中温轧制制备镁/铝/钽多层复合材料的界面扩散与力学性能研究

目的 实现镁铝钽异种金属复合板材的制备并优化复合板材的力学性能,以获得强轻质–高抗辐射屏蔽性能的复合金属材料。方法 通过中温轧制工艺,先进行首道次大压下量轧制、随后不断提升轧制道次的方法开展Mg–Al–Ta板材轧制复合研究,分析不同轧制道次下Mg–Al–Ta的界面扩散行为。结果 通过引入Al过渡层,成功实现Mg–Al–Ta轧制复合,不同轧制道次下制备出的Mg–Al–Ta层状复合材料表面较为平整,界面处结合良好;Mg–Al和Al–Ta界面的扩散宽度均随着轧制道次的增加而增大,在1道次到5道次的轧制中,Al–Ta界面的扩散宽度由1.2 μm增大到5.18 μm,Mg–Al界面的扩散宽度由2.38 μm增大到4.25 μm,随着轧制道次的增加,界面层硬度逐渐增大;Mg–Al–Ta层状复合板材的抗拉强度随轧制道次的增加而增大,2道次和5道次轧制板材的抗拉强度分别达到293、365 MPa;轧制道次对板材的塑性影响较小,不同轧制道次的复合板材伸长率均不足1%。结论 研究结果表明,Al是互不相溶金属Mg和Ta冶金结合的有效媒介;中温轧制的热力耦合作用是实现Mg–Al–Ta板材协同变形和界面扩散的主要机制。     

脉冲激光沉积法在蓝宝石衬底上制备a轴取向YSZ薄膜

采用脉冲激光沉积方法,通过金红石相TiO2(200)纳米诱导层在蓝宝石衬底上生长了(200)取向的萤石相钇稳定氧化锆(YSZ)薄膜。通过反射式高能电子衍射对薄膜生长过程进行原位监测;用XRD分析进行后位的薄膜结构表征;使用原子力显微镜来观测薄膜的形貌及晶粒大小。结果表明,我们成功地在蓝宝石衬底上外延了具有三重旋转织构的a轴取向萤石相YSZ薄膜,其外延关系为YSZ(200)∥TiO2(200)∥Al2O3(0001);YSZ[010]∥TiO2[001]∥Al2O3[11-20]。     

GaN基半导体上BiFeO_3薄膜的生长与性能研究

采用脉冲激光沉积法在(0001)取向的GaN以及AlGaN/GaN调制掺杂结构上制备了(111)取向的BiFeO3(BFO)薄膜。首先在导电氧化物SrRuO3和TiO2缓冲层包覆的GaN上制备了BFO薄膜,分析了在GaN上生长的BFO薄膜的面外取向、外延关系、表面形貌以及电学性能等性质。然后,在AlGaN/GaN调制掺杂结构上采用TiO2缓冲层生长了BFO薄膜,并采用光刻工艺分别在AlGaN表面制备Ti/Al/Ti/Au欧姆电极和BFO表面制备Ni/Au肖特基电极以形成二极管结构。C-V测试表明,由于BFO铁电薄膜极化的作用,BFO/TiO2/AlGaN/GaN结构具有1 V左右的逆时针窗口。     

多级孔ZSM-5分子筛催化餐厨废油制备轻质芳烃的研究

采用水热法合成不同硅铝摩尔比的多级孔ZSM-5分子筛,并对其结构进行表征,考察不同硅铝摩尔比多级孔ZSM-5分子筛对餐厨废油模型化合物(WCOMC)制备苯、甲苯和二甲苯(3种物质统称BTX)的影响。结果表明：L-赖氨酸的加入提高了多级孔ZSM-5分子筛的传质效率,其硅铝摩尔比的变化有效地调节了多级孔ZSM-5分子筛的酸性,且多级孔ZSM-5分子筛的酸性影响目标产物的分布和反应体系的稳定性。随着温度的升高,芳烃的相对含量提高,在600℃条件下多级孔ZSM-5-40分子筛催化WCOMC制备BTX的相对含量最高,为20.3%。     

基于双重破坏准则的高墩大跨曲线连续刚构桥抗震性能研究

为了在高墩大跨曲线连续刚构桥抗震性能分析中综合考虑变形及能量两方面因素,本文提出基于双重破坏准则并结合钢筋混凝土损伤理论的结构抗震性能评估方法。通过MIDAS与ABAQUS通用有限元软件对一座曲率半径为1500m的预应力混凝土曲线连续刚构桥进行抗震性能分析,研究其在不同地震波及不同激励方向下的动力响应,并得到结构在各工况下的抗震耗能能力安全系数。研究结果表明:基于双重破坏准则的结构抗震性能评估方法能够简便、直观地反映出高墩大跨曲线连续刚构桥抗震耗能能力大小与安全储备。可为今后桥梁结构抗震性能的分析提供参考。     

哼唱曲调识别与记谱的迭代改进算法

哼唱记谱是音乐创作谱曲的重要方法与过程。该文分析了受多种环境因素影响的复杂哼唱音频基本特征;基于加窗傅里叶变换方法,以音符为单位对哼唱音频进行区域性的划分、定义和特征提取,提出了以相对振幅为依据快速提取基频的方法,设计出一种可变区域的傅里叶变换迭代算法。采用Python 3.6编程实现了上述迭代算法,自动获取哼唱音符的音高和音长并形成数字乐谱,实验测试准确率达到84.3%。上述结果表明,该算法能更加精确地识别哼唱曲调,为开发精准辅助作曲软件提供了一种可行的识别与记谱算法,具有较好的应用前景。     

PZT含量对PZT/PVDF复合材料性能的影响

采用流延工艺,在ITO玻璃衬底上制备了不同质量分数的锆钛酸铅(PZT)/聚偏氟乙烯(PVDF)热释电复合材料。采用X射线衍射方法对复合材料极化前后的物相变化进行了对比分析,通过扫描电子显微镜分析了不同PZT质量分数复合材料的界面特征。从热释电探测器件的实际要求出发,利用介电阻抗测试仪、动态法热释电系数测试系统等仪器系统地测试了复合材料体系中PZT含量对材料热释电性能和介电性能的影响。结果显示,在PZT质量分数为50%时,制得了热释电系数p为4.1nC/(cm2.K)的性能优良的热释电复合材料。     

GaN基底上集成介电薄膜材料的生长方法研究

将以极化为特征、具有丰富功能特性的介电氧化物材料通过外延薄膜的方式,在半导体GaN上制备介电氧化物／GaN集成薄膜,其多功能一体化与界面耦合效应可推动电子系统单片集成化的进一步发展。然而,由于2类材料物理、化学性质的巨大差异,在GaN上生长介电薄膜会出现严重的相容性生长问题。采用激光分子束外延技术（LMBE）,通过弹性应变的TiO2的缓冲层来减小晶格失配度,降低介电薄膜生长温度,控制界面应变释放而产生的失配位错,提高了介电薄膜外延质量;通过低温外延生长MgO阻挡层,形成稳定的氧化物／GaN界面,阻挡后续高温生长产生的扩散反应;最终采用TiO2／MgO组合缓冲层控制介电／GaN集成薄膜生长取向、界面扩散,降低集成薄膜的界面态密度,保护GaN半导体材料的性能。所建立的界面可控的相容性生长方法,为相关集成器件的研发提供了一条可行的新途径。     

地下环境与健康

前言我对地下街环境的关心始于1957年,距今约二十二年了。名古屋地铁在同年十月一日开始通车。同时,因名古屋车站和市中区的繁荣而诞生了地下街。一个月后,我同几位研究人员到地下街参观,约过了三十分钟就喘不上气来,而急忙跑回地面。接触了外面空气后才勉强恢复正常,这才放心。我本来对温度、湿度和气流都很敏感,条件稍有恶化就感觉不舒服,但是我还是怀着对地下街环境到底是什么状态的问题,亲自对它进行调查。结果发现有若干问题,从此对地下环境才逐渐地关心,而名古屋地区的地下街环境也逐步在改变,现在一般认为几乎没有什么问题了。然而,地下环境是一个同地面空气隔绝的人工环境,必须施行人工温度,湿度、通风、换气和采光等气象条件,其好坏是看地下环境对健康的影响,这是个非常重要的问题,特别是对在地下环境工作的人员来说,由于每天长时间在地下渡过,因此对健康方面应该予以足够地关心。另外,对于靠人工空气调节的这种环境,由于全年温差变化小,老鼠和蟑螂之类的害虫容易栖息,必须充分考虑到它们给人体带来的影响。另外,最近在地下商业街邻近设置地下停车场的情况也多了,从停车场排出的气体往往造成空气污染。这里,试就地下环境与健康问题从下面几个方面做些研究。     

单端口声表面波谐振器在片去嵌方法分析

为了准确地设计声表滤波器,需要从参考声表面波(SAW)谐振器的测量值中提取精确的材料参数。测量SAW谐振器时,单个谐振器无法直接进行测试,需要引出传输线并使用GSG或GS探针进行测量,消除传输线影响的去嵌入过程对于SAW谐振器材料参数的准确提取非常重要。该文介绍了几种声表面波谐振器的去嵌入技术,包括Open-Short算法、电磁仿真方法、分段等效电路模型方法、集总参数等效电路法。通过实例验证了几种常用的去嵌方法并对其进行了分析。