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氮化铝陶瓷微波窗片的钎焊封接与极高频(EHF)下透波性能研究

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陶瓷学报 2024年第3期45卷 525-531页

作者：付勇敢蒋友福张昕飞林盼盼芦伟汪卫华安徽大学物质科学与信息技术研究院安徽合肥230000 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150000

AlN陶瓷常用作高功率微波窗材料,为了实现AlN陶瓷与铜基底的有效连接,选用自行配置的Ag-28Cu-3Ti三元活性钎料进行钎焊实验,并且对钎焊后的样品进行无损检测、气密性检测、微观形貌表征、介电性能表征以及力学性能表征。结果表明,焊接... 详细信息

AlN陶瓷常用作高功率微波窗材料,为了实现AlN陶瓷与铜基底的有效连接,选用自行配置的Ag-28Cu-3Ti三元活性钎料进行钎焊实验,并且对钎焊后的样品进行无损检测、气密性检测、微观形貌表征、介电性能表征以及力学性能表征。结果表明,焊接样品无明显虚焊、裂纹、气泡等,氦漏率为3.76×10^(–8)Pa·m^(3)·s^(−1);微观表征显示钎焊接头界面组成为AlN/TiN/CuTi/Cu+Ag/Cu,且发现了Ti元素的局部偏析。钎焊后,微波窗的介电性能和介电损耗均满足要求,综合介电损耗和驻波系数的测试结果,其最佳使用频率为98.8 GHz~108.0 GHz。并且AlN封接件平均抗剪切强度为185.7 MPa,满足强度要求。

关键词：钎焊密封 AlN 驻波系数介质损耗准光腔

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变速器主壳体高压铸造工艺中压射高低速切换点优化

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特种铸造及有色合金 2024年第1期44卷 130-134页

作者：范寅生李亨鲁超李明赵永征吴玉程合肥工业大学材料科学与工程学院合肥230009 合肥亚明汽车部件有限公司合肥231131 合肥江淮铸造有限责任公司合肥231131

对9AT汽车变速箱主壳体的压铸成形过程进行充型仿真,分析了不同压射高低速切换点对金属液流动和充型的影响。结果表明,当压射低速值为0.2 m/s,高速值为3.5 m/s,高低速切换点为560 mm时,模流平稳,卷气概率最低。采用该工艺参数进行试生产... 详细信息

对9AT汽车变速箱主壳体的压铸成形过程进行充型仿真,分析了不同压射高低速切换点对金属液流动和充型的影响。结果表明,当压射低速值为0.2 m/s,高速值为3.5 m/s,高低速切换点为560 mm时,模流平稳,卷气概率最低。采用该工艺参数进行试生产,铸件组织致密,力学性能较好。

关键词：压铸变速器壳体模拟力学性能

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稀释剂用量对铁硅铝软磁粉芯含浸强度的影响

功能材料 2024年第7期55卷 7001-7007页

作者：李梦冉李睿卿张学斌刘伟张华邹中秋苏海林合肥工业大学材料科学与工程学院合肥230009 江苏瑞德磁性材料有限公司淮安市软磁粉芯与器件工程技术研究中心江苏盱眙211700

金属软磁粉芯生坯强度通常较低,在制造过程中需采用含浸树脂的方法提高强度。采用非活性稀释剂(四氯乙烯)和活性稀释剂636(三羟甲基丙烷三缩水甘油醚)作为135环氧树脂/甲基四氢苯酐含浸体系的混合稀释剂,研究了四氯乙烯的用量对于铁硅... 详细信息

金属软磁粉芯生坯强度通常较低,在制造过程中需采用含浸树脂的方法提高强度。采用非活性稀释剂(四氯乙烯)和活性稀释剂636(三羟甲基丙烷三缩水甘油醚)作为135环氧树脂/甲基四氢苯酐含浸体系的混合稀释剂,研究了四氯乙烯的用量对于铁硅铝软磁粉芯抗压强度的影响以及含浸工艺对铁硅铝软磁粉芯磁性能的影响。同时,结合实测抗压强度和孔隙率对复合材料抗压强度公式进行了修正,得出了金属软磁粉芯抗压强度的计算公式。结果表明,经含浸处理后,软磁粉芯的抗压强度显著提高,在树脂与稀释剂的质量比约为1∶2时达到最大值18.43 MPa,且磁性能与含浸之前的样品相比没有明显变化。这表明在该配比下,稀释剂可以和环氧树脂充分均匀混合,并且可以与固化剂更好地发生交联固化,从而有效提高环氧树脂的力学性能。对含浸工艺和软磁粉芯抗压强度计算公式的研究结果,可为提高软磁粉芯强度的量产工艺开发提供参考。

关键词：金属软磁粉芯含浸抗压强度四氯乙烯

火柴状Ag_(2)S-ZnS纳米棒的一步法合成及光学性质研究

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安徽化工 2024年第2期50卷 106-109,113页

作者：刘佩丰雷俊宇秦瑞雪蔡婧合肥工业大学材料科学与工程学院安徽合肥230009 不详

采用[(C_(4)H_(9))_(2)NCS_(2)]Ag和[(C_(4)H_(9))_(2)NCS_(2)]2Zn为前驱体,通过一步法合成了Ag_(2)S-ZnS异质结。不同温度下合成的Ag_(2)S-ZnS异质结的形貌类似火柴状结构,尺寸随着反应温度的变化而变化。当反应温度从110oC升高至170℃时,火柴头部Ag_(2)S纳米颗粒以及杆部ZnS纳米棒平均直径越来越小,两者之间的差值越来越大,这可能是由于不同温度下[(C_(4)H_(9))_(2)NCS_(2)]Ag和[(C_(4)H_(9))_(2)NCS_(2)]2Zn活性差异导致的。不同温度下制备的Ag_(2)S-ZnS异质结的光学带隙不同,当反应温度从110℃升高至170℃时,ZnS纳米棒的平均直径从(7.0±1.1)nm降低到(6.3±0.8)nm,光学带隙从3.79 eV增加到3.84 eV。

关键词： ZnS纳米棒异质结温度调变光学带隙

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HRB635高强箍筋约束高强钢筋混凝土短柱轴压性能试验研究

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建筑结构学报 2024年第10期45卷 97-106页

作者：王静峰高建发刘用沈奇罕崔玉博魏滔锴合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学土木工程结构与材料安徽省重点实验室安徽合肥230009 安徽吾兴新材料有限公司安徽合肥230022

为研究高强箍筋约束高强钢筋混凝土短柱的轴压性能及三种材料间的匹配性,进行了11根HRB635高强箍筋约束高强钢筋混凝土短柱的轴压试验,研究了混凝土强度、纵筋强度、体积配箍率等参数对短柱轴压性能的影响规律。结果表明:HRB635高强箍... 详细信息

为研究高强箍筋约束高强钢筋混凝土短柱的轴压性能及三种材料间的匹配性,进行了11根HRB635高强箍筋约束高强钢筋混凝土短柱的轴压试验,研究了混凝土强度、纵筋强度、体积配箍率等参数对短柱轴压性能的影响规律。结果表明:HRB635高强箍筋约束高强钢筋混凝土短柱的轴压承载力和初始刚度主要随高强箍筋体积配箍率以及混凝土强度的增大而提升;高强箍筋在峰值荷载时均未屈服,箍筋强度对轴压承载力影响较小,轴压承载力计算时可不考虑箍筋强度,但其对短柱延性有明显提升;HRB635高强纵筋与C60以下混凝土共同工作时,纵筋在峰值荷载时未进入屈服,材料难以充分利用,因此HRB635高强纵筋应适配C60以上强度等级的混凝土。此外,采用GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》与ACI 318-14中钢筋混凝土柱轴压承载力计算式对高强箍筋约束高强钢筋混凝土柱轴压承载力的预测过于保守。收集已有相关试验数据,考虑箍筋和高强纵筋不屈服,修正了钢筋混凝土柱轴压承载力的计算式,计算结果与试验结果较为吻合。

关键词：轴压短柱高强钢筋高强混凝土轴压性能约束效应承载力计算

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考虑车型差异影响的乘用车车身生命周期评价

环境科学学报 2024年第1期44卷 462-476页

作者：李新宇廖煜民张元昊余光海合肥工业大学机械工程学院合肥230009 合肥工业大学智能制造技术研究院合肥230009 合肥工业大学机械工业绿色设计与制造重点实验室合肥230009

尽管汽车轻量化能够有效降低使用阶段的环境影响,但在全生命周期包括原材料获取、制造及装配、运输、运行使用以及回收的考虑下,轻量化并不一定能达到节能减排的效果.针对此问题,本文建立了包含乘用车各个阶段生命周期评价模型,在考虑... 详细信息

尽管汽车轻量化能够有效降低使用阶段的环境影响,但在全生命周期包括原材料获取、制造及装配、运输、运行使用以及回收的考虑下,轻量化并不一定能达到节能减排的效果.针对此问题,本文建立了包含乘用车各个阶段生命周期评价模型,在考虑车型差异的基础上,采集奇瑞公司的4款微型车及市面上销量较大的4款紧凑型和4款中大型车车身,分别进行了生命周期评价,分析其化石能源消耗、矿产资源消耗及环境排放.清单分析结果表明:①在当前我国电力结构下,铝制车身在全生命周期内具有较大的优势,主要体现在制造装配及运行使用阶段,而钢制车身在原材料获取阶段表现出较低的能耗和环境排放;②对于采用不同的动力系统的车身而言,在设定的功能单位行驶里程内,纯电动汽车仅在化石能源消耗方面优于内燃机汽车.在上述结果的基础上,重点讨论了在未来电力结构的变化、行驶里程增加及回收处理过程优化的3种情境下12种车身的环境影响变化,铝制车身和电动汽车在环境影响方面的优势会更加凸显.本研究有助于为我国汽车生产企业及其上下游产业链条面向碳中和的产品绿色设计及碳足迹降低提供借鉴.

关键词：生命周期评价车身轻量化节能减排环境影响

基于LightGBM和遗传算法的二维层状声子晶体结构设计

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人工晶体学报 2024年第10期 1720-1728页

作者：楚凡赵春风合肥工业大学土木与水利工程学院

声子晶体具有周期性人工复合结构，以其带隙特性在波传播控制上的应用潜力而广受关注，为工程减振降噪提供了新的解决思路，这类材料的设计问题是当下研究的焦点。本研究以二维层状声子晶体结构为例，提出了一种利用LightGBM和改进遗传... 详细信息

声子晶体具有周期性人工复合结构，以其带隙特性在波传播控制上的应用潜力而广受关注，为工程减振降噪提供了新的解决思路，这类材料的设计问题是当下研究的焦点。本研究以二维层状声子晶体结构为例，提出了一种利用LightGBM和改进遗传算法设计的创新方法。首先在声子晶体的带隙预测上选用LightGBM算法，对结构的排列向量进行类别特征处理，并结合模拟退火算法进行超参数调优，在传统有限元法计算时间的1/3134内，达到了整体误差不超过2%的预测精度；其次在设计方法上集成了一种基于精英保留策略的遗传算法，以地铁运行造成的环境振动问题为例，确定以带隙宽度为优化的适应度函数，得到了对应结构带隙覆盖30～40 Hz频段的种群；最后，对优化结构进行有限元分析，其带隙特征与预期基本吻合。本研究为声子晶体结构高效优化设计提供了一种新的解决方案。

关键词：声子晶体遗传算法 LightGBM 结构设计减振特性带隙

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径向功能梯度材料切口应力强度因子计算

应用力学学报 2024年

作者：程长征章温乐王飞炀牛忠荣合肥工业大学土木与水利工程学院

径向功能梯度材料是指弹性常数等要素随径向变化的材料，它广泛应用在锂离子电池的柱状电极等领域。径向功能梯度材料切口尖端存在严重的应力集中现象，影响结构安全，文章旨在研究该类型材料切口应力强度因子的计算。首先将切口尖端附... 详细信息

径向功能梯度材料是指弹性常数等要素随径向变化的材料，它广泛应用在锂离子电池的柱状电极等领域。径向功能梯度材料切口尖端存在严重的应力集中现象，影响结构安全，文章旨在研究该类型材料切口应力强度因子的计算。首先将切口尖端附近位移场的渐近展开式引入弹性力学控制方程，推演出径向功能梯度材料切口的奇性特征方程，并利用插值矩阵法求解，得到切口的奇性指数以及特征角函数。再根据有限元法的位移较应力计算结果精度高的特点，利用稀疏有限元网格计算出径向功能梯度材料切口尖端附近的位移场，并将其代入切口尖端的位移渐近展开式形成非正定方程组，运用超定法求解获得渐近展开式的幅值系数，据此重构出切口尖端附近的奇异应力场，获得切口的应力强度因子。采用所提方法计算了弹性模量按幂指数函数变化的径向功能梯度材料切口的应力强度因子，研究了幂指数对切口应力奇异性以及应力强度因子的影响规律。

关键词：径向功能梯度材料切口应力强度因子超定法有限元法

外源褪黑素处理对鲜切紫甘蓝品质及抗氧化能力的影响

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食品工业科技 2024年

作者：张晶刘雨昕吴晨晨刘长虹郑磊合肥工业大学食品与生物工程学院

为探究褪黑素（Melatonin， MT）对鲜切紫甘蓝的保鲜效果，以紫甘蓝为实验材料，在4 ℃，85% RH条件下贮藏12 d。采用0、0.01、0.1、0.5、1 mmol/L褪黑素处理鲜切紫甘蓝，通过颜色、失重率、硬度和总需氧菌数量的变化筛选出合适的褪黑... 详细信息

为探究褪黑素（Melatonin， MT）对鲜切紫甘蓝的保鲜效果，以紫甘蓝为实验材料，在4 ℃，85% RH条件下贮藏12 d。采用0、0.01、0.1、0.5、1 mmol/L褪黑素处理鲜切紫甘蓝，通过颜色、失重率、硬度和总需氧菌数量的变化筛选出合适的褪黑素浓度，进一步评估最佳浓度褪黑素处理对鲜切紫甘蓝营养品质和抗氧化能力的影响。结果表明，0.5 mmol/L褪黑素处理能显著减少鲜切紫甘蓝明度和红度降低以及黄度增加、失重增加、硬度降低和总需氧菌数量增加（P <0.05）。此外，0.5 mmol/L褪黑素处理能显著促进花青素积累（P <0.05），显著抑制总硫代葡萄糖苷降解（P <0.05），延缓黑芥子酶活性、萝卜硫素和吲哚-3-甲醇含量降低，并通过提高DPPH、ABTS+自由基清除能力和超氧化物歧化酶活性、延缓过氧化氢酶和过氧化物酶活性降低提高抗氧化活性。总之，0.5 mmol/L褪黑素处理能有效保持鲜切紫甘蓝的营养品质和抗氧化能力，为褪黑素在鲜切蔬菜中的应用提供理论依据。

关键词：鲜切紫甘蓝褪黑素营养品质抗氧化能力