪声读出电路(ROIC),电路主要由电容反馈互阻放大器(CTIA)和相关双采样(CDS)电路单元构成,并对读出电路的时序、积分... 详细信息

对In0.53Ga0.47As/InP雪崩光电二极管(APD)探测器进行了特性分析。以大阵列研究为基础,结合器件特性设计了一个2×8低噪声读出电路(ROIC),电路主要由电容反馈互阻放大器(CTIA)和相关双采样(CDS)电路单元构成,并对读出电路的时序、积分电容等进行了设计。电路采用0.6μm CMOS工艺流片,芯片面积为2 mm×2 mm,电荷存储能力为5×107个,功耗小,噪声低,设计达到预期要求。

关键词： InGaAs/InP雪崩光电二极管探测器低噪声读出电路电容反馈互阻放大器

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量子结构光电传感器读出电路的成像系统

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计算机测量与控制 2011年第3期19卷 701-703,706页

作者：韩定定阮军朱亮郭方敏华东师范大学信息科学技术学院上海200241

针对目前国内CMOS量子结构光电传感器件调测、应用技术的缺乏与不足,设计了一种由低维量子结构光电传感器读出电路、ARM和通用计算机成像软件3部分模块组成的光电成像系统;利用单片ARM实现对读出电路模块的控制和数据采集,以USB方式通信... 详细信息

针对目前国内CMOS量子结构光电传感器件调测、应用技术的缺乏与不足,设计了一种由低维量子结构光电传感器读出电路、ARM和通用计算机成像软件3部分模块组成的光电成像系统;利用单片ARM实现对读出电路模块的控制和数据采集,以USB方式通信,在通用计算机上编写设备驱动和成像软件呈现光电传感器所对景象的灰度图像;系统硬件简洁,可通过计算机图形化界面灵活、精确地控制光电传感器件积分时间、偏压等参数,并有效获取传感器输出值;应用结果表明,系统为光电传感器的测量、调试以及应用开发提供了极大便利。

关键词：量子结构光电传感器成像系统 CMOS ARM USB

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