1 华中科技大学智能制造装备与技术全国重点实验室，湖北 武汉 430074
2 光谷实验室，湖北 武汉 430074
衍射场作为叠层衍射成像技术（ptychography）的重要约束，其信息的丰富度和准确性将直接影响重构质量。提出一种基于极大似然噪声估计的高动态范围（ML-HDR）叠层衍射成像方法，即在探测器线性响应假设下，构建复合高斯噪声模型，根据极大似然估计求解最优权重函数，由多张低动态范围衍射场合成高信噪比衍射场。对比了单次曝光、传统HDR和ML-HDR三种方法的重构质量。仿真和实验结果表明：相比单次曝光，ML-HDR能将动态范围拓宽8位，重构分辨率提升至2.83倍；相比传统HDR，ML-HDR能提高重构图像的均匀性和对比度，且无需额外标定硬件参数。
计算成像 叠层衍射成像术 高动态范围 相位恢复 极大似然估计 激光与光电子学进展
2024, 61(8): 0811011
大气与环境光学学报
2023, 18(3): 227
1 哈尔滨工业大学 材料科学与工程学院 特种陶瓷研究所
2 哈尔滨工业大学 先进结构功能一体化材料与绿色制造技术工信部重点实验室, 哈尔滨 150001
高熵陶瓷是一种新兴的近等摩尔多组元单相固溶体陶瓷材料, 特别是过渡金属碳化物、过渡金属硼化物等过渡金属非氧化物高熵陶瓷体系, 其具有超高硬度、低热导和抗腐蚀等优异的理化性能, 在航空航天、核能和高速切削加工等极端环境有着广阔的应用前景。目前, 高熵陶瓷材料研究尚处于起步阶段, 主要集中在成分设计、制备方法、单相形成能力和力学性能评价等方面, 设计依据和理论方面的研究还相对较少。本文从高熵效应和高熵合金出发, 综述了过渡金属非氧化物高熵陶瓷的制备、表征和理论研究进展, 同时介绍了部分相关的高熵陶瓷涂层研究现状, 总结并展望了非氧化物高熵陶瓷的未来前景和发展方向。
高熵陶瓷 非氧化物 制备工艺 显微组织 性能 综述 high-entropy ceramic non-oxide ceramic fabrication process microstructure performance review
1 中国矿业大学信息与控制工程学院, 江苏 徐州 221116
2 国家安全生产监督管理总局通信信息中心, 北京 100013
3 山西潞安环能股份有限公司常村煤矿自动化矿井办公室, 山西 长治 046102
扫描电镜(SEM)图像能够直观地显示微观世界。在SEM成像过程中,需要反复调整设备参数来保证图像的对比度,这个过程费时费力。提出一种基于多尺度的SEM图像对比度失真的无参考质量评价方法,指导成像参数的选择。首先,建立了SEM图像数据库,进行主观实验,得到相应的主观平均意见分数(MOS);然后,根据人类的视觉系统具有多尺度特性,提取图像不同尺度奇异值分解域相似度、频域和熵共10个特征,结合MOS值通过支持向量回归训练回归模型;最后,利用前述模型预测图像的质量分数。实验结果表明,本文方法与主观评价结果保持很高的一致性,其性能优于主流的全参考和无参考质量评价方法。
图像处理 图像质量评价 多尺度 扫描电镜 对比度失真 激光与光电子学进展
2018, 55(11): 111005
1 江苏省电力公司电力科学研究院, 南京211103
2 国家电网公司电能计量重点实验室, 南京211103
3 山东大学 控制科学与工程学院, 济南250061
基于GMM(超磁致伸缩材料)的FBG(光纤布拉格光栅)电流传感器具有光学电流传感器的优点。利用自行配制的环氧树脂胶将FBG与GMM封装为一体作为传感器探头, 通过增加偏置磁场改变传感器的静态工作点, 采用高频性能良好的铁氧体材料作为导磁回路, 约束交变电流产生的磁场并引导进入传感器探头, 进而将电流的变化转变成为FBG的波长变化, 通过FBG解调系统实现电流测量。通过实验对该传感器的静态和动态响应进行测试, 取得了良好的实验结果。
电流传感器 超磁致伸缩材料 光纤布拉格光栅 current sensor giant magnetostrictive material fiber Bragg grating
江苏省电力公司电力科学研究院, 江苏 南京 211103
针对多组分气体测量精度低、 交叉影响等问题, 建立了一种高精度多气体网络式在线检测系统。 系统中采用窄线宽激光器作为光源, 设计了新型长光程气室, 通过单一高频三角信号调制激光光谱, 利用谐波检测技术和光学时分、 空分复用技术相结合, 实现了三种气体(CO, CH4, C2H2)的同时多点高精度在线测量。 实验结果表明, 多气体浓度测量最大相对误差小于4%, 每种气体响应时间均小于15 s。 该系统多气体检测精度高、 响应时间快, 非常适合用于变压器绝缘油中多组分气体实时在线检测。
变压器多气体检测 光谱调制 谐波检测 长光程气室 Multi-component gas detection for power transforme Spectral modulation Harmonic detection Long-path cell 光谱学与光谱分析
2013, 33(12): 3326
1 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院, 哈尔滨 150001
2 福州大学材料科学与工程学院, 福州 350002
3 福州大学材料科学与工程学院, 福州 350002
激光熔覆Ni-Cr-B-Si-C合金涂层组织由块状CrB型硼碳化物,树枝状Cr7C3型碳化物,胞枝状γ-Ni固溶体以及共晶产物组成。依局部成份条件,形成γ-Ni＋M23C6共晶和γ-Ni＋镍硼化物共晶。熔覆过程的非平衡性质导致γ-Ni/Ni3B稳定凝固和γ-Ni/Ni2B亚稳定凝固并存。受快速凝固引起的热应力所致在Cr7C3和M23C6中发生高密度孪生。此外,涂层中存在非晶相,由非晶相包围的γ-Ni固溶体形成调制结构。
激光熔覆 Ni-Cr-B-Si-C合金 非晶相
1 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院, 哈尔滨 150001
2 福州大学材料科学与工程学院, 福州 750002
运用激光熔覆技术在45#钢表面制备了WCp增强Ni-Cr-B-Si-C复合涂层。含量为30vol-%WC典型涂层的XRD,SEM和TEM分析表明,WCp在熔覆的熔化阶段发生部分溶解和分解。激光熔体凝固时形成的微观组织由Ni+Ni3B共晶基体上分布的杆(或薄片)状α-W2C,块状β-W2C和四方形η1碳化物M6C相组成。这类碳化物主要含W,并含大量Cr。销-环式干滑动磨损试验表明,当WCp含量约为30vol-%时,磨损抗力最大。
激光熔覆 WCp/Ni合金涂层 显微组织 磨损
1 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨 150001
2 北京理工大学,北京 100081
运用激光熔覆技术在AISI1045钢表面制备了30vol-% SiCp/Ni-Cr-B-Si-C涂层。SEM和TEM观察分析表明：SiCp在熔覆过程中完全溶解；涂层结合区组织为共晶结构；涂层组织由初生石墨球G,分布在γ-Ni固溶体枝晶中的M23(C,B)6细小网状树枝晶以及少量Ni+Ni3(B,Si)层片状共晶组成；Si在Ni固溶体中的固溶度显著增大,高达14.41wt-%；M23(C,B)6含有高密度堆垛层错；Ni3(B,Si)相具有长周期结构。
激光熔覆 SiCp/Ni合金涂层 微观组织
哈尔滨工业大学金属材料与工艺系, 哈尔滨 150001
在45钢表面用激光束熔覆了TiNp/镍基合金复合耐磨涂层，对涂层的组织和滑动磨损性能进行了分析，并讨论了不同激光工艺参数下涂层稀释度的变化情况。熔覆层由TiN颗粒、γ-Ni初晶以及γ-NI+(Fe，Cr)23(CB)6共晶构成。初晶γ-Ni中观察到高密度的位错，共晶化合物(Fe，Cr)23(CB)6中出现了大量的层错亚结构，这些特征均使得涂层中的基体相得到了强化。在激光熔覆过程中硬质相TiN颗粒边缘发生了部分溶解，冷却过程中重新凝固的TiN以细小枝晶状独立形核析出。复合涂层中由于TiN颗粒的存在使得涂层硬度显著提高，在摩擦系数不明显变大的前提下耐磨性提高了3倍。
TiN颗粒 激光熔覆 耐磨涂层
