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oe1(光电查) - 科学论文

92 条数据
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  • 薄膜中二维裂纹图案化的原位X射线衍射分析

    摘要： 本研究通过结合可控双轴变形、X射线衍射和数字图像相关技术的实验装置，研究了加载路径对Kapton基底上镍薄膜多裂纹形成的影响。样品沿十字形试样轴线依次进行单轴等双轴加载或复杂路径加载直至10%应变。前者形成随机分布的泥裂图案，后者则产生方格状的罗马砖纹样。原位X射线衍射实验表明，多裂纹过程中薄膜内的应力场明显依赖于加载路径。通过联合分析应力状态与X射线衍射峰线宽，我们揭示了各加载路径下裂纹萌生与增殖对应的力学区间。此外，在平面应力空间中，泥裂图案形成过程的薄膜应力演化比罗马砖纹样更为平缓。

    关键词： 同步辐射、机械性能、柔性基底、裂纹

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 通过焊后热处理（PWHT）优化不锈钢AISI316与低碳钢AISI1018异种接头激光焊接工艺参数以实现力学性能最大化

    摘要： 本研究采用基于田口方法的灰色关联分析法，对奥氏体不锈钢(AISI316)与低碳钢(AISI1018)材料的激光焊接工艺参数进行了优化。使用3.5kW扩散冷却板条CO2激光器，通过改变激光功率、焊接速度和焦点距离进行对接接头试验。综合考虑抗拉强度和显微硬度等响应指标后，得出最优参数组合为：激光功率2600W、焊接速度1.5m/min、焦点距离20mm。通过灰色关联分析获得的优化参数响应已通过实验验证。随后采用拉伸试验、显微硬度测试、弯曲试验、光学显微镜、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)，研究了焊后热处理(860°C和960°C)对最优焊接接头焊缝区力学性能、微观组织和化学成分的影响。结果表明：经焊后热处理的优化焊接接头具有良好力学性能，在960°C时获得最佳抗拉强度475.112MPa。由于碳化铬的消除和晶粒尺寸的减小，与860°C相比，960°C热处理样品表现出更高的耐腐蚀性。

    关键词： 冶金性能、激光焊接、机械性能、异种金属、焊后热处理、GRA

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 沉积压力、氮含量和衬底温度对太阳能热应用中纳米复合Al-Si-N硬质涂层光学与力学性能的影响

    摘要： 采用直流磁控溅射法在不同工艺参数下沉积了硬质且光学透明的Al-Si-N纳米复合薄膜。这些参数对影响薄膜力学和光学性能的薄膜特性具有显著作用。氮含量或压力、沉积压力及基片温度会强烈影响相形成过程，进而控制涂层的硬度和光学透明度。硬度测量值介于18至30吉帕之间。通过改变沉积过程中腔室内的氮压，可将带隙调节在3.8-4.2电子伏特范围内。根据溅射条件不同，薄膜在紫外和可见光区域显示出(0-80)%的透光率。

    关键词： 机械性能、光学涂层、纳米复合硬质涂层

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 采用连续与脉冲气体流磁控溅射法制备的TiO2薄膜理化性质比较

    摘要： 本文对比了采用连续与脉冲气体流磁控溅射法制备的TiO?薄膜。通过多种测量技术分析了沉积二氧化钛涂层的结构、表面、光学及力学性能。研究发现，采用气体脉冲沉积的薄膜具有纳米晶金红石结构，而非连续气体流沉积获得的纤维状锐钛矿结构。两种方法制备的TiO?薄膜在可见光波段均具有透光性，但脉冲气体技术沉积的涂层具有更高的折射率和堆积密度。气体脉冲的应用提升了所制TiO?薄膜的硬度和耐划伤性。

    关键词： 光学性能、耐划伤性、薄膜、气体脉冲磁控溅射、微观结构、硬度、表面性能、机械性能、二氧化钛

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 调节可拉伸聚合物半导体的交联剂结晶度

    摘要： 已证实共轭聚合物的交联是提升其弹性性能的有效策略，可制备适用于塑料电子学的可变形半导体。尽管学界对聚合物基体获得良好成膜延展性的结构要求已有广泛研究，但迄今尚未有工作聚焦这些交联添加剂的结构设计或化学特性的相关性。本研究在基于全氟苯基叠氮化物的交联剂烷基主链中引入氨基甲酸酯基团和叔碳原子，以探究交联剂结晶度对聚合物形貌（进而影响力学与电学性能）的重要性。含氨基甲酸酯基团氢键作用的线性交联剂易在聚合物网络中发生相分离与重结晶，形成阻碍聚合物薄膜应变分布的交联域；而带有叔碳支链的交联剂则因优异的混溶性，在聚合物共混物中形成均匀交联网络，断裂应变提升达4倍。此外，在完全可拉伸有机场效应晶体管中，实现了高达ε=100%时稳定的0.2 cm2 V?1 s?1空穴迁移率，以及经2000次ε=25%循环后仍保持0.1 cm2 V?1 s?1的稳定空穴迁移率。

    关键词： 交联、可变形半导体、交联剂结晶度、电学性能、聚合物形貌、弹性性能、塑料电子学、共轭聚合物、机械性能

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 利用激光冲击平整法制造无轮廓铜箔

    摘要： 铜箔是印刷电路板的关键材料，在电路导电及电子元件互连中起着重要作用。当高频信号在粗糙铜箔导线中传输时，由于趋肤效应会导致导体电阻、线路损耗和信号损失增加。为降低趋肤效应的负面影响并提升铜箔性能，研究提出采用激光冲击平整（LSF）方法制备无轮廓高性能铜箔。结果表明：在脉冲能量0.25焦耳、重叠率25%的工艺参数下，可实现大面积无轮廓铜箔的最佳平整效果，其表面粗糙度从52.1纳米降至17.2纳米，降幅达67.0%。通过透射电镜对平整前后铜箔微观结构表征发现，无轮廓铜箔具有更高的位错密度和少量变形孪晶。纳米压痕、微拉伸及电化学腐蚀测试最终证实，LSF工艺显著提升了铜箔的力学性能与耐腐蚀性。该技术可成功制备适用于超高频信号通信和印刷电路板制造等新兴领域的大面积高性能无轮廓铜箔。

    关键词： 耐腐蚀性、机械性能、扁平化变形机制、微观结构、激光冲击扁平化、无轮廓铜箔

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 选择性激光熔化诱导的Ti-6Al-4V八面体桁架点阵材料缺陷实验与数值研究：材料微观结构与形貌变化的影响

    摘要： 增材制造技术的显著进步推动了具有超越传统固体力学性能的结构化材料设计。然而，这类材料的实际制备往往会产生工艺诱导缺陷，可能损害其力学与功能性能。本研究通过实验与数值模拟相结合的方法，探究了选择性激光熔融成形的Ti-6Al-4V八面体桁架晶格材料中存在的制造缺陷。我们在特定位置和取向上实验表征了四类制造缺陷（包括表面缺陷、微观结构缺陷、形貌缺陷及材料性能缺陷）。针对已表征的缺陷，采用原子力显微镜与微计算机断层扫描技术组合对材料性能缺陷和形貌缺陷进行统计量化，进而建立包含单个缺陷及其组合的代表性模型。这些模型用于评估对制造缺陷的敏感性。随后通过调节缺陷幅值扩展研究，阐明设计缺陷幅度对晶格材料力学性能的影响机制。

    关键词： 机械性能、八面体桁架晶格、增材制造、缺陷、Ti-6Al-4V合金、选择性激光熔化

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 12毫米和15毫米厚结构钢的激光-电弧复合焊接

    摘要： 高功率激光凭借小孔模式对厚度超过10毫米的板材焊接具有显著效果。高强度激光束产生的蒸汽空腔可提供优异的熔深穿透能力。由于焊缝几何形态狭窄深邃，易出现高硬度和焊接缺陷问题。这些缺陷源于小孔稳定性不足。实验采用16千瓦圆盘激光器对12至15毫米厚度的对接接头板材进行单道焊接，发现根部驼峰是主要缺陷且在较宽工艺参数范围内持续存在。叠加电弧源可能因熔池流速加快而加剧根部驼峰与塌陷现象。通过平衡特定电弧参数及其他工艺条件可有效抑制驼峰缺陷，同时发现较低焊接速度（<1.2米/分钟）配合较低激光功率（<13千瓦）更有利于抑制驼峰形成。相比等离子切割试样，机加工坡口能提供更稳定的根部质量与完整性。较高热输入量（>0.80千焦/毫米）的焊接可使硬度值保持在325HV以下，焊缝在-50°C环境下仍保持良好夏比冲击韧性（>50焦耳）及优异抗拉强度。

    关键词： 机械性能、韧性、厚钢板、混合焊接、高强度钢、激光焊接

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 加工参数对选区激光熔化制备的316L钢力学及疲劳性能的影响

    摘要： 选择性激光熔化工艺涉及多个对疲劳寿命不利的因素。选择最佳加工参数至关重要，以避免因裂纹萌生机制导致早期失效的内部孔隙。表面状态（尤其是高粗糙度值）也可能是裂纹萌生的关键因素。在工业应用中，零件可能未经过完全机加工就投入使用，因此必须研究表面状态的影响。本研究首先聚焦于通过SLM工艺寻找生产低孔隙率316L零件的最优参数。确定合适参数组后，对一组试样进行了力学表征。随后制备疲劳试样并施加不同表面处理（机加工、抛光等），部分试样保持原始状态。随后进行高周疲劳测试，并为每种试样类型绘制S-N曲线。研究表明，SLM 316L的高周疲劳寿命通常低于锻造316L，原始状态试样的疲劳极限更低。这归因于表面粗糙度作为裂纹萌生点的作用。孔隙率也被发现是影响SLM 316L疲劳寿命的极重要因素。

    关键词： 疲劳、加工参数、选择性激光熔化、316L、机械性能

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 采用激光粉末床熔融（L-PBF）增材制造的玻璃/氧化铝复合材料初步表征

    摘要： 粉末床熔融（PBF）增材制造（AM）技术目前被用于生产多种应用领域的高效、高密度、高性能产品。然而现有AM方法仅适用于金属材料，无法加工高熔点陶瓷。本研究通过激光熔融技术在玻璃材料中添加Al2O3，开发出适用于PBF AM的复合材料。我们在合成玻璃粉中分别加入Al2O3和黑色颜料以提升复合强度与激光吸收率。样品分析表明，该混合物经激光辐照后玻璃熔融形成复合材料。为提高烧结密度，我们将样品在750°C进行热处理以合成高密度玻璃粉复合材料。X射线衍射（XRD）分析证实玻璃粉与Al2O3未发生反应。最终获得理论密度≥95%的高致密样品。通过评估不同Al2O3含量对复合材料力学性能的影响，本方法实现了利用玻璃材料通过PBF AM制造陶瓷三维结构，具有降低工艺成本、提升性能、拓展新功能及增加附加值的显著优势。

    关键词： 密度、粉末床熔融、增材制造、机械性能、3D打印、玻璃/氧化铝复合材料

    更新于2025-09-23 15:21:01