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脉冲放电等离子体光谱干扰机制及其修正方法研究

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光谱学与光谱分析 2024年第2期44卷 347-353页

作者：陈伟泽喻子彧覃淮青卢志民姚顺春华南理工大学电力学院广东广州510640 广东省能源高效低污染转化与工程技术研究中心广东广州510640

为解决脉冲放电击穿颗粒流的等离子体光谱(PF-SIBS)中钨电极激发引起的谱线干扰问题,研究了基于等离子体信号探测优化的谱线干扰修正方法。搭建PF-SIBS测量实验系统,以化学纯石墨的颗粒流为研究对象,根据电极间等离子体产生和消亡过程... 详细信息

为解决脉冲放电击穿颗粒流的等离子体光谱(PF-SIBS)中钨电极激发引起的谱线干扰问题,研究了基于等离子体信号探测优化的谱线干扰修正方法。搭建PF-SIBS测量实验系统,以化学纯石墨的颗粒流为研究对象,根据电极间等离子体产生和消亡过程、各特征谱线在等离子体内的分布情况以及各特征谱线信号强度在电极间的变化规律,解析了放电等离子体内各特征元素蒸发、解离和激发的过程,并据此优化光谱探测位置以减弱谱线干扰。研究结果表明:电子在阴极斑点生成,向阳极发射的过程中与电极金属、石墨颗粒流和电极间空气介质发生碰撞电离,产生更多的电子发射,从而形成并维持从阴极向阳极的放电通道。在阴极区域,高能电场产生的焦耳热促使阴极尖端钨金属蒸发溅射,膨胀产生的冲击使得颗粒和空气被排出阴极区域,钨金属的原子及电子占据在阴极区域;在放电通道中部,电子与密集的石墨颗粒流发生碰撞电离;在阳极区域,剩余的放电能量难以蒸发阳极金属,电子主要电离空气介质。可将阴极到阳极的区域划分为阴极金属激发区、中部颗粒激发区和阳极空气激发区。被电离的电极金属、石墨颗粒、空气介质的离子和中性原子占据各自的激发区域,形成等离子体并辐射出对应的特征谱线。从阴极到阳极的特征谱线强度变化呈现了与上述相同的结果,W 247.78 nm谱线强度在阴极区域较强并呈现逐步降低的趋势;C 247.86 nm谱线强度先增后减,在电极间距中心处达到最大;N 744.23 nm谱线强度逐步增强,在阳极尖端处达到最大。以C-W信号强度比作为C-W谱线干扰程度的评价指标,确定了最佳的光谱探测位置为距阳极0.5 mm处。相比于常见的光谱探测位置(电极间距中心),C-W信号强度比从1.200提升至1.348,C 247.86 nm的分峰拟合值与观测值之比从86.02%提升到94.93%,C-W谱线干扰效应显著降低。

关键词：脉冲放电等离子体谱线干扰颗粒流等离子体特性在线监测

大功率白光LED荧光胶和荧光片玻璃封装的光热性能

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发光学报 2024年第3期45卷 516-523页

作者：曾照明万垂铭肖国伟林宏伟王洪广东晶科电子股份有限公司广东广州511458 华南理工大学物理与光电学院广东省光电工程技术研究开发中心广东广州510640 华南理工大学微电子学院广东广州510640

大功率白光LED封装主要分为玻璃荧光片封装和荧光粉胶封装。本文提出一种用荧光胶封装大功率白光LED的方法,优化白光LED的发光面的均匀性,并分析了荧光胶封装和用荧光片封装的大功率白光LED的光热性能。实验结果表明,在1 400 mA电流驱动... 详细信息

大功率白光LED封装主要分为玻璃荧光片封装和荧光粉胶封装。本文提出一种用荧光胶封装大功率白光LED的方法,优化白光LED的发光面的均匀性,并分析了荧光胶封装和用荧光片封装的大功率白光LED的光热性能。实验结果表明,在1 400 mA电流驱动下,荧光胶封装白光LED的光通量为576.07 lm,比荧光片封装白光LED的光通量高15.5%,光转换效率为35.8%。在温度从25℃提升到125℃的过程中,荧光胶封装器件的亮度衰减了20%,色温从5 882.11 K提高到6 024.22 K。荧光胶封装的白光LED在常温下的热阻为1.7 K/W,与玻璃荧光片封装的热阻接近。在840 h高温高湿老化和1 600 h高温老化实验中,荧光胶封装的相对光衰均能稳定在97%。

关键词：大功率白光LED 玻璃荧光片荧光粉胶光热性能热稳定性

NiTi形状记忆合金的功能特性及其应用发展

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材料工程 2024年第2期52卷 60-77页

作者：杨超廖雨欣卢海洲颜安蔡潍锶李鹏旭华南理工大学国家金属材料近净成形工程技术研究中心广州510640 广东技术师范大学机电学院广州510665

NiTi形状记忆合金(shape memory alloys,SMAs)作为一种智能材料,具有良好的超弹性、形状记忆效应和生物相容性等功能特性,被广泛应用于航空航天、医疗器械和工程建筑等领域。其中超弹性在宏观上表现为发生较大的变形仍能恢复原形状,且... 详细信息

NiTi形状记忆合金(shape memory alloys,SMAs)作为一种智能材料,具有良好的超弹性、形状记忆效应和生物相容性等功能特性,被广泛应用于航空航天、医疗器械和工程建筑等领域。其中超弹性在宏观上表现为发生较大的变形仍能恢复原形状,且其远大于常见金属可恢复的弹性应变。形状记忆效应则是温度激励下奥氏体和马氏体两相的相互转变,根据宏观变形分为单程、双程和全程形状记忆效应。而NiTi SMAs的生物相容性体现在低弹性模量和低生物毒性等方面,可应用于正畸、矫正、心血管支架等医疗器件。为充分发挥NiTi SMAs的功能,研究者们不断开发NiTi SMAs相关的智能结构。本文简要综述了近年来研究和发展NiTi SMAs的不同功能特性及其对应的智能结构典型应用,详细介绍和讨论了NiTi SMAs的功能特性、关注问题和应用领域。同时,也对NiTi SMAs阻尼性能和储氢特性进行了阐述。最后,展望了NiTi SMAs在各领域应用上尚需重点关注的问题:利用增材制造技术调控微观结构实现超弹性的稳定性提升;通过建立本构模型为形状记忆效应的稳定应用提供理论指导,并进一步优化结构实现形状记忆效应的宏观放大;提高NiTi SMAs在生物环境里的耐腐蚀性和医疗应用推广。因此,推动NiTi SMAs在不同应用领域的个性化和功能定制化,尚需大量的跨学科研究。

关键词： NiTi形状记忆合金功能特性智能结构

钛合金三维点阵结构增韧纳米铝合金的力学性能和变形行为

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金属学报 2024年第2期60卷 247-260页

作者：王勇张卫文杨超王智华南理工大学机械与汽车工程学院、广东省金属新材料制备与成形重点实验室广州510640 华南理工大学机械与汽车工程学院、国家金属材料近净成形工程技术研究中心广州510640

韧性差是限制高强度纳米结构铝合金应用的关键问题,本工作旨在结合增材制造点阵结构获得高强韧性。利用增材制造和热挤压制备出TC4三维点阵结构增韧Al_(84)Ni_(7)Gd_(6)Co_(3)纳米结构铝合金的新型复合材料,并对其微观组织、拉伸力学性... 详细信息

韧性差是限制高强度纳米结构铝合金应用的关键问题,本工作旨在结合增材制造点阵结构获得高强韧性。利用增材制造和热挤压制备出TC4三维点阵结构增韧Al_(84)Ni_(7)Gd_(6)Co_(3)纳米结构铝合金的新型复合材料,并对其微观组织、拉伸力学性能和拉伸断裂行为进行了表征和分析。结果表明,复合材料中TC4点阵结构保持完整,界面保持平直清晰,TC4合金中的α相和β相沿着挤压方向拉长形成精细的片条状结构,纳米结构铝合金区域为高体积分数纳米结构化合物相和纳米晶Al。力学性能测试结果表明,TC4三维点阵结构对纳米结构铝合金区域的裂纹萌生和扩展产生了明显的限制效应,使得复合材料获得了良好的拉伸力学性能。

关键词：铝合金钛合金点阵结构复合材料强韧性

低成本TiH_(2)粉末制备Ti/(TiB+TiC)复合材料的组织与性能

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粉末冶金技术 2024年第2期42卷 135-143页

作者：林东键柳中强唐浩张建涛肖志瑜华南理工大学国家金属近净成形工程技术研究中心广州510640

使用低成本的TiH_(2)粉末代替纯钛粉,通过添加B4C原位生成TiB和TiC两种增强相,经过真空无压烧结及热挤压工艺制备出具有优异力学性能的Ti/(TiB+TiC)钛基复合材料,分析了制备工艺和增强相对复合材料组织与性能的影响。结果表明,TiH_(2)... 详细信息

使用低成本的TiH_(2)粉末代替纯钛粉,通过添加B4C原位生成TiB和TiC两种增强相,经过真空无压烧结及热挤压工艺制备出具有优异力学性能的Ti/(TiB+TiC)钛基复合材料,分析了制备工艺和增强相对复合材料组织与性能的影响。结果表明,TiH_(2)粉末具有较好的烧结活性,脱氢烧结样品的相对密度可达97.7%;经热挤压工艺,相对密度进一步提升到99.9%,接近于全致密。增强相TiB为短纤维状,TiC为颗粒状,均匀分布在等轴α-Ti基体中,能抑制等轴晶的长大,细化晶粒。热挤压工艺能进一步细化晶粒,使组织更加均匀致密,挤压态钛基复合材料具有高硬度和良好的强塑性匹配。TiH_(2)+4%B4C(体积分数)挤压态复合材料维氏硬度Hv0.3310,屈服强度683 MPa,抗拉强度851 MPa,断后伸长率15.1%。

关键词： TiH2粉末钛基复合材料热挤压显微组织力学性能

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基于遗传算法的时间敏感网络调度方法

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第2期52卷 1-12页

作者：陆以勤黄成海陈嘉睿王海瀚覃健诚方婷华南理工大学电子与信息学院广东广州510640 华南理工大学信息网络工程研究中心广东广州510640 华南理工大学微电子学院广东广州511442

随着网络技术的进步,车载网、工业物联网以及5G超高可靠低时延通信(uRLLC)等应用都需要时间敏感网络(TSN)来保证超低延时的确定性数据传输。TSN流量调度需要快速且精确的调度算法,现有的精确式求解方法复杂度高,在大规模联合调度时无法... 详细信息

随着网络技术的进步,车载网、工业物联网以及5G超高可靠低时延通信(uRLLC)等应用都需要时间敏感网络(TSN)来保证超低延时的确定性数据传输。TSN流量调度需要快速且精确的调度算法,现有的精确式求解方法复杂度高,在大规模联合调度时无法满足实时性。文中设计了一种性能更优的路由优化遗传算法(Routing-GA),结合路由和流量调度约束,能通过优化路由来提高调度算法求解效率,为链路负载均衡调度提供服务。该策略增加了调度的求解空间以及求解灵活性,具备元启发式算法的快速求近最优解特点,能够简单有效地处理大规模TSN路由约束联合调度问题。Routing-GA以时间敏感流最小端到端时延作为优化目标,联合考虑路由和TSN约束,并针对TSN传输问题特性提供一种低复杂度、高效率和高拓展性的遗传算法编码方式。此外,为了提高调度算法的性能,提出针对路由长度及链路负载均衡进行优化的交叉变异机制。实验结果表明所实现的Routing-GA能有效减少端到端时延,显著提高求解质量,进化率可以达到24.42%,平均只需要传统遗传算法(GA)迭代运行时间的12%,从而有效提高了算法的求解性能,满足TSN调度的约束要求。

关键词：时间敏感网络遗传算法联合调度优化策略链路负载均衡

基于混合博弈的多区域电-储共享运营模式与经济效益分析

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电力系统自动化 2024年第3期48卷 31-41页

作者：张军钟康骅张勇军秦绍基秦颖婕邓文扬智慧能源工程技术研究中心华南理工大学电力学院广东省广州市510640 广东电网有限责任公司电力调度控制中心广东省广州市510062

随着用户侧新能源设备与储能装置的广泛接入,如何有效地促进新能源本地消纳与降低储能运行成本变得至关重要。针对多区域间电能与储能资源的共享问题,提出了一种基于主从-演化混合博弈的多区域电能-储能共享运营模式。首先,建立主从博... 详细信息

随着用户侧新能源设备与储能装置的广泛接入,如何有效地促进新能源本地消纳与降低储能运行成本变得至关重要。针对多区域间电能与储能资源的共享问题,提出了一种基于主从-演化混合博弈的多区域电能-储能共享运营模式。首先,建立主从博弈模型和演化博弈模型进行优化决策。运营商作为领导者根据各区域供需平衡情况,制定区域内部电价;用户作为跟随者,根据区域电价与跨区交易传输费用信息,基于演化博弈模型调整自身用电量与区域选择概率。其次,考虑到各主体利益诉求不同,建立了运营商和用户的收入与成本模型,并以最大化双方收益、最小化与电网交互电量为目标函数,得到运营商的定价策略、共享储能配置与充放电策略,以及各主体的最终收益。最后,通过算例分析验证了所提运营模式的有效性。

关键词：新能源产消者多区域能量共享交易机制混合博弈电能共享共享储能

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结合国标对翡翠的种进行分级

材料导报 2024年第11期38卷 78-87页

作者：欧阳柳章张威彭永扬曹旭峰邢莹莹华南理工大学材料科学与工程学院广州510641 华南理工大学广东省先进储能材料工程技术研究中心广州510641 广州华商学院珠宝学院广州511300 广州城市理工学院珠宝学院广州510800

翡翠的种一词起源于商业活动中,因在翡翠质量评价中占据着极其重要的位置而被广泛地推广和使用。于2009年国家颁布了翡翠分级的国标,明确给出了翡翠的定义和透明度、质地、净度、颜色、工艺的分级标准。这极大地促进了翡翠行业的规范性... 详细信息

翡翠的种一词起源于商业活动中,因在翡翠质量评价中占据着极其重要的位置而被广泛地推广和使用。于2009年国家颁布了翡翠分级的国标,明确给出了翡翠的定义和透明度、质地、净度、颜色、工艺的分级标准。这极大地促进了翡翠行业的规范性发展,也让其迈向国际市场更近了一步。截至目前,该国标中尚未涵盖种的介绍和分级并且专家学者们对种的概念认识不一,不仅造成了业内人士和学者们的理解困惑也给翡翠质量评估带来了阻力。因此,为进一步补充和完善翡翠分级的内容,笔者总结了前人的经验并以翡翠分级国标中相关内容为基础,从材料学的角度提出了“六面体结构”,详尽讲述了翡翠的成分、相组成、结构及密度、硬度、韧性、强度、抛光性对种的影响,提出了种的评价多因素论。在商业中,种的称谓多为形象描述,类别较多且十分混杂并不适用于翡翠的分级标准。本文列举了种分级的各类影响因素并分析了多因素间的相关性且进一步对它进行简化和归一,最终提出采用表面粗糙度这一指标作为种的分级标准,依此对种划分了四个等级,即好、较好、较差、差。

关键词：翡翠的种翡翠分级多因素论六面体结构

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煤粉流等离子体光谱诊断及定量分析研究

工程热物理学报 2024年第6期45卷 1863-1871页

作者：覃淮青姚顺春喻子彧马维喆卢志民董美蓉陆继东华南理工大学电力学院广州510640 广东省能源高效清洁利用重点实验室广州510640 广东省能源高效低污染转化工程技术研究中心广州510640

激光诱导击穿煤粉流等离子体光谱技术具有系统简洁、制样简单、多元素快速分析、检测代表性好等优点,在煤质在线检测领域具有广阔的应用前景。本文简要介绍了激光诱导击穿光谱技术原理及煤粉流等离子体光谱测量装置,阐述了对煤粉流测量... 详细信息

激光诱导击穿煤粉流等离子体光谱技术具有系统简洁、制样简单、多元素快速分析、检测代表性好等优点,在煤质在线检测领域具有广阔的应用前景。本文简要介绍了激光诱导击穿光谱技术原理及煤粉流等离子体光谱测量装置,阐述了对煤粉流测量的影响因素及优化方法,介绍了基于煤粉流等离子体光谱的煤质定量分析和煤质快速分析仪发展现状,展望了煤粉流等离子体光谱技术的发展趋势,为该技术的发展与应用提供参考。

关键词：煤粉流激光诱导击穿光谱(LIBS) 煤质定量分析