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电弧增材制造T形件连接节点力学性能研究

中国有色金属学报 2024年第4期34卷 1190-1200页

作者：张博叶俊刘念武林晓阳王震汤慧萍浙江理工大学建筑工程学院杭州310018 浙江大学建筑工程学院杭州310058 浙江大学平衡建筑研究中心杭州310058 浙大城市学院工程学院杭州310015

电弧增材制造(WAAM)技术在结构工程领域有着广泛的应用前景,具有生产效率高、设备成本低、材料利用率高和环境可持续性等优点。为了探究WAAM碳钢T形件连接节点的力学性能,设计一系列共12组由WAAM碳钢T形件、高强钢(HSS)T形件和高强螺栓... 详细信息

电弧增材制造(WAAM)技术在结构工程领域有着广泛的应用前景,具有生产效率高、设备成本低、材料利用率高和环境可持续性等优点。为了探究WAAM碳钢T形件连接节点的力学性能,设计一系列共12组由WAAM碳钢T形件、高强钢(HSS)T形件和高强螺栓组成的连接节点试件,通过试验研究螺栓线位置与螺栓排列方式对试件初始刚度、破坏模式及极限承载力的影响。采用三维激光扫描技术测量WAAM碳钢T形件相关几何参数,采用数字图像相关技术(DIC)辅助测量了T形件连接节点在加载过程中的位移响应。结果表明:WAAM碳钢T形件具有较好的力学性能,当螺栓线与腹板翼缘连接处距离减小时,试件的初始刚度与极限承载力均呈上升趋势,而失效模式均为预期的翼缘破坏,且螺栓未发生断裂。通过对比试验结果和现有设计规程计算结果,对相关计算方法的适用性与准确性进行评估,发现现有设计方法高估了试件的初始刚度,对破坏模式的预测较为准确,但对极限承载力的预测偏保守。最后,对已有计算模型进行修正,修正后的计算模型对连接节点极限承载力的预测效果较好。

关键词：电弧增材制造 T形件连接节点初始刚度破坏模式极限承载力

等离激元纳米晶玻璃的研究进展以及非线性光学应用

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硅酸盐学报 2024年第8期52卷 2517-2526页

作者：万子轩徐建肖卫强刘小峰浙江大学材料科学与工程学院杭州310027 浙江中烟工业有限责任公司杭州310024

玻璃作为应用最广的光学材料,其性质不仅取决于其本身的化学组成,还可以通过向其中引入不同性质的纳米晶进行调控。当玻璃中引入贵金属等离激元纳米晶后,由于局域表面等离激元共振(LSPR)效应,会使得玻璃出现鲜艳的颜色。本文综述了各种... 详细信息

玻璃作为应用最广的光学材料,其性质不仅取决于其本身的化学组成,还可以通过向其中引入不同性质的纳米晶进行调控。当玻璃中引入贵金属等离激元纳米晶后,由于局域表面等离激元共振(LSPR)效应,会使得玻璃出现鲜艳的颜色。本文综述了各种含有贵金属、非贵金属等离激元纳米晶玻璃的光学性质及其制备方法,还讨论了近年来等离激元纳米晶玻璃在非线性光学以及超快光子学领域的应用。最后简要总结了等离激元纳米晶复合玻璃的研究现状以及潜在的发展方向。

关键词：微晶玻璃等离激元非线性光学

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等离激元纳米材料的光致发光(特邀)

激光与光电子学进展 2024年第3期61卷 113-122页

作者：刘小峰王林邱建荣浙江大学材料科学与工程学院浙江杭州310027 浙江大学现代光学仪器国家重点实验室浙江杭州310027

等离激元纳米材料的光致发光已经成为等离激元的一个基本性质。近20年来,这一现象在各种不同结构、不同材料的等离激元材料中被观察到。本文简要介绍了等离激元光致发光的实验研究进展,重点讨论了目前所提出的等离激元光致发光中的几种... 详细信息

等离激元纳米材料的光致发光已经成为等离激元的一个基本性质。近20年来,这一现象在各种不同结构、不同材料的等离激元材料中被观察到。本文简要介绍了等离激元光致发光的实验研究进展,重点讨论了目前所提出的等离激元光致发光中的几种代表类型,并对这些不同类型的光致发光的光物理过程进行了简要的分析。在此基础上,本文介绍了近年来等离激元材料光致发光在传感、生物成像等领域的前沿应用。最后,本文简要总结了等离激元材料光致发光的研究进展和所面临的问题,并对这一光物理过程以及未来的研究方向进行总结和展望。

关键词：等离激元光致发光跃迁纳米材料

甲脒铅溴钙钛矿纳米晶的瞬态吸收与温度依赖光致发光

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发光学报 2024年第10期45卷 1587-1597页

作者：王亚娟赵军伟季丰民王芳刘威宁波工程学院材料与化学工程学院浙江宁波315211 浙江农林大学光机电工程学院浙江杭州311300

甲脒铅溴钙钛矿纳米晶(FAPbBr_(3) NCs)因其在光电应用中的卓越性能而受到广泛关注。使用铵作为配体对钙钛矿纳米晶进行有效表面钝化被证明是提高器件性能的有效方法。本文使用配体辅助再沉淀技术制备了两种不同胺配体(长链油胺和短链己... 详细信息

甲脒铅溴钙钛矿纳米晶(FAPbBr_(3) NCs)因其在光电应用中的卓越性能而受到广泛关注。使用铵作为配体对钙钛矿纳米晶进行有效表面钝化被证明是提高器件性能的有效方法。本文使用配体辅助再沉淀技术制备了两种不同胺配体(长链油胺和短链己胺)的FAPbBr_(3) NCs,通过瞬态吸收光谱和时间分辨光致发光研究它们的激发态载流子动力学。结果显示,油胺配体的NCs具有更长的载流子寿命与较慢的载流子弛豫动力学,表明长链油胺能有效钝化表面缺陷,促进辐射复合。通过稳态光致发光光谱实验研究了FAPbBr_(3) NCs的温度依赖性,结果表明随着温度升高,激子-声子耦合增强,线宽和发射峰的光子能量增加,确定了长链油胺配体FAPbBr_(3) NCs中的激子结合能约为62.9 meV及纵向光学声子能量约为30.5 meV。研究结果证实了胺配体在调控FAPbBr_(3) NCs光学性能方面的作用,为高性能光电器件的设计提供了重要的指导意义。

关键词：钙钛矿纳米晶瞬态吸收飞秒激光激发载流子动力学

变厚度CFRP超声缺陷自动成像的相关性算法研究

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振动与冲击 2024年第12期43卷 232-240页

作者：王涛邓婉欣王海军俞慈君浙江大学机械工程学院杭州310058 浙江大学计算机科学与技术学院浙江310058 浙江大学工程师学院杭州310058

针对变厚度碳纤维增强聚合物复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)超声缺陷成像工序繁琐的问题,提出了一种基于相关性的自动成像算法。试验预埋夹杂缺陷,使用超声相控阵检测获取数据,首先依据离散序列互相关理论,对不同厚度C... 详细信息

针对变厚度碳纤维增强聚合物复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)超声缺陷成像工序繁琐的问题,提出了一种基于相关性的自动成像算法。试验预埋夹杂缺陷,使用超声相控阵检测获取数据,首先依据离散序列互相关理论,对不同厚度CFRP的超声A扫描信号进行底波时移处理,之后利用自相关理论从无缺陷区域生成必要的参考信号。通过相关计算结果,利用欧氏距离区分缺陷信号和非缺陷信号,并依据欧式距离进行颜色编码绘图。最后通过基于机器视觉以及Hough圆变换的边缘检测算法来对缺陷尺寸进行统计测量,总体均值误差率小于7%,最大误差率为16.25%,最小误差率为0.25%。结果表明该算法可广泛应用于变厚度CFRP自动化超声检测。

关键词：变厚度复合材料超声检测时移自相关

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溶胀法制备荧光微球研究进展

发光学报 2024年第7期45卷 1058-1067页

作者：陈红建袁玉文凌世生陈东乔旭升董余兵樊先平浙江理工大学材料科学与工程学院浙江杭州310018 浙江大学材料科学与工程学院硅材料国家重点实验室浙江杭州310027 杭州安旭生物科技有限公司浙江杭州310011

溶胀法作为一种可调控性强、操作简单、实用性高的制备荧光微球的方法而被广泛应用。本文综述了利用溶胀法制备荧光微球的研究进展,阐述了溶胀法制备荧光微球的基本原理和步骤。进一步综述了溶胀过程中影响微球性能的常见因素,例如聚合... 详细信息

溶胀法作为一种可调控性强、操作简单、实用性高的制备荧光微球的方法而被广泛应用。本文综述了利用溶胀法制备荧光微球的研究进展,阐述了溶胀法制备荧光微球的基本原理和步骤。进一步综述了溶胀过程中影响微球性能的常见因素,例如聚合物基质、荧光物质、溶胀剂的种类等,总结了溶胀法调控优化荧光微球的改进策略,对溶胀法制备荧光微球的应用前景进行了展望。

关键词：溶胀法荧光微球研究进展发光增强

氧化镍空穴材料在Ⅱ-Ⅵ族量子点电致发光器件中的应用进展

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材料导报 2024年第14期38卷 1-8页

作者：林坚张松林王悦安孙浩聂钰昌陈德睢苏州科技大学材料科学与工程学院江苏苏州215009 浙江大学化学系浙江省激发态材料合成与应用重点实验室杭州310027

鉴于高效发光的Ⅱ-Ⅵ族量子点(Ⅱ-ⅥQD)电致发光(EL)器件已达到基本的商用需求,器件长期性能(寿命)受到了更多的重视。Ⅱ-ⅥQD EL器件中PEDOT:PSS材料易吸湿、易腐蚀ITO电极,这对器件寿命及商业应用潜力存在负面影响。采用高稳定性的Ni... 详细信息

鉴于高效发光的Ⅱ-Ⅵ族量子点(Ⅱ-ⅥQD)电致发光(EL)器件已达到基本的商用需求,器件长期性能(寿命)受到了更多的重视。Ⅱ-ⅥQD EL器件中PEDOT:PSS材料易吸湿、易腐蚀ITO电极,这对器件寿命及商业应用潜力存在负面影响。采用高稳定性的NiO代替PEDOT:PSS可避免材料对器件稳定性产生影响。本文系统综述了NiO空穴材料在Ⅱ-ⅥQD EL器件中的研究进展,重点归纳了NiO薄膜的不同制备方法、掺杂和界面特性对器件性能的影响,最后对基于金属氧化物空穴功能层的Ⅱ-ⅥQD EL器件的研究趋势进行了展望,以期为制备在材料与器件层面稳定、高效的电致发光器件提供借鉴。

关键词：氧化镍 p型半导体量子点电致发光掺杂表面修饰

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面向工业5.0的人机协作增材制造

机械工程学报 2024年第3期60卷 238-253页

作者：蒋周明矩熊异王柏村南方科技大学系统设计与智能制造学院深圳518055 浙江大学机械工程学院杭州310058

工业5.0是一种以价值驱动的新兴制造模式,其中人本智造是核心理念之一。然而,目前人本智造研究主要聚焦于系统层级,针对增材制造等特定工艺应用的研究仍然较少,因此亟需明晰相关科学问题与关键挑战。基于人-信息-物理系统的理论体系,提... 详细信息

工业5.0是一种以价值驱动的新兴制造模式,其中人本智造是核心理念之一。然而,目前人本智造研究主要聚焦于系统层级,针对增材制造等特定工艺应用的研究仍然较少,因此亟需明晰相关科学问题与关键挑战。基于人-信息-物理系统的理论体系,提出了面向工业5.0的人机协作增材制造参考框架,建立产品-经济-生态三层次模型,并结合增材制造技术的内在特点和功能演进阐释了人机协作增材制造的基本概念。围绕产品开发流程,讨论了关键使能技术,包括万物互联、人工智能、数字孪生、扩展现实、智能材料等。最后,探讨了人机协作增材制造在产品层、经济层、生态层中的典型应用,包括个性化产品设计、交互式制造、面向工艺链的人机协作、众创式设计、分布式制造和节能减排等。该框架旨在研究人机协作增材制造,通过发展人-信息-物理系统理论,首次系统地阐述了其核心概念、关键技术和典型场景,以推动增材制造向人机协作的工业5.0范式转变,更好地满足用户个性化需求。

关键词：人机协作增材制造人-信息-物理系统工业5.0 人本智造

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层状复合钛合金增材制造研究进展及发展趋势

中国有色金属学报 2024年第7期34卷 2173-2187页

作者：关慰勉梁新增刘艳梅关峰刘标刘嘉斌沈阳飞机工业(集团)有限公司沈阳110850 浙江大学材料科学与工程学院杭州310058

层状复合钛合金是由不同种钛合金制成的、成分和组织性能逐层变化的先进材料,能够发挥多种钛合金的性能。层状复合金属的结构设计是保证成形性能和满足服役需求的前提。增材制造相比传统制造技术,具有设计灵活便捷、试制周期短、可成形... 详细信息

层状复合钛合金是由不同种钛合金制成的、成分和组织性能逐层变化的先进材料,能够发挥多种钛合金的性能。层状复合金属的结构设计是保证成形性能和满足服役需求的前提。增材制造相比传统制造技术,具有设计灵活便捷、试制周期短、可成形复杂结构等优势,在层状复合钛合金研制领域应用广泛。本文介绍了层状金属直接过渡、成分过渡和阻挡层过渡结构设计方法,综述了几种增材技术研制层状复合钛合金,包括激光定向能量沉积、电弧熔丝增材制造和电子束熔丝增材制造的研究进展。围绕过渡区组织性能优化、热处理制度建立、残余应力控制和失效机制判据等方面,展望增材制造层状复合钛合金未来的发展方向。

关键词：层状复合结构钛合金增材制造结构设计过渡层