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《人工晶体学报》创刊于1972年,月刊,是我国人工合成晶体领域唯一的专业性学术期刊。《人工晶体学报》特设综合评述、研究快报、研究论文、简讯等栏目,专业报道我国在人工合成晶体材料、低维晶态材料、人工微结构材料、生物医药结晶等领域在基础理论、合成与生长、结构与性能表征、器件组装、原料合成及装备制造等方面的研究进展与应用开发成果,同时介绍国内外相关方向的发展动态和学术交流活动等。     

铜钨共沉淀过程中回收率的测定

铜钨共沉淀产物是制备铜钨复合材料的原料,用化学共沉淀一氢还原一粉末冶金法制得铜钨复合材料具有均匀、杂质少等优点,普通的机械混合一粉末冶金法难以达到。铜钨共沉淀反应过程中回收率的高低直接影响产品的质量和制造成本,故控制好回收率有着重要的实际意义。     

基于双光子聚合的片上光学互连（特邀）

集成光子芯片是将激光光源、低损耗波导、调制器、探测器等多类光电器件结合在一起,实现功能化集成,在高速光通讯、量子信息处理、光学传感等领域有具有重要的应用。然而由于不同的光电器件基于不同材料体系,实现多材料体系的光电器件集成极其困难。传统的异质集成和单片集成方法难以同时解决定位精度不足、低拓展性、高损耗、低带宽等一系列问题。基于飞秒激光的双光子聚合技术具有高精度和高穿透的优势,可以实现多材料体系的片上微纳光学元件增材制造,具有极高的加工自由度。本文对片上光学元件的激光增材制造这一领域进行综述,探讨了光子引线键合和微空间光路元件两种技术路径,总结了现有技术的发展现状,并对未来的发展前景进行了展望。     

面向增材制造的双蒙皮夹层结构加筋拓扑优化方法

双蒙皮夹层结构是航空航天装备中的特殊承力结构,其典型代表为发动机尾喷管中的同步环构件。近年来,增材制造技术为该类薄壁结构的创新型设计提供了有利条件。但增材制造有其特殊的工艺要求,基于传统拓扑优化得到的设计结果往往存在大量的悬空区域,无法直接应用于增材制造工艺。因此,需要在优化设计阶段统筹考虑结构的力学性能和自支撑工艺约束。针对上述问题,本文提出了一种面向增材制造的双蒙皮夹层薄壁结构加筋拓扑优化方法,可在一次优化中同时得到优化的加筋布局和非均匀点阵分布,从而解决悬空结构的支撑问题,确保优化结果的工艺可达性。为了平衡计算成本和分析精度,本文采用渐进均匀化方法来求解不同类型单胞等效弹性性能,以适应不同复杂单胞构型。基于上述方法,本文给出了某发动机同步环结构的拓扑优化算例,结果表明,本文优化设计方法可以实现双蒙皮夹层结构中夹层加筋和点阵的共同优化,为航空航天装备中发动机同步环结构轻量化设计提供了思路。     

数字化光处理立体成型技术中吸附力的影响机制

数字化光处理(digital light processing, DLP)立体成型技术是一类重要的树脂光固化增材制造技术, 具有成型速度快、精度高等优点, 但其成型区液态树脂薄层的巨大吸附力限制了成型速度的提高. 目前研究集中于树脂槽成型窗口和打印工艺的改进, 对吸附力机理缺乏了解. 本文建立耦合树脂流动、自由基光聚合反应及固化相变的多物理场模型并通过数值求解, 研究了成型区树脂液膜在传质、光聚合、固化沉积、氧阻聚等共同作用下的演化过程, 发现固?液界面呈现出稳定的非均匀波浪衰减形貌, 液膜厚度极小且在边界处波动剧烈, 这不同于以往研究中的均匀界面假设. 讨论了打印速度、氧气浓度分布、紫外光强等因素对界面形貌以及吸附力的影响. 结果表明, 提高外界氧浓度、降低光照强度均能有效降低吸附力, 但会显著影响成型精度. 进一步提出调整紫外光强分布能改善界面形貌的不均匀性, 是降低吸附力、提高打印速度的一种有效措施. 本文对研究不同类型的树脂光固化增材制造技术具有重要的借鉴意义.      

增材制造微结构演化及疲劳分散性计算

为了预测增材制造中工艺参数?微结构?力学性能之间的关联规律, 提出了集成离散元、相场模拟、晶体塑性有限元和极值概率理论的计算方法, 揭示了激光扫描速度对微结构演化、屈服应力和疲劳分散性的影响. 首先, 采用离散元实现了重力作用下粉床在已凝固层表面上的逐层铺设; 其次, 通过热?熔体?微结构耦合的非等温相场模拟, 获得了熔体、气孔、晶界、晶粒取向等的时空演化以及最终形成的多晶微结构; 然后, 应用晶体塑性有限元计算了增材制造多晶微结构的宏观力学响应, 并得到表征疲劳裂纹萌生驱动力的疲劳指示参数(FIP); 最后, 采用极值概率理论分析了增材制造多晶微结构的FIP极值分布规律及疲劳分散性. 以316L不锈钢选区激光熔化增材制造为例的计算结果表明: 增材制造微结构的宏观屈服强度随激光扫描速度的增加而降低, 且呈各向异性; FIP极值符合Gumbel极值分布规律, 激光扫描速度增加可降低增材制造微结构疲劳分散性, 但会导致FIP极值升高, 使得疲劳裂纹萌生驱动力增加, 疲劳寿命降低.      

大型航天三线阵立体测绘相机精度敏感因素的分析

大型航天三线阵立体测绘相机是由具有独立镜头的三个线阵相机组成的,三个线阵相机保持一定的位置关系是大型航天三线阵立体测绘相机的特点。分析了角位移和线位移对大型航天三线阵立体测绘相机的高程测量精度和平面测量精度的影响,获得了大型航天三线阵立体测绘相机设计制造中的敏感因素,为保证大型航天三线阵立体测绘相机测绘精度的实现,降低设计制造难度和成本指明了努力的方向。     

论直拉单晶炉技术平台的逻辑演进

要求不断增大晶棒直径、不断提高晶体质量的晶圆市场,推动我国直拉单晶炉产品系列出现过三代更替,与此对应,产品赖以存在的技术平台也经历了三个阶段的演进.第四代产品研发需要在以往技术积累基础上,在炉室材料、炉体结构、焊接工艺、机械传动和电气控制、计算机智能控制、磁场发生装置和热场材料等方面进行新一轮技术创新.     

NP型催化剂在制造活性炭中的作用机理

ＮＰ型催化剂在制造活性炭过程中,主要是发挥了氧化和催化的协同作用。红外分析表明,在ＮＰ催化剂的作用下,炭化过程中煤分子的芳香结构遭到破坏,形成三维无序的“乱层结构”,芳香环断裂并被氧化生成官能团,成为活化反应的活性点。钾化合物的存在,使得活化反应造孔的方向性加强,成孔速度加快。助催化剂Ｐ的存在,则强化了这些作用。使用ＮＰ催化剂,活性炭中孔径为０－４ ～０－６ｎｍ 的孔容占总孔容的８５％ ～９０ ％ 。此外,该催化剂还能转化煤中矿物质成为酸易溶物,使总脱灰率达到６６ ％ 以上,从而为通过酸洗制备超低灰煤基活性炭奠定了基础     

高精度棱镜的高效制造技术

高精度棱镜在其角度误差、面形误差和表面粗糙度等方面都具有较高的要求。对这类棱镜如何实现大规模生产,降低生产成本,是近几年来光学制造行业正在研究探索的一道难题。本文以斯米特屋脊棱镜的制造为例,通过四个方面的分析,对高精度棱镜的高效制造技术进行了阐述。