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低温快速制备基于溶液工艺的高性能氧化铟薄膜及晶体管

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物理学报 2024年第9期73卷 236-243页

作者：张雪 Kim Bokyung Lee Hyeonju Park Jaehoon 山东科技大学海洋科学与工程学院青岛266590 翰林大学春川24252

利用脉冲紫外线辅助热退火在200℃的低温条件下,5 min内制备了基于溶液工艺的氧化铟薄膜及薄膜晶体管.对比传统热退火,研究了脉冲紫外线辅助热退火对氧化铟薄膜的表面形态、化学结构和电学特性的影响.实验结果表明,脉冲紫外线辅助热退... 详细信息

利用脉冲紫外线辅助热退火在200℃的低温条件下,5 min内制备了基于溶液工艺的氧化铟薄膜及薄膜晶体管.对比传统热退火,研究了脉冲紫外线辅助热退火对氧化铟薄膜的表面形态、化学结构和电学特性的影响.实验结果表明,脉冲紫外线辅助热退火方式能够在短时间内实现改善氧化铟薄膜的质量及薄膜晶体管的性能.原子力显微镜和场发射扫描电子显微镜结果显示该薄膜表面较传统热退火制备薄膜表面更为致密平坦.X射线光电能谱测试表明,脉冲紫外线辅助热退火处理后会产生氧空位,从而提高载流子浓度,改善了氧化铟薄膜的导电性.此外,对比研究了紫外线辅助热退火对氧化铟薄膜晶体管电气性能的影响.结果表明器件的电学特性得到了明显改善,亚阈值摆幅降低至0.12 mV/dec,阈值电压为7.4 V,电流开关比高达1.29×107,场效应迁移率提升至1.27 cm^(2)/(V·s).因此,脉冲紫外线辅助热退火是一种简单、快速的退火方式,即使在低温条件下也能快速提高氧化铟薄膜和薄膜晶体管的性能.

关键词：脉冲紫外线辅助热退火氧化铟溶液法薄膜晶体管

调谐多液柱阻尼器对浮式风机基础的减摇特性研究

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船舶力学 2024年第4期28卷 513-526页

作者：窦朋王志东凌宏杰徐晓森江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212003 江苏科技大学海洋装备研究院江苏镇江212003

建立调谐多液柱阻尼器(TLMCD)与浮式基础的缩尺模型,在水池内开展试验,研究规则波激励下TLMCD对浮式基础纵摇运动响应的控制效果;同时利用OpenFOAM建立数值模型并进行验证,从流场、水动力载荷、浮体运动姿态和阻尼力做功等方面,分析TLMC... 详细信息

建立调谐多液柱阻尼器(TLMCD)与浮式基础的缩尺模型,在水池内开展试验,研究规则波激励下TLMCD对浮式基础纵摇运动响应的控制效果;同时利用OpenFOAM建立数值模型并进行验证,从流场、水动力载荷、浮体运动姿态和阻尼力做功等方面,分析TLMCD与浮式基础耦合的作用机理。结果表明:TLMCD在共振激励下的减摇效果最佳,2%质量比的液体可以降低浮体在共振激励下最大纵摇响应的10.84%~18.53%,在0.9

关键词： TLMCD 浮式风机基础模型试验数值模拟

LPBF成型加Ti铝基合金的组织特性及其对纳米硬度的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第3期53卷 676-684页

作者：王秋平关杰仁江苏科技大学海洋装备研究院江苏镇江212003

论述了在激光粉末床熔融(LPBF)成型Al基合金中添加Ti的影响。采用扫描电镜、电子背散射衍射、X射线衍射、透射电镜和纳米压痕测试等方法,研究了Ti含量为3%(质量分数,下同)和不含Ti的LPBF制备样品的显微组织特征、相分布和纳米硬度。结... 详细信息

论述了在激光粉末床熔融(LPBF)成型Al基合金中添加Ti的影响。采用扫描电镜、电子背散射衍射、X射线衍射、透射电镜和纳米压痕测试等方法,研究了Ti含量为3%(质量分数,下同)和不含Ti的LPBF制备样品的显微组织特征、相分布和纳米硬度。结果表明,该方法可获得较细的晶粒组织和较小的平均晶粒尺寸。由于Al_(3)Ti析出相的非均相形核,晶粒尺寸范围减小到2.5μm以内。随着小角度晶界的增大,晶格畸变能增大,平均纳米硬度和杨氏模量分别提高到2.36和92.72 GPa。添加3%Ti后,LPBF处理的Al基合金织构略有增强,但仍有一个随机的晶体取向。获得了α-Al向Al_(3)Ti的相变。

关键词：激光粉床熔融组织析出相纳米硬度晶粒尺寸

畸形波作用下双平台联合作业的波浪砰击特性研究

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中国造船 2024年第1期65卷 109-122页

作者：霍发力张楠徐杰江苏科技大学船舶与海洋工程学院镇江212003 中国船舶及海洋工程设计研究院上海200001

畸形波具有波高巨大、传播速度极快、偶发性强和能量集中等特点,对海洋平台的破坏尤为突出。论文以生产平台和支持平台为研究对象,通过数值模拟与模型试验相结合的方法,对双平台联合作业在畸形波作用下受到的波浪砰击进行研究。运用经... 详细信息

畸形波具有波高巨大、传播速度极快、偶发性强和能量集中等特点,对海洋平台的破坏尤为突出。论文以生产平台和支持平台为研究对象,通过数值模拟与模型试验相结合的方法,对双平台联合作业在畸形波作用下受到的波浪砰击进行研究。运用经过模型试验修正的数值模拟,采用组合波聚焦模型建立畸形波。以典型畸形波“新年波”为例,在时域上开展畸形波工况下双平台多浪向波浪砰击特性研究。研究成果对双平台联合作业的设计与工程应用具有一定的指导和参考价值。

关键词：双平台联合作业波浪砰击畸形波数值模拟模型试验

S355J0W钢对脱硫弧菌和铜绿假单胞菌腐蚀的抑制机制

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中国表面工程 2024年第2期37卷 41-57页

作者：卢士航张雪窦雯雯陈士强刘光洲山东大学海洋研究院青岛266237

微生物腐蚀(MIC)严重威胁着海洋工程设施的可靠性和安全性,制约着海洋经济的发展。钢中添加合金元素是进行海洋MIC防护的重要策略之一。采用表面分析、失重和电化学测试等方法,以EH36钢为对照,探究由多合金元素组成的S355J0W钢对典型海... 详细信息

微生物腐蚀(MIC)严重威胁着海洋工程设施的可靠性和安全性,制约着海洋经济的发展。钢中添加合金元素是进行海洋MIC防护的重要策略之一。采用表面分析、失重和电化学测试等方法,以EH36钢为对照,探究由多合金元素组成的S355J0W钢对典型海洋腐蚀性微生物(脱硫弧菌和铜绿假单胞菌)腐蚀的抑制机制。结果表明,S355J0W钢具有更优的耐MIC性能。在含脱硫弧菌的厌氧培养基和含铜绿假单胞菌的有氧培养基中,S355J0W钢的MIC速率均明显低于EH36钢。在脱硫弧菌培养基中,S355J0W钢的失重和最大点蚀深度是EH36钢的56%、70%。在铜绿假单胞菌培养基中,S355J0W钢的失重和最大点蚀深度是EH36钢的54%、47%。相较于EH36钢,S355J0W钢含有Cr、Ni、Nb元素和更多的Cu元素。一方面,S355J0W钢中的合金元素使其表面的产物膜更具有保护性(更高的膜电阻值);另一方面,合金元素导致S355J0W钢表面固着的脱硫弧菌和铜绿假单胞菌数量仅是EH36钢的22%、24%。更少的固着细菌数量直接导致更低的胞外电子传递速率,从而降低S355J0W钢的MIC速率。添加耐蚀和抑菌合金元素能够显著提高材料的耐MIC性能,研究结果为海洋MIC机理的探究提供了理论依据,为海洋结构钢MIC防护方法的设计与开发提供了新见解。

关键词：合金元素微生物腐蚀(MIC) 脱硫弧菌铜绿假单胞菌胞外电子传递(EET)

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水下壳体结构低频辐射声功率预报方法研究

中国造船 2024年第1期65卷 30-39页

作者：胡昊灏任雅馨胡东森李东升江苏科技大学海洋学院江苏科技大学船舶与海洋工程学院中国船舶科学研究中心

针对水下壳体结构低频辐射声功率预报问题，提出了在水下柱形结构中采用波数域单柱面声场分离技术与超声声强法相结合的方法。首先在非消声水池中获得柱形结构近场单全息面上的复声压和径向振速，通过单柱面声场分离技术获得向外传播的... 详细信息

针对水下壳体结构低频辐射声功率预报问题，提出了在水下柱形结构中采用波数域单柱面声场分离技术与超声声强法相结合的方法。首先在非消声水池中获得柱形结构近场单全息面上的复声压和径向振速，通过单柱面声场分离技术获得向外传播的声波；然后采用超声声强法对向外传播声波中的倏逝波进行过滤，获得能够被传递到远场的传播波成分，进而对壳体远场辐射声功率进行预报，并与自由场辐射声功率进行对比，验证该方法对水下柱形结构辐射声功率预报的有效性；最后，分析影响预报结果精确度的因素，探究该预报方法的适用条件。结果表明，该方法对于声学水池中柱形结构低频声辐射预报有一定的工程应用价值，对减振降噪具有指导作用。

关键词：低频辐射声功率单柱面声场分离超声声强法传播波

激光选区熔化316L不锈钢在酸性氯离子溶液中的钝化行为

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材料研究学报 2024年第3期38卷 221-231页

作者：李飞阳刘志红乔岩欣杨兰兰卢道华汤雁冰江苏科技大学材料科学与工程学院镇江212003 江苏科技大学海洋装备研究院镇江212003

对激光选区熔化316L不锈钢(SLM 316L)进行开路电位、电化学阻抗、动电位极化、恒电位极化、暂态电流-时间测量以及Mott-Schottky、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)等表征,与商用轧制316L不锈钢(R 316L... 详细信息

对激光选区熔化316L不锈钢(SLM 316L)进行开路电位、电化学阻抗、动电位极化、恒电位极化、暂态电流-时间测量以及Mott-Schottky、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)等表征,与商用轧制316L不锈钢(R 316L)对比研究其在0.05 mol/L H_(2)SO_(4)+0.2 mol/L NaCl溶液环境中的钝化行为。结果表明:这两种钢钝化膜的形核机制均为连续形核,但是SLM 316L不锈钢的晶粒更小、晶界密度更高、钝化膜生长得更快。SLM 316L不锈钢发生过钝化溶解但是不发生点蚀,而R316L不锈钢发生点蚀。SLM316L不锈钢的耐蚀性能更优,因为其为均一的奥氏体相且有大量的小角度晶界;同时,表面生成的钝化膜中的O^(2-)/OH^(-)比值更低、载流子浓度更低、Cr_(2)O_(3)的含量更高和NiO含量更低,对钝化膜的保护效果更好,使其具有优异的耐点蚀性能。

关键词：材料失效与保护钝化行为电化学测试 316L不锈钢

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氢动力船加注过程高压氢气泄漏数值模拟

太阳能学报 2024年第3期45卷 298-304页

作者：孔祥宇胡始弘康济川闫发锁刘大辉董岩烟台哈尔滨工程大学研究院烟台266000 哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001 中国船舶与海洋工程设计研究院上海200011 中集海洋工程研究院有限公司烟台264670

该文针对氢动力船加注过程中可能发生的高压氢气泄漏问题进行了数值模拟研究。首先,通过与已有实验结果对比,验证了CFD虚喷嘴模型和分层流动模型的有效性。其次,结合氢动力船实际加注场景,着重分析风速、障碍物对高压氢气扩散行为的影... 详细信息

该文针对氢动力船加注过程中可能发生的高压氢气泄漏问题进行了数值模拟研究。首先,通过与已有实验结果对比,验证了CFD虚喷嘴模型和分层流动模型的有效性。其次,结合氢动力船实际加注场景,着重分析风速、障碍物对高压氢气扩散行为的影响。最后,利用半球扩散模型划分疏散区域,提高氢动力船加注过程的安全性。结果表明:分层流动模型与实验结果拟合性更好;高速的风可阻止氢气上浮,增加氢气泄漏距离,降低氢气浓度;泄漏源下游设置障碍物一定程度上缩短了易燃云在水平方向上的扩散距离。

关键词：氢气泄漏数值模型氢动力船

巨厚坚硬岩层运移对采场超前支承压力影响实验研究

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煤炭工程 2024年第1期56卷 134-140页

作者：许斌张沿徐维正山东科技大学采矿工程研究院山东泰安271000

为了揭示采场超前支承压力在受巨厚坚硬岩层运移影响之后的演化规律和变异特征,以杨柳煤矿典型巨厚坚硬岩层赋存条件为模型,运用物理模拟和机械模拟实验方法进行模拟研究,并与无巨厚坚硬岩层的采场模型进行比较。通过研究发现:采场中巨... 详细信息

为了揭示采场超前支承压力在受巨厚坚硬岩层运移影响之后的演化规律和变异特征,以杨柳煤矿典型巨厚坚硬岩层赋存条件为模型,运用物理模拟和机械模拟实验方法进行模拟研究,并与无巨厚坚硬岩层的采场模型进行比较。通过研究发现:采场中巨厚坚硬岩层对其支承压力的影响,主要集中在巨厚坚硬岩层发生破断之前,其应力集中程度高、影响范围广、影响程度剧烈;临近巨厚坚硬岩层破断前,覆岩中有巨厚坚硬岩层时的超前支承压力峰值和影响范围分别为无巨厚坚硬岩层时的1.15倍和1.9倍;巨厚坚硬岩层处于稳定状态时或已发生破断后,采场支承压力峰值和影响范围相对无巨厚坚硬岩层采场较小,对采场超前支承压力的影响相对较弱;支承压力峰值的增大势必会使采场前方煤壁的影响范围增大。

关键词：巨厚坚硬岩层超前支承压力演化规律机械模拟实验方法变异特征