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Mo含量对激光熔覆CoCrW涂层摩擦磨损行为的影响

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表面技术 2025年第3期54卷 90-100页

作者：罗兰路世盛胥卫奇文泽东王凌倩周健松中国科学院兰州化学物理研究所中国科学院材料磨损与防护重点实验室中国科学院大学材料与光电研究中心

目的考察不同含量的Mo元素对激光熔覆CoCrW涂层摩擦磨损行为的影响。方法采用激光熔覆技术制备不同Mo含量的CoCrW涂层，利用扫描电子显微镜、能谱分析仪和X射线衍射仪分析涂层的物相及元素组成，通过显微硬度计和高温摩擦试验机测试... 详细信息

目的考察不同含量的Mo元素对激光熔覆CoCrW涂层摩擦磨损行为的影响。方法采用激光熔覆技术制备不同Mo含量的CoCrW涂层，利用扫描电子显微镜、能谱分析仪和X射线衍射仪分析涂层的物相及元素组成，通过显微硬度计和高温摩擦试验机测试并分析涂层的硬度和摩擦学性能。结果不同Mo含量的熔覆层与基材均为冶金结合，涂层组织均匀致密，熔覆层主要由γ-Co和碳化物组成。在激光熔覆过程中，涂层的微观组织结构由中部粗大的树枝晶组织逐渐转变为表面尺寸较小的柱状晶和胞状晶组织。碳化物相的含量随着涂层中Mo含量的增大而增大，显微硬度也随之增加。当涂层中Mo的质量分数为30%（M3涂层）时，显微硬度达到最大值（954HV0.2）。在往复摩擦条件下，与Si3N4对磨时，随着温度的升高，4种涂层的摩擦因数和磨损率均表现出先升高后降低的趋势。在常温下，涂层以磨粒磨损为主。在400℃下，黏着磨损加剧。随着温度的升高，磨痕表面氧化物逐渐增多，在600～800℃下氧化釉质层逐渐形成，并致密化，改善了涂层的摩擦学性能。其中，M3涂层（Mo的质量分数为30%）在室温至高温范围内的耐磨性能最优异。结论随着Mo含量的增加，在固溶强化和弥散强化的协同作用下，激光熔覆层的硬度和摩擦学性能显著提高。在高温下，Mo元素促进了氧化釉质层的形成和致密化，对涂层的摩擦学性能改善更为明显。

关键词：激光熔覆 CoCrW Mo含量摩擦学性能磨损机制

来源：博看期刊

大口径离轴三反红外相机调焦次镜中心支撑结构设计和试验

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红外与激光工程 2025年第1期54卷 178-186页

作者：王成彬胡亭亮丛海佳袁海涛中国科学院上海技术物理研究所中国科学院智能红外感知重点实验室上海200083

离轴三反光学系统以其优化变量多、视场大、无遮挡等优点广泛应用于空间红外相机。空间红外相机经历严酷的发射力学和复杂的空间热环境,在此环境作用下红外相机极易产生离焦现象,导致成像质量下降。从离轴三反红外相机各调焦对象的实现... 详细信息

离轴三反光学系统以其优化变量多、视场大、无遮挡等优点广泛应用于空间红外相机。空间红外相机经历严酷的发射力学和复杂的空间热环境,在此环境作用下红外相机极易产生离焦现象,导致成像质量下降。从离轴三反红外相机各调焦对象的实现难易度出发,提出以次镜为调焦对象的调焦方法。针对调焦次镜的特殊应用场景,为降低调焦机构负载、降低力学响应,提出一种以碳化硅为次镜材料,采用硅橡胶粘接、紧凑、轻质、低装配应力的次镜中心支撑的方案。建立了调焦次镜参数化模型和优化函数,完成了次镜结构的设计,仿真分析在重力作用下面形精度RMS最大为2.9 nm,20℃基准温度为±10℃,面形精度RMS为4.1 nm。完成次镜加工后,进行了次镜胶结、装配。装配前后,次镜面形精度未发生变化。经过次镜调焦机构组件的力学试验,次镜面形RMS变化0.001λ(λ=632 nm)。次镜保持了良好的面形精度,验证了大口径离轴三反调焦次镜设计方案的工程可行性和可靠性。

关键词：结构设计离轴三反光学系统调焦机构碳化硅次镜中心支撑

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一种纯氢微混燃烧器燃烧特性实验研究

推进技术 2025年

作者：焦慧杰胡宏斌柏乃坚王博涵杜娟中国科学院工程热物理研究所数字孪生研究中心中国科学院工程热物理研究所先进燃气轮机实验室中国科学院大学航空宇航学院轻型动力全国重点实验室

为满足燃气轮机掺氢/纯氢低污染稳定燃烧需求，基于自主设计的微混燃烧器开展实验，研究不同当量比下，喷嘴间距及喷嘴出口空气射流速度对其纯氢燃烧特性的影响规律。结果表明随着当量比增大，火焰依次呈现抬升火焰、稳焰、局部回火等... 详细信息

为满足燃气轮机掺氢/纯氢低污染稳定燃烧需求，基于自主设计的微混燃烧器开展实验，研究不同当量比下，喷嘴间距及喷嘴出口空气射流速度对其纯氢燃烧特性的影响规律。结果表明随着当量比增大，火焰依次呈现抬升火焰、稳焰、局部回火等状态，随着射流速度增大，同一火焰状态对应的当量比减小。增大喷嘴间距有利于降低冷态总压损失系数，削弱各小火焰间的耦合关系，强化NOx减排效果。增大射流速度可以缩短空气在高温区的停留时间，抑制NOx生成，但也增强了火焰锋面的重叠度，使火焰温度升高，最终导致NOx排放量升高。热声振荡多发于空气射流速度低于30 m/s、当量比0.5～0.7内，增大射流速度可有效抑制振荡。为揭示上述现象的内在机理，从火焰几何特征角度进行分析，证实NOx排放与由喷嘴结构和运行工况决定的火焰结构间有密切关联。

关键词：氢燃料燃气轮机微混燃烧喷嘴间距空气射流速度 NOx排放火焰结构热声振荡

高电荷态原子物理:电荷交换及其在X射线天文建模中的应用

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中国科学:物理学力学天文学 2025年

作者：魏宝仁张瑞田复旦大学大学现代物理研究所核物理与离子束应用教育部重点实验室中国科学院近代物理研究所中国科学院大学核科学与技术学院

高电荷态离子与中性原子分子碰撞是一个多原子中心的量子态跃迁过程,具有强库仑场、多通道、高激发态等动力学基本特征.电荷交换过程研究不仅有助于理解原子尺度强库仑场下量子态的跃迁动力学,对极端条件下量子散射理论的检验和高温等... 详细信息

高电荷态离子与中性原子分子碰撞是一个多原子中心的量子态跃迁过程,具有强库仑场、多通道、高激发态等动力学基本特征.电荷交换过程研究不仅有助于理解原子尺度强库仑场下量子态的跃迁动力学,对极端条件下量子散射理论的检验和高温等离子体的诊断与建模同样具有重要意义.本文围绕高电荷态离子与原子分子电荷交换过程实验和理论研究发展的历史、现状和面临的挑战,综述了动力学相关的电荷交换总截面的绝对测量、量子态选择截面及伴随X射线发射的谱学研究,最后以彗星大气X射线起源为例,讨论了电荷交换在天体环境冷-热流非平衡态等离子体X射线天文观测建模中的重要性.

关键词：高电荷态离子电荷交换绝对截面态选择截面 X射线发射天文建模

静子轮毂间隙对核心驱动风扇内部流动影响研究

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推进技术 2025年

作者：邓坤盈阳诚武罗乔丹远世龙赵胜丰卢新根中国科学院工程热物理研究所中国科学院大学航空宇航学院轻型涡轮动力全国重点实验室

受上下游风扇和高压压气机匹配环境限制，核心机驱动风扇（CDFS）静子轮毂不能向上抬升，导致静子根部流动容易出现角区分离/失速，影响其性能和稳定性。为探究叶根间隙对CDFS静子流动的影响机制，以改善CDFS静子根部角区流动，本文采... 详细信息

受上下游风扇和高压压气机匹配环境限制，核心机驱动风扇（CDFS）静子轮毂不能向上抬升，导致静子根部流动容易出现角区分离/失速，影响其性能和稳定性。为探究叶根间隙对CDFS静子流动的影响机制，以改善CDFS静子根部角区流动，本文采用数值模拟方法研究了CDFS静子轮毂间隙大小、尾缘间隙长度对CDFS两个模态内部流动的影响。结果表明，静子轮毂相对间隙从0.5%变化到2.0%，相较于基准模型，引入轮毂间隙改善了静子角区的流动分离，失速裕度在两种模态下均明显提升，双外涵模态（DBM）提升更为明显，失速裕度最小改进量为11.56%；不同模态下，轮毂间隙对效率的影响呈现相反趋势。综合权衡两种模态下的效率和失速裕度，存在最佳轮毂相对间隙值使得CDFS综合性能最佳，文中最佳轮毂间隙值为1.0%弦长。以最佳间隙值为基础，开展了轮毂间隙弦向长度对CDFS影响的研究。尾缘间隙的泄漏流抑制了横向二次流向吸力面角区输运低能流体，改善了静子角区分离流动而提高了失速裕度；尾缘间隙长度增加，泄漏流强度增强，根部流动损失增加，CDFS峰值效率降低。

关键词：变循环发动机核心机驱动风扇悬臂静子轮毂泄漏流失速裕度

(TiZrNbMoTa)B2高熵陶瓷的制备与摩擦学性能研究

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摩擦学学报 2025年第02期45卷 187-197页

作者：高显己辛本斌张爱军韩杰胜孟军虎中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室中国科学院大学材料与光电研究中心

通过高能球磨和放电等离子烧结（SPS）技术制备了（TiZrNbMoTa）B2高熵陶瓷，探讨了球磨条件对高熵陶瓷物相组成、微观结构和力学性能影响，着重研究了（TiZrNbMoTa）B2高熵陶瓷从25～800℃的摩擦学性能及磨损机制.结果表明：随着球磨... 详细信息

通过高能球磨和放电等离子烧结（SPS）技术制备了（TiZrNbMoTa）B2高熵陶瓷，探讨了球磨条件对高熵陶瓷物相组成、微观结构和力学性能影响，着重研究了（TiZrNbMoTa）B2高熵陶瓷从25～800℃的摩擦学性能及磨损机制.结果表明：随着球磨速度的提高，（TiZrNbMoTa）B2高熵陶瓷内各元素分布趋向均匀，（TiZrNbMoTa）B2逐渐形成单一均匀的具有六方最密堆积（HCP结构）的金属二硼化物固溶相；高熵陶瓷的硬度、断裂韧性和弯曲强度也随之提升.（TiZrNbMoTa）B2高熵陶瓷的高温耐磨性能较低温耐磨性能提高了36倍，其磨损机制由中低温的磨粒磨损转变为高温下的氧化磨损和磨粒磨损. B2O3的高温自润滑效应和磨损表面氧化釉质层的生成是高熵陶瓷具有良好高温耐磨性能的主要原因.

关键词：高熵陶瓷高熵硼化物力学性能摩擦学性能磨损机制

斯里兰卡沿海城市综合地质灾害监测平台建设与研究展望

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热带海洋学报 2025年

作者：赵明辉 Dasun Senanayaka 程锦辉周勇曹令敏赵磊罗耀张镇秋潘刚 S.Nilmini Thaldena 张佳政张亚运徐敏中国科学院边缘海与大洋地质重点实验室中国科学院南海海洋研究所中国科学院大学岩石圈演化国家重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院中国-斯里兰卡联合科教中心中国科学院南海海洋研究所 Geological Survey & Mines Bureau

斯里兰卡是海岛型国家,是印度洋航线关键节点,具有重要战略地位。本文分析了斯里兰卡独特的地质构造背景,其地形起伏剧烈,地质灾害频发,且抵御能力脆弱,历史上发生的地质灾害造成了重大人员伤亡和经济损失。针对地质灾害频发的问题,本... 详细信息

斯里兰卡是海岛型国家,是印度洋航线关键节点,具有重要战略地位。本文分析了斯里兰卡独特的地质构造背景,其地形起伏剧烈,地质灾害频发,且抵御能力脆弱,历史上发生的地质灾害造成了重大人员伤亡和经济损失。针对地质灾害频发的问题,本文提出在沿海城市构建综合地质灾害监测平台的紧迫性。接着详细介绍了前期地质灾害监测平台三个阶段的布设情况,证明监测平台具有可行性。同时提出了(1)斯里兰卡地块的构造演化机制与(2)沿海城市浅层地质结构的稳定性是迫切需要解决的两个重要科学问题。随后指出,尽快利用采集的最新地震数据,聚焦斯里兰卡沿海地区地质构造与速度结构研究,结合地质灾害的时空变化特征,制定当地的地质结构稳定性评估标准,为区域地质灾害和风险防范提供直接科学证据;另一方面,利用岩石学、地球化学、地球物理、地质定年等多学科交叉手段,建立更为全面的地质构造演化模型。该地质灾害监测平台建设,将服务于“一带一路”倡议,提升地质结构基础研究地位,具有深远的科学意义与战略意义。

关键词：地质灾害地质灾害监测平台构造演化浅层结构稳定性斯里兰卡

加强多元化食物生产系统植物工厂的人工智能创新

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中国科学院院刊 2025年第2期40卷 338-349页

作者：龚化勤景海春谭鑫王宪辉张玉成林荣呈杨名宇林双谢华玲杨艳萍叶世堂李鹏匡廷云中国科学院植物研究所饲草种质高效设计与利用全国重点实验室中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院动物研究所中国科学院计算技术研究所湘湖实验室(农业浙江省实验室) 中国科学院文献情报中心福建省中科生物股份有限公司

我国大食物安全面临日益严峻且复杂的多重挑战，粮食供需紧平衡、消费结构升级与资源约束交织。植物工厂是农业生产的高级形式，是摆脱“靠天吃饭”，应对灾害、战备、面向太空的多元化食物生产系统。然而，高成本极大地限制了植物工厂... 详细信息

我国大食物安全面临日益严峻且复杂的多重挑战，粮食供需紧平衡、消费结构升级与资源约束交织。植物工厂是农业生产的高级形式，是摆脱“靠天吃饭”，应对灾害、战备、面向太空的多元化食物生产系统。然而，高成本极大地限制了植物工厂的应用和发展。人工智能的快速兴起将为植物工厂的创新发展与拓展应用带来新的契机。文章陈述了发展智慧植物工厂，建立多元化食物供给生产系统的战略意义，分析了植物工厂高成本的主要瓶颈在于一次性建筑投入大与折旧费用高，适生作物缺乏深度发掘与品种匮乏，生产过程高能耗与劳力成本，以及应用场景与产业模式狭窄等；指出人工智能在多元化食物生产、辅助育种、光源能源优化、精细环境控制、生产决策和任务管理等方面的创新优势，结合科学规划和政策引导，将打造多元化食物生产系统植物工厂的新生态。

关键词：智慧植物工厂适生作物品种 LED照明精准环境控制人工智能大模型

来源：博看期刊

上新世以来赤道太平洋海温轨道周期转型的简单模式瞬变模拟

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第四纪研究 2025年

作者：季翔宇王跃魏思华丁奕凡党皓文郑伟鹏田军翦知湣同济大学海洋地质全国重点实验室中国科学院大气物理研究所地球系统数值模拟与应用全国重点实验室中国科学院大气物理研究所地球系统数值模拟科学中心中国科学院大学地球与行星科学学院

随着上新世以来大气CO2浓度降低,全球平均温度变冷,水汽含量减少,可能导致气候系统内部反馈过程对不同轨道周期外部驱动的敏感性发生改变,即长期气候背景状态变化可能导致轨道尺度气候周期转型（比如中更新世前后从4万年周期主导转为10... 详细信息

随着上新世以来大气CO2浓度降低,全球平均温度变冷,水汽含量减少,可能导致气候系统内部反馈过程对不同轨道周期外部驱动的敏感性发生改变,即长期气候背景状态变化可能导致轨道尺度气候周期转型（比如中更新世前后从4万年周期主导转为10万年和2万年周期主导）。为了检验这个假设,本研究综合利用箱式海洋模型以及二维能量平衡大气模型,以3 Ma以来的轨道参数和大气CO2浓度为驱动,进行瞬变加速模拟,试图揭示外部驱动和内部反馈对热带太平洋表层海温长期趋势以及周期转型的相对贡献。结果表明,1)简单模式可以成功模拟出与重建记录相似的经/纬向温差协同演变关系,并合理再现冷舌区海温的构造演变趋势和轨道周期转型;2)不同CO2背景值条件下,水汽反馈对轨道辐射量的敏感性差别不大,但可以剧烈放大构造-轨道尺度CO2变化驱动的温度响应幅度,特别是在热带地区更为明显;3)冷气候背景下的冰反射率反馈强度远大于气候暖期,可导致冷舌区海温轨道尺度变幅显著增大;4)中更新世前后冷舌海温平均值降低的内部机制主要是水汽反馈,轨道尺度变幅增大的内部机制则是冰反射率反馈,而10万年和2万年周期的增强则需要大气CO2驱动与两个内部反馈的共同作用,CO2背景值降低可通过冰反射率反馈而增强岁差周期,偏心率周期则来自CO2本身的10万年周期以及水汽反馈放大作用。

关键词：赤道太平洋海温轨道周期转型气候内部反馈气候敏感性瞬变数值模拟