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高温合金熔化焊的研究现状及发展趋势

工程科学学报 2024年第6期46卷 1065-1076页

作者：孙元秦鑫冬王诗洋侯星宇张洪宇谢君于金江中国科学院金属研究所沈阳110016 辽宁大学稀散元素化学研究所沈阳110036

综述了高温合金熔化焊的研究进展.对电弧焊、电子束焊和激光焊等常见高温合金熔化焊工艺技术的优势和应用范围进行了阐述;介绍了常见的焊接裂纹类型,并对凝固裂纹、晶界液化裂纹、应变时效裂纹和失塑裂纹的形成机理及影响因素进行了概... 详细信息

综述了高温合金熔化焊的研究进展.对电弧焊、电子束焊和激光焊等常见高温合金熔化焊工艺技术的优势和应用范围进行了阐述;介绍了常见的焊接裂纹类型,并对凝固裂纹、晶界液化裂纹、应变时效裂纹和失塑裂纹的形成机理及影响因素进行了概括总结;此外,从热输入、材料的成分和微观结构以及焊接残余应力等方面探讨了提高熔化焊焊接性的主要技术方法.由于母材合金成分和组织结构与焊接性能密切相关,在未来的发展中,应加强对新兴高温合金和传统不可焊高温合金等的成分设计,此外,也应关注焊接工艺技术的完善以及焊前和焊后处理方法的改进,协同提高高温合金的焊接性能,促进高温合金熔化焊的广泛应用.

关键词：高温合金熔化焊焊接工艺焊接裂纹焊接性

高重复频率192~300 nm连续可调谐超短脉冲激光器

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中国激光 2024年第7期51卷 180-186页

作者：刘华刚阮开明李锦辉史斐黄见洪林文雄中国科学院福建物质结构研究所中国科学院光电材料化学与物理重点实验室福建福州350002

报道了一种高重复频率、宽波段连续可调谐的紫外/深紫外超短脉冲激光器,调谐范围为192~300 nm。该激光器采用可调谐的钛宝石锁模激光器作为基频光源,通过优化设计多级倍频/和频组合与非线性晶体角度,分三个波段进行频率上转换,分别产生... 详细信息

报道了一种高重复频率、宽波段连续可调谐的紫外/深紫外超短脉冲激光器,调谐范围为192~300 nm。该激光器采用可调谐的钛宝石锁模激光器作为基频光源,通过优化设计多级倍频/和频组合与非线性晶体角度,分三个波段进行频率上转换,分别产生了192~210 nm、210~250 nm、250~300 nm的深紫外/紫外激光,最终合成一路覆盖192~300 nm的连续可调谐超短脉冲激光,同时还获得了调谐范围为375~500 nm的紫外/可见光波段的激光输出。光束切换、晶体角度调节、群速补偿、光束指向稳定等过程的电控设计,使得激光器在整个调谐过程中可由程序控制,无需复杂的人工调节,具备了单台激光器的可操控性和实用性。

关键词：激光器非线性激光变频深紫外激光超快激光可调谐

1280×1024元InAs/GaSb II类超晶格中/中波双色红外焦平面探测器

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红外与毫米波学报 2024年第4期43卷 437-441页

作者：白治中黄敏徐志成周易梁钊铭姚华城陈洪雷丁瑞军陈建新中国科学院上海技术物理研究所上海200083

本文报道了1280×1024元InAs/GaSb II类超晶格中/中波双色红外焦平面阵列探测器的研究结果。探测器采用PN-NP叠层双色外延结构,信号提取采用叠层双色结构和顺序读出方式。运用分子束外延技术在GaSb衬底上生长超晶格材料,双波段红外吸收... 详细信息

本文报道了1280×1024元InAs/GaSb II类超晶格中/中波双色红外焦平面阵列探测器的研究结果。探测器采用PN-NP叠层双色外延结构,信号提取采用叠层双色结构和顺序读出方式。运用分子束外延技术在GaSb衬底上生长超晶格材料,双波段红外吸收区的超晶格周期结构分别为中波1:6 ML InAs/7 ML GaSb和中波2:9 ML InAs/7 ML GaSb。焦平面阵列像元中心距为12μm。在80 K时测试,器件双波段的工作谱段为中波1:3~4μm,中波2:3.8~5.2μm。中波1器件平均峰值探测率达到6.32×10^(11) cm·Hz^(1/2)W^(-1),中波2器件平均峰值探测率达到2.84×10^(11) cm·Hz^(1/2)W^(-1)。红外焦平面偏压调节成像测试得到清晰的双波段成像。本文是国内首次报道1280×1024规模InAs/GaSb II类超晶格中/中波双色红外焦平面探测器。

关键词：焦平面 InAs/GaSb 超晶格双色

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硼中子俘获治疗中子靶设计

核技术 2024年第4期47卷 32-38页

作者：王君岩孔海云李德明中国科学院上海应用物理研究所上海201800 中国科学院大学北京100049

锂靶是^(7)Li(p,n)^(7)Be型硼中子俘获治疗装置中的关键部件。为设计一种可绕中心轴旋转的半轮胎状曲面结构的复合材料Li靶,采用蒙特卡罗工具包TOPAS模拟2.5 MeV、20 mA质子束入射不同径轴比的曲面锂靶对出射中子角分布、能谱和通量的影... 详细信息

锂靶是^(7)Li(p,n)^(7)Be型硼中子俘获治疗装置中的关键部件。为设计一种可绕中心轴旋转的半轮胎状曲面结构的复合材料Li靶,采用蒙特卡罗工具包TOPAS模拟2.5 MeV、20 mA质子束入射不同径轴比的曲面锂靶对出射中子角分布、能谱和通量的影响,采用ANSYS模拟了该靶的稳态温度分布。模拟结果表明:半轮胎状曲面结构的设计使得出射中子束更加集中,当径轴比为1.5时,出射角为0°~45°的中子数为相同情况平面靶的2.59倍,大于90°的中子数仅为相同情况平面靶的0.29倍。该曲面结构和褶皱水道设计使其散热性能也更优,对于50 kW的入射质子束,锂层稳态最高温度仅100℃,满足其散热要求。该新型曲面中子靶相比于传统平面靶极大地提升了出射中子的前向性和散热性能,在硼中子俘获治疗领域具有良好的应用前景。

关键词：硼中子俘获治疗中子靶蒙特卡罗模拟

异山梨醇型聚碳酸酯的制备方法及性能调控研究进展

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精细化工 2024年第6期41卷 1161-1169页

作者：杨黠凤龙鑫李建国王庆印王公应周光远中国科学院成都有机化学研究所手性药物及材料国家工程研究中心四川成都610041 中国科学院大学北京100049 中国科学院大连化学物理研究所辽宁大连116023

双酚A型聚碳酸酯(BPA-PC)因双酚A具有不可再生和雌激素效应等问题,导致其在食品包装等领域的应用受到限制。近年来,异山梨醇(IS)作为生物基可再生单体、无毒无害,是目前最有希望代替双酚A合成聚碳酸酯的关键原料,用其合成的异山梨醇型... 详细信息

双酚A型聚碳酸酯(BPA-PC)因双酚A具有不可再生和雌激素效应等问题,导致其在食品包装等领域的应用受到限制。近年来,异山梨醇(IS)作为生物基可再生单体、无毒无害,是目前最有希望代替双酚A合成聚碳酸酯的关键原料,用其合成的异山梨醇型聚碳酸酯(IS-PC)具有无毒及优异的光学性能、耐划伤性、热稳定性、生物降解性和生物相容性等,已在包装、汽车、电子电器、生物医学等领域显示出良好的应用前景。该文对IS-PC的制备方法及性能调控进行了综述,详细介绍了熔融酯交换法制备IS-PC的研究现状,重点对调控IS-PC性能的方法进行了分类归纳,并对IS-PC的研究方向进行了展望。

关键词：异山梨醇异山梨醇型聚碳酸酯熔融酯交换法催化剂性能调控

高压合成双钙钛矿Y_(2)NiIrO_(6)中场冷诱导的巨磁电阻效应

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高压物理学报 2024年第1期38卷 37-43页

作者：彭毅邓正李文敏史鲁川赵建发张俊望贤成靳常青中国科学院物理研究所北京100190 中国科学院大学物理学院北京101408 河南省科学院量子材料与物理研究所河南郑州450046

双钙钛矿材料Y_(2)NiIrO_(6)的亚铁磁转变温度为192 K,因其奇异的交换偏置效应而受到广泛关注。系统研究了Y_(2)NiIrO_(6)的低温晶体结构、电导行为及磁电阻性能,发现该材料在130 K时保持了290 K时的晶体结构,并在130~300 K的温区内表... 详细信息

双钙钛矿材料Y_(2)NiIrO_(6)的亚铁磁转变温度为192 K,因其奇异的交换偏置效应而受到广泛关注。系统研究了Y_(2)NiIrO_(6)的低温晶体结构、电导行为及磁电阻性能,发现该材料在130 K时保持了290 K时的晶体结构,并在130~300 K的温区内表现出半导体电导行为。在居里温度以上的顺磁状态,其导电行为可以用Efros-Shklovskii变程跃迁模型拟合,在居里温度以下,亚铁磁有序使电阻行为偏离该模型。更为有趣的是,亚铁磁序诱导了材料的负磁电阻效应,并且7.0 T的场冷诱导了–10%的巨磁电阻效应。这一新机制为探索新型巨磁电阻材料提供了全新的研究思路。

关键词：高压合成双钙钛矿交换偏置巨磁电阻效应

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高比能高安全的柔性锂电池设计

科学通报 2024年第10期69卷 1257-1278页

作者：祝国玺孙富鞠江伟崔光磊中国科学院青岛生物能源与过程研究所青岛266101 山东能源研究院青岛266101 青岛新能源山东省实验室青岛266101 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049

目前,柔性和可穿戴/植入电子设备的快速发展对柔性电源的需求越来越大,催发了科学界对柔性储能器件的广泛研究.除优异的机械变形能力外,柔性电子设备的结构特征及潜在应用领域对柔性储能器件提出了高比能、高安全的要求.锂电池自放电率... 详细信息

目前,柔性和可穿戴/植入电子设备的快速发展对柔性电源的需求越来越大,催发了科学界对柔性储能器件的广泛研究.除优异的机械变形能力外,柔性电子设备的结构特征及潜在应用领域对柔性储能器件提出了高比能、高安全的要求.锂电池自放电率低、能量密度高、循环寿命长,被认为是电子设备的理想能源,正主导着柔性储能器件的发展方向.如何同时获得锂电池的高柔性、高安全性和高能量密度是目前在柔性电子领域面临的主要挑战之一.基于以上问题,本文对未来高比能、高安全的柔性锂电池的发展进行了详细论述.首先,通过代表性实例介绍了柔性电子设备/柔性锂电池的常见应用场景,凸显出对电池高比能和高安全的要求.然后,分别从材料选择角度,包括集流体、电解质和电极活性材料等,及结构设计角度,包括折纸/剪纸结构、仿生结构、三相渗流结构等,论证了如何有效提高电池的柔性、安全性和能量密度.最后,进一步讨论了柔性锂电池研究与发展面临的挑战和未来的发展机遇.

关键词：锂电池柔性电子柔性能量密度安全性

通过CRISPR/Cas9建立豌豆基因组大片段敲除体系

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作物学报 2024年第7期50卷 1658-1668页

作者：黄淑贤刘荣李冠疏琴徐斐宗绪晓杨涛中国农业科学院作物科学研究所北京100081 山东省农业科学院农作物种质资源研究所山东济南250100

豌豆是世界上主要食用豆类作物之一,因其丰富的营养价值和良好的生态价值而受到越来越多的重视。CRISPR/Cas9作为一种生物育种的新型技术手段,已广泛应用于各种作物的品种改良中,但在豌豆中的应用报道非常少见。本研究以“中豌6号”品... 详细信息

豌豆是世界上主要食用豆类作物之一,因其丰富的营养价值和良好的生态价值而受到越来越多的重视。CRISPR/Cas9作为一种生物育种的新型技术手段,已广泛应用于各种作物的品种改良中,但在豌豆中的应用报道非常少见。本研究以“中豌6号”品种为试验材料,采用CRISPR/Cas9技术手段成功地实现了豌豆基因组中Psat01G0240600-T1、Psat03G0303300-T1和Psat03G0304700-T1基因的大片段缺失,其大片段敲除效率分别是24.1%、13.0%和3.6%。进一步对结果分析发现,不同靶点的编辑效率相差较大,并且大片段缺失的效率取决于2个靶点中较低编辑效率的靶点。本研究利用发状根体系探索了CRISPR/Cas9在豌豆中的应用,首次在豌豆中实现了大片段敲除,对于豌豆的研究具有重要意义。

关键词：豌豆 CRISPR/Cas9 发状根大片段敲除

不同条件下纳米晶α-Zr蠕变行为的分子动力学模拟

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金属学报 2024年第5期60卷 699-712页

作者：孟子凯孟智超高长源郭辉陈汉森陈刘涛徐东生杨锐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 中广核研究院有限公司深圳518031

为理解锆合金在核反应堆中的辐照损伤及蠕变的微观电子机制,本工作利用分子动力学方法对α-Zr纳米晶在高温、辐照等不同条件下的拉伸蠕变过程进行了模拟。结果表明:温度、应力、辐照和晶粒尺寸会影响纳米晶α-Zr的蠕变行为,升高温度、... 详细信息

为理解锆合金在核反应堆中的辐照损伤及蠕变的微观电子机制,本工作利用分子动力学方法对α-Zr纳米晶在高温、辐照等不同条件下的拉伸蠕变过程进行了模拟。结果表明:温度、应力、辐照和晶粒尺寸会影响纳米晶α-Zr的蠕变行为,升高温度、增大应力和细化晶粒均会促进蠕变过程的进行。蠕变后体系的微观组织发生显著变化,部分晶粒随蠕变的变形过程而长大,另一些晶粒则逐渐缩小甚至消失。变形过程中晶格畸变逐渐向晶粒内部传递,使体系内原有的有序hcp结构受到影响而有序度降低。模拟结果分析发现,晶界迁移是纳米晶α-Zr在稳态蠕变过程中的主要变形机制,升高温度和增大应力水平会使晶界宽化,并促进组织演变。模拟不同能量粒子辐照后,体系中产生大量点缺陷,其扩散对蠕变有一定贡献,且这些缺陷最终汇集于晶界处,可提高晶界可动性。增大辐照能量可加大产生辐照缺陷的数量和尺寸,对蠕变过程起到更大的促进作用。

关键词：纳米晶 α-Zr 分子动力学结构演化蠕变机制