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Mg-8Zn-4Al-0.5Cu-0.5Mn-xLi高模量铸造镁合金的组织和性能

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材料研究学报 2024年第3期38卷 187-196页

作者：刘晨野罗天骄李应举冯小辉黄秋燕郑策朱成杨院生中国科学院金属研究所沈阳110016 中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016

设计和制备Mg-8Zn-4Al-0.5Cu-0.5Mn-x Li(x=0,3,5,7)(%,质量分数)系列高比模量的镁合金,研究了它的组织和性能。Li含量为3.14%和5.37%的两种镁合金,其基体为单相α-Mg,在晶界析出骨骼状Mg_(32)(Al,Zn)49相,在晶粒内有颗粒状Mg_(5)Al_(2)Zn_(2)相和Al_(2)Mn相;Li含量为7.57%的合金,其基体主要为双相组织α-Mg+β-Li。添加Li元素后在晶界附近生成的共晶组织由α-Mg相和层片状AlLi相组成,并随着Li含量的提高层片状AlLi相的含量随之提高。随着Li含量的提高,合金的屈服强度呈逐渐提高的趋势,而抗拉强度基本上不变,合金的弹性模量呈现先提高后降低的趋势。铸态合金ZA84-5Li的弹性模量可达51.89 GPa,比纯Mg的弹性模量高7 GPa,但是其力学性能基本不变,屈服强度为141 MPa,抗拉强度为189 MPa,密度为1.71 g/cm^(3)。

关键词：金属材料镁合金第二相强化显微组织弹性模量

缺口取向及温度对第三代单晶高温合金DD33热疲劳行为的影响

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材料研究学报 2024年第2期38卷 111-120页

作者：郑明瑞李亚微刘静王莉郑伟董加胜张健楼琅洪中国科学院金属研究所沈阳110016 中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016

使用OM、SEM和EDS等手段,研究了第三代镍基单晶高温合金DD33不同V型缺口取向([100]、[210]和[110])片状试样从室温到不同上限温度(1000℃、1100℃和1200℃)的热疲劳过程中裂纹的萌生和扩展行为。结果表明,在三种上限温度,DD33合金的热... 详细信息

使用OM、SEM和EDS等手段,研究了第三代镍基单晶高温合金DD33不同V型缺口取向([100]、[210]和[110])片状试样从室温到不同上限温度(1000℃、1100℃和1200℃)的热疲劳过程中裂纹的萌生和扩展行为。结果表明,在三种上限温度,DD33合金的热疲劳性能均出现明显的各向异性。在三个上限温度[100]取向试样均表现出最好的热疲劳性能;上限温度为1000℃和1200℃[110]取向试样的热疲劳性能最差,上限温度为1100℃[210]取向试样的热疲劳性能最差。不同取向试样的热疲劳裂纹的萌生和扩展行为,均呈现出一定的晶体学取向规律。热应力、氧化以及滑移系的开动,导致不同取向试样裂纹的扩展速率不同。

关键词：金属材料单晶高温合金缺口取向热疲劳各向异性氧化

基于Dijkstra算法的平滑路径规划方法

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北京航空航天大学学报 2024年第2期50卷 535-541页

作者：巩慧倪翠王朋程诺山东交通学院信息科学与电气工程学院济南250357 山东省科学院自动化研究所济南250013

移动机器人在复杂环境下沿Dijkstra算法规划的路径运动时,由于所规划的路径存在转折点多、部分转折角度小等问题,导致移动机器人不得不频繁转向,甚至要暂停才能完成转向,严重影响机器人的工作效率。利用几何拓扑学方法,结合实际场景信息... 详细信息

移动机器人在复杂环境下沿Dijkstra算法规划的路径运动时,由于所规划的路径存在转折点多、部分转折角度小等问题,导致移动机器人不得不频繁转向,甚至要暂停才能完成转向,严重影响机器人的工作效率。利用几何拓扑学方法,结合实际场景信息,提出一种基于Dijkstra算法的平滑路径规划方法。根据应用场景获取连续化地图,将连续化地图离散化后随机生成离散点阵,计算各点之间的欧氏距离,选取与各离散点距离较近、且连线不跨越障碍的多个点,将其连接并生成离散图。在离散图中利用Dijkstra算法搜索最优路径作为引导路径。当移动机器人沿引导路径运动时,结合实际场景信息,采用几何拓扑学计算出移动机器人每一时刻应该采取的最佳动作和运行路线。实验结果表明:所提方法能够有效减少移动机器人运动中的累计转弯角度,增大最小平均转折角度,提高所规划路径的平滑度,从而缩短移动机器人的运动时间,提升机器人的工作效率。

关键词：路径规划 Dijkstra算法引导路径路径平滑度最优路径

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深空探测超宽光谱定标黑体源研制

光子学报 2024年第2期53卷 127-139页

作者：董惠文张家平练敏隆肖大舟王伟刚鲁越晖北京空间机电研究所北京100094 宁波大学物理科学与技术学院宁波315211 中国科学院宁波材料技术与工程研究所宁波315201

针对深空探测超宽光谱定标黑体源的关键技术问题,构建了一种基于优化微结构和纳米超黑涂层的深空探测星上黑体定标源。基于有限元方法仿真,验证了微锥结构不同宽高比与黑体发射率间的对应关系,确定了周期性线阵V槽结构相对于平面结构在... 详细信息

针对深空探测超宽光谱定标黑体源的关键技术问题,构建了一种基于优化微结构和纳米超黑涂层的深空探测星上黑体定标源。基于有限元方法仿真,验证了微锥结构不同宽高比与黑体发射率间的对应关系,确定了周期性线阵V槽结构相对于平面结构在黑体发射率方面的提升作用。优化星上黑体源高发射率微结构,优选空间超黑高发射涂层,设计星上黑体源高精度测温系统,进而完成黑体源工程设计。最后,通过星上黑体源发射率计量及实验室辐射定标稳定性测试进行验证。检测结果表明,深空探测超宽光谱定标黑体源具有超宽光谱范围、高发射率、高温度稳定性等特点,其光谱范围为5~50μm,法向平均发射率为0.986,温度稳定性达到0.16 K。该定标黑体源可大幅提升高发射率辐射定标源的光谱范围,为深空探测载荷的在轨高精度星上辐射定标提供支撑。

关键词：深空探测定标超宽光谱高发射率 PID控温高稳定性

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镧铈混合稀土对铝锆合金线组织与性能的影响

热加工工艺 2024年

作者：李盛锋孙小燕周楠邓伟萍王才仁广东省科学院新材料研究所广东领胜新材料科技有限公司

利用光学显微镜、扫描电镜、双臂电桥导电仪和拉伸试验机，研究了镧铈混合稀土对铝锆合金线显微组织、力学性能、耐热性能和导电性能的影响。结果表明：当添加微量的镧铈混合稀土时，稀土元素La、Ce与杂质元素Fe、Si结合形成多种稀土化... 详细信息

利用光学显微镜、扫描电镜、双臂电桥导电仪和拉伸试验机，研究了镧铈混合稀土对铝锆合金线显微组织、力学性能、耐热性能和导电性能的影响。结果表明：当添加微量的镧铈混合稀土时，稀土元素La、Ce与杂质元素Fe、Si结合形成多种稀土化合物粒子，并弥散分布在α-Al基体和晶界上，增强铝锆合金线的强度和耐热性能。随镧铈混合稀土含量的增加，铝锆合金线的抗拉强度增大，耐热性能增加，而导电率先升高后下降。

关键词：铝锆合金线镧铈混合稀土导电率耐热性能

Zigzag PCHE内熔盐/S-CO_(2)流动与换热特性研究

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工程热物理学报 2024年第4期45卷 1083-1089页

作者：姚业成张媛媛纪峰王维龙陆建峰丁静中山大学材料科学与工程学院广州510006 中国科学院广州能源研究所广州510640

印刷电路热交换器(PCHE)是一种高效紧凑型换热器,是高温光热发电技术的理想换热部件。本文构建了Zigzag PCHE数理模型,研究了熔盐/超临界CO_(2)(S-CO_(2))在流道内流动和换热特性。采用SST k-ω湍流模型,分析了流道结构和流体流速对熔盐... 详细信息

印刷电路热交换器(PCHE)是一种高效紧凑型换热器,是高温光热发电技术的理想换热部件。本文构建了Zigzag PCHE数理模型,研究了熔盐/超临界CO_(2)(S-CO_(2))在流道内流动和换热特性。采用SST k-ω湍流模型,分析了流道结构和流体流速对熔盐与S-CO_(2)对流换热特性的影响。结果表明,在流道结构的作用下,流动和换热特性呈周期性变化。传热阻力主要在气体侧,总换热系数随着S-CO_(2)入口流量的增大而提高,压降也随之增大。并基于Zigzag型结构进行了通道优化,压降降低了约50%,提高了换热器性能。

关键词：熔盐超临界二氧化碳流体 Zigzag PCHE 对流换热特性

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阿秒脉冲串产生和相位信息重构的对比研究

物理学报 2024年第12期73卷 126-135页

作者：朱孝先高亦谈王羡之王一鸣王佶王兆华赵昆魏志义中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心北京100190 中国科学院大学北京100049 松山湖材料实验室东莞523808

阿秒脉冲为研究原子、分子和电子的超快动力学提供了前所未有的测量精度.目前最成熟的方法是使用飞秒激光与气体相互作用产生阿秒脉冲串和孤立阿秒脉冲.阿秒脉冲的时域信息以及电子的动力学信息可以通过阿秒条纹相机或基于双光子跃迁干... 详细信息

阿秒脉冲为研究原子、分子和电子的超快动力学提供了前所未有的测量精度.目前最成熟的方法是使用飞秒激光与气体相互作用产生阿秒脉冲串和孤立阿秒脉冲.阿秒脉冲的时域信息以及电子的动力学信息可以通过阿秒条纹相机或基于双光子跃迁干涉的重构阿秒拍频(RABBITT)方法从能谱图中提取.本文研究了阿秒脉冲串的产生、测量和表征,通过自主设计建造的钛宝石放大器和阿秒束线进行实验获得光电子能谱图,并采用不同方法重构阿秒脉冲串的相位信息.这对于深入理解电子动力学并进行相关测量具有重要意义.

关键词：阿秒脉冲串相位重构 RABBITT方法阿秒条纹相机

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2~5μm高功率氟铟基传能光纤

中国激光 2024年第11期51卷 405-409页

作者：赵文凯张龙飞王在洋刘瑞特胡琳佳姜益光张龙中国科学院上海光学精密机械研究所红外光学材料研究中心上海201800

2~5μm波段包含了“大气传输窗口”和众多分子的“指纹吸收峰”,是尖端中红外光学系统的核心工作频谱之一。氟铟基玻璃光纤在该波段具有较低的传输损耗和较高的激光损伤阈值,是众多中红外光学系统的主选传能介质。中国科学院上海光学精... 详细信息

2~5μm波段包含了“大气传输窗口”和众多分子的“指纹吸收峰”,是尖端中红外光学系统的核心工作频谱之一。氟铟基玻璃光纤在该波段具有较低的传输损耗和较高的激光损伤阈值,是众多中红外光学系统的主选传能介质。中国科学院上海光学精密机械研究所红外玻璃与光纤团队经过多年努力,发展了具有自主知识产权的氟铟基玻璃光纤产品研制平台,初步实现了氟化物光纤的国产化替代。

关键词：材料氟铟基光纤传能光纤中红外激光

消除CDS折叠效应的增益自适应红外焦平面读出电路

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红外与激光工程 2024年第5期53卷 83-94页

作者：吴双张健怡陈洪雷丁瑞军中国科学院上海技术物理研究所中国科学院红外成像材料与器件重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049

高动态范围是红外焦平面探测技术的先进发展方向之一。高集成度像元读出电路的动态范围受到小电荷存储容量和噪声的限制。所设计的增益自适应像元读出电路,小信号下为电容反馈跨阻放大器(CTIA),大信号下自动转换为变阻抗电阻反馈跨阻放... 详细信息

高动态范围是红外焦平面探测技术的先进发展方向之一。高集成度像元读出电路的动态范围受到小电荷存储容量和噪声的限制。所设计的增益自适应像元读出电路,小信号下为电容反馈跨阻放大器(CTIA),大信号下自动转换为变阻抗电阻反馈跨阻放大器(RTIA),实现小信号大增益、大信号小增益的自动切换,将集成3.86 fF积分电容的CTIA电荷容量拓展到1.63 Me^(–)。在15μm像元中心距的像元内集成相关双采样(CDS)结构,大幅减小噪声。对CDS大信号注入产生的折叠效应进行理论分析,并设计抗折叠结构。采用180 nm 3.3V CMOS工艺,完成640×512规模的读出电路的设计、仿真、流片、测试。测试结果显示,该电路可消除CDS折叠效应,噪声电子数17 e^(–),动态范围拓展到99.66 dB。

关键词：红外焦平面读出电路增益自适应抗折叠CDS CTIA 高动态范围低噪声