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磁控溅射过渡层对CFRP筒体内壁电镀Ni金属涂层结合性能的影响

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真空科学与技术学报 2025年第1期45卷 8-13页

作者：万俊豪杨洋但敏唐国庆张珂嘉肖凯业金凡亚核工业西南物理研究院成都610207 核工业理化工程研究院天津300180

对碳纤维增强树脂基复合材料筒体内壁表面进行金属化处理,通过射频等离子体活化、磁控溅射沉积过渡层金属、电镀沉积镍三个步骤在碳纤维复合材料筒体内壁制备大厚度、高结合强度的金属涂层。以拉拔法测试涂层与基体之间的结合强度,探究C... 详细信息

对碳纤维增强树脂基复合材料筒体内壁表面进行金属化处理,通过射频等离子体活化、磁控溅射沉积过渡层金属、电镀沉积镍三个步骤在碳纤维复合材料筒体内壁制备大厚度、高结合强度的金属涂层。以拉拔法测试涂层与基体之间的结合强度,探究Cu、Ti-Cu过渡层及不同过渡层厚度对金属涂层结合强度的影响。采用扫描电镜及配套的能谱仪观测金属涂层表面微观形貌和截面元素组成,采用X射线衍射仪分析金属涂层的晶体结构。结果表明,磁控溅射Ti-Cu过渡层能明显提高电镀Ni金属涂层与基体之间的结合强度,钛膜层厚度对电镀Ni金属涂层结合强度的影响很大,铜膜层厚度对结合强度相对较小,结合强度随着铜膜层的增厚而降低。在等离子体活化的基础上,通过磁控溅射在CFRP筒体内壁制备0.2μm Ti+1μm Cu的过渡层,使电镀约17μm Ni金属涂层的结合强度达到2.05 MPa,赋予了碳纤维复合材料筒体内壁金属特性。

关键词：碳纤维复合材料筒内壁过渡层结合强度表面金属化

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离子溅射对合金靶材寿命的影响

物理学报 2025年第1期74卷 85-91页

作者：倪唯荣黄海龙卢肖勇王晓冬核工业理化工程研究院天津300180 粒子输运与富集技术重点实验室天津300180 东北大学机械工程与自动化学院沈阳110167

载能离子入射带负电的离子收集沉积结构过程中会发生离子溅射,一种常用于离子加速过程的结构为圆形金属丝,持续大量离子入射会引起金属丝的表面损失,影响金属丝的服役性能及使用寿命.目前,由于常用于计算溅射产额的SRIM软件无法考虑合... 详细信息

载能离子入射带负电的离子收集沉积结构过程中会发生离子溅射,一种常用于离子加速过程的结构为圆形金属丝,持续大量离子入射会引起金属丝的表面损失,影响金属丝的服役性能及使用寿命.目前,由于常用于计算溅射产额的SRIM软件无法考虑合金晶体结构中包含的多体相互作用问题,在高能离子入射合金靶材的溅射产额计算上具有较大误差,因此本文基于分子动力学方法结合Langevin控温模型建立了高能金属离子入射合金靶材的离子溅射参数计算模型,该模型具备持续入射过程中合金表面不同状态下的离子溅射参数计算功能,利用该模型计算得到了用于离子加速的阴极金属丝的典型服役寿命,试验值与理论值偏差<10%,验证了理论模型的准确性和适用性,基于此模型进行了金属丝服役寿命提升的理论优化,并提出了使用Ni-Ti合金提升金属丝寿命的方法.

关键词：离子溅射分子动力学合金靶材服役寿命

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250 kW储能飞轮变流器故障分析

机电信息 2025年第5期 20-23页

作者：赵武玲梅凇淼任祥正核工业理化工程研究院天津300180

针对250kW储能飞轮变流器的某次上电异常事件,通过事件发生时试验波形的数据分析,判断故障原因分别是变流器驱动板受干扰及电机输出侧对地短路,根据事件原因进行相应处理和整改。

关键词：飞轮变流器对地短路

微生物量对铁氧化物晶格相铀元素的形成及地球化学行为的影响

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原子能科学技术 2025年第1期59卷 74-82页

作者：夏庆银核工业北京化工冶金研究院北京101149

铀元素可以在微生物催化水铁矿重结晶过程中取代铁原子占位,以U(Ⅴ)或U(Ⅵ)形式嵌入相变产物八面体晶格,形成铁氧化物晶格相铀元素。为探究微生物对铁氧化物晶格相铀元素的形成过程及其地球化学行为的影响,以批处理实验为基础,通过矿物... 详细信息

铀元素可以在微生物催化水铁矿重结晶过程中取代铁原子占位,以U(Ⅴ)或U(Ⅵ)形式嵌入相变产物八面体晶格,形成铁氧化物晶格相铀元素。为探究微生物对铁氧化物晶格相铀元素的形成过程及其地球化学行为的影响,以批处理实验为基础,通过矿物学、环境地球化学和光谱学等交叉技术手段,探讨微生物量对相变终产物物相及其晶格相铀元素含量、价态组成及环境稳定性的影响。结果表明,无论生物量高低,水铁矿最终相变程度接近,约84%水铁矿相变为结晶程度更高的铁氧化物。低生物量体系水铁矿相变速率较慢,终产物为抗氧化性和环境稳定性较好的三价铁矿物针铁矿,晶格相铀元素含量较高,主要以U(Ⅵ)形式赋存。高生物量体系水铁矿相变速率较快,相变终产物是环境稳定性较差的含二价铁矿物磁铁矿,晶格相铀元素含量较低,U(Ⅴ)占据绝对主导地位。

关键词：微生物铀铁氧化物地球化学形为

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时变需求下汽车零部件整包配送库存路径优化

计算机集成制造系统 2025年第1期31卷 367-383页

作者：郑人荣王钰梁承姬上海海事大学物流科学与工程研究院

为满足现阶段日益多样化、个性化的汽车市场需求，进一步降低汽车零部件入厂物流成本，针对零部件配送库存路径联合优化问题进行研究。以多阶段库存零部件水平和物流车辆取货时序为决策，考虑生产线的时变需求和零部件须按供应商提供的... 详细信息

为满足现阶段日益多样化、个性化的汽车市场需求，进一步降低汽车零部件入厂物流成本，针对零部件配送库存路径联合优化问题进行研究。以多阶段库存零部件水平和物流车辆取货时序为决策，考虑生产线的时变需求和零部件须按供应商提供的原包装进行整包配送的实际特征，建立了汽车零部件入厂物流库存路径问题的线性整数规划模型，并分析了可行性条件。根据问题特征，设计了双层遗传算法进行求解：上层算法求解再订货点和最大库存量，下层算法求解每辆卡车的循环取货任务和路径，其中通过实验提前确定了可变超参数以保证解的质量同时减少计算时间，上下层算法重复迭代直至求得近似最优解。基于随机算例的数值实验结果表明，随着算例规模增长，双层遗传算法在求解质量和时间上均优于商业求解器CPLEX直接求解数学模型，该模型和算法可以为汽车制造商及第三方物流提供科学高效的零部件入厂物流的决策支持。

关键词：汽车零部件入厂物流库存路径整数规划双层遗传算法

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基于二型模糊逻辑控制的半挂车轨迹跟踪研究

汽车工程 2025年第1期47卷 55-66页

作者：陈鹏蔡英凤原海波陈龙孙晓强江苏大学汽车工程研究院镇江212013

自动驾驶商用半挂车可以显著提升干线物流效率。然而半挂商用车是典型的欠驱动系统,在大曲率运动工况下难以同时兼顾牵引车和挂车的横向轨迹跟踪精度。随着车辆速度和负载的提升,挂车质心转移及载荷转移加剧,对铰接处产生更强烈的不确... 详细信息

自动驾驶商用半挂车可以显著提升干线物流效率。然而半挂商用车是典型的欠驱动系统,在大曲率运动工况下难以同时兼顾牵引车和挂车的横向轨迹跟踪精度。随着车辆速度和负载的提升,挂车质心转移及载荷转移加剧,对铰接处产生更强烈的不确定性影响,造成挂车与牵引车之间行驶轨迹的偏差进一步加大,增加了轨迹跟踪难度,影响了行驶安全性。为提高半挂商用车牵引车与挂车的横向安全性,本文提出一种基于二型模糊控制的鲁棒路径跟踪策略。首先,在MATLAB/Simulink中建立了半挂车辆的7自由度动力学模型,精确模拟牵引车与挂车的横-纵向运动动力学特性。其次,利用二型模糊逻辑控制理论中输入隶属度函数对系统不确定性的覆盖特性,设计了同时调控牵引车和挂车横向轨迹跟踪精度的二型模糊控制器。为提高不确定因素影响下横向轨迹跟踪控制的精度,降低控制器设计难度,采用粒子群优化算法对二型模糊控制器的输入隶属度函数参数进行优化。最后,利用MATLAB/Simulink与TruckSim的联合仿真平台,分别在不同车速和负载条件下进行车辆轨迹跟踪的仿真,以验证本文提出的控制策略,并与一型模糊控制和预瞄控制结果进行对比。结果表明:在双移线这种轨迹曲率发生变化的工况下,本文提出的二型模糊控制器对牵引车和挂车的横向轨迹跟踪精度有明显提升。

关键词：自动驾驶半挂车轨迹跟踪二型模糊逻辑控制

基于小波域隐马尔可夫树的焊缝图像去噪方法研究

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焊接技术 2025年第2期54卷 127-130页

作者：宋涛张柏诚王春雷姜正鹤核工业理化工程研究院激光技术研究所天津300181

针对机器视觉中CCD相机在PVD真空腔体焊缝拍照后图像噪声严重、并且传统算法去噪不明显的现象,提出了一种基于小波域隐马尔可夫树的图像去噪算法。该算法首先将图像等二维信号转换到小波域以使得时频关系更加明显,之后用隐状态下的高斯... 详细信息

针对机器视觉中CCD相机在PVD真空腔体焊缝拍照后图像噪声严重、并且传统算法去噪不明显的现象,提出了一种基于小波域隐马尔可夫树的图像去噪算法。该算法首先将图像等二维信号转换到小波域以使得时频关系更加明显,之后用隐状态下的高斯混合密度构造每个系数的边缘密度概率函数,然后匹配隐马尔可夫树模型得到小波系数的关系,最后将马尔可夫的最大期望值算法应用于真空腔体焊缝图像,经过小波重建得到去噪后的图像。结果表明,小波域隐马尔可夫树在图像去噪中有较明显的效果,比小波软阈值法的峰值信噪比(PSNR)高7%左右,重建后的图像在信噪比和视觉效果上都有较大改进,更加适合PVD真空腔体焊缝图像去噪。

关键词：小波变换隐马尔可夫树(HMT) 高斯密度模型焊接过程检测图像去噪

高频高压电极测温薄膜温度传感器的研制与应用

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中国计量 2025年第1期 82-86,89页

作者：霍海林常蕾朱昱李雪松房健核工业理化工程研究院北京长城计量测试技术研究所

针对电子束物理气相沉积(EB-PVD)系统高压带电极板的温度准确测量技术难题,文章结合EB-PVD系统中电极性能的需求研制模拟电极,设计了一种适用于高压电极测温的新型薄膜温度传感器,利用磁控溅射技术进行传感器镀制,利用表面温度校验仪进... 详细信息

针对电子束物理气相沉积(EB-PVD)系统高压带电极板的温度准确测量技术难题,文章结合EB-PVD系统中电极性能的需求研制模拟电极,设计了一种适用于高压电极测温的新型薄膜温度传感器,利用磁控溅射技术进行传感器镀制,利用表面温度校验仪进行传感器标定。试验验证表明:薄膜温度传感器可用于高压电极温度的精确测量,最优测量精度MPE为±1.8℃,为高压电极测温提供了一个新的技术手段。

关键词：计量学电子束物理气相沉积 EB-PVD 电极薄膜温度传感器

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三氧化铀氢还原工艺尾气过滤装置的研制

化学工程与装备 2025年第1期 84-86+102页

作者：丁丁于震赵刚李元奎核工业理化工程研究院粒子输运与富集技术全国重点实验室

三氧化铀氢还原工艺尾气中含有大量氧化物粉末及水蒸气等，若使用常规过滤装置处理，会出现水蒸气冷凝堵塞滤芯的情况，影响过滤设备的使用寿命及氢还原工艺的正常开展，需要研制适用于水蒸气环境的过滤装置。通过在常规过滤装置的基础... 详细信息

三氧化铀氢还原工艺尾气中含有大量氧化物粉末及水蒸气等，若使用常规过滤装置处理，会出现水蒸气冷凝堵塞滤芯的情况，影响过滤设备的使用寿命及氢还原工艺的正常开展，需要研制适用于水蒸气环境的过滤装置。通过在常规过滤装置的基础上，选择耐高温过滤器，增加开合式的加热装置，对装置的尺寸、壁厚、反吹功能进行了设计计算，使过滤装置能够实现高水气浓度含尘尾气的有效气固分离及收集，保障了三氧化铀氢还原工艺的正常开展。

关键词：氢还原三氧化铀尾气过滤