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利用量子对应态原理预测正仲氢输运性质

工程热物理学报 2024年第3期45卷 622-627页

作者：孟垂举秦旭进黄永华上海交通大学制冷与低温工程研究所上海市200240

基于量子对应态原理并考虑氢同分异构体之间的结构差异,建立了适用于预测低温正氢与仲氢输运参数的数学模型,明确了对比黏度和对比导热系数与对比德布罗意波长之间的线性关系,并使用所建立数学模型预测了正氢与仲氢的黏度与导热系数。... 详细信息

基于量子对应态原理并考虑氢同分异构体之间的结构差异,建立了适用于预测低温正氢与仲氢输运参数的数学模型,明确了对比黏度和对比导热系数与对比德布罗意波长之间的线性关系,并使用所建立数学模型预测了正氢与仲氢的黏度与导热系数。通过对计算结果的检验分析,发现量子对应态原理方法可以较准确地预测温度20100 K及压力0.0110 MPa范围内正氢、仲氢的黏度及导热系数。压力对模型的预测精度影响显著,当环境压力小于1 MPa时,对应态原理预测误差基本控制在6%以内。进一步修正模型中的物性常数修正有望提高对应态原理预测精度。

关键词：正氢仲氢黏度导热系数量子对应态原理

LD端面泵浦Tm:SrF_(2)电光调Q激光器

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强激光与粒子束 2024年第6期36卷 48-53页

作者：吴广张振王韬季来林崔勇高妍琦隋展中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所上海201800 中国科学院上海硅酸盐研究所上海201899

高掺杂浓度的Tm^(3+)增益介质能通过交叉弛豫过程提高激光器的量子效率,但同时也会增加能量上转换带来的损耗,从而限制激光器效率的进一步提升。对Tm:SrF_(2)晶体的荧光特性以及激光性能展开研究。在激光二极管(LD)端面泵浦下,实现最大... 详细信息

高掺杂浓度的Tm^(3+)增益介质能通过交叉弛豫过程提高激光器的量子效率,但同时也会增加能量上转换带来的损耗,从而限制激光器效率的进一步提升。对Tm:SrF_(2)晶体的荧光特性以及激光性能展开研究。在激光二极管(LD)端面泵浦下,实现最大功率2.99 W的自由运转输出,激光器的泵浦阈值为0.89 W,中心波长1851 nm,斜效率高达82.1%。采用KTP电光调Q开关演示了Tm:SrF_(2)激光器的电光调Q输出特性。在500 Hz重复频率下,获得了1.02 mJ的最大单脉冲能量,泵浦阈值为2.01 W,最短脉冲宽度为45 ns,对应峰值功率为22.67 kW。实验结果表明,基于LD泵浦的Tm:SrF_(2)激光器具有非常高的效率,有望成为中红外光学参量振荡器(OPO)和光学参量放大器(OPA)的理想泵浦源。

关键词：激光技术 Tm:SrF_(2)激光器电光调Q LD端面泵浦斜效率

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激光晶体研究进展

中国激光 2024年第11期51卷 379-404页

作者：赵呈春李善明徐民房倩楠张书隆黄从晖龚巧瑞陈光珠杭寅中国科学院上海光学精密机械研究所激光晶体研究中心上海201800

以激光晶体为增益介质的固体激光器具有脉冲能量大、峰值功率高等特点,在前沿科学、精密制造、医疗、国防军事等领域均有重大战略应用,比如超强超短激光、高能重频激光、中红外光电对抗、蓝绿激光通信等。激光晶体由激活离子和基质晶体... 详细信息

以激光晶体为增益介质的固体激光器具有脉冲能量大、峰值功率高等特点,在前沿科学、精密制造、医疗、国防军事等领域均有重大战略应用,比如超强超短激光、高能重频激光、中红外光电对抗、蓝绿激光通信等。激光晶体由激活离子和基质晶体构成,在激光的发明、发展过程以及应用中发挥了不可或缺的作用。作为固体增益介质,激光晶体具有热导率高、各向异性等特点。综述了近年来国内外在可见、近红外、中红外激光波段的激光晶体的主要研究进展,重点介绍了中国科学院上海光学精密机械研究所在激光晶体和金刚石/激光晶体复合材料方面的研究成果。

关键词：材料激光晶体晶体生长光学性能稀土离子过渡族离子

8YSZ陶瓷在模拟压水堆水环境中的耐腐蚀性能

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无机材料学报 2024年第7期39卷 803-809页

作者：范武刚曹雄周响李玲赵冠楠张兆泉中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050 上海核工程研究设计院股份有限公司上海200233

8%(摩尔分数)Y_(2)O_(3)稳定ZrO_(2)(8YSZ)陶瓷具有优异的氧离子电导率和低热导率,在燃料电池、热障涂层、隔热等领域都有重要应用。然而它作为压水堆的堆内隔热或结构材料,在事故条件下的水腐蚀机制和耐腐蚀性能目前尚不明晰。本研究在... 详细信息

8%(摩尔分数)Y_(2)O_(3)稳定ZrO_(2)(8YSZ)陶瓷具有优异的氧离子电导率和低热导率,在燃料电池、热障涂层、隔热等领域都有重要应用。然而它作为压水堆的堆内隔热或结构材料,在事故条件下的水腐蚀机制和耐腐蚀性能目前尚不明晰。本研究在350℃/17.4 MPa,0.3μg/L溶解氧(DO)的动水循环模拟压水堆水环境中,系统考察了8YSZ陶瓷的质量、物相、显微结构、力学性能以及溶液成分随腐蚀时间的变化,并探讨了腐蚀机制。研究发现8YSZ陶瓷的质量随腐蚀时间的延长先增大后减小,并会受表面粗糙度的影响。增重归因于水分子进入陶瓷后形成了Zr–OH和Y–OH团簇,而失重是由金属阳离子析出和晶粒溶解所导致的。物相分析显示立方结构的8YSZ腐蚀后未往四方相或单斜相转变,这与四方相或部分稳定的氧化锆的相变失效不同。表面及断面形貌变化显示水分子可沿缺陷或微裂纹进入陶瓷内部,破坏晶界,使受腐蚀影响区域由穿晶断裂变为沿晶断裂。腐蚀前后8YSZ陶瓷的压缩强度和抗弯强度未明显改变,而维氏硬度略有降低,这与陶瓷表层形成的大量腐蚀坑有关。表面抛光样品腐蚀1050 h时的单位表面积的质量变化率为–0.108×10^(–3)mg·cm^(–2)·h^(–1),腐蚀坑深度仅为30.8μm。这些结果表明8YSZ陶瓷具有优良的耐水腐蚀性能,有望用于压水堆内的隔热或结构材料。

关键词： 8YSZ陶瓷亚临界水腐蚀行为微观结构力学性能

基于多功能插层结构的高导热碳纤维复合材料制备与表征

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复合材料学报 2024年第8期41卷 4094-4102页

作者：曹洪涛程涛孙征昊陈立李瑶瑶胡秉晟上海卫星装备研究所上海200240

随着碳纤维增强树脂基复合材料在航天领域中的广泛应用,结构/功能一体化碳纤维(CF)复合材料将发挥出重要作用。本文采用功能化层间技术(Functional interlayer technology,FIT)制备了高导热沥青基碳纤维增强氰酸酯复合材料。在短切碳纤... 详细信息

随着碳纤维增强树脂基复合材料在航天领域中的广泛应用,结构/功能一体化碳纤维(CF)复合材料将发挥出重要作用。本文采用功能化层间技术(Functional interlayer technology,FIT)制备了高导热沥青基碳纤维增强氰酸酯复合材料。在短切碳纤维薄膜表面电泳沉积石墨烯片(GNPs)和Al_(2)O_(3)制备薄膜材料GNPsAl_(2)O_(3)/CF作为多功能插层结构,以其取代纤维层之间的富树脂层区域。后者表现出良好的导热性能,正交铺层复合材料的面内热导率和面外热导率分别提高了123.1%和77.5%,准各向同性铺层复合材料的面内热导率和面外热导率分别提高了119.0%和50.0%。此外,多功能插层结构的加入可以阻碍裂纹的扩展,改善复合材料层间韧性。因此,多功能插层结构既能在层间形成有效的导热网络结构,改善复合材料面内和面外热导率,又能提高层间区域的增韧效率。

关键词：功能化层间技术碳纤维复合材料面内热导率面外热导率层间增韧

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星载低真空逸气氰酸酯树脂的制备与性能

宇航材料工艺 2024年第1期54卷 49-55页

作者：曹洪涛马海龙程涛夏振涛孟凡苹上海卫星装备研究所上海200240

通过在氰酸酯树脂中添加不同低含量环氧树脂AG80和催化剂苄基二甲胺(BDMA),分析了低含量环氧树脂改性氰酸酯树脂的微观结构、固化热效应、真空逸气特性、力学性能、吸水率和热失重。实验结果表明,在催化剂BDMA的作用下,当环氧树脂AG80... 详细信息

通过在氰酸酯树脂中添加不同低含量环氧树脂AG80和催化剂苄基二甲胺(BDMA),分析了低含量环氧树脂改性氰酸酯树脂的微观结构、固化热效应、真空逸气特性、力学性能、吸水率和热失重。实验结果表明,在催化剂BDMA的作用下,当环氧树脂AG80的质量分数为5%和8%时,可以有效促进氰酸酯的固化程度,减少未固化小分子数量,进而改善氰酸酯材料的真空逸气性能。其中BADCy-1的真空逸气性能和耐湿性能达到最优,总质量损失(TML)和可凝挥发物(CVCM)分别为0.41%和0.03%,吸水率降低15%。BADCy-2的力学性能达到最优,拉伸强度和弯曲强度改善效果显著,分别提高23%和20%。同时随着环氧树脂含量的增加,材料的耐热性能有所下降。

关键词：氰酸酯环氧树脂微观结构热效应真空逸气力学性能吸水率

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猎户座飞船电源系统设计特点及启示

载人航天 2024年第3期30卷 400-410页

作者：张文杰舒斌李恒孔雷星冷学敏上海空间电源研究所上海200245

针对登月飞船电源系统在功率密度、承载性、安全性、可靠性等方面的更高要求,调研了美国猎户座飞船电源系统总体方案,发电、控制、储能等功能产品详细方案,以及部分地面测试和在轨飞行情况。对猎户座飞船电源系统供配电架构、冗余度及... 详细信息

针对登月飞船电源系统在功率密度、承载性、安全性、可靠性等方面的更高要求,调研了美国猎户座飞船电源系统总体方案,发电、控制、储能等功能产品详细方案,以及部分地面测试和在轨飞行情况。对猎户座飞船电源系统供配电架构、冗余度及可靠性设计、电池类产品安全性设计、结构机构类产品承载性设计等进行分析,梳理出登月飞船电源系统研制过程中需重点关注的问题及建议,可为中国该类飞船电源系统研制提供技术参考。

关键词：载人月球探测猎户座飞船电源系统特点启示

手性受阻路易斯酸碱对催化 1,2-二酮的立体选择性氢硅化反应

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有机化学 2024年第1期44卷 316-317页

作者：王子超施世良中国科学院上海有机化学研究所上海200032

手性邻二醇结构广泛存在于天然产物中,同时也是手性助剂及手性配体的重要组成部分[1-2].目前,催化合成手性邻二醇的方法主要生成1,2-顺式二醇,手性1,2-反式二醇的合成研究较少[3],尤其是目前还没有可以高选择性地得到1,2-二芳基-1,2-反... 详细信息

手性邻二醇结构广泛存在于天然产物中,同时也是手性助剂及手性配体的重要组成部分[1-2].目前,催化合成手性邻二醇的方法主要生成1,2-顺式二醇,手性1,2-反式二醇的合成研究较少[3],尤其是目前还没有可以高选择性地得到1,2-二芳基-1,2-反式二醇这类结构的催化方法.1,2-二酮的直接不对称还原反应无疑是合成手性1,2-二醇直接而有效的途径.对于1,2-顺式二醇,对称和非对称的邻二酮都可以作为底物,在非对称邻二酮还原反应中,第一步还原过程中的区域选择性似乎与产物的对映选择性没有关系[4].

关键词：立体选择性区域选择性手性助剂手性邻二醇手性配体不对称还原反应天然产物对映选择性

对映选择性炔丙基胺化及相关串联反应合成α-叔乙炔胺和氮杂环

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有机化学 2024年第5期44卷 1699-1700页

作者：黄柑霖桂敬汉中国科学院上海有机化学研究所上海200032

手性α-叔胺及相关氮杂环广泛存在于药物、生物活性化合物及农用化学品中,作为一类重要的结构单元,它们在有机合成与药物研发中备受关注^([1]).尽管手性α-仲胺的不对称合成已经取得诸多进展,α-叔胺由于较大的空间位阻以及取代基团的... 详细信息

手性α-叔胺及相关氮杂环广泛存在于药物、生物活性化合物及农用化学品中,作为一类重要的结构单元,它们在有机合成与药物研发中备受关注^([1]).尽管手性α-仲胺的不对称合成已经取得诸多进展,α-叔胺由于较大的空间位阻以及取代基团的相似性,目前其对映选择性合成仍然缺乏简便高效的方法.

关键词：不对称合成氮杂环串联反应生物活性化合物农用化学品对映选择性取代基团药物研发