冯恩昊 1陈蓉 2,3邸士雄 4周占伟 5[ ... ]林鑫 2,3
作者单位
摘要
1 西安高压电器研究院股份有限公司,陕西 西安 710077
2 凝固技术国家重点实验室,陕西 西安 710072
3 金属高性能增材制造与创新设计工业和信息化部重点实验室,陕西 西安 710072
4 中国航发湖南动力机械研究所,湖南 株洲 412002
5 北京卫星制造厂有限公司,北京 100094
6 巴黎高科国立高等工艺技术学院MSMP实验室,法国巴黎 51000
激光增材制造过程中的快速冷却,导致成形零件一般具有较高的残余应力与亚稳态结构。因此,优化热处理工艺对提高成形零件的使用性能至关重要。研究了选区激光熔化(SLM)TC4钛合金经不同热处理(退火、固溶、固溶时效)后的显微组织演化规律及拉伸性能特征。在实验过程中,首先对致密度优良的SLM TC4钛合金进行了不同制度的热处理,再分别对不同状态的样块进行宏观和微观结构、力学性能及断口组织的表征。实验结果表明,沉积态的SLM TC4钛合金显微组织主要为粗大的β相柱状晶,柱状晶内部为大量的、细小的α′相针状马氏体和α相板条间少量的β相颗粒。退火态α′相针状马氏体分解,重新形核长大为α相和β相。固溶态α相发生粗化后呈短棒状。固溶时效处理样品时,其显微组织为呈弥散分布的较均匀的(α+β)相,其中α相粗化为板条状,β相分布在α相周围。沉积态SLM TC4钛合金的强度最大,延伸率最低。沉积态和热处理态SLM TC4钛合金均没有织构。沉积态SLM TC4钛合金的抗拉强度为1238.75 MPa、屈服强度为1080.00 MPa、断后延伸率为8.85%。综合分析得到,三种热处理态SLM TC4钛合金的抗拉强度、屈服强度均有所下降,而断后延伸率有所提高。SLM TC4钛合金分别经过三种热处理后,其断裂方式从沉积态的韧性-脆性混合断裂转变为韧性断裂。
激光技术 热处理 TC4合金 选区激光熔化 微观组织 力学性能 
中国激光
2024, 51(10): 1002321
陈容 1肖玲 2陆科 1罗驰 2[ ... ]崔伟 1
作者单位
摘要
1 模拟集成电路国家级重点实验室, 重庆 400060
2 中国电子科技集团公司第二十四研究所, 重庆 400060
A型号硅橡胶粘接在镀Ni管壳侧壁后存在开裂情况, 包括初始加工后胶点开裂、经历单次清洗后开裂, 以及经历随机振动等可靠性试验后开裂, 这会导致连接失效等一系列可靠性问题。文章针对A型号硅橡胶在镀Ni管壳侧壁引线加固时出现开裂的问题, 进行了引线粘接极限破坏力理论计算、不同胶点直径和粘胶间距的仿真, 以及等离子清洗提升表面能等研究。研究结果表明, 优化引线粘接结构并对镀Ni管壳进行等离子体清洗可以明显提升A型号硅橡胶在镀Ni管壳侧壁粘接的可靠性。相关研究结果可以用于A型号硅橡胶实际生产。
硅橡胶 镀Ni管壳 表面能 开裂 silica gel nickel-plated metallic package surface energy cracking 
微电子学
2023, 53(5): 938
作者单位
摘要
1 中科渝芯电子有限公司, 重庆 400060
2 集成电路与微系统全国重点实验室, 重庆 400060
3 中国电子科技集团公司第二十四研究所, 重庆 400060
相比于硅, SiC材料因具有宽禁带、高导热率、高击穿电压、高电子饱和漂移速率等优点而在耐高温、耐高压、耐大电流的高频大功率器件中得到了广泛应用。传统的引线键合是功率器件最常用的互连形式之一。然而, 引线键合固有的寄生电感和散热问题严重限制了SiC功率器件的性能。文章首先介绍了硅功率器件的低寄生电感和高效冷却互连技术, 然后对SiC功率器件互连技术的研究进行了综述。最后, 总结了SiC功率器件互连技术面临的挑战。
碳化硅 功率器件 封装 硅材料 SiC power device packaging Si material 
微电子学
2023, 53(3): 465
作者单位
摘要
1 联合微电子中心有限责任公司, 重庆 401332
2 电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室, 成都 610054
3 模拟集成电路国家级重点实验室, 重庆 400060
基于0.13 μm SiGe BiCMOS工艺,设计了一种线性驱动电路。该电路具有高速和大摆幅的优势,能线性驱动行波马赫-曾德尔调制器(TW-MZM),可满足光通信系统100 Gbit/s单通道的应用需求。驱动电路包括连续时间线性均衡(CTLE)电路、可变增益放大(VGA)电路和基于Cascode结构改进优化的输出级电路,实现了增益可调,且避免发生由较大输出摆幅导致的晶体管击穿。仿真结果表明,电路的-3 dB带宽为43 GHz,其增益在15~25 dB内可调。在56 Gbaud NRZ/PAM4的输入信号下,测得的眼图形状良好,差分输出摆幅峰-峰值达4 V,电路整体功耗为1.02 W,面积为0.33 mm2。
线性驱动电路 超高带宽 增益可调 大摆幅 linear driver ultra-high bandwidth adjustable gain large swing 
微电子学
2023, 53(2): 175
作者单位
摘要
绍兴文理学院, 绍兴 312000
In2Se3二维层状材料具有优异的光电、热电和铁电特性。目前In2Se3二维层状材料大部分通过对化学气相输运(CVT)法制备的块体In2Se3进行机械剥离获得, CVT法制备工艺复杂、制备时间长、成本高, 与之相比, 布里奇曼(B-S)法具有制备工艺简单、制备效率高、成本低的优势。为此, 本文对CVT法和B-S法制备的块体In2Se3分别进行了机械剥离, 并转移到SiO2/Si(111)基底, 获得了相应的二维层状In2Se3样品。同时利用原子力显微镜(AFM)、激光拉曼和X射线衍射(XRD)对两样品进行表面形貌、晶格振动谱和结晶质量的测量, 发现用B-S法制备、剥离的样品具有与CVT法制备、剥离样品几乎相同的表面原子级平整度和单晶结晶质量。本文为高质量二维层状In2Se3材料的获得提供了更为经济实用的途径。
二维层状材料 机械剥离 化学气相输运法 布里奇曼法 In2Se3 In2Se3 two-dimensional layered material mechanical exfoliation chemical vapor transport method Bridgman method 
人工晶体学报
2023, 52(10): 1787
作者单位
摘要
1 福州大学土木工程学院,福州 350116
2 福州市建筑科学研究院有限公司,福州 350003
采用含有不同氯盐(NaCl、CaCl2和MgCl2)的拌合用水制备超高性能混凝土(UHPC),通过线性极化法、交流阻抗法和循环极化法测试其内部钢筋钝化期内的电化学指标,研究了不同氯盐耦合作用下UHPC中钢筋致钝行为与演化规律。结果表明:3种不同氯盐体系下,UHPC中的钢筋均能钝化;UHPC基体电阻、钢筋钝化膜电阻和钢筋电荷转移电阻均随着水化龄期的发展而不断增大;相同Cl-浓度下,Ca盐引入一定程度上加大了钢筋腐蚀的可能性,而Mg盐引入一定程度上延缓了钢筋腐蚀进程;钢筋的点蚀敏感性随着Cl-浓度增大而增高;高Cl-浓度下,Na-Ca体系下钢筋的点蚀敏感性高于Na-Mg体系。
超高性能混凝土 氯盐 钢筋 线性极化 交流阻抗 循化极化 钝化行为 ultra-high performance concrete chloride salt steel bar linear polarization electrochemical impedance spectroscopy cyclic polarization passivation behavior 
硅酸盐学报
2023, 51(8): 1928
作者单位
摘要
1 福建师范大学光电与信息工程学院,医学光电科学与技术教育部重点实验室,福建省光子技术重点实验室,福建 福州 350117
2 福建省妇幼保健院辅助生殖中心,福建 福州 350001
全球成年男性的精子质量呈明显下降趋势。精子质量下降与男性不育虽并非线性关系,但显然与低生育力密切相关。辅助生殖技术针对不育男性精子水平低、形态和运动活力异常等常见问题,通过评估和筛选优质精子,提供了解决男性不育问题的主要技术方案。现有临床研究局限于精子形貌和活力等特征参数的筛选,缺乏针对精子DNA损伤情况的无损评筛手段。本文首先介绍了精子无损评筛技术在辅助生殖领域男科的应用需求以及显微拉曼光谱技术的基本原理,继而对基于拉曼光谱技术的精子研究进行了综述,综合分析探讨了精子的拉曼光谱检测和光谱特征,聚焦精子DNA损伤的拉曼光谱响应问题,最后讨论和展望了精子无损评筛技术的发展前景。
医用光学 拉曼光谱 精子 DNA损伤 评估筛选 统计分析 
中国激光
2023, 50(15): 1507202
作者单位
摘要
1 华南理工大学 机械与汽车工程学院,广东广州50640
2 广东科技学院,广东东莞53083
在微流控芯片中,微流体自驱动受限于微纳流道制造技术。因此,提出一种采用分布有锯齿状微尖端的金刚石刀轮滚压硬脆性芯片材料表面的微纳流道加工方法。通过实验研究,分析微纳流道成型机理,且研究工艺参数及材料性质的作用机制,并探究其自驱动微流变性能。结果表明:在一定的切深和气压下,刀轮微尖端处的材料接触面产生应力集中,当达到压痕间裂纹贯通值时,以远大于刀轮滚压速度在材料表面形成纳米流道,当超过材料强度极限时形成微米流道,且深宽比随着最大应力增大而增大。单晶碳化硅、蓝宝石和光学玻璃形成纳米流道的最大应力范围分别为266~750 MPa,256~600 MPa和74~150 MPa,其中,光学玻璃的纳米流道深宽比高达1.1,表面粗糙度低至1 nm。低硬度材料可生成高深宽比的纳米流道,而高断裂韧性的材料表面质量最高。此外,纳米流道能够以高至0.055 mm/s的速度和低至0.001 μm3/s的剂量自驱动微流体。
微纳流道 金刚石刀轮 单晶碳化硅 蓝宝石 光学玻璃 microchannel and nanochannel diamond cutter wheel 4H-SiC sapphire optical glass 
光学 精密工程
2023, 31(12): 1785
作者单位
摘要
国防科技大学 前沿交叉学科学院,长沙 410073
为实现脉冲驱动源的高储能密度和紧凑化,研制了一种以甘油为储能介质,具有中筒螺旋和内筒螺旋的高功率双螺旋Blumlein脉冲形成线(BPFL)。首先,综合绝缘稳定性和储能密度考虑,分别计算BPFL的外线和内线尺寸。利用增加中筒和内筒螺旋的方式增加输出脉宽和形成线阻抗,实现BPFL的紧凑化设计。其次,利用场路协同仿真软件计算形成线内的瞬态场位形变化,结合瞬态场分布分析电压波在形成线内的传输过程,给出外线和内线传输时延的仿真结果。在此基础上,对中筒螺旋匝数、内筒螺旋匝数,以及开关电感等影响输出波形质量的情况进行详细分析。最后,根据仿真优化结果搭建基于双螺旋BPFL的10 GW实验平台。利用脉冲变压器对BPFL充电600 kV,在10 Hz重频条件下运行10 s,于50 Ω负载上产生峰值电压712 kV、半高宽136 ns的准方波脉冲,单脉冲能量与BPFL体积比达到10.8 kJ/m3,脉冲平顶峰峰值抖动为3.8%,与仿真结果吻合度较高。
螺旋脉冲形成线 Blumlein脉冲形成线 甘油 长脉冲 脉冲功率技术 spiral pulse forming line Blumlein pulse forming line glycerol long pulse pulsed power technology 
强激光与粒子束
2023, 35(6): 065004
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Digital Manufacturing Equipment and Technology, School of Mechanical Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology, 1037 Luoyu Road, Wuhan, Hubei 430074, People’s Republic of China
2 Wuhan University of Technology, Wuhan, Hubei 430063, People’s Republic of China
3 School of Energy and Power Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, Hubei 430074, People’s Republic of China
4 College of Engineering, Swansea University, SA1 8EN Swansea, United Kingdom
5 State Key Laboratory of Material Processing and Die and Mould Technology, School of Materials Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, Hubei 430074, People’s Republic of China
Surface modification for micro-nanoparticles at the atomic and close-to-atomic scales is of great importance to enhance their performance in various applications, including high-volume battery, persistent luminescence, etc. Fluidized bed atomic layer deposition (FB-ALD) is a promising atomic-scale manufacturing technology that offers ultrathin films on large amounts of particulate materials. Nevertheless, nanoparticles tend to agglomerate due to the strong cohesive forces, which is much unfavorable to the film conformality and also hinders their real applications. In this paper, the particle fluidization process in an ultrasonic vibration-assisted FB-ALD reactor is numerically investigated from micro-scale to macro-scale through the multiscale computational fluid dynamics and discrete element method (CFD-DEM) modeling with experimental verification. Various vibration amplitudes and frequencies are investigated in terms of their effects on the fluid dynamics, distribution of particle velocity and solid volume fraction, as well as the size of agglomerates. Results show that the fluid turbulent kinetic energy, which is the key power source for the particles to obtain the kinetic energy for overcoming the interparticle agglomeration forces, can be strengthened obviously by the ultrasonic vibration. agglomerate size in the FB. This is bound to facilitate the heat transfer and precursor diffusion in the entire FB-ALD reactor and the agglomerates, which can largely shorten the coating time and improve the film conformality as well as precursor utilization. The simulation results also agree well with our battery experimental results, verifying the validity of the multiscale CFD-DEM model. This work has provided momentous guidance to the mass manufacturing of atomic-scale particle coating from lab-scale to industrial applications.
atomic scale manufacturing fluidized bed atomic layer deposition (FB-ALD) computational fluid dynamics and discrete element nanoparticle agglomerates ultrasonic vibration 
International Journal of Extreme Manufacturing
2022, 4(2): 025101

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