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无机填料对硅橡胶基耐热复合涂层的影响

北京工业大学学报 2025年第1期51卷 13-21页

作者：杨晓军文卿符寒光贺定勇北京工业大学材料科学与工程学院焊接与表面工程技术研究所北京100124

以硅橡胶为基体,添加无机填料制备的耐热涂层在耐热防腐方面有重要应用前景。采用自制改性硅橡胶作基体,添加不同配比的高岭土、二氧化硅和氧化铝,制备了复合涂层。采用扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)观察了硅橡胶... 详细信息

以硅橡胶为基体,添加无机填料制备的耐热涂层在耐热防腐方面有重要应用前景。采用自制改性硅橡胶作基体,添加不同配比的高岭土、二氧化硅和氧化铝,制备了复合涂层。采用扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)观察了硅橡胶基体中无机填料的分散状况,采用热重分析仪(thermogravimetric analyzer,TGA)对复合涂层的热解温度和失重率进行了分析。结果表明:在复合体系中,无机填料与基体的相容性较好,分散均匀;与基体材料相比,无机填料的添加可有效提高复合材料的耐热性。填料质量分数为20%的复合涂层,其在800℃时质量残留率比自制改性硅橡胶的基体提高了10%以上。

关键词：硅橡胶高岭土耐热性微观形貌涂层复合材料

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采用多步骤组合退火方法改善碲镁镉晶体的性能

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硅酸盐学报 2025年第01期53卷 102-113页

作者：张嘉伟俞鹏飞韩召杨桂芝介万奇长安大学材料科学与工程学院西北工业大学凝固技术国家重点实验室

碲镁镉（CdMgTe）晶体是一种理想的室温辐射探测新材料，但生长态晶体中仍然存在较多的缺陷，降低了探测器性能。采用多步骤组合退火方法对CdMgTe晶体进行退火改性，探讨了退火温度对晶体缺陷、力学、光学和电学性能的影响。结果表明，C... 详细信息

碲镁镉（CdMgTe）晶体是一种理想的室温辐射探测新材料，但生长态晶体中仍然存在较多的缺陷，降低了探测器性能。采用多步骤组合退火方法对CdMgTe晶体进行退火改性，探讨了退火温度对晶体缺陷、力学、光学和电学性能的影响。结果表明，Cd气氛退火后晶体中的Te夹杂相大幅减少，红外透过率和电阻率明显下降，经Te气氛退火后Te夹杂相密度无明显变化，而红外透过率和电阻率则显著提高且优于生长态晶体。退火后，晶体表面未出现额外氧化，禁带宽度最大增加了0.021 eV，显微硬度最多提高了16%,Raman光谱测试表明晶体中出现了新缺陷，探测器性能出现了质的变化。最佳退火条件获得的CdMgTe晶体制作的平面探测器性能最好，电子迁移率达526.86 cm2/（V·s），能量分辨率和电子迁移率寿命积分别为15.6%和1.89×10–4cm2/V。

关键词：碲镁镉晶体多步骤组合退火晶体质量电阻率室温辐射探测器

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液态金属冷却法制备镍基单晶高温合金铸件的研究进展

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机械工程学报 2025年 127-141页

作者：艾诚张龙郭敏黄太文刘林长安大学材料科学与工程学院西北工业大学凝固技术国家重点实验室

与目前已在工业上得到广泛应用的快速凝固法(High rate solidification,HRS)相比，液态金属冷却法(Liquid metal cooling,LMC)具有更高的温度梯度，因此在制备大尺寸单晶涡轮叶片时具有显著的优势。归纳总结HRS与LMC技术的工作原理与温... 详细信息

与目前已在工业上得到广泛应用的快速凝固法(High rate solidification,HRS)相比，液态金属冷却法(Liquid metal cooling,LMC)具有更高的温度梯度，因此在制备大尺寸单晶涡轮叶片时具有显著的优势。归纳总结HRS与LMC技术的工作原理与温度梯度，由HRS与LMC技术制备的单晶高温合金铸件的枝晶组织、显微偏析、固溶处理、显微孔洞、铸造缺陷形成倾向与力学性能等特点。与HRS技术相比，LMC技术可显著地细化枝晶间距，并降低铸态组织中元素的显微偏析倾向；LMC技术可有效地降低固溶处理难度，并降低铸态和热处理态合金中显微孔洞的数量和尺寸；LMC技术可有效地降低定向凝固时雀斑和缘板杂晶等铸态缺陷的形成倾向；在较低的服役温度下，LMC技术可有效地提高合金的低周疲劳性能和高周疲劳性能。然而，LMC技术存在选晶器中引晶段晶体取向控制效果较差和Sn污染等问题，需要采用优化定向凝固工艺参数和使用高强度定向凝固型壳等方法解决上述问题。

关键词：液态金属冷却法镍基单晶高温合金显微组织固溶处理铸造缺陷力学性能

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面向复杂自由空间光网络环境的可靠路由算法

光学学报 2025年

作者：吴铭鸿郑耿鑫瞿韶明甘园园熊永康韩一石广东工业大学信息工程学院

自由空间光网络易受到大气湍流、天气状态和节点死亡等各种不可控因素的影响，这些因素会导致网络的传输业务中断，降低网络的整体性能。针对复杂自由空间光网络环境的特性，提出一种基于深度强化学习的可靠路由算法，算法通过动作掩码... 详细信息

自由空间光网络易受到大气湍流、天气状态和节点死亡等各种不可控因素的影响，这些因素会导致网络的传输业务中断，降低网络的整体性能。针对复杂自由空间光网络环境的特性，提出一种基于深度强化学习的可靠路由算法，算法通过动作掩码机制将算法的动作空间约束在当前位置下的有效动作，能够使算法的训练效率和收敛速度提升58.3%。同时，算法可以根据自由空间光网络大气环境和节点状态的变化调整路由，提高数据传输的可靠性，改善路由的数据交付率并减少能量消耗和时延。雨、雪、雾天情况下，所提算法的数据交付率达到96.9%、91.3%和84.5%，与DQN (Deep Q Network,DQN)算法相比提高了2.9%、5.3%和6.9%；当网络中存在死亡节点时，所提算法的数据交付率可达88.2%，与DQN和蚁群算法相比分别提高了3.9%和9.2%。此外，研究结果表明，所提算法的能量消耗和传输时延相比DQN算法均有一定改善。

关键词：自由空间光网络深度强化学习可靠路由链路余量动作掩码

硫醇点击化修饰聚醋酸乙烯酯基核壳乳液及其快速成膜性能

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涂料工业 2025年第1期55卷 15-23+30页

作者：范晓慧聂金秋李欢欢李志国东北林业大学材料科学与工程学院

针对传统水性涂料成膜速度慢、涂装效率低的问题，通过硫醇-烯点击反应在聚醋酸乙烯酯（PVAc）基核壳乳胶粒表面接枝多官能度硫醇（TMPMP），并采用预乳化法在乳胶粒合成后期加入双键活性单体，制备了PVAc基光固化复合乳液。系统考察了... 详细信息

针对传统水性涂料成膜速度慢、涂装效率低的问题，通过硫醇-烯点击反应在聚醋酸乙烯酯（PVAc）基核壳乳胶粒表面接枝多官能度硫醇（TMPMP），并采用预乳化法在乳胶粒合成后期加入双键活性单体，制备了PVAc基光固化复合乳液。系统考察了复合乳液的稳定性、光固化特性、力学性能以及漆膜性能。结果表明：所制备的PVAc基核壳乳胶粒粒径在200 nm左右，表面修饰的巯基官能团能够与双键活性单体在紫外光照射下发生硫醇-烯点击反应从而实现快速成膜固化；复合乳液稳定性优良，储存期可达60 d以上。将复合乳液应用于木材光固化涂饰时，最快可在9 s内实现固化；通过调控硫醇与活性单体的比例可改善漆膜性能，当活性单体（TMPTA）用量为400%时，乳胶膜的力学性能最优，拉伸强度达到6.17 MPa，断裂伸长率为1.79%；同时，木器涂料漆膜的硬度、光泽和粗糙度分别为4H、10.8和2.34μm。硫醇-烯点击修饰的PVAc基光固化复合乳液可实现快速成膜固化，进而显著提高涂装效率，在水性木器涂料的应用中具有广阔的应用前景。

关键词：水性木器涂料核壳结构聚醋酸乙烯酯硫醇-烯点击反应紫外光固化

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柔性连接的大行程、双驱同步气浮运动载台设计与研究

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机械科学与技术 2025年

作者：张晓辉魏玉章汤晖刘博黄凌旻彭俊彪华南理工大学材料科学与工程学院大族激光科技产业集团股份有限公司广东工业大学机电工程学院

针对激光剥离(Laser Lift-Off， LLO)设备对大行程、高精度、高稳定性的高速运动载台的需求，本文设计了一种基于柔性连接的大行程、双驱同步气浮运动载台，该载台由双驱X/Y气浮平台、升降(Z(R))平台和旋转(T)平台组成。为保证双驱X/Y... 详细信息

针对激光剥离(Laser Lift-Off， LLO)设备对大行程、高精度、高稳定性的高速运动载台的需求，本文设计了一种基于柔性连接的大行程、双驱同步气浮运动载台，该载台由双驱X/Y气浮平台、升降(Z(R))平台和旋转(T)平台组成。为保证双驱X/Y气浮平台高同步性，提出了基于柔性连接的主-从气浮轴承和位置反馈控制的设计方案，并对气浮轴承进行磁预紧以提高载台稳定性。为了提高升降平台的同步性，对楔形斜面升降结构建立动力学分析模型，并提出通过半圆形柔性铰链引入旋转自由度(R)，采用测角仪对Z(R)平台进行角度反馈控制。另外，本文对楔形斜面结构进行多目标优化，柔性铰链的仿真分析和评估。最后，成功实施了一系列测试实验，验证了气浮运动载台拥有大行程运动范围，具备良好的承载力、高重复定位精度和高稳定性。该载台满足激光剥离设备应用需求，且在其他大型显示屏生产设备以及半导体光刻等领域也有着广泛的应用前景。

关键词：激光剥离柔性连接气浮运动载台同步性磁预紧楔形斜面结构

锂离子电池荷电状态和内部缺陷的超声透射特性仿真研究

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北京工业大学学报 2025年 258-268页

作者：张斌鹏吕炎宋国荣高杰李永春何存富北京工业大学材料与制造学部北京工业大学信息学部台湾成功大学机械工程系

采用有限元法分别对锂离子电池的荷电状态、内部缺陷(气泡缺陷、析锂缺陷和浸润不完全缺陷)与超声透射特性之间的影响规律进行了仿真分析。首先,利用Voronoi多边形建立了锂离子电池内部的多层多孔结构;其次,在仿真过程中,通过改变正负... 详细信息

采用有限元法分别对锂离子电池的荷电状态、内部缺陷(气泡缺陷、析锂缺陷和浸润不完全缺陷)与超声透射特性之间的影响规律进行了仿真分析。首先,利用Voronoi多边形建立了锂离子电池内部的多层多孔结构;其次,在仿真过程中,通过改变正负极材料的力学参数(杨氏模量和密度)实现了锂离子电池不同荷电状态下超声透射特性的提取。仿真结果表明,随着荷电状态(state of charge,SOC)的增加,快纵波的声强幅值和慢纵波的声强幅值均呈现线性增加的规律,慢纵波的渡越时间呈现线性减小的规律。随后,对锂离子电池内部不同缺陷形式进行仿真分析。通过对比正常电池和缺陷电池的声透射信息可以发现:当锂离子电池底部存在气泡缺陷时,透射信号的声强幅值显著衰减,且随着气泡厚度的增加,声强幅值的衰减也在增加;此外,随着气泡位置的改变,透射信号的声强幅值也呈现规律性变化;当锂离子电池内部存在析锂缺陷时,透射信号的声强幅值和渡越时间均随着析锂厚度的增加而逐渐减小;当锂离子电池内部存在浸润不完全缺陷时,仿真模型将退化为单相多孔介质,频域中也只存在一个频率成分,且声强幅值存在衰减。研究内容解决了用有限元法对锂离子电池荷电状态、内部缺陷进行模拟处理的问题,且慢纵波波速的仿真结果与理论结果吻合良好。

关键词：锂离子电池 Voronoi多边形缺陷荷电状态超声透射有限元仿真

SiO2气凝胶的制备及其涂层的隔热应用研究进展

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化工新型材料 2025年

作者：邵岩崔升方显力刘文奇南京工业大学材料科学与工程学院材料化学工程国家重点实验室

SiO2气凝胶凭借低热导、高比表面积、大孔隙率等独特的结构特征，在隔热保温、吸附分离、催化、储能等方面表现出优异的性能。随着制备工艺的不断优化，相关产品在建筑管道、石油化工、航空航天等领域的应用愈发广泛。SiO2气凝胶作为绝... 详细信息

SiO2气凝胶凭借低热导、高比表面积、大孔隙率等独特的结构特征，在隔热保温、吸附分离、催化、储能等方面表现出优异的性能。随着制备工艺的不断优化，相关产品在建筑管道、石油化工、航空航天等领域的应用愈发广泛。SiO2气凝胶作为绝佳的隔热材料应用到涂料行业，为我国涂料行业的发展提供了新方案。

关键词：二氧化硅气凝胶制备工艺二氧化硅气凝胶涂层隔热应用

Au-Pt合金凝固-固态相变微观组织演化相场法模拟

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金属学报 2025年第1期 109-116页

作者：余东马威龙王亚莉王锦程西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安理工大学材料科学与工程学院

凝固/固态相变过程中的微观组织演化对材料的组织控制及性能优化具有重要意义，如何实现凝固-固态相变微观组织演化的全流程一体化数值模拟是当前材料微观组织模拟领域的前沿课题。本工作以Au-Pt合金为例，基于多相场模型和微观组织信... 详细信息

凝固/固态相变过程中的微观组织演化对材料的组织控制及性能优化具有重要意义，如何实现凝固-固态相变微观组织演化的全流程一体化数值模拟是当前材料微观组织模拟领域的前沿课题。本工作以Au-Pt合金为例，基于多相场模型和微观组织信息传递算法，研究了不同初始成分条件下凝固和固态相变过程微观组织的演化规律。实现了凝固-固态相变微观组织演化全流程一体化预测，揭示了凝固过程中微观偏析和晶界对后续脱溶析出和调幅分解过程的影响机制。

关键词：凝固固态相变微观组织演化相场法一体化数值模拟

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