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Er^(3+)/Nd^(3+)/Tm^(3+)共掺碲酸盐玻璃近红外发射和能量传递机理

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光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 1171-1176页

作者：陈安民马飞云崔令江张鹏王传杰威海长和光导科技有限公司威海市光纤预制棒工程技术研究中心山东威海264200 哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院山东威海264209 宏安集团有限公司技术部山东威海264200

为满足通信网络飞速发展对密集波分复用系统(DWDM)传输容量需求的不断增加,对DWDM系统核心器件掺铒光纤放大器(EDFA)性能的要求也越来越高。碲酸盐玻璃因其具有稀土离子溶解度高,声子能量低和高折射率等优点已成为替代传统掺铒石英光纤... 详细信息

为满足通信网络飞速发展对密集波分复用系统(DWDM)传输容量需求的不断增加,对DWDM系统核心器件掺铒光纤放大器(EDFA)性能的要求也越来越高。碲酸盐玻璃因其具有稀土离子溶解度高,声子能量低和高折射率等优点已成为替代传统掺铒石英光纤的理想材料。掺稀土碲酸盐玻璃可以作为宽带光纤放大器的理想增益介质来实现信号有效放大,因此提高掺铒碲酸盐玻璃光谱性能并拓展其放大带宽对DWDM系统扩容具有重要意义。通过Er^(3+)、Nd^(3+)和Tm^(3+)共同掺杂提高碲酸盐玻璃的放大带宽以获得超宽带发光。Er^(3+)、Nd^(3+)和Tm^(3+)分别通过跃迁产生1.55、1.34和1.85μm波段的发光,且三个近红外发射波段基本相邻。采用三种离子共掺的方式,通过离子间发生能量传递(ET)来实现碲酸盐玻璃在连续光谱中的发光。在TeO_(2)-WO_(3)-ZnO-Na_(2)O-Er_(2)O_(3)碲酸盐玻璃中,先进行Er^(3+)/Nd^(3+)掺杂,分析Er^(3+)/Nd^(3+)间能量传递机理,得到Er_(2)O_(3)、Nd_(2)O_(3)掺杂浓度分别为1、0.1 mol%时玻璃发光强度较佳。再进行不同Tm^(3+)浓度下的Er^(3+)/Nd^(3+)/Tm^(3+)三种离子掺杂,最后采用高温熔融退火法制备得到热稳定性能良好的Er^(3+)/Nd^(3+)/Tm^(3+)掺杂碲酸盐玻璃。Er^(3+)、Nd^(3+)和Tm^(3+)间发生能量传递,在1250~2100 nm范围内产生了发光中心为1.3、1.5和1.8μm的三个波段发光,覆盖了整个O、E、S、C、L和U波段。1.5μm处的荧光半高宽(FWHM)增加到131.68 nm,1.8μm处的FWHM高达251.75 nm。详细分析了三种稀土掺杂时稀土离子之间的能量传递过程机理。光谱结果表明,当Er_(2)O_(3)、Nd_(2)O_(3)、Tm_(2)O_(3)掺杂浓度分别为1、0.1、0.2 mol%时,Er^(3+)/Nd^(3+)/Tm^(3+)三掺碲酸盐玻璃是超宽带光纤放大器设计的一种有效材料。

关键词：碲酸盐玻璃近红外发光能量传递热稳定性能

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铝合金深腔厚壁舱体充液镦压校形工艺

锻压技术 2024年第8期 110-114页

作者：周蕾蕾苏灿王清峰高慧周小京吴利明刘雷韩冰王胜龙秦中环初冠南北京航星机器制造有限公司哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院

针对铝合金深腔结构件校形困难、校形后型面精度差的问题，提出充液镦压校形深腔厚壁结构件的新方法。通过模拟仿真和试验验证，证明了充液镦压校形6005A-T6铝合金深腔厚壁结构件的可行性，探索关键工艺参数对校形结果的影响规律，确定... 详细信息

针对铝合金深腔结构件校形困难、校形后型面精度差的问题，提出充液镦压校形深腔厚壁结构件的新方法。通过模拟仿真和试验验证，证明了充液镦压校形6005A-T6铝合金深腔厚壁结构件的可行性，探索关键工艺参数对校形结果的影响规律，确定最佳工艺参数。针对校形产品设计充液镦压校形模具，进行铝合金深腔厚壁结构件校形试验。结果表明：利用充液镦压校形工艺，通过控制工艺参数范围，产品的内圆弧贴模收缩，外轮廓宽度增大；校形后的产品满足技术要求且和理论模型对比，型面尺寸精度可以达到±0.3 mm内，对于壁厚达30 mm的产品背部，型面尺寸精度仍可达到±0.3 mm。

关键词：深腔厚壁舱体充液镦压精密校形三维扫描液体密封

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高强钢管状件充液压形截面回弹规律

锻压技术 2024年第3期49卷 66-74页

作者：林才渊邹隆勋历吴恺张越武凯琦孙振钦冯苏乐李伟初冠南上海航天精密机械研究所上海201600 哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院山东威海264209

为促进充液压形技术在轻量化领域的应用与推广,分别采用数值模拟和实验验证研究了高强钢管状构件在室温下充液压形卸载后的回弹特性,探讨了各工艺参数(内压、截面圆角半径、壁厚)对成形精度的影响,通过力学分析揭示了各工艺参数的影响... 详细信息

为促进充液压形技术在轻量化领域的应用与推广,分别采用数值模拟和实验验证研究了高强钢管状构件在室温下充液压形卸载后的回弹特性,探讨了各工艺参数(内压、截面圆角半径、壁厚)对成形精度的影响,通过力学分析揭示了各工艺参数的影响机理。结果表明:由于内压的存在,管材在充液压形过程中产生附加的环向拉力,降低了截面弯矩,因而适当地增大内压对充液压形后卸载的截面回弹有抑制效果;随着内压的增加,截面回弹量先增大后减小,并且存在临界内压,此时截面回弹量达到最大值;截面圆角半径越大,充液压形卸载后的截面回弹量越大;壁厚的增加提高了截面的抗弯刚度,进而引起截面回弹量的降低。

关键词：高强钢充液压形回弹管状构件抗弯刚度

联合添加微量Sc、Zr元素对B4C/7075Al复合材料力学性能和腐蚀行为的影响

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材料保护 2024年第4期57卷 39-46,55页

作者：韩慧敏姜龙涛晁振龙韩秉卓王春雨哈尔滨工业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院山东威海264209

限制高强度B4C/Al复合材料工程应用的关键为腐蚀问题,添加微量合金元素是提高其耐蚀性的有效措施。采用压力浸渗法制备了B4C/7075和添加微量Sc、Zr元素的B4C/7075-0.15Sc-0.35Zr复合材料,利用扫描电镜、透射电镜、弯曲性能测试、拉伸性... 详细信息

限制高强度B4C/Al复合材料工程应用的关键为腐蚀问题,添加微量合金元素是提高其耐蚀性的有效措施。采用压力浸渗法制备了B4C/7075和添加微量Sc、Zr元素的B4C/7075-0.15Sc-0.35Zr复合材料,利用扫描电镜、透射电镜、弯曲性能测试、拉伸性能测试、中性盐雾试验和电化学测试对比研究了联合添加Sc和Zr元素对B4C/7075Al复合材料的显微组织、力学性能和腐蚀行为的影响。结果表明:添加Sc和Zr元素后,复合材料的抗弯曲强度和抗拉强度升高,腐蚀速率降低,腐蚀电流密度(Jcorr)下降,耐蚀性增强,这是因为添加Sc和Zr元素后,复合材料的晶界析出相细小且不连续分布,无析出带(PFZ)消失。

关键词： B4C/7075复合材料 Sc Zr 力学性能腐蚀行为无析出带

统一粘塑性本构模型对ZK61镁合金热旋压过程中组织演变的预测性(英文)

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年

作者：潘金启张文丛杨建雷王松辉武永李焕哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院南京航空航天大学机电工程学院

基于高温平面应变压缩实验建立了统一粘塑性本构模型用以预测ZK61镁合金热旋压过程中的组织演变过程。统一粘塑性本构模型考虑了各种内变量参数并且使用遗传算法对各参数进行了优化计算，随后利用Vumat子程序定义材料属性并嵌入Abaqus... 详细信息

基于高温平面应变压缩实验建立了统一粘塑性本构模型用以预测ZK61镁合金热旋压过程中的组织演变过程。统一粘塑性本构模型考虑了各种内变量参数并且使用遗传算法对各参数进行了优化计算，随后利用Vumat子程序定义材料属性并嵌入Abaqus有限元热旋压仿真模型中对材料的晶粒尺寸和再结晶程度进行预测。结合热旋压仿真结果和实验结果，证明了统一粘塑性本构模型对材料旋压过程中的组织演变具有良好的可预测性。由于细晶强化和织构强化作用，旋压后的ZK61合金薄壁筒形件强度从303 MPa提升至334 MPa。并且，在旋压组织中发现了平均晶粒尺寸为0.5 μm的超细晶，这些超细晶是由于旋压成形中位错的增殖、运动和缠结产生的，对材料的强度具有重要的影响。

关键词：统一粘塑性本构模型热旋压 ZK61合金有限元仿真织构演变

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电子封装专业虚拟仿真实验平台的构建及应用

科技风 2024年第7期 70-72页

作者：姚旺吴欣杨海峰钟博王华涛哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院山东威海264200

在卓越工程师教育培养计划的引领下,以培养工程实践能力和创新能力为目标,利用虚拟仿真助力实践教学改革,探索虚拟仿真技术电子封装技术专业实验教学中的应用,促进学科发展。采用虚拟仿真技术搭建贴近行业现实,涵盖基础、专业和创新实... 详细信息

在卓越工程师教育培养计划的引领下,以培养工程实践能力和创新能力为目标,利用虚拟仿真助力实践教学改革,探索虚拟仿真技术电子封装技术专业实验教学中的应用,促进学科发展。采用虚拟仿真技术搭建贴近行业现实,涵盖基础、专业和创新实验模块的虚拟仿真实验平台资源,通过虚拟实验与现实实验的有机结合,有效提升学生的实践和创新能力,巩固学生的专业知识,丰富实践教学培养模式,切实提高实践教学质量,培养满足社会及行业企业需求的领军人才。

关键词：电子封装专业实验教学虚拟仿真技术

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净化间虚拟仿真实验的构建及应用

科技风 2024年第18期 46-48页

作者：姚旺杨海峰王华涛吴欣钟博夏龙哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院山东威海264200

为真实实验提供有益补充为原则,通过设计实验过程、构建实体模型并采用万维引擎虚拟仿真软件,制作含有动画教学,交互式操作和考核三个部分的净化间虚拟仿真实验,并应用在电子封装本科教学中,提高学生的实践参与度和学习兴趣,解决实践教... 详细信息

为真实实验提供有益补充为原则,通过设计实验过程、构建实体模型并采用万维引擎虚拟仿真软件,制作含有动画教学,交互式操作和考核三个部分的净化间虚拟仿真实验,并应用在电子封装本科教学中,提高学生的实践参与度和学习兴趣,解决实践教学缺失问题,培养学生规范操作意识,将专业知识立体化,对丰富教学内容,提高实践教学质量,增强学生的自主学习能力和创新实践能力都具有良好效果。

关键词：电子封装虚拟仿真实验净化间教学设计

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材料加工原理类课程本研贯通教学资源数字化设计探索

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中国教育技术装备 2024年第11期 59-61页

作者：张鹏朱强刘康栾冬哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院山东威海264209

论述目前教学资源数字化建设动向及材料类课程资源建设现状,根据课程概念和公式密集、知识脉络高度关联、解析计算复杂、理论与应用兼顾等特点和需要综合集成多元化教学手段的教学设计特点,该课程适宜作为全面数字化教学资源建设试点,... 详细信息

论述目前教学资源数字化建设动向及材料类课程资源建设现状,根据课程概念和公式密集、知识脉络高度关联、解析计算复杂、理论与应用兼顾等特点和需要综合集成多元化教学手段的教学设计特点,该课程适宜作为全面数字化教学资源建设试点,并通过数字化建设解决学习者的各类困难。以哈尔滨工业大学(威海)材料加工原理类课程本研贯通教学资源数字化设计为例,提出课程体系模块化、知识脉络工程化、工具软件国产化、本研主线贯通化的建设思路,形成“理论+方法”的基础知识及解析方法的开放式数字资源模块化设计和基于国产化工具软件以内化领域前沿成果、国家重大工程技术为主要素材的本研贯通教学的主题案例数字资源设计。

关键词：材料加工原理类课程本研贯通教学资源数字化建设

研发型新材料技术人才培养新模式——校企合作—产教融合—人才培养模式的创新研究

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科技风 2024年第21期 32-34页

作者：王春雨吴剑谦刘功亮夏龙钟博哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院山东威海264209

近年来,高校推进“校企合作、产教融合”办学模式,既有利于促进自身发展,也能满足企业和社会发展需求。本文以哈尔滨工业大学(威海)与多个企业的创新合作为基础,分析“校企合作、产教融合”实践问题,打造了“1+1+N”新材料产业研发型人... 详细信息

近年来,高校推进“校企合作、产教融合”办学模式,既有利于促进自身发展,也能满足企业和社会发展需求。本文以哈尔滨工业大学(威海)与多个企业的创新合作为基础,分析“校企合作、产教融合”实践问题,打造了“1+1+N”新材料产业研发型人才培养新模式。这种先有校企合作,即形成了“1+1”,再实施产教融合,发展成多个企业参与的产业链式的市场研发型培养模式,即构建成“1+1+N”新材料产业研发型人才培养新模式。这一通过产教融合过程培养研发型新材料产业人才新模式,可以促进新材料产业技术提升水平,为高校教育提供了新的人才培养参考模式。

关键词：校企合作产教融合研发型人才培养新模式