1 1.中国科学院 理化技术研究所, 低温重点实验室, 北京 100190
2 2.齐鲁中科光物理与工程技术研究院, 济南 250000
陶瓷粉体的批次稳定性是陶瓷制品生产商最关心的核心指标, 却又长期无据可依。本研究以燃烧合成的氮化硅粉体为样本, 量化评价不同批次生产的氮化硅粉体的相似程度。首先构建了涵盖静态理化指标、动态流动性指标的粉体性能评价参数体系, 进而测试得到在该参数体系中氮化硅粉体的全部性能数据, 随后对所得性能数据分别采用余弦相似度法和欧氏距离法进行计算, 得到了粉体性能一致性评价数据。结果表明, 基于该参数体系的余弦相似度和欧氏距离均能反映批次粉体间的相似程度, 量化显示出不同批次粉体的差异, 两种方法的计算结果相互验证。对判定为不相似的粉体, 追溯工艺流程中的差异找到了控制氮化硅粉体一致性的关键环节—原料硅粉; 对判定为高度相似的粉体划分为同类, 为不同批次氮化硅粉体的类别划分提供了量化依据。该工作建立的“粉体性能一致性评价体系”为氮化硅粉体产品质量的批次稳定性(性能一致性)提供了有效的评价手段和量化依据。
一致性评价 氮化硅粉体 余弦相似度 欧氏距离 consistency evaluation silicon nitride powders cosine similarity Euclidean distance
1 河海大学力学与材料学院，南京 211100
2 中国长江电力股份有限公司，宜昌 443000
3 浙江省水利河口研究院，杭州 310020
为研究新型水泥基材料本征传感器，本文制备了二维过渡金属碳/氮化物(MXene)水泥基复合材料。利用四电极法测试复合材料的电阻率变化，研究MXene掺量、湿度、温度对电阻率的影响，并通过扫描电子显微镜(SEM)观察复合材料的微观形貌。结果表明：MXene水泥基复合材料电阻率随MXene掺量的变化符合渗流理论，相对含水量的增加和环境温度的升高均会降低其电阻率，在多次升降温循环后复合材料仍具有良好的温敏性能。SEM测试表明MXene水泥基复合材料的电阻率主要由MXene导电网络的分布和接触情况决定。
水泥基复合材料 电阻率 导电网络 相对含水量 温度 MXene MXene cement-based composites electrical resistivity conductive network relative water content temperature
1 西南石油大学新能源与材料学院, 四川 成都 610500
2 西南石油大学机电工程学院, 四川 成都 610500
3 四川泸天化弘旭工程建设有限公司, 四川 泸州 646000
4 国家知识产权局专利局专利审查协作四川中心, 四川 成都 610500
5 中国特种设备检测研究院, 北京 100029
采用ANSYS对中厚板铝合金的激光-MIG复合焊接过程进行数值模拟, 分析激光-MIG复合焊接过程中温度场、残余应力及焊接变形的分布情况。结果发现, 由于工件表面与内部的散热速度差异, 温度场呈现中间高、周围低、以焊缝为中轴线的椭圆形分布。随着焊接的进行, 工件的等效应力在不断增大, 焊接过程中工件两侧出现＞300 MPa的高应力区; 随着工件的冷却, 工件两侧刚性固定面的应力集中开始不断消退, 且高应力区在工件冷却后消失。工件完全冷却后, 高应力区域主要集中分布在焊缝周围, 最高值可达175 MPa, 工件两侧应力分布较为均匀, 在125~130 MPa范围内。焊后工件总变形呈现以焊缝为中轴线的椭圆形分布, 焊缝两侧单位变形量最高可达0.19, 焊缝部位单位变形量为0.09。
激光-MIG复合焊 有限元分析 铝合金 应力 变形 laser-MIG hybrid welding finite element analysis aluminum alloy stress deformation
1 1.中国科学院 理化技术研究所, 低温重点实验室, 北京 100190
2 2.中国科学院大学 材料与光电研究中心, 北京 100049
Si3N4陶瓷因兼具优异的力学和热学性能, 成为第三代半导体陶瓷基板的首选材料之一。本研究以7种不同离子半径的稀土氧化物(RE2O3, RE=Sc、Lu、Yb、Y、Gd、Nd、La)与非氧化物(MgSiN2)作复合烧结助剂, 通过热压烧结和退火热处理制备了高强、高热导Si3N4陶瓷, 并系统研究了复合烧结助剂中RE2O3种类对Si3N4陶瓷物相组成、微结构、力学性能和热导率的影响规律。热压后Si3N4陶瓷力学性能优越, 其中添加Nd2O3-MgSiN2的样品弯曲强度达到(1115±49) MPa。退火处理后Si3N4陶瓷的热导率得到大幅提升, 呈现出随稀土离子半径减小而逐渐增大的规律, 其中添加Sc2O3-MgSiN2的样品退火后的热导率从54.7 W·m-1·K-1提升至80.7 W·m-1·K-1, 提升了47.6%。该结果表明, 相较于国际上通用的Y2O3-MgSiN2和Yb2O3-MgSiN2烧结助剂组合, Sc2O3-MgSiN2有望成为制备高强度、高热导Si3N4陶瓷的新型复合助剂。
氮化硅 复合烧结助剂 退火处理 热导率 silicon nitride composite sintering additives annealing thermal conductivity
1 国网陕西省电力有限公司电力科学研究院, 西安 710100
2 国网(西安)环保技术中心有限公司, 西安 710100
3 国网陕西省电力有限公司, 西安 710048
4 国网陕西省电力有限公司渭南供电公司, 渭南 714000
5 国家电网有限公司, 北京 100031
本文采用传统固相反应法, 成功制备了新型无铅弛豫铁电陶瓷(1-x)［0.9BaTiO3-0.1Bi(Mg0.25Ta0.5)O3］-xBi0.5Na0.5TiO3。结果表明, 较高居里温度的Bi0.5Na0.5TiO3的引入, 使得材料体系中建立了更多的以Bi-O耦合为主的极性纳米区域, 弥补了因Bi(Mg0.25Ta0.5)O3的加入导致的宏观极化强度的减少, 提高了材料的饱和极化强度, 实现了较高储能密度的同时具有更好的温度稳定性。在245 kV/cm电场强度下, x=0.2样品的储能密度约为4.01 J/cm3, 储能效率约为84.86%, 同时该组分在20~170 ℃储能密度的变化率小于5%, 储能效率的变化率小于6%, 表现出优异的温度稳定性。
无铅 弛豫铁电体 能量存储 BaTiO3基陶瓷 储能效率 温度稳定性 lead free relaxor ferroelectric energy storage BaTiO3 based ceramics energy storage efficiency temperature stability
1 吉林农业大学信息技术学院, 吉林 长春 130118
2 长春理工大学光电工程学院, 吉林 长春 130022
3 长春工业大学计算机科学与工程学院, 吉林 长春 130012
4 北京振兴计量测试研究所, 北京 100074
为了实现对被伪装网覆盖的被测目标进行有效探测, 提高目标识别系统的反伪装能力, 设计了基于电光和磁光双调制的目标识别系统。 系统由起偏器、 电光调制电路、 磁光调制电路、 检偏器、 光电探测器等组成。 推导了基于电光调制与磁光调制组合形成的调制函数, 并在矢量分析的基础上, 计算了电光调制参数δ与磁光调制参数θ对回波光强函数的影响。 实验以边长1 m的正方形钢板为测试目标, 与两种常用伪装网配合在不同背景环境中进行反伪装目标探测。 对不同偏振角条件下的回波光强响应电压进行了测试与分析。 结果显示, 目标与伪装网均存在明显的响应峰值, 但由于目标位置及角度不同峰峰值位置有所不同, 而背景不存在较强的响应值。 故在整个磁光调制周期内, 可以获得响应电压极值信号, 从而识别伪装目标。 对不同波长条件下的回波光强响应电压进行测试可知, 光源波长的改变对回波峰峰值与背景噪声具有一定的影响, 从而可以通过适当的调节光源波长实现提高目标图像信噪比的目的。 总之, 该系统在目标有伪装网覆盖的条件下仍能较好地区分目标及背景, 具有很好地反伪能力。
目标识别 双调制 伪装网 偏振角度 Target recognition Dual modulation Camouflage nets Polarization angle 光谱学与光谱分析
2017, 37(4): 1174
1 吉林东光精密机械厂,长春 130103
2 中国人民解放军陆军装甲兵军事代表局驻长春地区军事代表室,长春 130033
首先根据客户提出的要求,对小型无人机载物镜的光学指标参数进行了计算,从而得到物镜的光学设计指标,然后依据指标设计了一款焦距为52.5 mm、相对孔径为F/2、视场角为12°、奈奎斯特频率为286 lp/mm的可见光波段折射式小型无人机物镜,接收器件选用单个像元尺寸为1.75 μm的CMOS器件,采用“小像差互补理念”降低了光学系统的公差灵敏度,然后对设计结果进行了公差分析。公差分析结果表明很好的满足了光学设计指标要求。
无人机物镜 光学设计 公差分析 objective on unmanned aerial vehicle (UAV) optical design tolerance analysis
1 中国科学院西安光学精密机械研究所, 陕西 西安 710119
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
基于瞬变光辐射目标的时空特性, 提出了一种基于模板的光辐射目标检测与定位方法。 该方法采用加权平均法进行背景估计, 并利用Robinson滤波器对残差图像进行二次滤波, 有效降低了交叉投影法生 成的模板数量。结合瞬变光辐射目标在空间上的局部特性和时间上的瞬时特性, 对备选模板进行了多级假设检验。 最后利用模板提取了目标区域, 求得了目标重心。实验证明, 该方法能够以较高精度对多个目标进行定位。
目标定位 瞬变光辐射 交叉投影 模板 质心 target location transient optical signal cross projection template centroid
1 中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西 西安 710119
2 中国科学院研究生院， 北京 100039
光电探测器前置放大电路设计的好坏会直接影响整个检测系统的信噪比。为了提高对微 弱光信号的检测精度，使用低噪声光电二极管和运算放大器，并选择光电二极管工作在光伏模式，设计出了 光电探测器的低噪声前置放大电路。通过采用超前校正方法对由光电二极管结电容及运算放大器输入电容 引起的相移进行补偿，克服了光电二极管寄生参数引起的转换电路的不稳定性。给出了在设计低噪声光电检测 电路时对光电器件及前置放大器等元器件的相关参数进行选择的依据。
瞬变光 光电检测 光电二极管 前置运算放大器 transient light photoelectric detection photodiode preamplifier
1 吉林师范大学化学学院, 吉林 四平 136000
2 江苏大学化学化工学院, 江苏 镇江 212013
3 河北大学化学与环境科学学院, 河北 保定 071000
将离子液体应用于气浮溶剂浮选, 建立了一种分离/富集四环素类(tetracyclines, TCs)抗生素的新方法——离子液体气浮溶剂浮选。 最优化浮选条件为: 以1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(［Hmim］PF6)和乙酸乙酯(EA)的混合溶剂(φ=1/0.9)为浮选剂, 以Fe(Ⅲ)为捕集剂, pH值为7.6, 气体流速为40 mL?min-1, 浮选时间为50 min。 富集TCs-Fe(Ⅲ)配合物的［Hmim］PF6-EA相用荧光光谱法直接测定, 其线性回归方程为F=246.5c+4.32(c: μg?10 mL-1), 相关系数r=0.999 1。 实测了鱼塘表面水体和沉积物中四环素类抗生素的含量, 加标回收率达到94.2%～100.4%, RSD＜3.2%(n=5)。 红外光谱分析显示TCs-Fe(Ⅲ)配合物没有和离子液体发生反应, 离子液体在气浮溶剂浮选中只起到溶剂作用。 该方法适合于环境水样中痕量四环素类抗生素的分离/富集及分析。
离子液体 溶剂浮选 四环素 配合物 荧光法 Ionic liquids (ILs) Solvent sublation Tetracyclines (TCs) Fe(Ⅲ) Fe(Ⅲ) Complex compound Fluorescence spectrometry
