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ITO薄膜的制备以及性能的研究

功能材料 2011年第B04期42卷 306-309页

作者：董科研周明王静静吴小麟高传玉江苏大学江苏省光子制造科学技术重点实验室江苏镇江212013

在室温条件下通过直流磁控溅射法在普通玻璃基体上制备了光电性能优良的ITO薄膜。靶材为ITO陶瓷靶,其中In2O3与SnO2的质量比为9∶1。运用UV-2550紫外可见光光度计测量样品的透光率,采用SZT-2四探针测试仪测量样品表面的电阻率,用扫描电... 详细信息

在室温条件下通过直流磁控溅射法在普通玻璃基体上制备了光电性能优良的ITO薄膜。靶材为ITO陶瓷靶,其中In2O3与SnO2的质量比为9∶1。运用UV-2550紫外可见光光度计测量样品的透光率,采用SZT-2四探针测试仪测量样品表面的电阻率,用扫描电镜(SEM)对样品进行表征。研究了溅射压强、溅射功率等参数对薄膜光电性能的影响。研究表明,ITO薄膜的电阻率随着溅射功率的增大而减小,在溅射功率为110W时ITO薄膜的透光率有相对好的数值。溅射压强为1.0Pa时既能保持ITO薄膜低的电阻率又能保证高的透光率。

关键词： ITO 透光率电阻率直流磁控溅射

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静电纺丝制备纳米纤维和纳米颗粒

功能材料 2011年第B04期42卷 318-319,324页

作者：王静静周明董科研李琛高传玉江苏大学江苏省光子制造科学技术重点实验室江苏镇江212013

利用静电纺丝方法制备聚乙烯砒咯烷酮(PVP)纳米纤维,研究了电纺溶液浓度、电压对PVP超细纤维的影响。证明了在一定范围内,纤维丝的直径随着浓度的增加越来越大,而随着电压的增加越来越小。同时制备了PVP/TiO2纳米纤维。采取高温和激光... 详细信息

利用静电纺丝方法制备聚乙烯砒咯烷酮(PVP)纳米纤维,研究了电纺溶液浓度、电压对PVP超细纤维的影响。证明了在一定范围内,纤维丝的直径随着浓度的增加越来越大,而随着电压的增加越来越小。同时制备了PVP/TiO2纳米纤维。采取高温和激光处理两种方法对复合纳米纤维进行烧结,用扫描电镜对其形貌进行表征。发现高温烧结后,TiO2颗粒发生严重的团聚。激光扫描后得到了分布均匀的TiO2颗粒,只有小部分的团聚。

关键词：静电纺丝 PVP TiO2

飞秒激光刻蚀氧化锆表面微纳结构及其润湿与抗菌性能

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表面技术 2022年第9期51卷 359-370页

作者：任乃飞宋佳佳李保家黄立静李志祥辛志铎江苏大学机械工程学院江苏镇江212013 江苏大学光子制造科学技术中心江苏省重点实验室江苏镇江212013 江苏大学材料科学与工程学院江苏镇江212013 江苏大学微纳光电子与太赫兹技术研究院江苏镇江212013

目的构筑氧化锆表面微纳结构,提高表面疏水性能。方法用飞秒激光在氧化锆表面刻蚀网格结构,随后用硬脂酸修饰所得表面,系统研究了激光能量密度、激光扫描速度对氧化锆表面形貌及润湿性的影响,分析不同处理条件下氧化锆的表面形貌和润湿... 详细信息

目的构筑氧化锆表面微纳结构,提高表面疏水性能。方法用飞秒激光在氧化锆表面刻蚀网格结构,随后用硬脂酸修饰所得表面,系统研究了激光能量密度、激光扫描速度对氧化锆表面形貌及润湿性的影响,分析不同处理条件下氧化锆的表面形貌和润湿性,通过润湿模型进一步揭示润湿性转变内在机理。进一步通过在饱和大肠杆菌溶液中浸泡的试验,对不同处理条件下氧化锆表面的抗菌性能进行了测试和分析。结果在9.6 J/cm^(2)的过高能量密度以及10 mm/s的过小扫描速度下会导致氧化锆表面过度烧蚀,破坏表面微结构,不利于提高表面疏水性。发现激光纹理化氧化锆的最佳参数为激光能量密度8.3 J/cm^(2),扫描速度20 mm/s,制备的微凸起结构为表面覆盖大量纳米结构的周期性锥状阵列,凹槽的平均宽度和平均深度分别为(27.598±1.376)μm和(33.825±0.559)μm,此时表面粗糙度最大为9.556μm,随着表面粗糙度的增加,微纳复合结构可以截留更多的空气,减少固液接触面积,表面具有最大的水接触角为(163.9±1.5)°,最小的水滚动角为(4.3±0.8)°。平板菌落计数法测定结果显示,此时硬脂酸修饰的激光纹理化氧化锆超疏水表面的抗菌率最高,为(89.1±3.6)%。结论采用飞秒激光刻蚀结合硬脂酸修饰的方法,通过激光参数优化,可在氧化锆表面产生微纳复合结构,增加其表面粗糙度,从而制备得到疏水甚至超疏水的氧化锆表面,超疏水氧化锆表面截留的空气层对大肠杆菌的黏附具有很好的抑制作用,表现出明显的抗菌性,有望扩展氧化锆在牙科领域的应用。

关键词：氧化锆飞秒激光化学修饰微纳结构润湿性抗菌性

激光处理对Ti6Al4V焊缝表面应力状况的影响

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北京航空航天大学学报 2007年第7期33卷 869-872页

作者：鲁金忠张永康钱小明任旭东江苏大学江苏省光子制造科学与技术重点实验室镇江212013

激光冲击强化是利用高功率密度（GW/cm2）、短脉冲（ns量级）激光束辐射金属时产生高强度冲击波在金属材料或零件表层形成数百兆帕的残余应力,从而改善金属材料性能的一项新技术.利用Nd：glass重复率激光和机械喷丸分别对Ti6Al4V钛合金... 详细信息

激光冲击强化是利用高功率密度（GW/cm2）、短脉冲（ns量级）激光束辐射金属时产生高强度冲击波在金属材料或零件表层形成数百兆帕的残余应力,从而改善金属材料性能的一项新技术.利用Nd：glass重复率激光和机械喷丸分别对Ti6Al4V钛合金电子束焊缝进行了冲击强化处理,研究了激光冲击处理和激光冲击＋机械喷丸两种不同处理工艺对电子束焊缝残余应力的影响.试验结果表明,两种处理方式都明显改善Ti6Al4V钛合金电子束焊缝的残余压应力,尤其激光冲击＋机械喷丸工艺表面残余应力改变明显,而且在次表面层残余应力随着深度的增加而增大,最大残余应力出现在距表面20～30 μm左右.

关键词：激光冲击强化机械喷丸残余应力 Ti6Al4V电子束焊缝

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激光复合处理K24超合金表面残余应力

吉林大学学报（工学版） 2008年第2期38卷 309-313页

作者：鲁金忠张永康顾韡孔德军冯爱新江苏大学江苏省光子制造科学与技术重点实验室江苏镇江212013

利用激光冲击技术对经激光淬火形成的K24超合金先进行了复合处理,用X-350A型X射线应力仪测定了激光复合处理区的残余应力,同时分析了复合处理区在500℃回火处理工艺后的残余应力变化规律,并对K24超合金复合处理区疲劳寿命的影响进行了... 详细信息

利用激光冲击技术对经激光淬火形成的K24超合金先进行了复合处理,用X-350A型X射线应力仪测定了激光复合处理区的残余应力,同时分析了复合处理区在500℃回火处理工艺后的残余应力变化规律,并对K24超合金复合处理区疲劳寿命的影响进行了研究。结果表明,激光冲击处理K24超合金淬火区后的残余压应力为600 MPa以上,经500℃回火处理81、6 h后残余应力仍然大于基体的残余压应力,其回火稳定性较好,有利于提高K24超合金的疲劳寿命。

关键词：光电子学与激光技术 K24超合金激光复合处理残余应力回火处理疲劳寿命

螺栓拧紧过程中工况对复合材料连接结构夹紧力的影响

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复合材料学报 2022年第2期39卷 812-822页

作者：蔡跃波安鲁陵王楚凡岳烜德杨浩然南京航空航天大学江苏省精密与微细制造技术重点实验室南京210016

针对复合材料结构螺栓连接,拧紧工况的不同会改变端面和螺纹间的摩擦系数,从而影响到扭矩系数,使夹紧力随拧紧力矩变化的趋势十分复杂。首先对螺栓连接过程进行理论分析,得到了夹紧力和复合应力状态下螺栓屈服夹紧力的表达式。然后以某... 详细信息

针对复合材料结构螺栓连接,拧紧工况的不同会改变端面和螺纹间的摩擦系数,从而影响到扭矩系数,使夹紧力随拧紧力矩变化的趋势十分复杂。首先对螺栓连接过程进行理论分析,得到了夹紧力和复合应力状态下螺栓屈服夹紧力的表达式。然后以某型号螺栓为对象进行试验研究,在规定的目标预紧力下,分别测得了不同润滑条件、垫圈条件和拧紧速度下的拧紧曲线。试验结果表明,在螺栓整个拧紧过程中,不同的润滑条件、垫圈条件和拧紧速度对夹紧力和拧紧力矩曲线的离散度、达到相同大小夹紧力时需要的拧紧力矩、夹紧力随拧紧力矩的变化趋势都有一定程度的影响。通过上述工况下螺栓拧紧中的夹紧力研究,可为复合材料构件螺栓连接结构及拧紧工艺设计的精准化提供一定参考和依据。

关键词：复合材料螺栓拧紧过程拧紧工况摩擦系数扭矩系数夹紧力

基于三维理论的TC4ELI钛合金疲劳裂纹扩展研究

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船舶力学 2022年第9期26卷 1354-1362页

作者：吴连生于培师韦朋余郭鑫赵军华王连江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室江苏无锡214122 中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

TC4ELI钛合金以其优异的力学和抗腐蚀性能广泛应用于深海耐压结构。在深海交变载荷作用下,钛合金结构的初始微缺陷易发生疲劳扩展,进而会导致灾难性破坏。因此,耐压结构逐渐采用损伤容限设计理念来保证安全。然而,传统的二维损伤容限设... 详细信息

TC4ELI钛合金以其优异的力学和抗腐蚀性能广泛应用于深海耐压结构。在深海交变载荷作用下,钛合金结构的初始微缺陷易发生疲劳扩展,进而会导致灾难性破坏。因此,耐压结构逐渐采用损伤容限设计理念来保证安全。然而,传统的二维损伤容限设计理念过于保守,不利于三维深海耐压结构的轻量化设计。本文对TC4ELI钛合金的疲劳裂纹扩展进行了系统研究,发现在二维理论框架内材料的裂纹扩展速率依赖于试件厚度和应力比。而基于三维断裂理论,同种材料裂纹扩展速率与厚度和应力比无关。在此基础上,将得到的材料常数用于裂纹扩展模拟,实现了不同试件厚度和载荷下的疲劳寿命与裂纹尺寸的准确预测。

关键词：钛合金损伤容限三维裂纹扩展模拟

基于滤波反馈宽带平坦混沌信号的快速物理随机比特产生

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物理学报 2022年第22期71卷 126-133页

作者：刘远袁冀扬周心雨谷双全周沛穆鹏华李念强光电科学与工程学院苏州纳米科技协同创新中心苏州大学苏州215006 江苏省先进光学制造技术重点实验室教育部/江苏省现代光学技术重点实验室苏州大学苏州215006 光电信息科学技术学院烟台大学烟台264005

本文提出并实验证明了一种利用具有单滤波器光反馈的半导体激光器产生带宽增强混沌信号的方案.为了获得高品质的混沌信号,方案中讨论了滤波器失谐频率和反馈功率等关键参数对混沌信号带宽和平坦度的影响.结果表明,通过选择合适的参数,... 详细信息

本文提出并实验证明了一种利用具有单滤波器光反馈的半导体激光器产生带宽增强混沌信号的方案.为了获得高品质的混沌信号,方案中讨论了滤波器失谐频率和反馈功率等关键参数对混沌信号带宽和平坦度的影响.结果表明,通过选择合适的参数,可以获得带宽为24.4 GHz、平坦度为5.7 dB的混沌信号.将这种混沌信号作为熵源,采用8位模数转换采样量化和多位最低有效位异或提取处理实现了320 Gbit/s的随机比特生成并采用国际公认的随机数行业测试标准(NIST SP 800-22)来检验产生的序列,结果表明,通过单滤波器光反馈半导体激光器后处理的混沌熵源所获取的随机数序列具有均匀的分布特性,可以成功通过NIST SP 800-22的全部测试.

关键词：半导体激光器混沌滤波反馈随机数

超声振动辅助激光退火对FTO薄膜光电性能的影响

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无机材料学报 2017年第10期32卷 1083-1088页

作者：任乃飞曹海迪黄立静李保家祖伟江苏大学机械工程学院镇江212013 江苏大学光子制造科学技术中心江苏省重点实验室镇江212013 江苏大学材料科学与工程学院镇江212013

在激光退火处理掺氟二氧化锡(FTO)透明导电薄膜过程中引入超声振动,研究了超声振动辅助激光退火对FTO薄膜晶体结构、表面形貌和光电性能的影响。结果表明:与未施加超声振动时相比,该方法可使薄膜上下位移而引起激光聚焦状态发生连续变化... 详细信息

在激光退火处理掺氟二氧化锡(FTO)透明导电薄膜过程中引入超声振动,研究了超声振动辅助激光退火对FTO薄膜晶体结构、表面形貌和光电性能的影响。结果表明:与未施加超声振动时相比,该方法可使薄膜上下位移而引起激光聚焦状态发生连续变化,由此保证薄膜处于最佳退火范围内,同时还可使薄膜表面激光熔融区域的颗粒被振动分散,由此抑制颗粒团聚,提高颗粒分布的均匀性和致密度,最终有效地改善薄膜的光电性能。当振动功率为300 W时,薄膜表面结构最为均匀、致密和平整,此时光电性能达到最佳,它在400~800 nm波段的平均透光率为84.7%,方块电阻为9.0?/。

关键词：掺氟二氧化锡(FTO) 超声振动激光退火光电性能