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利用脉冲激光沉积外延制备CsSnBr_(3)/Si异质结高性能光电探测器

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物理学报 2024年第5期73卷 351-359页

作者：王爱伟祝鲁平单衍苏刘鹏曹学蕾曹丙强济南大学材料科学与工程学院济南250022 核芯光电科技有限公司枣庄277299

钙钛矿半导体具有光吸收系数高、载流子扩散长度大和荧光量子效率高等优异物理特性,已在光电探测器、太阳能电池等领域展现出重要的应用潜力.但卤化铅钙钛矿的环境毒性和稳定性大大限制了该类器件的应用范围.因此,寻找低毒、稳定的非铅... 详细信息

钙钛矿半导体具有光吸收系数高、载流子扩散长度大和荧光量子效率高等优异物理特性,已在光电探测器、太阳能电池等领域展现出重要的应用潜力.但卤化铅钙钛矿的环境毒性和稳定性大大限制了该类器件的应用范围.因此,寻找低毒、稳定的非铅钙钛矿半导体尤为重要.利用锡元素替代铅元素并生长高质量的锡基钙钛矿薄膜是实现其光电器件应用的可行方案.本文采用脉冲激光沉积方法,在N型单晶硅(100)衬底上外延生长了一层(100)取向的CsSnBr_(3)钙钛矿薄膜.霍尔效应及电学测试结果表明,基于CsSnBr_(3)/Si半导体异质结在暗态下具有明显的异质PN结电流整流特征,在光照下具有显著的光响应行为,并具有可自驱动、高开关比(104)以及毫秒量级响应/恢复时间等优良光电探测器件性能.本文研究结果表明利用脉冲激光沉积方法在制备新型钙钛矿薄膜异质结、实现快速灵敏的光电探测方面具有重要应用前景.

关键词：外延钙钛矿薄膜异质结光电探测器

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光吸收玻璃对耐辐照光纤面板性能的影响

硅酸盐通报 2024年第4期43卷 1374-1379页

作者：张兵强霍宏越石攀王三昭任宏宇刘启蒙中建材光芯科技有限公司枣庄277000

耐辐照光纤面板可广泛应用于工业X射线探测和医疗非晶硅平板探测器等领域,目前正在开发的光纤面板在430~900 nm难以精准调控光吸收玻璃的透过率,除此之外还存在抗析晶性能差的问题。本文重点研究了玻璃着色组分对光吸收玻璃透过率与抗... 详细信息

耐辐照光纤面板可广泛应用于工业X射线探测和医疗非晶硅平板探测器等领域,目前正在开发的光纤面板在430~900 nm难以精准调控光吸收玻璃的透过率,除此之外还存在抗析晶性能差的问题。本文重点研究了玻璃着色组分对光吸收玻璃透过率与抗析晶性能的影响,研制出对紫外-可见-近红外波长吸收效果极佳、抗析晶性能良好的光吸收玻璃。结果表明,调整光吸收玻璃引入量后,制备的耐辐照光纤面板透过率均能达到74%以上;光吸收玻璃引入量为2.0%(质量分数)和2.4%的面板在空间频率为10 lp/mm时,调制传递函数(MTF)响应仍然很明显,可满足耐辐照光纤面板对透过率、MTF的要求。本工作解决了目前国内耐辐照光纤面板在医疗、工业探伤及空间探测领域中存在的分辨率不足、对比度低、成像质量差等难题,实现了高分辨率、高对比度、高质量耐辐照光纤面板的国产化替代。

关键词：光吸收玻璃光纤面板透过率抗析晶性能调制传递函数耐辐照性能

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热解石墨晶体在X射线荧光仪器的应用进展

光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 1820-1826页

作者：汪淼程大伟贾云海李建强北京科技大学北京100083 钢铁研究总院有限公司北京100081 钢研纳克检测技术股份有限公司北京100094

石墨晶体具有优良的化学惰性、高熔点、强弹性和独特的电子性能,广泛应用于诸多领域,由于热解石墨具有出色的高反射率,在XRF技术中的运用越来越广泛。热解石墨是一种层状结构的人造合成石墨材料,在接近3000℃的温度下进行退火可以调整... 详细信息

石墨晶体具有优良的化学惰性、高熔点、强弹性和独特的电子性能,广泛应用于诸多领域,由于热解石墨具有出色的高反射率,在XRF技术中的运用越来越广泛。热解石墨是一种层状结构的人造合成石墨材料,在接近3000℃的温度下进行退火可以调整材料结构,当退火伴随变形时结构变化增强,退火温度和变形类型的不同组合会导致产生具有不同结构的热解石墨,主要的热解石墨有两种分别是高定向热解石墨(HOPG)和高退火热解石墨(HAPG)。HOPG晶体镶嵌度通常在0.3°~3°,具有极高的积分反射率,在2 keV到几十keV的能量范围内,与完美晶体相比,它的积分反射率高一到两个数量级,但能量分辨率稍低。HOPG的能量分辨率主要受镶嵌度和Bragg反射的本征宽度的影响,较大的镶嵌度会导致能量分辨率显著降低。HAPG晶体是一种类似于HOPG晶体的改性材料,晶体的镶嵌度非常低,与相同厚度的HOPG晶体相比,HAPG晶体的镶嵌度约为其1/5,一般是0.05°~0.1°,有较高的能量分辨率,积分反射率会有所下降;HAPG晶体可以单层沉积在基材上并可以弯曲成小半径等几乎任何形状,且不会显著降低能量分辨率。石墨晶体在X射线荧光领域主要是用作单色器,可以有效消除白光、荧光及X射线管中的杂光等原因所造成的高背景,这些优异的性质使其被广泛应用于Von Hamos光谱仪和能量色散X射线荧光仪,Von Hamos光谱仪加上热解石墨晶体的镶嵌聚焦,可以得到较好的积分反射率和能量分辨率;热解石墨晶体在能量色散X射线荧光仪中可以提高分析的灵敏度和检出限。在研究X射线吸收精细结构光谱、测量放射性元素、乳腺X光检查等方面都有较好的表现。文章回顾了近二十年热解石墨晶体在X射线仪器的研究及应用。

关键词： HOPG HAPG 镶嵌度 XRF

激光诱导击穿光谱技术对钕铁硼永磁材料中多元素的定量表征

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 141-147页

作者：刘佳郭飞飞于雷崔飞鹏赵迎韩冰沈学静王海舟钢铁研究总院北京100081 钢研纳克检测技术股份有限公司纳克研究院北京100081

“磁王”钕铁硼是现今性能最为优异的永磁体,因其优异的磁性能被广泛应用于工业互联网、新能源、 5G通讯等诸多高新科技领域。目前研究钕铁硼材料中元素成分的主要分析方法有电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)和X射线荧光光谱(XRF),其... 详细信息

“磁王”钕铁硼是现今性能最为优异的永磁体,因其优异的磁性能被广泛应用于工业互联网、新能源、 5G通讯等诸多高新科技领域。目前研究钕铁硼材料中元素成分的主要分析方法有电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)和X射线荧光光谱(XRF),其中ICP-OES是湿法分析,样品前处理复杂,测试周期长,而XRF法可实现直接分析,但受制于其轻元素的检测能力很难满足对钕铁硼材料中主要轻元素B的分析需求。激光诱导击穿光谱(LIBS)技术具有分析效率高,样品前处理简单,多元素直接分析,适用于现场分析、在线分析等技术优点,使其在快速定量表征方面展现出其独有的优势。运用LIBS分析技术开展对钕铁硼材料中多元素定量表征的直接、快速分析的方法研究,首先针对钕铁硼材料中定量表征的九个元素Nd、 Co、 B、 Dy、 Tb、 Pr、 Cu、 Al、 Ga完成特征谱线的筛选,通过对系统激光器电压、激光剥蚀方式等因素在不同条件下对钕铁硼材料光谱信号稳定性的影响分析,优化并确立了分析条件,最终选用720V的激光器电压,15个预剥蚀脉冲15个剥蚀脉冲的激光剥蚀方式为钕铁硼样品的分析条件;其次,选取8个通过ICP-OES法定值的烧结钕铁硼样品,样品具有元素成分的梯度差异化特征,作为建立分析方法的标准样品,采用标准曲线法通过相对强度与浓度的关联方式,建立钕铁硼样品中Nd、 Co、 B、 Dy、 Tb、 Pr、 Cu、 Al、 Ga九个元素的定量分析校准曲线;最后选取两个烧结钕铁硼试样,运用建立的定量分析方法完成九个元素的定量表征,分析时间小于30 s,其定量结果与ICP-OES法测定结果的比对,具有较好的一致性。运用激光诱导击穿光谱分析技术实现了对钕铁硼材料中多元素成分的直接、同时、快速定量表征,为钕铁硼材料的快速定量表征提供了新的技术思路和表征方法。

关键词：激光诱导击穿光谱钕铁硼定量表征

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装配式建筑外挂脚手架稳定性有限元分析

中国高新科技 2024年第9期 116-118页

作者：孙倩倩于保俏于保磊枣庄职业学院山东枣庄277800 枣庄市金成置业有限公司山东枣庄277800 枣庄海利颐养健康服务有限公司山东枣庄277800

针对装配式建筑外挂脚手架的稳定性问题,文章以某住宅建筑外挂脚手架为例,采用ANSYS 2022R1有限元软件进行建模和分析,阐述了有限元模型的构建过程,包括脚手架的材料属性、结构尺寸和模拟步骤,重点分析了脚手架的三角支座、脚手板和临... 详细信息

针对装配式建筑外挂脚手架的稳定性问题,文章以某住宅建筑外挂脚手架为例,采用ANSYS 2022R1有限元软件进行建模和分析,阐述了有限元模型的构建过程,包括脚手架的材料属性、结构尺寸和模拟步骤,重点分析了脚手架的三角支座、脚手板和临边防护尺寸对稳定性的影响,同时分析了面荷载和集中荷载对脚手架稳定性的影响。研究结果表明,合理选择脚手架的尺寸和设计参数对保证结构的稳定性至关重要。

关键词：装配式建筑外挂脚手架稳定性有限元 ANSYS

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基于BIM技术的绿色建筑性能方案优化研究

砖瓦 2024年第2期 71-73页

作者：孙倩倩曹宁于保俏于保磊枣庄职业学院山东枣庄277800 枣庄市金成置业有限公司山东枣庄277800 枣庄海利颐养健康服务有限公司山东枣庄277800

针对建筑业高能耗的问题,为了探究基于建筑信息模型(BIM)技术的绿色建筑性能分析与优化方法,采用绿色建筑技术降低建筑工程在建设与使用阶段对自然环境的影响,结合具体工程案例,以BIM技术为依托,对建筑的风场环境和光照环境进行了数值... 详细信息

针对建筑业高能耗的问题,为了探究基于建筑信息模型(BIM)技术的绿色建筑性能分析与优化方法,采用绿色建筑技术降低建筑工程在建设与使用阶段对自然环境的影响,结合具体工程案例,以BIM技术为依托,对建筑的风场环境和光照环境进行了数值仿真分析,进而提出相应的优化方案。研究结果表明:通过BIM技术可以更有效地进行绿色建筑性能的模拟分析,实现建筑设计方案的优化;通过调整窗墙比、风速、光照等参数,能够有效提升建筑的绿色性能,同时保持行人舒适性和建筑能耗的最优化,展示了BIM技术在绿色建筑性能优化中的应用潜力和实践价值。

关键词：绿色建筑方案优化气候条件 BIM技术

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锂电池用芳纶涂覆隔膜的制备及其性能

工程塑料应用 2024年第6期52卷 110-116页

作者：刘杲珺白耀宗马平川高飞飞杜敬然颜廷国中材锂膜有限公司山东枣庄277500

氮气气氛下,以对苯二胺、对苯二甲酰氯为单体,N-甲基吡咯烷酮为溶剂,氯化钙为助溶剂,合成了对位芳纶聚合物胶液。将芳纶胶液(固含量5%)和氧化铝(Al2O3)加入到N-甲基吡咯烷酮,进行高速分散,得到芳纶涂布液,将涂布液涂覆在聚乙烯多孔基材... 详细信息

氮气气氛下,以对苯二胺、对苯二甲酰氯为单体,N-甲基吡咯烷酮为溶剂,氯化钙为助溶剂,合成了对位芳纶聚合物胶液。将芳纶胶液(固含量5%)和氧化铝(Al2O3)加入到N-甲基吡咯烷酮,进行高速分散,得到芳纶涂布液,将涂布液涂覆在聚乙烯多孔基材上,通过浸渍相反转的方法得到锂离子电池用芳纶涂覆隔膜。在芳纶基体中加入成核剂无机Al2O3后,能够促进异相成核,降低孔成核所需克服的自由能垒,增大相分离过程中成孔概率。结果表明,涂层中Al2O3的含量增大时,表面纤维致密性降低,孔尺寸增大,孔数量增多。当Al2O3与芳纶的质量比由1∶2变为5∶1时,单位涂层厚度Gurley值由33 (s/100 cm^(3))/μm减小至10 (s/100 cm^(3))/μm (减小了69.7%),透气度提升明显。当Al2O3与芳纶的质量比为1∶2时,热针刺面积由纯PE膜的6.22 mm^(2)减小至0.36 mm^(2),相较于PE膜减小了94.21%,与此同时,130℃下芳纶隔膜的热收缩率也相应减小,表明使用芳纶涂覆PE膜能够提升PE膜在锂电池中使用过程中的安全性能。

关键词：锂电池隔膜芳纶孔结构热针刺面积

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DD494合金叶片返回料的热处理

金属热处理 2024年第6期49卷 1-7页

作者：杨姗洁郝志博袁晓飞北京钢研高纳科技股份有限公司北京100081

研究了3种热处理工艺对DD494合金叶片返回料组织、持久性能及断裂模式的影响。通过金相观察法确定合金的初熔温度,采用扫描电镜(SEM)分析了不同固溶处理温度对合金γ/γ′共晶溶解程度及γ′相形貌的影响,以及不同一级时效处理温度对γ... 详细信息

研究了3种热处理工艺对DD494合金叶片返回料组织、持久性能及断裂模式的影响。通过金相观察法确定合金的初熔温度,采用扫描电镜(SEM)分析了不同固溶处理温度对合金γ/γ′共晶溶解程度及γ′相形貌的影响,以及不同一级时效处理温度对γ′相尺寸及分布的影响。结果表明,合金的初熔温度在1310~1315℃之间。经1300℃×4 h固溶处理并空冷后,合金中γ/γ′共晶数量较1290℃×4 h固溶处理后有所降低,且γ′相更为细小。较单步固溶处理而言,分段固溶处理工艺能降低合金中的共晶含量。一级时效处理温度由1080℃升高到1140℃,析出的γ′相有所长大,同时在γ基体中观察到大量细小二次γ′相。合金的最佳热处理工艺为分段固溶+高温一级时效+二级时效,即1280℃×1 h+1290℃×2 h+1300℃×6 h,AC+1140℃×3 h,AC+870℃×20 h,AC,该工艺下的合金平均持久寿命达到175.05 h,较经单步固溶+低温一级时效+二级时效处理的试样平均持久寿命提高一倍以上。

关键词： DD494合金叶片返回料热处理 γ′析出相持久断裂机制

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长期时效对GH4738合金组织性能的影响

材料热处理学报 2024年第9期 160-168页

作者：杨成斌李振团曲敬龙唐超侯为学荣义北京钢研高纳科技股份有限公司四川钢研高纳锻造有限责任公司

采用光学显微镜和扫描电镜研究了650和700℃长期时效对GH4738合金组织以及γ′相的影响，并测试了其长期时效后的室温、高温、冲击及持久性能。结果表明：650℃时效时，随着时效时间增加，合金的室温、高温强度变化较小，持久断裂时间... 详细信息

采用光学显微镜和扫描电镜研究了650和700℃长期时效对GH4738合金组织以及γ′相的影响，并测试了其长期时效后的室温、高温、冲击及持久性能。结果表明：650℃时效时，随着时效时间增加，合金的室温、高温强度变化较小，持久断裂时间先降低后增加；700℃时效时，室温、高温强度以及持久断裂时间随着时效时间增加逐渐降低；650和700℃长时时效时合金的冲击性能变化较小，晶粒尺寸、γ′相形貌变化也较小，但随着时效时间增加，二次γ′相尺寸逐渐增大、含量逐渐降低；通过建立不同时效温度和时效时间条件下的强化模型，揭示了长期时效过程中一次γ′相对合金的强度影响较小，基体强度以及持久断裂时间的降低主要源于二次γ′相的粗化、溶解。

关键词： GH4738合金长期时效组织稳定性力学性能