芯片级原子钟研究进展
摘要:芯片级原子钟是一种小体积、低功耗的高精度时钟,适合作为便携式时频设备广泛应用于科学研究、生产生活、军事领域等方面。本文介绍了芯片级原子钟的国内外研究进展,阐述了芯片级原子钟的原理及研制的关键技术,介绍了芯片级原子钟的发展方向,并对我国芯片级原子钟的战略发展方向进行了展望。
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船用高温固体氧化物燃料电池方案的可行性探讨
摘要：相比于其他氢能燃料电池方案，高温固体氧化物燃料电池（SOFC）与天然气燃料方案具有燃料成本低、联合循环的系统效率高、天然气燃料储-输-用经济和安全性高等优点，适合于中大型船舶与远海航行的应用场景。本文从船用紧凑式制氢重整器、船用能源系统集成等关键技术方面讨论讨论该方案在船上应用的可行性，为船用SOFC技术路线的发展提供可行性参考。
非晶合金焊接研究进展
摘要：非晶合金具有良好的物理和化学性能，但尺寸问题限制了其实际应用，而焊接技术可以突破其应用瓶颈。非晶合金焊接方法可分为液相焊接和固相焊接，两类方法焊接过程中非晶接头形成方式不同，有效避免晶化是获得高质量接头的关键，本文就非晶合金焊接领域的研究进行了系统全面的梳理与归纳，综述了非晶合金/非晶合金焊接、非晶合金/晶态金属焊接的研究现状，重点阐述了不同焊接方法获得完全非晶态焊件的特点与局限，同时本文还综述了非晶合金作为钎料的研究现状，分析了非晶钎料的应用前景，并总结了提高非晶钎料钎焊接头力学性能的方法，继而对非晶合金焊接研究及发展提出了展望。
碲化铋基柔性热电器件研究进展
摘要：碲化铋基柔性热电器件具有体积小、质量轻、可变形、可弯折的特点，能够实现高密度阵列集成，契合未来电子信息领域对高性能、微型化、低功耗器件的发展需求。该种器件适用于复杂几何结构和不规则曲率变化的表面，能够满足物联网、可穿戴设备、微电子芯片行业对微能源供应、小空间快速制冷、个人热量管理的需求。综述了近年来碲化铋基柔性热电器件研究进展和存在的问题，并对其未来的发展方向进行了展望。虽然碲化铋基柔性热电器件的研究取得了一定的进展，但整体上仍处于实验室阶段，实现大规模商用应用还有一段距离，今后应侧重于输出功率的提升、穿戴舒适性和美观性、服役稳定性和使用寿命，以及降低制造难度方面的研究。碲化铋基柔性热电器件主要分为块体型、薄膜型和纺织物型3大类型。块体型器件的输出功率一般可达1×10−5W·cm−2，但其柔韧性和穿戴舒适性不足，可通过提高碲化铋基热电材料本身的ZT 值、优化负载电阻、选择热导率低的封装材料，以及合理设计封装元件尺寸和热电臂的形状、数目和连接方式等方法来持续提高其热电性能，可通过开发柔韧性更高、甚至具备自愈能力的封装材料和连接材料来提升其柔韧性和穿戴舒适性。薄膜型器件的输出功率一般在1×10−6—1×10−9 W·cm−2 之间，还达不到实际应用需求，通过提升碲化铋基薄膜制备技术并优化工艺参数来提高薄膜本身热电性能，开发热稳定性、电阻率、导热系数更优的热电界面材料，从而降低接触热阻导致的界面热损失，提高输出功率和转换效率，通过选择柔韧性和机械稳定性更高的基底材料来其使用寿命。纺织物型器件具有较好的拉伸、弯曲和剪切性能，能满足穿戴的舒适性要求，但热电性能较差，输出功率也普遍在1×10−6—1×10−9W·cm−2之间，且稳定性不足，可通过改进涂印和浸渍工艺来提高纱线表面碲化铋基热电材料的均匀性，创新热电纱线组装的结构以在织物厚度方向上更好地建立温差，从而提高其热电性能。本研究为碲化铋基柔性热电器件的应用提供了理论参考。
质子交换膜燃料电池核心基材性能研究进展
摘要：由于对清洁能源的需求不断扩大，质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC）作为一种环保、可靠的新能源电池装置越来越受关注。但是PEMFC现在还有很多问题亟待解决，比如：核心基础材料制造困难、催化剂稳定性低、电池气-液管理等问题。气体扩散层是PEMFC中最重要的部件之一，通常包含碳纸支撑层和微孔层。为了达到PEMFC高性能材料和电池运行的稳定性，本文综述了近年来气体扩散层制备、结构模拟、双极板制备、催化剂层制备以及气-液传输的研究，以期为PEMFC的未来发展提供参考。
面向类脑计算的低电压忆阻器研究进展
摘要：忆阻器是非易失性存储器和神经形态计算的优秀候选者. 电压调制作为其关键性能策略, 是获得纳瓦超低功耗、飞焦超低能耗工作的基础, 有助于打破功耗墙、突破后摩尔时代算力瓶颈. 然而基于高密度集成忆阻器阵列的类脑计算架构还需重点考虑开/关比、高速响应、保留时间和耐久性等器件稳定性参数. 因此如何在低电场下实现离子/电子的高效、稳定驱动, 构筑电压低于1 V 的低电压、高性能忆阻器成为了当前实现类脑计算能效系统的关键问题. 本文综述了近年来面向类脑计算的低电压忆阻器的研究进展. 首先, 探讨了低电压忆阻器的机制, 包括电化学金属化机制和价态变化机制. 在此基础上, 系统总结了各材料体系在低电压忆阻器中的优势, 涵盖了过渡金属氧化物、二维材料和有机材料等. 进一步围绕材料工程、掺杂工程、界面工程提出了相应的低电压忆阻器实现策略, 最后, 展望了基于低电压忆阻器的类脑功能模拟及神经形态计算应用, 并对现存问题和未来研究方向进行了讨论.
金刚石固态微波功率器件研究进展和展望
摘要：被誉为终极半导体材料的金刚石具有超宽的禁带宽度、超高击穿电场、高的载流子漂移速率、极高的热导率、极强的抗辐射能力等特性，在微波功率器件领域具有很好的应用前景。金刚石微波功率器件的研究近几年引起了广泛关注，文章总结了金刚石微波功率器件的研究进展，重点分析了目前主流的氢终端金刚石、表面氧化物终端金刚石和掺杂金刚石实现的微波功率器件的研究进展、面临问题和发展展望。
船用颗粒阻尼能量损耗特性影响研究
摘要：颗粒阻尼技术作为抑制低频振动的重要方式，可应用于抑制船舶低频振动。为探索颗粒阻尼器的耗能机理，本文基于离散单元法对颗粒阻尼器在不同振幅、不同填充比、不同振动频率下的运动状态和耗能进行研究。结果表明：颗粒在填充比为50%的工况下，在不同振动频率和振幅激励时颗粒的运动状态比较丰富，出现了不规律的耗能现象；填充比为70%、90%时，颗粒的耗能随着振动的幅值和频率的增加而增加，特别是在颗粒填充比为70%、振动频率为120Hz、振幅为5mm的情况下，颗粒的耗能达到了顶峰。在损耗因子方面，振幅在1~4mm时90%填充比要明显高于50%、70%填充比；在振幅为5mm时，90%填充比低于70%填充比而高于50%填充比。
