“碳化硅功率半导体技术”专题前言

半导体功率器件(即电力电子器件)是电力电子技术的三大核心基础之一,被比作电力电子装置的“CPU”。现有功率器件多采用Si基或SOI基,但是受限于自身材料特性的影响,在节能与转换效率方面越来越显示出他们的局限性。为解决上述问题,半导体功率器件除了继续对传统器件进行新理论和新结构的创新研究外,也正在遵循“一代材料、一代器件、一代装置、一代应用”的发展趋势,从传统的Si基和SOI基向宽禁带半导体SiC和GaN基进行扩展和延伸。     

基于机器视觉的轮胎表面缺陷检测系统的研究与应用

在传统的轮胎表面缺陷依靠人工检测,存在劳动强度高、受人的主观影响大以及效率低下的问题。针对这一现象,研究了一种基于机器视觉的轮胎表面缺陷3D检测系统。该系统依靠机器视觉系统获取检测轮胎的表面图像,然后创建3D模型、判定缺陷类型,最终实现实时自动预警,为轮胎生产商提供一种自动化检测方案。系统集成了先进的技术、软件和工具,配套的信息管控系统可以对轮胎型号和生产数据进行采集、存储、分析,以便在生产过程中实现更高效、更可靠的质量控制,具有较高的实际应用推广价值。     

膨胀剂、减缩剂对超高性能混凝土自收缩性能的影响

为了解决超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)存在的收缩开裂风险高等问题,研究膨胀剂、减缩剂对UHPC自收缩性能的影响,开展单掺膨胀剂或减缩剂UHPC的扩展度、基本力学性能及自收缩规律的试验研究,并在此基础上对膨胀剂与减缩剂双掺后的减缩效果进行研究.试验结果表明,膨胀剂或减缩剂单掺均提高UHPC扩展度;膨胀剂或减缩剂单掺均降低28 d抗压强度;掺膨胀剂、减缩剂UHPC的28 d自收缩发展可分为3个阶段:快速发展期、缓慢发展期、平稳期;单掺膨胀剂或减缩剂均有效抑制UHPC各阶段的自收缩,其中,膨胀剂HP-CSA质量分数为6.0％时减缩效果最佳,28 d减缩率达93.6％,减缩剂SBT?-SRA(I)质量分数为1.5％时减缩效果最佳,28 d减缩率为43.0％;膨胀剂与减缩剂双掺时未产生协同效应.     

基于有限元分析的轮胎振动特性优化

轮胎的振动特性对汽车驾驶室内产生的噪声有显著影响,对轮胎振动特性进行优化有重要意义.以某型轮胎为研究对象,基于有限元方法建立轮胎的动力学模型,求解三种振动条件下的模态固有频率,并通过调整轮胎的结构参数优化轮胎的振动频率,进而有效抑制共振,达到降低汽车驾驶室内噪声的目的.     

基于富士PLC的轮胎吊电气控制系统设计

轮胎吊是现代化港口中的一种常用起重机械,主要实现港口堆场中的集装箱装卸搬运功能.因此,它的安全、高效与稳定是衡量集装箱码头货运流通质量的重要指标.本文根据上海港近年的实际工况,详细介绍了基于富士MICREX-SX SPH系列PLC和CMS的轮胎吊电气控制系统的设计过程.这些内容能满足现场的工艺要求,同时为从事于国内港口领域的技术人员提供参考.     

基于蜻蜓翅脉结构的连续碳纤维增强树脂基复合材料仿生设计与增材制造

以具有轻质高强优异性能的蜻蜓翅脉结构为设计灵感，在分析翅脉网格结构抗冲击原理的基础上，设计了传统和仿生两类对比结构。采用熔融挤出3D打印机成功制备了具有不同结构的连续碳纤维增强聚乳酸复合材料试样，并对不同结构复合材料试样的拉伸性能和抗冲击性能进行了测试和对比分析。研究分析结果表明：由于拉伸力方向上的连续碳纤维含量相对较少，限制了仿生结构复合材料抗拉强度的提高，但仿生结构的平均抗拉强度为传统结构的1.18倍；当仿生结构复合材料试样受到冲击力时，其内部六边形结构的连接角度会发生变化，从而极大消耗冲击能量，同时具有六边形网格结构的连续碳纤维可以有效阻碍裂纹的扩展，因此仿生结构的平均冲击韧性可以达到传统结构的2.46倍；仿生蜻蜓翅脉结构可以显著提高增材制造复合材料的综合力学性能，且对于抗冲击性能的提高具体突出效果。连续碳纤维增强树脂基复合材料的有效可行的仿生蜻蜓翅脉结构设计和增材制造，可极大扩展其在高冲击载荷领域中的相应应用。     

机械行业新标准介绍

根据中华人民共和国工业和信息化部公告2018年第36号,以下机械行业新标准2019年5月1日实施。1)JB/T 13525-2018《热轧用矫直机齿轮箱》为首次制定标准,规定了热轧用矫直机齿轮箱产品的常用型式、基本参数与尺寸、技术要求、试验方法、检验及验收规则、标志、包装、以及产品的运输和贮存。适用于宽厚板轧线热矫直机齿轮传动箱。2)JB/T 13526.1-2018《连轧二辊粗轧机第1部分:性能参数》为首次制定标准,规定了热连轧线二辊粗轧机设备的基本型式和性能参数。用于在热状态下,轧制黑色金属的热连轧二辊粗轧机。     

植物基市场竞争激烈 雀巢能否脱颖而出

"人造肉"、"植物基"无疑是近来非常火爆的话题。据美国有线电视新闻网(CNN)报道,作为全球最大的食品制造商,雀巢日前宣布,今年春季将在美欧地区推出数款不同口味的植物基香肠,以及其他植物基熟食肉类。所谓"植物基",也就是无肉、以植物为原材料的食品。在素食风潮盛行的当下,雀巢作为业内巨头将面临更多竞争。     

煤基高碳醇粗产品的加氢精制研究

高碳醇(C~+_6混合醇)是重要的精细化工原料,广泛应用于合成增塑剂,洗涤剂和分散剂等。以合成气为原料,经费托合成途径一步制得高碳醇的方法,近年来得到密切关注。但是,费托合成高碳醇的粗产品中,除了醇和烷烃外,还有较多的烯烃、醛等不饱和化合物,以及少量的有机酸,因此需要通过加氢精制将其脱除,以简化后续精馏分离工序。针对该体系开发了活性炭负载的Pd基催化剂,在液体空速6 h~(-1),氢油比100～300,温度100～310℃,压力8 MPa条件下,在实验室微型反应装置上对催化剂的性能进行了评价,考察其活性、选择性和稳定性。试验表明,不饱和组分的转化率随温度升高而增加,在温度高于250℃后,不饱和组分转化率可以达到99%以上,且能够将原料中大部分的酸加氢转化,转化率高于90%。但是当温度高于270℃后,醇收率开始显著降低,说明高温条件下醇在催化剂上发生了一定程度的氢解反应。因此,为了尽可能提高加氢产物中醇的收率,较优的反应温度应在250℃左右。采用X射线衍射(XRD)技术表征了反应前后催化剂活性位的晶相和粒径,证明催化剂的活性位是金属Pd纳米粒子,粒径约为20 nm,且在反应前后基本保持不变,催化剂在反应过程中活性位结构稳定。在实验室开发的基础上,该催化剂经历1 000 h寿命实验和规模化制备等环节,成功应用于陕西榆林合成气制高碳醇万吨级工业试验的粗产品加氢精制工序,在反应温度约250℃,8.4 MPa下,不饱和组分转化率100%,酸转化率90.4%,生产出只含有醇和烷烃的混合油品,为后续醇油分离技术的开发奠定基础。