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基于色散调制的硒化砷条型波导的超连续谱产生

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光子学报 2024年第3期53卷 133-143页

作者：宋茂壮杨振张政王荣平宁波大学高等技术研究院红外材料与器件实验室宁波315211

研究了基于色散调制硒化砷条型波导超连续谱的产生,通过调整波导结构参数,使零色散点转移到通信波长附近,在1.55μm波长处获得反常色散。波导长度为10 mm,波导横截面面积为500 nm×800nm,获得1.55μm波长处的非线性系数为48.754W^(-1)·... 详细信息

研究了基于色散调制硒化砷条型波导超连续谱的产生,通过调整波导结构参数,使零色散点转移到通信波长附近,在1.55μm波长处获得反常色散。波导长度为10 mm,波导横截面面积为500 nm×800nm,获得1.55μm波长处的非线性系数为48.754W^(-1)·m^(-1)。利用脉宽为579fs、重复频率为50 MHz、峰值功率为70 W的光纤激光脉冲在波导中产生了带宽600 nm的超连续谱。研究结果提供了一种使用常见激光泵浦平面波导实现集成片上超连续光源的途径。

关键词：超连续谱条型波导色散调控硒化砷反常色散

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苛刻环境用金属基复合材料表面性能研究进展

中国表面工程 2024年

作者：王林静李可鑫周若男肖雪莲王方明郝开元赵晨辰张国田常可可中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋关键材料重点实验室中国科学院大学材料与光电研究中心北京石油机械有限公司

随着我国航空航天、海洋、核能、高端制造等工业的快速发展，重大工程机械装备面临日益苛刻的服役环境，多因素强耦合环境使机械系统的安全可靠服役面临严峻挑战。金属基复合材料可设计性强，通过合理设计结合制备工艺，能够实现优异的... 详细信息

随着我国航空航天、海洋、核能、高端制造等工业的快速发展，重大工程机械装备面临日益苛刻的服役环境，多因素强耦合环境使机械系统的安全可靠服役面临严峻挑战。金属基复合材料可设计性强，通过合理设计结合制备工艺，能够实现优异的强韧一体化力学性能，经过表面改性后更是兼具高比强度、耐高温、耐磨损、耐腐蚀等优势，实现多性能协同。金属基复合材料作为结构与表面功能一体化材料在重大工程领域发挥着日益重要的作用。综述航空航天、海洋钻探、核用密封、精密加工和装甲防护五类典型苛刻环境用金属基复合材料的服役环境、材料性能要求、主要金属基复合材料体系及其面临的挑战，介绍典型的金属基复合材料制备工艺及表面改性技术，提出针对不同金属基复合材料体系制定合适的制备工艺以及表面改性技术是开发综合性能优异的金属基复合材料的有效手段，针对典型应用环境面临的突出表面问题，即摩擦、腐蚀、氧化，梳理金属基复合材料表面性能研究现状，指出改善金属基复合材料耐磨性、耐蚀性和抗氧化性的策略，并对金属基复合材料未来的发展方向进行展望，为开发强韧性、耐磨、防腐、耐高温等结构-表面功能一体化金属基复合材料提供思路。

关键词：苛刻环境金属基复合材料表面性能

生物可降解聚酯/生物陶瓷3D打印骨组织工程支架研究进展

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复合材料学报 2024年第4期41卷 1672-1693页

作者：刘嗣聪刘宏治殷亚然浙江理工大学材料科学与工程学院杭州310018 浙大宁波理工学院材料科学与工程学院宁波315100

移植骨植入物是目前治疗骨缺损的公认有效手段之一。生物可降解聚酯/生物陶瓷复合材料结合了生物可降解聚酯的良好力学性能、可降解性能和生物陶瓷的成骨活性,为骨植入物材料提供了新的选择。骨组织工程通过模拟骨骼微环境,加速骨缺损... 详细信息

移植骨植入物是目前治疗骨缺损的公认有效手段之一。生物可降解聚酯/生物陶瓷复合材料结合了生物可降解聚酯的良好力学性能、可降解性能和生物陶瓷的成骨活性,为骨植入物材料提供了新的选择。骨组织工程通过模拟骨骼微环境,加速骨缺损修复。将生物可降解聚酯/生物陶瓷复合材料制备成骨组织工程支架,能进一步加快骨修复进程。3D打印技术的引入能使生物可降解聚酯/生物陶瓷骨组织工程支架的制备过程精确、可重复且具备高自由度,展现出了良好的发展前景。本文阐述了骨组织工程支架应具备的各项性能,总结了近年来国内外学者对生物可降解聚酯/生物陶瓷骨组织工程支架上述性能的改善策略,并展望未来该研究领域的发展方向。

关键词：生物可降解聚酯生物陶瓷 3D打印骨组织工程支架骨修复

基于线粒体DNA比较中国、日本与美国熊本牡蛎群体遗传多样性

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海洋科学 2024年

作者：宣益聪常广秋刘圣林志华薛清刚浙江万里学院浙江省水产种质资源高效利用技术研究重点实验室浙江万里学院宁海海洋生物种业研究院

为研究熊本牡蛎养殖群体与野生群体的遗传多样性，采集来自中国（浙江、南通、福建、广西、广东）、日本的6个野生群体以及美国的养殖群体共188个熊本牡蛎。对每个牡蛎的细胞色素氧化酶C亚基I （COI）和线粒体非编码区（MNR）序列进行... 详细信息

为研究熊本牡蛎养殖群体与野生群体的遗传多样性，采集来自中国（浙江、南通、福建、广西、广东）、日本的6个野生群体以及美国的养殖群体共188个熊本牡蛎。对每个牡蛎的细胞色素氧化酶C亚基I （COI）和线粒体非编码区（MNR）序列进行扩增并测序，随后对其遗传多样性、遗传结构进行分析。结果表明中国的野生群体均有较高的遗传多样性，并且在MNR序列中有更多的单倍型多样性，而日本和美国群体则相对较少。在COI序列中，中国5个群体间的遗传分化系数FST较小（-0.015 57～0.001 65），而与美、日群体间的FST要高很多（>0.2），而美国、日本群体间的FST较低（0.008 22）。在MNR序列中表现出了基本一致的结果，但是美、日群体间也存在较大且显著的遗传分化(FST=0.109 68)，显示线粒体非编码区在群体遗传学研究中较大潜力。AMOVA分析以及单倍型网络图都揭示了中国群体与美、日群体间存在着遗传分化，并且美、日群体间存在着一定的亲缘关系，与引种历史一致。综上所述，中国的熊本牡蛎野生群体有高水平的遗传多样性， 5个群体间也不存在遗传分化，而日本的野生群体面临着种质资源衰退的问题，美国的养殖群体也由于多代人工培育表现出较低的遗传多样性水平，并且与中国群体有着明显的遗传分化。本研究为后续选择育种群体以及杂交育种群体组合提供了参考。

关键词：熊本牡蛎 COI MNR 遗传多样性遗传分化

医用钛表面石墨烯薄膜的PECVD法制备及其性能

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表面技术 2024年第8期53卷 156-162,190页

作者：张宪明蔡丁森钱仕慈溪生物材料表面工程中心浙江宁波315300 中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷与超微结构国家重点实验室上海200050

目的在医用钛表面制备石墨烯薄膜,研究生长时间对石墨烯薄膜理化性能和生物学性能的影响。方法采用等离子体增强化学气相沉积设备,在医用钛表面制备石墨烯薄膜,控制石墨烯薄膜生长时间为5、10、30 min。通过拉曼光谱、扫描电子显微镜、... 详细信息

目的在医用钛表面制备石墨烯薄膜,研究生长时间对石墨烯薄膜理化性能和生物学性能的影响。方法采用等离子体增强化学气相沉积设备,在医用钛表面制备石墨烯薄膜,控制石墨烯薄膜生长时间为5、10、30 min。通过拉曼光谱、扫描电子显微镜、接触角测量仪和电化学工作站对石墨烯薄膜的结构、表面形貌、表面润湿性和耐腐蚀性进行表征,通过小鼠成骨细胞培养评价石墨烯薄膜的细胞相容性。结果薄膜的拉曼结果呈现石墨烯的D、G和2D特征峰。生长时间为10 min和30 min的石墨烯薄膜在医用钛表面呈现垂直纳米片状态。随着生长时间的延长,医用钛表面石墨烯薄膜的水接触角逐渐增大。3组样品中,生长时间为5 min的样品具有最小的腐蚀电流密度(1.822×10^(‒7)A/cm^(2)),生长时间为10 min的样品具有最高的腐蚀电位(‒0.404 V);生长时间为5 min和10 min的样品有利于细胞的黏附与铺展,生长时间为30 min的样品对小鼠成骨细胞活性具有一定的抑制作用。结论石墨烯薄膜可以有效提高医用钛的耐腐蚀性。石墨烯薄膜生长时间影响其形貌,进而改变水接触角。不同生长时间的石墨烯薄膜对小鼠成骨细胞的黏附和铺展表现出明显的差异。

关键词：等离子体增强化学气相沉积医用钛石墨烯耐腐蚀性细胞相容性

基于硬质合金/钢异质钎焊感应加热有限元仿真

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焊接 2024年第9期 23-28页

作者：杨浩陈睿博杨雷吕红英王珲于忠婷中国机械总院集团宁波智能机床研究院有限公司浙江象山315700 南通理工学院江苏南通226001

【目的】为了能将感应线圈磁场聚集在硬质合金与钢基体结合处,提高加热效率,设计适用于运动连续钎焊的特殊线圈机构。【方法】根据麦克斯韦方程组和温度微分方程,建立电磁场与温度场耦合的有限元数学模型,通过有限元软件Ansys Maxwell,... 详细信息

【目的】为了能将感应线圈磁场聚集在硬质合金与钢基体结合处,提高加热效率,设计适用于运动连续钎焊的特殊线圈机构。【方法】根据麦克斯韦方程组和温度微分方程,建立电磁场与温度场耦合的有限元数学模型,通过有限元软件Ansys Maxwell,建立了感应线圈与焊接工件之间的电磁场-温度场耦合数学模型,计算仿真了所设计感应线圈的磁场分布强度与所焊接区域的温度场分布。【结果】利用自主研发的建工钻头钎焊设备进行大量焊接试验,通过测量焊接区域的温度,并与仿真值进行对比,验证了仿真值与实测值吻合较好。【结论】该文研究结果可为感应线圈设计、感应线圈电磁场分布研究提供理论依据,并为改进硬质工具钎焊工艺、改善钎焊区域温度场分布提供技术参考。

关键词：异质钎焊感应线圈有限元仿真温度场

基于双辊铸轧工艺下Cu-3.2Ni-0.75Si合金凝固组织和析出行为研究

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特种铸造及有色合金 2024年

作者：赵丹贾飞张雷程战樊志斌纠永涛中国机械总院集团宁波智能机床研究院有限公司新型钎焊材料与技术国家重点实验室郑州机械研究所有限公司清华大学机械工程系宁波中机松兰刀具科技有限公司

采用双辊铸轧和普通熔铸制备了Cu-3.2Ni-0.75Si合金，研究了双辊铸轧工艺对合金凝固组织、析出行为和力学性能的影响规律。结果表明，双辊铸轧工艺可显著细化合金凝固组织，相较于铸锭毫米级的晶粒尺寸，铸带边部的晶粒尺寸约为180 μm... 详细信息

采用双辊铸轧和普通熔铸制备了Cu-3.2Ni-0.75Si合金，研究了双辊铸轧工艺对合金凝固组织、析出行为和力学性能的影响规律。结果表明，双辊铸轧工艺可显著细化合金凝固组织，相较于铸锭毫米级的晶粒尺寸，铸带边部的晶粒尺寸约为180 μm×120 μm，心部细小等轴晶的尺寸约为15 μm。铸锭和铸带经同等工艺冷轧和时效后，前者析出相呈圆片状聚集分布，直径约80 nm；后者析出相呈棒状和圆片状弥散分布，圆片状直径约25 nm，棒状的长度约70 nm；结合能谱分析，确认圆片状析出相为δ-Ni2Si，棒状析出相为β-Ni3Si。时效处理后，铸锭和铸带的抗拉强度、硬度（HV）和电导率分别为487 MPa、172、20.764 MS/m和569 MPa、213、26.970 MS/m。

关键词： Cu-3.2Ni-0.75Si合金双辊铸轧冷轧时效处理力学性能

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铝合金发动机端盖压铸数值模拟与工艺优化

特种铸造及有色合金 2024年第3期44卷 424-427页

作者：卢信学邓益民束学道孙宝寿李光浩宁波大学机械工程与力学学院宁波315211 浙江省零件轧制成形技术研究重点实验室宁波315211 宁波博大机械有限公司宁波315211

对铝合金发动机后端盖进行了压铸充型凝固过程数值模拟,对可能产生缩孔、缩松的部位进行预测。分析了充型、凝固过程,对冷却水道进行优化,采用正交试验优化了压铸工艺参数:浇注温度为680℃,压射速度为4 m/s,模具预热温度为220℃。用优... 详细信息

对铝合金发动机后端盖进行了压铸充型凝固过程数值模拟,对可能产生缩孔、缩松的部位进行预测。分析了充型、凝固过程,对冷却水道进行优化,采用正交试验优化了压铸工艺参数:浇注温度为680℃,压射速度为4 m/s,模具预热温度为220℃。用优化后的方案进行压铸生产和检测,结果表明压铸件品质得到显著提高。

关键词：铝合金压铸数值模拟正交试验

应用于精密显微操控场景的毛细针口径识别算法

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传感器与微系统 2024年第2期43卷 157-159,164页

作者：邱建雄陈安琪闫明月支鹏翔李刚强闻路红宁波大学高等技术研究院浙江宁波315211 宁波华仪宁创智能科技有限公司浙江宁波315100

精密显微操控技术在单细胞分析等前沿生命科学领域具有重要的应用价值。毛细针是一种被广泛应用的显微操控末端执行器,能否准确测量并控制毛细针的端部口径直接影响了终端应用的精度和可靠性。本文提出了一种基于计算机视觉的毛细针口... 详细信息

精密显微操控技术在单细胞分析等前沿生命科学领域具有重要的应用价值。毛细针是一种被广泛应用的显微操控末端执行器,能否准确测量并控制毛细针的端部口径直接影响了终端应用的精度和可靠性。本文提出了一种基于计算机视觉的毛细针口径识别算法。该算法可自适应确定感兴趣区域(ROI)以准确获取毛细针的尖端位置;在此基础上,采取双向同步点扫描策略来定位毛细针端部位点,并实现毛细针口径的计算。实验结果表明:所提方法应用于显微操控平台的毛细针检测时,口径识别误差小于1μm,满足了单细胞分析场景下的精度需求。该方法克服了传统算法依赖于模板或背景、口径检测准确率低等问题,为精密显微操控技术奠定了良好的算法基础。

关键词：精密显微操控毛细针口径识别感兴趣区域单细胞分析