中国电子科技集团公司第二十六研究所, 重庆 400060
该文仿真设计了一种高频压电复合材料球形换能器, 利用COMSOL软件建立了有限元模型, 计算了换能器的声辐射特性, 分析了不同压电陶瓷材料、不同基元尺寸对换能器声辐射特性的影响。仿真分析结果表明, 球形高频换能器具有高频、宽带及可全向辐射声波等特性, 能广泛应用于水声探测与成像发射换能器及其阵列。
压电复合陶瓷材料 球形 全向 高频换能器 piezoelectric composite ceramic materials spherical sharp omnidirectional radiation high frequency transducer
1 中国电子科技集团公司第二十六研究所, 重庆 400060
2 西安电子科技大学 微电子学院, 陕西 西安 710071
针对高温超声检测技术的应用需求, 该文研究了基于钪酸铋-钛酸铅(BS-PT)基高温压电陶瓷材料的高温超声换能器。利用PiezoCAD器件仿真软件设计并制作了一款1 MHz的高温压电超声换能器, 且在200 ℃下对该器件的电学和声学性能进行了测试和分析。结果表明, 随着测试温度的升高, 换能器的脉冲回波幅值虽略有降低, 但其中心频率、带宽变化不明显, 带宽仍保持在20%左右。该文设计并制备的BS-PT基高温压电超声换能器可以在200 ℃环境中正常稳定工作。
钪酸铋-钛酸铅(BS-PT) 压电陶瓷 高温 超声换能器 BiScO3-PbTiO3(BS-PT) piezoelectric ceramics high temperature ultrasonic transducer
山西大学 物理电子工程学院,山西 太原 030006
本文基于原子-腔复合系统,通过对单次穿过内腔原子的耦合场的调控,实现了在原子共振中心附近,腔透射峰由单暗态向双暗态的转换,即当行波耦合场被驻波代替时,在原子共振中心,单暗态极子峰消失,同时在共振中心两侧会对称出现双暗态极子峰。理论上,结合内腔原子的吸收特性及热原子表现出的多普勒效应,得出速度不为0的原子是导致产生双暗态峰的主要诱因。实验上,通过额外引入一束反向传输的相干泵浦光,使双暗态信号放大8倍左右,有效地提高了隔离比。在此基础上,利用方波脉冲对反向耦合场的调制,实现在单一空间通道上3个不同频率信道(Δp=0,±δ)的高效光控全光开关,该结论可应用于光学二极管及量子逻辑门运算。
全光开关 单暗态 双暗态 多普勒频移 电磁诱导透明 all optical switching single-dark state double-dark state Doppler shift electromagnetically induced transparency
1 江苏大学机械工程学院, 江苏 镇江 212013
2 江苏科技大学材料科学与工程学院, 江苏 镇江 212013
3 浙江省水利水电装备表面工程技术研究重点实验室, 浙江 杭州 310012
为提高6061铝合金的焊缝质量,采用纳秒脉冲激光预处理6061铝合金表面,利用扫描电子显微镜观察其表面形貌,研究了不同激光参数下氧元素的线、面含量及分布;为了验证清洗效果,进行了焊接实验。结果表明:最优的激光预处理参数为:激光功率15 W,清洗5次。在最优的加工参数下,表面氧元素的质量分数为3.23%,氧主要分布在光斑搭接处,铝合金焊缝平滑均匀,无明显的缺陷存在;激光预处理后,铝合金表面的氧元素含量越低,焊缝质量越高;分布于光斑周围的少量氧元素不影响焊接效果。
激光技术 激光清洗 面能谱 焊缝质量 6061铝合金 氧化膜
江苏科技大学 材料科学与工程学院, 镇江 212003
为了研究稀土元素CeO2对激光熔覆涂层性能的影响, 以45#钢为基体、Ni60和Ni60+CeO2粉末为熔覆材料, 采用激光熔覆多道搭接工艺制备了含不同含量稀土氧化物的熔覆层。通过对熔覆层着色探伤、显微组织观察、显微硬度测定的试验, 分析不同含量的稀土氧化物对熔覆层表面裂纹数量、显微组织、硬度的影响规律。结果表明,CeO2的最佳掺杂质量分数为0.004; 适量稀土元素CeO2的掺杂, 可使熔覆涂层裂纹数量减少, 熔覆层的显微组织更加均匀而细小;熔覆涂层表面显微硬度远高于基体, 维氏硬度是基体的3.6倍, 搭接区域硬度值是基体的3倍左右。这表明稀土元素的添加可以抑制裂纹、细化晶粒, 并在一定程度上提高熔覆层硬度。
激光技术 裂纹 激光熔覆 稀土元素 显微组织 显微硬度 laser technique crack laser cladding rare earth element microstructure microhardness
1 江苏科技大学材料科学与工程学院, 江苏 镇江 212003
2 上海工程技术大学材料工程学院, 上海 201620
利用纯铜、纯银、纯钨、纯钒、纯钽和纯钼等不同金属材料作为填充金属, 采用预置中间层的方法, 进行了304不锈钢(304 SS)与铌的激光焊接试验。结果表明, 在被选择的填充金属中, 铜和银作为中间层可以实现304 SS与铌的焊接, 前者接头强度最高, 强度峰值达到250 MPa, 是最优填充金属; 随着铜层厚度的增加, 铜层对于Fe2Nb的阻碍作用增强, 接头强度提高, 但是铜层厚度不能过大。
激光技术 激光焊 铌 304不锈钢 中间层 接头强度 中国激光
2017, 44(11): 1102005
1 江苏科技大学材料科学与工程学院, 江苏 镇江 212003
2 南京宝色股份公司, 江苏 南京 211178
为了满足工业生产中提出的结构轻量化要求, 采用IPG光纤激光器对薄板T型接头进行了激光穿透焊试验, 通过改变激光穿透焊工艺参数, 研究不同热输入对焊接接头显微组织及接头尺寸变形量的影响, 并对接头显微硬度进行了测试和分析。结果表明, 随着热输入的增加, 焊缝熔深增大, 焊缝及热影响区晶粒尺寸增加, 焊缝内马氏体的含量减少, 焊缝及热影响区内显微硬度呈下降趋势; 焊缝组织为马氏体和上贝氏体, 粗晶区为贝氏体和少量马氏体, 细晶区为粒状贝氏体和珠光体; 焊缝及热影响区的显微硬度值均高于母材。
激光技术 激光焊接 激光穿透焊 T型接头 laser technique laser welding laser penetrate on welding T-joints
1 江苏科技大学 材料科学与工程学院, 江苏 镇江 212003
2 上海交通大学 材料科学与工程学院, 上海 200240
采用大功率半导体激光熔覆和重熔的工艺在低碳钢表面制备Ni-Fe-B-Si-Nb合金非晶复合涂层，并对所得涂层进行了纳米压痕性能测试。研究结果表明，当激光熔覆时激光功率为0.8 kW，熔覆速度为0.36 m/min，送粉速度为12 g/min，重熔时激光功率为3.5 kW，熔覆速度为8 m/min，在低碳钢表面成功制备了Ni40.8Fe27.2B18Si10Nb4非晶复合涂层，涂层主要由非晶相和NbC颗粒相组成。纳米压痕测试结果表明经激光重熔后所得非晶复合涂层的显微硬度和弹性模量远远大于未重熔的熔覆层，并且也大于同成分大块非晶。
激光熔覆 激光重熔 非晶涂层 纳米压痕 laser cladding laser remelting amorphous coating nano-indentation 强激光与粒子束
2014, 26(3): 031016
1 西安应用光学研究所， 陕西 西安 710065
2 北京北方车辆集团公司， 北京 100072
为提高车载光电系统的作用距离，设计了一种升降式桅杆，采取液压驱动和机械传动相结合的复合传动形式，桅杆采用方形结构，长宽比控制在1∶20之内，采用硬铝合金材料，壁厚不小于3mm，桅杆最大升起高度10m，升起或降下时间1min，最大负重200kg。分析了桅杆的载荷能力、抗风特性和振动特性，给出了一种无滑环发条式收线装置，适合桅杆上下多路光电信号和电源电压传输。
升降桅杆 光电系统 载荷能力 走线方式 extensible mast E-O system loading capacity take-up mode
