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响应范围可调的倍增型有机光电探测器进展

响应范围可调的倍增型有机光电探测器进展

摘要：光谱响应范围反映了光电探测器可探测信号光的波长范围，决定了器件的适用场景和应用领域。倍增型有机光电探测器（PM-OPDs）有光谱响应范围可调特性，为其未来在不同场景中的高灵敏探测提供了关键支撑。本文通过介绍PM-OPDs 的工作机理，并分析调控器件光谱响应范围的方法，为光谱响应范围可调的PM-OPDs 的进一步研究工作提供实验依据和理论参考。首先，阐述了PM-OPDs 的工作机理，剖析光谱响应范围的重要影响因素。然后，分别介绍了宽响应和窄响应PM-OPDs 的研制方法。对于宽响应PM-OPDs，主要介绍了窄带隙材料甄选、三元策略、双层结构拓宽器件光谱响应范围的内在机制；对于窄响应PM-OPDs，以“载流子注入窄化”概念为核心，从材料甄选和器件结构两个维度分析了实现窄响应探测的方法。最后，梳理了光谱响应范围可调的PM-OPDs 的研究成果和进展，以挖掘提高器件性能更多潜在途径和方法。
光电 2025年07月25日
海上风电用42CrMo轴承钢的电化学行为

海上风电用42CrMo轴承钢的电化学行为

摘要: 采用开路电位、电化学阻抗谱和动电位极化测试等手段研究了42CrMo轴承钢在3.5%NaCl溶液中的电化学行为,并研究了温度和腐蚀时间对其电化学过程的影响规律。结果表明:42CrMo轴承钢在3.5%NaCl溶液中的电化学过程以活化溶解为主;且随着温度的升高和浸泡时间的延长,42CrMo钢的电化学活性显著增加,其电荷转移电阻Rct显著降低,自腐蚀电流密度Jcorr 则显著提高,表明其耐蚀性下降。腐蚀形貌分析发现,42CrMo轴承钢的表面以局部腐蚀为主,伴随着点蚀坑的特征。
海工 2025年07月25日
冶金机理与贝叶斯优化XGBoost融合的VD炉精炼终点钢液温度预测

冶金机理与贝叶斯优化XGBoost融合的VD炉精炼终点钢液温度预测

摘要：在炼钢生产过程中，真空脱气精炼（VD）炉是生产高品质钢的重要设备之一，其精炼终点温度对钢液质量、生产效率和连铸顺行具有重要影响。为了实现对VD炉精炼终点钢液温度的精准控制，本文采用冶金机理和贝叶斯优化极端梯度提升（metallurgical mechanism–Bayesian optimization–extreme gradient boosting, MM–BO–XGBoost）相结合的方法建立钢液温度预测模型。首先，基于VD炉冶金机理解析，确定影响精炼终点钢液温度的主要因素；其次，使用3σ原则对实际生产数据进行预处理，剔除异常值，并采用皮尔逊相关性分析剔除对钢液温度影响较小的因素，从而确定模型的输入变量；再次，将冶金机理与XGBoost模型进行融合，对输入变量的初始特征重要性进行部分放大；最后，针对XGBoost模型的超参数寻优问题，采用贝叶斯优化（BO）对其进行超参数寻优，由此构建了MM–BO–XGBoost模型。在模型仿真过程中，对本文模型同时使用网格搜索和随机搜索进行超参数寻优，旨在对比和验证BO寻优的效果；此外，使用本文提供的数据对已有的冶金机理模型、多元线性回归模型和反向传播神经网络模型进行仿真，并与MM–BO–XGBoost模型进行性能对比。结果表明：本文提出的MM–BO–XGBoost模型的超参数优化效果最好；本文模型的预测VD炉终点钢液温度在±10 ℃和±15 ℃误差范围内的命中率分别为87.81%和96.42%，均高于其他对比模型，综合性能最优。本文构建的VD炉钢液精炼终点温度预测模型，对实现钢液温度精准控制、降低生产成本和提高VD炉精炼效率具有重要的现实意义。
钢铁 2025年07月24日
铝锂合金熔炼及凝固成形技术研究进展

铝锂合金熔炼及凝固成形技术研究进展

摘要：铝锂合金作为一种新型航空航天材料，因其具有低密度、高比强度和比刚度等优势，从而具有广泛的应用前景。现有关铝锂合金的研究多集中于微合金化及热加工工艺（如热挤压、热处理等），但忽视了热加工步骤前的原始铝锂合金锭料质量也会对合金最终性能产生很大影响。然而，目前对于铝锂合金锭料的熔炼及凝固成形技术的研究尚且不多。因此，本文从高真空和非真空2种环境下对铝锂合金锭料的制备技术进行了综述和总结，其中包括喷射成形、粉末冶金、超声辅助挤压铸造成形工艺等。本文深入分析了这些技术的优缺点，并提出制备铝锂合金锭料的一些新思路或展望。
有色 2025年07月24日
石墨烯和碳纳米管增强铜基复合材料的研究进展

石墨烯和碳纳米管增强铜基复合材料的研究进展

摘要：本文回顾了碳纳米管（CNT）和石墨烯（Gr）增强铜基复合材料的研究进展，探讨了这些复合材料的制备方法、性能提升机制及潜在应用前景。CNT和Gr因独特的物理化学特性，作为铜基复合材料的理想增强相，显著提升了材料的力学性能、导电性和热导率。首先回顾了铜基复合材料的传统制备技术，包括粉末冶金法和机械合金化法，随后介绍了新兴的化学气相沉积（CVD）和电沉积法，这些技术通过直接生长或电化学沉积实现更好的界面结合。对比分析了不同方法的优缺点，指出粉末冶金和机械合金化的成本较低但可能引起增强相分布不均，而CVD法虽能制备高质量材料但成本较高且环境影响敏感。进一步分析了CNT和Gr在铜基体中的分散性及界面结合对性能的影响， 强调了良好分散性和强界面结合的重要性。在力学性能方面，CNT和Gr的分散性和界面结合对复合材料的强化机制起着关键作用，包括载荷转移、晶粒细化和Orowan强化等。此外，讨论了CNT和Gr增强铜基复合材料在耐腐蚀性、 磨损性能及热管理等方面的应用潜力。尽管存在挑战，但这些复合材料在电力传输、电子器件和航空航天等领域显示出巨大应用前景。未来的研究将集中于微观结构控制、制备工艺创新和多功能复合材料开发，以实现更高性能的工业应用。
新材料 2025年07月24日
低冰粘附防/除冰涂层的技术现状及研究趋势

低冰粘附防/除冰涂层的技术现状及研究趋势

摘要：结冰是一种常见的自然现象，冰的形成和堆积会给航空航天、舰船交通、电力系统、能源设施等带来许多安全问题。研究防/除冰材料及技术，提升防御结冰灾害的应对能力，对日常生活、工业生产、国防军工等具有重要意义。低冰粘附防/除冰涂层利用材料本身的性能显著降低冰与表面的粘附力，使冰在风力或自重作用下脱离，具有广阔的发展前景。本文首先介绍了冰的形成原理和结冰类型。随后，从纳米、微米等不同尺度总结分析了低冰粘附防/除冰涂层理论模拟方面的研究进展。根据降低冰粘附机制的不同，分别介绍了超疏水涂层、润滑表面涂层、低模量弹性体涂层、应力集中诱发裂纹涂层、低界面韧性涂层等不同类型涂层的除冰机制和制备方法。综述了冰粘附性的评价指标和实验方法，阐述了各种冰粘附强度测试方法的优缺点。最后，展望了低冰粘附防/除冰涂层未来的研究方向。
航空 2025年07月24日
超灵敏快速石英增强光声传感关键技术及应用

超灵敏快速石英增强光声传感关键技术及应用

摘要：概述了近年来基于石英增强光声光谱（QEPAS）实现超灵敏快速痕量气体传感的关键技术及其应用。首先，讨论了不同类型声学腔与石英音叉（QTF）的耦合机制，以及它对提高QEPAS 系统灵敏度的影响。设计合适的声学腔可以有效地放大光声信号，从而提高传感器的检测灵敏度。其次，介绍了一种无需预先校准且响应速度更高的拍频石英增强光声光谱（BF-QEPAS）技术。重点阐述了定制QTF 的设计理论，以及结合定制音叉QEPAS 的一些技术突破。介绍了超灵敏快速石英增强光声传感在环境监测、医疗诊断、电力系统安全监测等领域的应用，并展望了未来超灵敏快速QEPAS技术在新型激发光源、微型化传感器等方面的发展趋势。
光电 2025年07月24日
海洋环境用摩擦纳米发电材料的制备及输出特性

海洋环境用摩擦纳米发电材料的制备及输出特性

摘要: 针对胜利海域环境特点,以四氟乙烯(TFE)和六氟丙烯(FEP)共聚物作为摩擦纳米发电机(TENG)的核心功能材料,系统优化了TENG装置的关键结构参数,并研究了该装置在海洋环境中的能量转换效率和输出稳定性。结果表明:摩擦纳米发电装置的最优结构参数为倾斜角30°,间隙距离10 mm;当环境湿度为40%、驱动频率为8 Hz、驱动压力为5 kPa时,FEPTENG输出信号最强(开路电压为300 V,短路电流为50 μA);随着负载电阻的增大,FEPTENG的输出功率密度先增大后减小,当负载电阻为5 MΩ时,FEP-TENG的输出功率密度最大(12 208 mW/m2)。
海工 2025年07月24日
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