甚短距离光互连模块技术的发展动态

甚短距离光互连技术作为一种突破铜线互连传输瓶颈有效方法,受到了广泛关注。半导体光学器件技术、高速化集成电路技术和光电模块封装技术作为实现光互连的关键技术发展较为迅速。首先阐述了垂直腔面发射激光器的电路模型,然后针对光信号发送模块介绍了预加重补偿技术以及开环方式稳定光功率输出技术,并对如何提高光信号接收模块带宽性能的电路技术进行了分析。其次结合光互连模块技术标准的发展,以NEC公司的实用化甚短距离并行光互连模块为例,对其光电封装技术进行了说明,最后就甚短距离光互连技术所面临的课题及发展前景进行了总结。     

基于L型阵的相干信号二维DOA估计方法

文中提出一种二维空间相干信号波达方向(Direction of Arrival, DOA)估计方法。该方法首先对L形阵接收数据协方差矩阵进行共轭重构,将原协方差矩阵的平方与重构矩阵的平方相加后求均值,得到新协方差矩阵。然后采用前后向空间平滑技术对新协方差矩阵进行预处理,最后通过Root-MUSIC算法进行DOA估计。仿真实验和湖试数据分析结果表明,与常规方法相比,文中方法避免了谱峰搜索,减小了计算量,提高了相干信号DOA估计的分辨成功概率和估计精度,具有较高的工程应用价值。     

垃圾焚烧典型工段灰/渣理化特性及环境风险性

研究了垃圾焚烧典型工段5种灰/渣样品(余热锅炉灰/渣S1、半干法脱酸灰S2、布袋除尘灰S3、飞灰原灰S4和螯合剂稳定化飞灰S5)的表观特征、化学特性和浸出特性,并评估了灰/渣样品赋存重金属的环境风险.结果表明:S1呈现与其他灰样显著的表观特征差异,其表观颜色泛黄,颗粒大小不均,Si、Al含量较高,可资源化利用潜力较大;S3可溶性氯盐、高毒性重金属(Pb、Cd)含量较高,可进行单独脱氯、解毒处理;S5粒径级配在 7～20μm和 40～120μm存在两处波峰,其稳定化效果存在一定缺陷.S1 赋存Cr(4.45%)和S3 赋存Pb(3.04%)、Cd(4.28%)的可交换态和碳酸盐结合态占比相对较高,表明其潜在浸出环境风险较高,在其无害化处理和资源化利用过程中需重点关注,尤其是酸性(如酸雨或渗滤液浸沥)处置或应用场景.S1赋存重金属的潜在环境风险远低于其他4种灰样;模拟渗滤液浸提环境下,5种灰/渣浸出液重金属的综合性环境风险水平均高于模拟酸雨浸提环境,且S1、S3、S4和S5中Cd的浸出环境风险水平表现为\"极强\"等级.研究结果可为垃圾焚烧典型工段灰/渣的分类利用、精细化管理以及科学的环境风险评估提供理论依据.     

不等螺旋角立铣刀瞬时铣削力模型与验证

随着航空航天轻量化趋势的迫切需求,铣削是框架类弱刚度零部件不可或缺的加工方法,然而铣削过程瞬时力变化导致薄壁结构件等弱刚度工件的颤振产生加工变形是其技术瓶颈。而立铣刀不等分齿间角和螺旋角已被证实是抑制颤振的有效方法。但切削力变化是诱发工艺系统颤振的本源,不等螺旋角立铣刀铣削弱刚度结构件力学行为尚未完善。基于此,建立了不等螺旋角立铣刀瞬时铣削力数学模型。首先,分析了不等螺旋角周向平面化下角度位置关系,研究了切削刃之间的轴向时变特性对任意轴向位置瞬时切削厚度的影响关系,建立了不等分齿间角微元体的力模型并轴向积分后得到单刃瞬时切削力模型。其次,分析了不等螺旋角切削刃在切削域中的参与情况,并提出了多刃同时切削时多窗口函数叠加的铣削力线性预测方法。进一步的,采用了线性回归后的斜切变换方法进行系数标定,得到了基于铣削斜变化下的系数预测方法。最后,开展了传统立铣刀与不等螺旋角立铣刀干式铣削Ti-6Al-4V验证性实验。结果表明,线性回归方法下的传统立铣刀数值解与测量值在进给方向F_y平均误差为1.17%,切削表面法向F_x平均误差为2.09%。铣削斜切变换方法下不等螺旋角立铣刀得到的F_y平均误差为0.13%,相比于线性回归方法预测精度提高了6.36%。不等螺旋角导致切削刃之间具备的轴向时变特性,是导致了力信号周期性改变,抑制颤振的根本原因。     

离子液基和棕榈油基纳米流体在镍基高温合金微量润滑磨削界面的摩擦学机理研究

为研究离子液基和棕榈油基纳米流体在微量润滑磨削界面的摩擦学机理,以[BMIM]BF₄离子液和棕榈油为基液,采用五种纳米颗粒,分别制备了离子液基和棕榈油基纳米流体,开展了干磨、微量润滑和纳米流体微量润滑工况下镍基高温合金GH4169的磨削加工试验,对比分析了棕榈油基和离子液基纳米流体的微量润滑磨削加工性能,进一步揭示了其在磨粒/工件磨削界面抗磨减摩的摩擦学机理。研究表明,在降低磨削力方面,[BMIM]BF₄离子液的效果较棕榈油更为显著,其法向力比棕榈油低10%以上。但棕榈油在减小磨削力比和表面粗糙度方面表现得更为显著。棕榈油只在磨粒/工件磨削界面形成了物理吸附膜,而[BMIM]BF₄离子液同时形成了物理吸附膜与化学反应膜,且化学反应膜内富含低剪切强度的氟化亚铁(FeF₂)。固体纳米颗粒的润滑性能排序如下：二维层状(石墨烯、二硫化钼)>三维球形(氧化铝、铜)>一维管状(多壁碳纳米管)。一维管状碳纳米管只有其轴线与磨粒运动方向垂直时才起到“类轴承”作用,二维层状的石墨烯与二硫化钼通过发生层间剪切行为起到抗磨减摩作用,高硬度类三维球形氧化铝颗粒起到“类轴承”和机械抛光作用,低硬度类三维球形铜纳米颗粒通过发生压缩变形和铺展成膜等行为形成固体润滑膜。     

仿生混合润湿图案表面的制备及其水收集性能

目的 全球淡水资源短缺,高效和环保地获取淡水是一项重大挑战.方法 受沙漠甲虫和叶脉的启发,采用氨腐蚀法在铜网表面生长一层氢氧化铜纳米带,随后在氢氧化铜表面覆盖掩膜,使局部附着正十二烷基硫醇分子,制备出仿生混合润湿图案表面,采用接触角测量仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)分别对样品的润湿性、表面形貌及化学成分进行分析,以仿生混合润湿图案表面为基础搭建雾水收集装置,模拟潮湿环境来表征样品的水收集速率及样品在不同恶劣环境下的稳定性.结果 在亲水表面构建疏水图案为后续实验提供了基础,所制备的仿生混合润湿图案表面与原始表面、亲水表面、超疏水表面的集水速率相比分别提高了146％、111％、61％,有效提高了集水速率,水收集速率与图案尺寸、图案间隔成反比关系,与图案形状无关.仿生混合润湿图案表面经过紫外线照射和100℃加热处理后,仍保持稳定的集水性能.结论 样品具有制备简单、成本低廉、高效耐用等优点,在大气集水中具有潜在的应用前景,有望为解决水资源短缺问题提供新思路.