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基于热电转换的超级电容器性能及应用研究进展

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科学通报 2022年第14期67卷 1567-1578页

作者：连通通董晓坤高江姗 :何燕青岛科技大学机电工程学院青岛266061 山东省高性能碳材料制备及应用工程实验室青岛266061 山东省智能绿色制造技术与装备协同创新中心青岛266061

超级电容器是一种具有良好应用前景的储能器件,因具有优良的电化学性能以及可进行便捷的热电转换而被广泛应用于电子产品、汽车制造等领域.本文基于超级电容器热电转换功能,简要介绍了超级电容器的种类及工作过程中发生的热诱导效应,综... 详细信息

超级电容器是一种具有良好应用前景的储能器件,因具有优良的电化学性能以及可进行便捷的热电转换而被广泛应用于电子产品、汽车制造等领域.本文基于超级电容器热电转换功能,简要介绍了超级电容器的种类及工作过程中发生的热诱导效应,综述了在热电转换时超级电容器性能的研究进展.最后,总结了超级电容器在热电转换方面的应用并对其发展方向进行了展望.

关键词：热电转换超级电容器转化效率温度系数温度梯度

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碳纳米管填充聚合物基导热复合材料的研究进展

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科学通报 2022年第30期67卷 3531-3545页

作者：石嵩张传琪张达何燕青岛科技大学机电工程学院青岛266061 山东省高性能碳材料制备及应用工程实验室青岛266061 山东省智能绿色制造技术与装备协同创新中心青岛266061

电子器件的集成度不断提高,对相关的热管理系统提出了更高的要求.高导热材料在热管理领域起着重要的作用.高分子聚合物因其轻质、廉价、良好的绝缘性和加工性,已成为制备导热材料的热门选择.在聚合物中填充高导热的无机填料是提高导热... 详细信息

电子器件的集成度不断提高,对相关的热管理系统提出了更高的要求.高导热材料在热管理领域起着重要的作用.高分子聚合物因其轻质、廉价、良好的绝缘性和加工性,已成为制备导热材料的热门选择.在聚合物中填充高导热的无机填料是提高导热性能的有效手段.碳纳米管是一种具有一维管状结构和优异热学性能的碳纳米材料,在填充型导热复合材料中具有广阔的应用前景.本文综述了以碳纳米管为导热填料提升聚合物基复合材料导热性能的可行措施,分析了碳纳米管的本征结构以及在聚合物基体中的分布状态对复合材料导热性能的影响.最后,总结了碳纳米管填充聚合物基复合材料研究中仍需解决的关键问题,并提出了未来研究方向.

关键词：碳纳米管聚合物复合材料导热机理热导率

碳纳米管/碳纤维跨尺度界面增强体系构建的研究进展

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科学通报 2023年第5期68卷 495-509页

作者：毕岚森高凡川张传琪张达丁瑞鑫王勇何燕青岛科技大学机电工程学院青岛266061 山东省高性能碳材料制备及应用工程实验室青岛266061 山东省智能绿色制造技术与装备协同创新中心青岛266061

伴随着国防工业、先进装备制造等领域的不断发展,人们对复合材料的应用要求不断提高.碳纤维增强复合材料因其具备高强度、轻量化、长寿命的特点,与该领域材料的使用要求产生了高度适配.但在实际应用过程中,碳纤维惰性表面与聚合物基体... 详细信息

伴随着国防工业、先进装备制造等领域的不断发展,人们对复合材料的应用要求不断提高.碳纤维增强复合材料因其具备高强度、轻量化、长寿命的特点,与该领域材料的使用要求产生了高度适配.但在实际应用过程中,碳纤维惰性表面与聚合物基体间的弱界面结合严重影响了复合材料优异性能的充分发挥.构建微尺度、多维度碳纳米管/碳纤维界面增强体系被认为是提高相间结合能力的有效技术手段.本文综述了化学气相沉积、电泳沉积、化学接枝、浸涂喷涂4种较为成功的构建路线,讨论了碳纳米管在碳纤维表面的差异化微观沉积形貌所对应的不同界面增强机理,探讨了界面增强体系对复合材料综合性能的影响,并对该体系未来的构建和研究方向进行了展望.

关键词：碳纳米管碳纤维界面增强复合材料沉积形貌

基于改进MFCC融合特征及FA-PNN的驾驶员路怒情绪识别

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计算机工程与应用 2023年第2期59卷 306-313页

作者：李尚卿王晓原张杨李浩项徽青岛科技大学机电工程学院山东青岛266000 青岛科技大学智能绿色制造技术与装备协同创新中心山东青岛266000

现今关于驾驶员路怒情绪识别方法中语音特性分析相对较少,该研究以路怒情绪为研究对象,利用模拟驾驶系统建立数据集,通过分析驾驶员语音的频谱特征,将时域中短时能量及短时过零率特征参数和改进Mel频率倒谱系数(Mel frequency cepstral ... 详细信息

现今关于驾驶员路怒情绪识别方法中语音特性分析相对较少,该研究以路怒情绪为研究对象,利用模拟驾驶系统建立数据集,通过分析驾驶员语音的频谱特征,将时域中短时能量及短时过零率特征参数和改进Mel频率倒谱系数(Mel frequency cepstral coefficients,MFCC)特征参数融合构成特征参数向量,利用萤火虫算法(firefly algorithm,FA)优化PNN神经网络(probabilistic neural networks)并构建识别模型,实现驾驶员路怒情绪的识别。实验结果表明,在相同神经网络下,改进MFCC融合特征提取方法相比传统MFCC特征提取方法具有更好的抗噪性。同时,FA-PNN模型的识别准确率为93.0%,相比传统PNN模型提高了11个百分点;F1-Score值为0.9328,提高了0.1047。该研究论证了语音信号处理技术对驾驶员路怒情绪识别的可行性,为汽车主动安全驾驶预警研究提供了新方法。

关键词：路怒情绪语音信号处理 FA-PNN 改进MFCC 特征融合

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材料表面激光抛光技术研究进展

中国表面工程 2021年第6期34卷 74-89页

作者：陈博文孙树峰王茜张丰云邵勇张丽丽赵大利王萍萍陈希章刘纪新曹爱霞孙维丽青岛理工大学山东省激光绿色智能制造技术与装备协同创新中心青岛266520 青岛理工大学山东省高校激光绿色智能制造技术重点实验室青岛266520 青岛黄海学院智能制造学院青岛266427 温州大学机电工程学院温州325035

抛光技术是现代制造产业的关键技术之一,现代制造工艺的发展对材料抛光精度的要求已经达到了微纳级。与传统抛光技术相比,激光抛光技术更容易满足工业要求,并且适用于金属、陶瓷、玻璃等多种材料,在抛光加工领域受到了国内外学者的广泛... 详细信息

抛光技术是现代制造产业的关键技术之一,现代制造工艺的发展对材料抛光精度的要求已经达到了微纳级。与传统抛光技术相比,激光抛光技术更容易满足工业要求,并且适用于金属、陶瓷、玻璃等多种材料,在抛光加工领域受到了国内外学者的广泛关注。综述了近年来不同材料激光抛光技术的研究进展;针对激光抛光过程中产生的热应力,分析了工艺参数以及温度变化对激光抛光效果的影响,探讨了新型的激光抛光技术,梳理了将激光抛光与其他抛光技术进行有效复合的方法与观点。按照不同的材料,归纳了激光抛光技术的作用机理,并阐述了激光抛光技术的优缺点,最后对激光抛光技术的未来发展进行展望。对于目前激光抛光研究中尚未解决的问题以及未来不同材料的激光抛光技术的研究方向具有指导意义。

关键词：激光抛光作用机理抛光质量表面粗糙度

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智能响应型纳米药物载体的研究进展

精细化工 2020年第5期37卷 883-892页

作者：唐文强高艳蓉刘斌仝红娟何志鹏张翠亚陕西国际商贸学院医药学院陕西西安712046 陕西省中药绿色制造技术协同创新中心陕西西安712046

近年来智能响应型纳米药物载体在抗肿瘤药物的递送中得到了广泛关注。该文根据智能响应型纳米药物载体是否具有主动靶向性,将其分为非靶向智能响应型纳米药物载体和靶向智能响应型纳米药物载体,并分别对这两者纳米药物载体的新研究和新... 详细信息

近年来智能响应型纳米药物载体在抗肿瘤药物的递送中得到了广泛关注。该文根据智能响应型纳米药物载体是否具有主动靶向性,将其分为非靶向智能响应型纳米药物载体和靶向智能响应型纳米药物载体,并分别对这两者纳米药物载体的新研究和新进展进行了综述。同时,总结了智能响应型纳米药物载体当前存在的问题。与非靶向智能响应型纳米药物载体相比,靶向智能响应型纳米药物载体具有更多的优势,尤其是靶向肿瘤组织中特异性过表达酶的智能响应型纳米药物载体将会是今后纳米药物载体研究的一个重要方向。

关键词：智能纳米载体多功能纳米材料药物递送诊疗制剂癌症治疗

基于连续激光器的侧向拉曼散射激光雷达无盲区探测大气水汽技术研究

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光学学报 2024年第12期44卷 320-328页

作者：杨帆高飞李晓莉高雄张城安汪丽闫庆石冬晨辛文辉华灯鑫西安理工大学机械与精密仪器工程学院陕西西安710048 陕西省现代装备绿色制造协同创新中心陕西西安710048

大气中50%以上的水汽主要存在于海拔2 km以内的低层大气内,而传统振动拉曼散射激光雷达探测大气水汽主要采用基于后向散射的同轴和非同轴平行收发系统结构,系统探测盲区和过渡区限制了其在近地表大气水汽探测方面的有效性。因此,提出一... 详细信息

大气中50%以上的水汽主要存在于海拔2 km以内的低层大气内,而传统振动拉曼散射激光雷达探测大气水汽主要采用基于后向散射的同轴和非同轴平行收发系统结构,系统探测盲区和过渡区限制了其在近地表大气水汽探测方面的有效性。因此,提出一种新型的基于双基地收发系统结构的侧向振动拉曼散射激光雷达探测技术,通过俯仰转动云台带动侧向望远镜接收系统,对不同高度层下氮气和水汽分子的侧向振动拉曼散射回波光谱进行扫描探测,从而实现地表到感兴趣高度范围内无盲区的近地表大气水汽精细探测。在实验观测研究中,采用整段等距分辨率和分段等距分辨率两种探测模式,探测结果展示了两种转动方案均可实现从近地表到特定高度的大气水汽探测,特别是分段等距分辨率云台转动方案凭借可变分辨率的探测优势,在近地表区域实现了对大气水汽分布的精细探测。

关键词：激光雷达近地表大气水汽侧向振动拉曼散射无盲区探测俯仰扫描

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激光熔覆制备高熵合金涂层耐磨性研究进展

材料工程 2022年第3期50卷 18-32页

作者：姜明明孙树峰王津王萍萍孙晓雨邵晶刘纪新曹爱霞孙维丽陈希章青岛理工大学山东省激光绿色智能制造技术与装备协同创新中心山东青岛266520 青岛理工大学山东省高校激光绿色智能制造技术重点实验室山东青岛266520 青岛黄海学院山东青岛266427 温州大学机电工程学院浙江温州325035

机械零部件的摩擦磨损主要发生在材料表面,约有80%的零件工作失效是由表面磨损造成的。摩擦磨损增加了材料和能量的损耗,降低了可靠性和安全性。使用激光熔覆技术在基体表面制备高熵合金涂层的方法,能够使涂层与基体实现良好的冶金结合... 详细信息

机械零部件的摩擦磨损主要发生在材料表面,约有80%的零件工作失效是由表面磨损造成的。摩擦磨损增加了材料和能量的损耗,降低了可靠性和安全性。使用激光熔覆技术在基体表面制备高熵合金涂层的方法,能够使涂层与基体实现良好的冶金结合,以达到提升表面耐磨性能的目的。影响高熵合金涂层耐磨性的因素主要有涂层材料的力学性能,如硬度、塑性和韧性;熔覆过程中产生的缺陷,如表面粗糙不平、气孔和裂纹;摩擦工况,如高温环境和腐蚀环境。本文分析总结了激光熔覆高熵合金涂层的耐磨性影响因素及强化机制。首先,阐明了激光工艺参数(激光功率、激光扫描速度、光斑直径)和后处理工艺(热处理和轧制)对涂层质量及性能的影响;其次,概述了组元元素选择、高温环境和腐蚀环境对涂层耐磨性的影响;最后,对激光熔覆技术制备高熵合金涂层存在的问题进行归纳分析,并对未来的发展趋势进行了展望,如基于远平衡态的材料设计理论研发新材料、利用电场-磁场协同或激光-超声振动复合等新工艺提升涂层耐磨性等。

关键词：激光熔覆高熵合金涂层制备耐磨性表面强化

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Mie散射垂直扫描激光雷达近场信号校正及反演技术

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光学学报 2023年第18期43卷 337-348页

作者：李仕春任腾张鹏辉高迎春华灯鑫王玉峰宋跃辉高飞西安理工大学机械与精密仪器工程学院陕西西安710048 陕西省现代装备绿色制造协同创新中心陕西西安710048

激光雷达近场信号的重叠因子校正和盲区问题一直制约着激光雷达的实用化进程,在假设水平大气均匀的情况下,提出了Mie散射激光雷达的近场信号垂直扫描校正方法和多角度反演算法,实现了大气状态自适应控制遥感。从散射型激光雷达方程出发... 详细信息

激光雷达近场信号的重叠因子校正和盲区问题一直制约着激光雷达的实用化进程,在假设水平大气均匀的情况下,提出了Mie散射激光雷达的近场信号垂直扫描校正方法和多角度反演算法,实现了大气状态自适应控制遥感。从散射型激光雷达方程出发,构建了激光雷达近场的重叠因子和盲区的模型,结合研制的二维扫描激光雷达参数,仿真分析了重叠因子和盲区的特征。利用Fernald气溶胶反演算法,提出了基于信噪比的多仰角扫描控制与校正方案,以实现不同大气状态的自适应扫描控制。融合多角度扫描遥感数据,并以水平探测的Collis法反演的结果作为地面消光系数,获得了大气气溶胶消光系数无盲区廓线,验证了方案的有效性。数据分析结果表明,在静稳天气时水平能见度优于18km的情况下,以信噪比20为阈值,通过7个仰角约15min观测,可实现激光雷达重叠因子的自适应校正,获得的重叠因子校正曲线与水平校正法的平均相对偏差约20%,两组扫描校正的重叠因子的平均相对误差为4.2%,可实现大气气溶胶的无盲区反演。

关键词：传感器激光雷达近场信号校正大气消光系数垂直扫描