为了研究激光熔覆过程中的稀释效应,模拟了不同扫描速度下单道激光熔覆304不锈钢过程中的温度场,并依据材料的熔点计算出稀释率。在27SiMn钢表面上进行了激光熔覆实验,测量了单道熔覆层横截面的高度和宽度以及热影响区的深度,并计算出稀释率。分析了熔覆层中不同区域的元素组成,测量了显微硬度。结果表明,数值模拟和实验得到的稀释率变化趋势基本一致,均随着扫描速度的增大而逐渐减小;扫描速度越大,熔覆层中元素的稀释效应越小,熔覆层中越靠近基体的区域,元素的稀释现象越明显;熔覆层到基体的显微硬度呈低-高-低的三台阶式分布,且随着扫描速度的增大,高硬度区的宽度逐渐变小。

在27SiMn钢表面通过预置送粉方法得到了激光熔覆层,并对熔覆层进行了热处理。分析了热处理前后试样的显微组织、相结构、拉伸性能、断口形貌和显微硬度,获得了较优的热处理工艺参数。结果表明,热处理工艺可细化熔覆层的晶粒,使熔覆层的显微组织更加致密;热处理工艺可以改善材料的塑性和韧性,增大材料的抗拉强度,减小材料的显微硬度。在最优热处理工艺下,试样的晶粒均匀、细小且拉伸性能优异。

针对液压支架立柱易出现点蚀、磨损等问题, 采用激光熔覆技术在液压支架立柱母材27SiMn钢表面制备了铁基合金熔覆层, 并分析了熔覆后试样的显微组织、显微硬度、磨损率以及磨损形貌。结果表明, 熔覆层和基体之间实现了良好的冶金结合, 熔覆层的上部的组织较为致密, 晶粒细小, 中部和底部主要是具有典型定向凝固特征的柱状晶, 晶粒较为粗大。熔覆层、热影响区以及基体材料的显微硬度逐渐减小, 显微硬度曲线呈台阶状分布。在定载荷情况下, 随着摩擦速度的增大, 试样的磨损率先增大后减小; 在定转速情况下, 试样的磨损率随着载荷的增加呈现缓增到激增的趋势。熔覆层的磨损形貌表明其磨损机制主要是磨粒磨损、粘着磨损和剥落磨损。

针对InAlAs/InGaAs InP基 HEMTs提出了一种16参数小信号拓扑结构.拓扑结构中引入栅源电阻(Rgs)表征短栅沟间距引起的栅泄漏电流效应.另外还引入输出跨导(gds)和漏延迟(τds)描述漏端电压对沟道电流的影响以及漏源电容(Cds)引起的相位变化,从而提高了S22参数拟合精度.外围寄生参数通过open和short拓扑结构计算得出,本征部分利用去除外围寄生参数后的Y参数计算得出,最终模型参数值经过优化以达到最佳拟合状态而确定.结果表明,s参数和频率特性的仿真值与测试数据拟合程度很好,Rgs和τds的引入降低了模型误差.准确合适的InP基HEMTs小信号模型对于高频电路设计非常重要.

从描述F-P型半导体光放大器（FPSOA）腔内光强Iav与输入光强Iin、输出光强Iout之间关系的方程组出发, 证明了Iin是Iav的单值函数。将Iin近似表示为Iav的三阶泰勒级数, 则Iin对Iav的导数可以表示为一个关于变量Iav的一元二次方程。进一步地, 从理论上论证了只有当该一元二次方程具有两个实数根时, FPSOA才处于双稳工作区。这样, FPSOA双稳现象的必要条件在数学上可以表示为该一元二次方程的判别式大于0。数值实验与解析结果吻合得很好。该研究结果对于具有类似结构器件的双稳现象研究具有一定的参考价值。

碳量子点的光致发光性质不仅决定于尺寸还依赖于它的表面态，因此通过在碳量子点表面掺杂或嫁接不同元素与基团有望调节它的荧光发射行为。为了研究多种元素掺杂对碳量子点发光性质的影响，本文以对氨基苯磺酸为原料，通过水热法一步合成了氮、硫共掺杂的碳量子点。实验结果表明: 制备的碳量子点尺寸分布均匀，氮、硫分别以氨基和磺酸基团的形式存在于碳量子点的表面。与已有的报道不同，碳量子点展现出了非激发波长依赖的蓝光发射行为，三价铁离子可有效猝灭其荧光，铁离子浓度在0~10-3 mol·L-1范围内与碳量子点的荧光猝灭程度呈现良好的线性关系，检出限约为10-7 mol·L-1。制备的碳量子点对三价铁离子具有高选择性、高灵敏性以及较好的抗干扰能力，能作为三价铁离子检测的传感器。

基于自主研发的InP基高电子迁移率晶体管工艺设计并制作了一款W波段单级低噪声放大单片毫米波集成电路.共源共栅拓扑结构和共面波导工艺保证了该低噪声放大器紧凑的面积和高的增益，其芯片面积为900 μm × 975 μm，84 ~100 GHz频率范围内增益大于10 dB，95 GHz处小信号增益达到最大值为15.2 dB.根据调查对比，该单级放大电路芯片具有最高的单级增益和相对高的增益面积比.另外，该放大电路芯片在87.5 GHz处噪声系数为4.3 dB，88.8 GHz处饱和输出功率为8.03 dBm.该低噪声放大器芯片的成功研制对于构建一个W波段信号接收前端具有重要的借鉴意义.