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激光电沉积复合制备定域微纳结构及其超疏水性能研究

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表面技术 2024年第13期53卷 64-74,95页

作者：孙诗成张朝阳吴予澄杨帅张嘉蓓顾少警晏恒峰江苏大学机械工程学院江苏镇江212013 常州英诺激光科技有限公司江苏常州213161

目的实现金属超疏水表面特定微纳结构的定域制备。方法利用激光电沉积复合工艺(LECP)制备出由Cu微米锥和Ni纳米锥所组成的定域微纳结构。首先,依次使用800目和2000目砂纸机械抛光纯铜表面,皮秒激光刻蚀纯铜表面,获得周期性的微米锥结构... 详细信息

目的实现金属超疏水表面特定微纳结构的定域制备。方法利用激光电沉积复合工艺(LECP)制备出由Cu微米锥和Ni纳米锥所组成的定域微纳结构。首先,依次使用800目和2000目砂纸机械抛光纯铜表面,皮秒激光刻蚀纯铜表面,获得周期性的微米锥结构,并电解去除熔融产物。在电沉积加工过程中引入激光辐照,进而控制Ni纳米锥结构的定域生长。分别将机械抛光、激光刻蚀、激光刻蚀后电沉积(常温、60℃)、LECP所制备的微纳结构表面进行化学改性处理,对所得样品的表面形貌、化学成分、疏水性能、自清洁、延迟结冰和耐腐蚀性能进行对比分析。结果与激光刻蚀后电沉积相比,LECP能够定域制备Ni纳米锥结构。LECP定域制备的微纳结构表面经化学改性后实现了超疏水,其接触角为163°±2°,滚动角为1°±0.5°。与未加工微纳结构的表面相比,LECP制备样品表面水滴结冰时间延长近5倍,腐蚀电流密度减小了2个数量级。结论本研究通过LECP实现了表面微纳结构的定域制备,为超疏水表面的应用提供了一种新的技术手段。

关键词：微纳结构超疏水表面定域加工复合工艺激光电沉积

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基于改进灰狼优化算法的QFN芯片图像多阈值分割方法

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光学精密工程 2024年第6期32卷 930-944页

作者：巢渊徐魏刘文汇曹震张敏江苏理工学院机械工程学院江苏常州213001 常州祥明智能动力股份有限公司江苏常州213011

在QFN芯片封装缺陷检测中,增加图像分割环节可有效提高缺陷检测准确性与检测效率。针对图像分割中传统算法效率低、智能优化算法分割精度低稳定性差的问题,本文提出一种基于改进灰狼优化算法(IGWO)的图像多阈值分割方法。首先,改进原始... 详细信息

在QFN芯片封装缺陷检测中,增加图像分割环节可有效提高缺陷检测准确性与检测效率。针对图像分割中传统算法效率低、智能优化算法分割精度低稳定性差的问题,本文提出一种基于改进灰狼优化算法(IGWO)的图像多阈值分割方法。首先,改进原始灰狼优化算法非线性因子,平衡算法搜索效率与挖掘能力;其次,引入反向学习策略提高种群整体质量,引入正弦函数、调整头狼权重以改进灰狼更新策略,增强算法多样性与挖掘能力;然后,提出头狼靠拢与种群变异交替进行的位置更新策略,平衡算法收敛性能与跳出局部最优能力;最后,以Kapur熵为适应度函数,求解最优分割阈值。将本文提出的改进灰狼优化算法的多阈值图像分割方法,与灰狼优化算法(GWO)、基于翻筋斗觅食策略的灰狼优化算法(DSF-GWO)、基于莱维飞行的樽海鞘群优化算法(LSSA)、改进北方苍鹰算法(INGO)的图像分割方法进行实验对比,结果表明:本文方法在分割用时方面,约为DSF-GWO的1/2,INGO的1/4;在分割精度与稳定性方面,在进行QFN芯片缺陷图像的连续30次分割时,本文方法具有最大Kapur熵平均值、最小标准差与最短分割时间。因此本文方法可实现高精度、高稳定性与高效率的QFN芯片图像多阈值分割。

关键词：灰狼优化算法多阈值分割 Kapur熵 QFN

高频淬火功率对35CrMo钢表面组织和摩擦磨损性能的影响

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机械工程材料 2024年第3期48卷 29-36页

作者：王璠刘德涛何闯江苏远方动力科技有限公司常州212021 常州大学机械与轨道交通学院常州213164

采用高频淬火工艺对35CrMo钢进行不同功率(2.5,3.0,3.5,4.0,4.5 kW)的表面淬火,研究了淬火功率对35CrMo钢表面显微组织、硬度、摩擦磨损性能和磨损机理的影响。结果表明:当淬火功率为2.5 kW时,试验钢表面组织主要为珠光体,表面硬度最低,... 详细信息

采用高频淬火工艺对35CrMo钢进行不同功率(2.5,3.0,3.5,4.0,4.5 kW)的表面淬火,研究了淬火功率对35CrMo钢表面显微组织、硬度、摩擦磨损性能和磨损机理的影响。结果表明:当淬火功率为2.5 kW时,试验钢表面组织主要为珠光体,表面硬度最低,为532 HV,稳定摩擦因数为0.58,磨损率最大,为14.58μm^(3)·N^(-1)·mm^(-1);当淬火功率为3.0 kW时,表面组织主要为粒状贝氏体,表面硬度最高,为604 HV,稳定摩擦因数最小,为0.47,磨损率最小,为10.15μm^(3)·N^(-1)·mm^(-1);随着淬火功率的继续增加,粒状贝氏体逐渐向上贝氏体、下贝氏体和无碳贝氏体转变,表面硬度降低,摩擦因数和磨损率整体呈增大趋势。当淬火功率为2.5,3.0,3.5,4.0 kW时,磨损机理以磨粒磨损为主,并伴随着局部的黏着磨损和氧化磨损;当淬火功率为4.5 kW时,磨损机理以黏着磨损为主,并伴随着局部的磨粒磨损和氧化磨损。

关键词：高频淬火 35CrMo钢显微组织摩擦磨损性能磨损机理

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感应淬火过程中异形感应器的设计

金属热处理 2024年第6期49卷 308-313页

作者：周胜利沈辉雷德浪常州市道铖传动科技有限公司江苏常州213117

为满足一些几何形状复杂、技术要求较高零件的热处理技术要求,如万向节传动轴R处、King Pin零件和传动轴(短轴)耳部等,对其采用高性能数字化感应加热电源、微机编程自动控制中频异形感应器进行感应淬火。针对不同类型的零件,异形感应器... 详细信息

为满足一些几何形状复杂、技术要求较高零件的热处理技术要求,如万向节传动轴R处、King Pin零件和传动轴(短轴)耳部等,对其采用高性能数字化感应加热电源、微机编程自动控制中频异形感应器进行感应淬火。针对不同类型的零件,异形感应器区别于圆形感应器,有不同的结构设计,且结构简单、制作成本低,淬火后零件的有效硬化层深度满足技术要求,显微组织均匀,力学性能偏差范围小,质量稳定,使用异形感应器感应淬火后,解决了传动轴叉部R处的硬化层及薄壁处晶粒粗大的难题,使零件的使用寿命大幅提高。

关键词：感应淬火异形感应器万向节传动轴双层喷水圈

高散热铝背板光伏组件的设计及其工作温度的研究

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太阳能学报 2024年第3期45卷 549-554页

作者：孙爱祥魏青竹姬明良陈进永臻科技股份有限公司常州213000

以铝板作为光伏组件的背板材料,从绝缘安全性角度进行组件设计,并对铝背板组件工作温度性能进行研究。结果表明,铝背板组件通过做整版隔离,组件绝缘性能满足IEC 61215-2021标准,且散热性优异,实验结果与理论模拟匹配。

关键词：铝板光伏组件绝缘散热背板材料

改良MVR蒸发器在煤矿超高矿化度浓水处理中的应用

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工业水处理 2024年第2期44卷 194-200页

作者：贺江海马宝祥符红军杨晓中张文艺常州大学环境科学与工程学院江苏常州213164 江苏远方动力科技有限公司江苏常州213100

反渗透工艺是目前处理高矿化度矿井水常用的工艺,该工艺浓缩分质后会产生超高矿化度的氯化钠、硫酸钠浓缩盐水。这种浓缩盐水只能蒸发结晶处理后方可排放,传统的蒸发结晶工艺由于能耗非常高限制了其应用。近来年,相对能耗较低的MVR蒸发... 详细信息

反渗透工艺是目前处理高矿化度矿井水常用的工艺,该工艺浓缩分质后会产生超高矿化度的氯化钠、硫酸钠浓缩盐水。这种浓缩盐水只能蒸发结晶处理后方可排放,传统的蒸发结晶工艺由于能耗非常高限制了其应用。近来年,相对能耗较低的MVR蒸发结晶工艺在国内外得到较多应用。针对煤矿矿井水浓缩的超高矿化度特点,在MVR工艺的基础上对蒸发器进行改良,增设由高温超导材料制成的原液预热器,进一步提高传热效率。改良制造的MVR蒸发器(150 kg/h)应用于陕西小纪汗煤矿超高矿化度浓水的应用试验中,传热面积由2.80 m^(2)提高至4.89 m^(2),蒸汽消耗量由179.40 kg/h减少到149.85 kg/h,每小时节约30 kg蒸汽,折合标准煤约2.8 kg,节能及碳减排效益显著。

关键词：高矿化度矿井水蒸发结晶蒸汽机械再压缩技术能耗分析

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复杂海况下运载火箭自对准算法

中国惯性技术学报 2024年第7期32卷 637-644页

作者：孙国伟刘百奇刘建设张军锋何建华王振华北京星河动力装备科技有限公司北京100176

运载火箭对发射窗口和对准精度高度敏感。海上发射平台受风、浪、涌等复杂海况的综合作用产生低频、宽幅、时变晃动,传统的静基座对准方法不能适应,有限的配套设施又不便开展光瞄辅助对准或传递对准。对此,设计了基于晃动辨识的粗对准... 详细信息

运载火箭对发射窗口和对准精度高度敏感。海上发射平台受风、浪、涌等复杂海况的综合作用产生低频、宽幅、时变晃动,传统的静基座对准方法不能适应,有限的配套设施又不便开展光瞄辅助对准或传递对准。对此,设计了基于晃动辨识的粗对准方法和在线修正量测噪声阵的精对准方法。对粗对准的影响因素进行量化分析,实时辨识晃动周期和幅值,结合器件特性和精度要求在线调整粗对准时间,为精对准创造良好初始条件。精对准过程中在线修正卡尔曼滤波器的量测噪声阵,从而适应发射平台的时变晃动。所设计方法于2023年9月在谷神星一号海射型运载火箭上完成了飞行实验验证,在晃动角度约2.1°、角速度约2.35(°)/s的复杂海况下,粗对准算法实现了300.0s内小于2.0°的精度,精对准算法实现了小于0.3°的精度,保障了运载火箭首飞成功。

关键词：复杂海况运载火箭粗对准精对准卡尔曼滤波谷神星一号

Ag/Al_(2)O_(3)对船舶发动机尾气HC与NO_(x)协同催化净化

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内燃机学报 2024年第2期42卷 144-152页

作者：杨新伟郭江峰周伟中沪东重机有限公司上海201206 中船动力(集团)有限公司上海201208

船舶发动机尾气中的氮氧化物(NO_(x))和碳氢化合物(HC)对大气环境有较大的危害.直接利用HC作为还原剂与NO_(x)发生选择性催化还原脱硝反应(HC-SCR),实现对发动机尾气中的HC和NO_(x)协同催化净化,是非常具有应用前景的船舶尾气净化技术之... 详细信息

船舶发动机尾气中的氮氧化物(NO_(x))和碳氢化合物(HC)对大气环境有较大的危害.直接利用HC作为还原剂与NO_(x)发生选择性催化还原脱硝反应(HC-SCR),实现对发动机尾气中的HC和NO_(x)协同催化净化,是非常具有应用前景的船舶尾气净化技术之一,而开发高性能的HC-SCR催化剂是该技术的核心.采用商业伽马型氧化铝(γ-Al_(2)O_(3))作为载体、硝酸银(AgNO_(3))作为前驱体,通过湿浸渍法制备了负载型银基氧化铝(Ag/Al_(2)O_(3))催化剂.经固定床反应器活性测试发现,纯γ-Al_(2)O_(3)载体在甲烷-SCR(CH_(4)-SCR)和丙烷-SCR(C_(3)H_(8)-SCR)中具有一定的催化活性,而负载银(Ag)后得到的催化剂(Ag/Al_(2)O_(3))在反应中的低温催化性能得到进一步提高.利用粉末X射线衍射技术(XRD)、紫外可见分光光谱(UV-Vis)、HC完全氧化、NO_(x)程序升温脱附(NO-O_(2)-TPD)及原位红外光谱(in situ DRIFTS)等表征手段,分析了Ag/Al_(2)O_(3)催化剂的主要物相组成以及Ag物种的状态,并详细阐述了Ag/Al_(2)O_(3)催化剂表面HC-SCR反应的反应路径,即:HC在催化剂表面Ag物种的作用下部分氧化形成活性中间体醋酸类物种;一氧化氮(NO)在催化剂载体表面吸附活化成单齿硝酸盐类物种;HC部分氧化中间体醋酸类物种与NO吸附活化物种单齿硝酸盐物种发生反应,生成氮气(N2)和水(H2O).

关键词：船舶发动机氮氧化物碳氢选择性催化还原

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一定预紧力下过放电对锂离子电池性能影响

电池 2024年

作者：李艳红王盈来屠芳芳相佳媛杭州南都动力科技有限公司

研究测试了数据中心用磷酸铁锂/石墨锂离子电池在有无预紧力下过放电的性能表现。该电池具有倍率长循环特性，可进行5.00 C持续放电2 000次。通过对电池进行0～3.65 V、0.20～3.65 V、0.50～3.65 V、0.80～3.65V和1.50～3.65 V等5个过... 详细信息

研究测试了数据中心用磷酸铁锂/石墨锂离子电池在有无预紧力下过放电的性能表现。该电池具有倍率长循环特性，可进行5.00 C持续放电2 000次。通过对电池进行0～3.65 V、0.20～3.65 V、0.50～3.65 V、0.80～3.65V和1.50～3.65 V等5个过放电电压区间的循环测试，发现：随着放电截止电压降低，电池的循环衰减逐渐加快。加夹具可提升同一循环区间下的电池寿命，通过电化学阻抗(EIS)和SEM、XRD测试发现，有夹具电池的界面阻抗和电荷转移阻抗更小，外部压力可减少电极界面空隙，增加界面接触面积，抑制电池产气带来的Li+活性损失，提升电池的循环性能。无夹具电池的负极材料在充放电过程中，会发生微观变化，导致循环衰减更严重。此外，电池即使在过低的电压下储存，也不会出现容量的衰减。

关键词：过放循环区间预紧力夹具储存倍率循环