柴油机气缸内壁热喷涂陶瓷基涂层的研究进展

摘要:热喷涂工艺制备的功能与结构涂层具有减摩耐磨、防腐隔热及致密性好、结合强度高等优点,因此被广泛应用于工业化生产。以柴油机气缸套为对象,分析了缸套运行过程的几种失效形式,在内壁热喷涂陶瓷涂层可大幅提升性能并延长服役时间。介绍了3 种适用于气缸狭窄环境的内孔喷涂技术,综述了内孔等离子喷涂、内孔超音速火焰喷涂与内孔电弧喷涂制备耐磨陶瓷涂层的原理及发展前沿。通过对比3 种内孔喷涂技术的工艺特点和制备陶瓷基涂层的性能与微观结构,总结不同内孔喷涂技术与不同陶瓷材料的适配性。展望了碳达峰背景下柴油机缸套内壁热喷涂陶瓷基涂层的发展方向。

高熵氧化物制备研究进展

摘要: 近年来,由五种或五种以上金属元素以等摩尔或近等摩尔比构成,具有各组元高度分散且混乱无序结构特征的高熵氧化物受到了研究人员的广泛关注。高熵氧化物主要有岩盐型、尖晶石型、钙钛矿型和萤石型等几种类型,在储能、催化、吸波及隔热领域均有很好的应用前景。综述了近年来固相反应法、喷雾热解法、共沉淀法、水热合成法、溶胶-凝胶法、溶液燃烧合成法和激光脉冲法等制备高熵氧化物的最新研究进展,详细比较了这些方法的优缺点。在此基础上,归纳总结了目前高熵氧化物的各类改性方法;提出了目前高熵氧化物的合成过程中出现的问题,并对高熵氧化物的未来发展趋势进行了展望。

碳点缓蚀剂的研究进展及展望

摘要:碳点(CDs)因其突出的光电性能、来源丰富、富含官能团及杂原子、绿色环保等特性,已成为新型纳米级绿色缓蚀剂的研究热点。本文从CDs结构性质出发,归纳总结目前采用自上而下和自下而上途径合成CDs的具体方法,并简要介绍了理论计算在合成CDs中的指导应用。围绕掺杂型(非金属、金属和共掺杂)、表面修饰型和生物质基为研究热点的3 类CDs缓蚀剂,展开分析了不同金属在不同介质中的缓蚀性能,以及在溶液中的作用方式和缓蚀机理模型。综合在金属腐蚀防护领域的研究概况,对未来发展趋势进行了展望。旨在通过对CDs缓蚀剂的分析研究,充分挖掘利用其在金属腐蚀防护领域的优势,优化CDs制备工艺,开发出更先进、高效的腐蚀防护技术,为CDs缓蚀剂在未来的深度研究和实际应用提供一定的参考,推动金属腐蚀防护技术实现高质量发展。

基于光纤传感技术的复合材料健康监测研究进展

摘要: 先进复合材料以其优异的物理力学性能、一体化设计制造特性、低运营成本等优点在航空领域的关键结构部件中得以广泛应用, 随着服役时间延长和服役环境的极端性, 复合材料结构内部会出现不同程度的损伤和缺陷, 影响飞机的使用寿命和安全平稳运行, 因此, 需要开发健康监测系统以实时监测和评估复合材料结构的健康状态。本文综述了光纤传感技术在复合材料结构健康监测领域的研究进展, 针对光纤光栅传感技术和分布式光纤传感技术, 分别从工艺参量的原位监测、传感器嵌入及保护方案、传感器布设方案及对结构的影响、冲击及疲劳损伤监测角度展开讨论, 并总结了两种监测方法的优势与局限, 展望了光纤传感技术在复合材料结构健康监测的发展趋势。

蛋白质工程在医药产业中的应用

摘要:蛋白质工程,通过定向进化、半理性或理性设计、计算机辅助设计等手段,实现对蛋白质特定功能的设计和改造,获得的工程化蛋白质在食品、医药、能源、材料等行业具有重要的应用价值。在医药化工领域,工程化酶可作为化学原料药及其中间体合成的高效生物催化剂,实现医药工业绿色制造。在生物制药领域,多肽或蛋白修饰酶的改造可显著提升候选药物的制备效率,诊断酶的改造则可以大幅增强检测的准确性和灵敏度。此外,蛋白质工程在提升治疗性酶和治疗性抗体等生物制剂的生物活性、增强药物稳定性、降低免疫原性等方面也发挥重要作用,从而提高药物的可开发性、安全性和有效性。因此,本文简要回顾了蛋白质工程的发展历程,具体阐述了其在化学原料药合成和生物制药两大产业中的一系列应用实例,旨在剖析蛋白质工程在科技成果转化及医药产业应用中存在的问题与挑战,并展望医药产业中蛋白质工程的未来发展方向,以期为促进产学研一体化发展提供借鉴。

电机绝缘结构热机械应力分布研究

摘要:为探索电机绝缘结构在高温下的热机械应力分布,本文以有机硅体系绝缘结构为研究对象,测试其在不同温度下的热膨胀系数及弹性模量,分析不同温度下的热应力参数对有机硅绝缘系统热机械应力的影响。结果表明:在温度为-50~200℃内,绝缘结构的热膨胀系数随着温度的升高先增大后减小再增大,其值为0.8×10-5~1.7×10-5 K-1;弹性模量随着温度的升高呈先增大后减小的趋势,其值为0.2×103~3×103 MPa。绝缘结构承受的热机械应力随着热膨胀系数、弹性模量的增加线性增大,绝缘结构的热机械应力随着温度的升高先增大后减小,取决于不同温度下热膨胀系数和弹性模量的大小。通过线棒和电机整机应力测试,验证了测试参数及仿真分析的可行性,仿真值与测试值的偏差在15%以内。仿真分析结果显示:在120℃下,电机绝缘最大热机械应力点位置位于槽口绝缘处,最大值为11.37MPa,灌封后槽口绝缘最大热机械应力值可降低45%左右。

先进封装铜柱凸点互连技术及可靠性发展现状

摘要:随着电子元器件不断向轻量化方向发展,铜柱凸点凭借其高径比柱状结构,能够在相同面积内实现更小的节距和更高的互连密度,因而成为一种兼具高性能与高可靠性的倒装芯片互连方案. 文中对比了传统C4 凸点与铜柱凸点之间的差异,总结了铜柱凸点结构的独特特征及其所带来的热学、电学和力学性能优势,同时也指出了该技术目前存在的问题与挑战. 文中还讨论了电镀制备铜柱凸点的工艺流程,详细阐述了镀液成分和电镀参数对凸点质量的影响,表明通过优化添加剂种类、含量以及电镀工艺条件,可制备出高度平整、一致性优异的铜柱凸点. 此外,分析了铜柱凸点在热循环和电迁移可靠性方面的表现,包括在热老化、热循环和电迁移等试验中凸点的形貌与组织变化,探讨了凸点形状、表面处理及底部填充等因素对可靠性的影响,最后,对铜柱凸点未来的发展方向进行了总结与展望.创新点:(1) 讨论了电镀制备铜柱凸点的影响因素和制备工艺.(2)系统地总结了铜柱凸点在热循环、电迁移可靠性方面的研究进展.

海上风电腐蚀防护与监测技术综述

摘要:针对海上风电恶劣环境导致的腐蚀风险,综述了海上风电基础、塔筒、机舱及内部设备的腐蚀机理、腐蚀案例、防腐技术和腐蚀监测;分析了海洋环境最常见、危害最大的腐蚀类型、腐蚀机理、影响因素、腐蚀案例、防腐技术,以及海上风电结构腐蚀监测与预测,包括钢桩基础远程监检测、浪花飞溅区腐蚀监检测、海上发电机结构及轴承电化学腐蚀监测、关键装备的腐蚀监测与预警管理系统;综述了构建腐蚀监测系统,及时感知环境腐蚀因子和设备腐蚀状态,实时检测局部腐蚀,评价阴极保护效果和钢桩使用寿命,预测模型及维护策略的发展状况。得出:应构建海上风电防腐技术与监测、预测技术相结合的创新框架,推动海上风电防腐技术从“被动修复” 向“主动防护”的转变。后续创新研究:改进关键部位腐蚀控制技术、完善腐蚀数据库和腐蚀监测网络及智能诊断系统、全寿命周期腐蚀管理策略。

无机生物材料用于毛囊和毛发再生的研究

摘要: 由毛囊退化和缺失导致的脱发会严重影响人们的生活质量和心理健康, 目前临床治疗手段存在较大局限性。因此, 毛囊和毛发再生是皮肤组织工程所面临的关键挑战之一。近年来, 多种无机材料, 尤其是生物陶瓷, 被证实能够通过释放生物活性离子来调控细胞活动, 具有促进组织修复和毛囊重建的积极作用。本文首先介绍了皮肤组织和毛囊结构, 列举了可促进毛囊再生的生物陶瓷种类及其相关重要进展; 然后讨论了无机材料在毛囊再生中的不同应用形式; 最后对生物陶瓷用于毛囊和毛发再生的未来发展方向作了总结与展望。本文旨在发掘生物陶瓷在毛发再生中的应用潜力, 为治疗毛囊损伤和脱发疾病提供新的参考策略。