检索结果-内蒙古大学图书馆

材料科学与工艺 2023年第5期31卷 37-37页

作者：徐杰(图文) 包建兴(图文) 丁朝刚(图文) 哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室

随着钛合金、高温合金等高强难变形材料在微机电系统的应用,单纯依靠模具施加载荷的微成形技术难以进行,利用电流与材料的相互激励作用,能够改善材料的塑性流动能力和降低成形温度,突破微成形尺度极限和扩大可加工材料的范围,极大促进... 详细信息

随着钛合金、高温合金等高强难变形材料在微机电系统的应用,单纯依靠模具施加载荷的微成形技术难以进行,利用电流与材料的相互激励作用,能够改善材料的塑性流动能力和降低成形温度,突破微成形尺度极限和扩大可加工材料的范围,极大促进微成形技术的发展和应用。在本期刊载的“电流辅助微成形技术研究进展”一文中,哈尔滨工业大学的徐杰教授等人从电流诱发的非热效应、焦耳热效应和附加效应三方面综合评述了电致塑性效应作用的物理机制,分析了电流激励下材料成形性和应力降等力学性能的响应规律,并从电流对材料回复、再结晶及相变等微观组织的影>响方面探讨了电致塑性效应的微观作用机理。

关键词：电致塑性效应微成形难变形材料高温合金焦耳热效应成形温度附加效应微机电系统

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铝锂合金薄板微结构辊压微成形缺陷及其电致塑性效应数值模拟研究

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精密成形工程 2023年第10期15卷 82-94页

作者：汪鑫伟高鹏永石胜龙刘琛徐杰王春举李建伟郭斌单德彬哈尔滨工业大学空间环境与物质科学研究院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室哈尔滨150001 苏州大学机电工程学院江苏苏州215131 北京航星机器制造有限公司北京100013

目的研究微结构形状及尺寸、压下量、温度、电流强度和电流路径对电流辅助辊压成形的影响规律,分析辊压过程中多物理场耦合行为,探究电致塑性效应对辊压成形的作用机理,并以此来解决薄板微结构形性协同控制关键问题。方法采用ABAQUS建... 详细信息

目的研究微结构形状及尺寸、压下量、温度、电流强度和电流路径对电流辅助辊压成形的影响规律,分析辊压过程中多物理场耦合行为,探究电致塑性效应对辊压成形的作用机理,并以此来解决薄板微结构形性协同控制关键问题。方法采用ABAQUS建立微结构辊压有限元模型,通过辊压成形数值模拟方法进行相关研究。首先设计了三因素三水平正交试验,探究了沟槽形状、沟槽深度、压下量对成形效果的影响。其次通过改变电流大小、对比辊对辊(R2R)和辊对板(R2P)2种电流路径、对比电流辅助辊压和等温辊压模拟试验来依次探究电流强度、电流路径、电流的非热效应对铝锂合金薄板微结构辊压成形过程中微结构填充率与板材翘曲高度等辊压成形缺陷的影响规律。结果在R2R电流路径下,电流分布于整个板厚空间,而在R2P电流路径下,电流主要分布于材料表面,2种路径下的温度与应力分布相似,但R2R下的峰值温度略高,约高20℃;峰值应力略小,约小35MPa。当压下量与微沟槽宽度越大、沟槽形状越接近矩形时,辊压填充高度和翘曲高度均越大。在相同温度下,与等温辊压相比,电流辅助辊压微结构填充高度更高。三角形微沟槽在100 A、30%压下量时的辊压填充高度提升率高达7%。在等温辊压下,微结构填充时的塑性流动主要分布于表层;而在电流辊压下,微结构填充时的塑性流动在整个板厚范围内分布得较为均匀,且应力集中不明显。温度对辊压微结构薄板翘曲程度的改善作用较小,电致塑性效应大幅改善了微结构薄板辊压翘曲程度,翘曲高度减小约70%。结论从焦耳热均匀性角度来看,电流路径选择R2R更优。通过改变压下量、微沟槽宽度与形状可以改变微结构辊压成形效果。相较于等温辊压,电流辅助辊压可以提高辊压填充高度、减小板材翘曲高度,故其成形效果更好,说明电流非热效应可以促进辊压成形的进行。

关键词：铝锂合金电流辅助成形缺陷微结构电致塑性效应

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DD6合金微孔的水导激光加工工艺

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金属加工（冷加工） 2023年第9期 1-5页

作者：王水旺谢万达丁烨杨立军哈尔滨工业大学机电学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150001

随着航空发动机性能的不断提升,燃烧室的工作温度也越来越高。为提升航空发动机涡轮叶片在高温条件下的工作性能,通常在叶片表面制取气膜孔,气膜孔的加工质量对其承载能力和使用寿命的影响至关重要。激光加工技术是目前制备气膜孔的主... 详细信息

随着航空发动机性能的不断提升,燃烧室的工作温度也越来越高。为提升航空发动机涡轮叶片在高温条件下的工作性能,通常在叶片表面制取气膜孔,气膜孔的加工质量对其承载能力和使用寿命的影响至关重要。激光加工技术是目前制备气膜孔的主要方法之一,所采用的激光光源主要分为长脉冲激光、短脉冲激光和超短脉冲激光。长脉冲激光和短脉冲激光制孔过程中会产生微裂纹和重铸层,超短脉冲激光对材料几乎没有热损伤,但是对加工设备和工作环境要求较高,且加工效率不高。因此,为满足高质量气膜孔的加工需求,提出水导激光加工方法,自行搭建了一套水导激光加工系统,并进行DD6合金制孔试验。试验成功制取了400μm直径的直孔和45°斜孔,加工出的气膜孔几乎无重铸层和微裂纹,不存在热影响区,为气膜孔加工提供了一种有效的技术参考。

关键词： DD6合金气膜孔水导激光斜孔

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激光熔融SiO_(2)基底上银纳米颗粒分子动力学仿真

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中国激光 2021年第8期48卷 290-297页

作者：侯超剑王根旺王扬张宏志杨立军哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150001 香港城市大学生物医疗工程系中国香港999077 哈尔滨工业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001

实现纳米材料焊接的纳米连接技术不仅是研制高性能纳米器件的关键,还是“自下而上”进行纳米结构制造的重要手段,决定着新一代纳米器件的性能及可靠性。其中,纳米钎焊技术对焊接母材损伤小,可以连接同种或不同种类的纳米材料,并获得优... 详细信息

实现纳米材料焊接的纳米连接技术不仅是研制高性能纳米器件的关键,还是“自下而上”进行纳米结构制造的重要手段,决定着新一代纳米器件的性能及可靠性。其中,纳米钎焊技术对焊接母材损伤小,可以连接同种或不同种类的纳米材料,并获得优异的力学及电学性能,是纳米连接技术的重要发展方向。基于分子动力学,对纳米颗粒钎料在SiO_(2)基底上的激光熔融过程进行了仿真分析,分析了激光辐照导致的不同温度下银纳米颗粒的原子构型变化,并探究了钎料熔融过程。为了探讨基底对熔化过程的影响,进一步分析了基底与纳米颗粒之间的接触角、接触长度以及吸附能变化等。研究结果表明:为了获得可靠的纳米互连结点,激光辐照下温度对纳米颗粒与衬底之间吸附能的调控是影响纳米互连结点稳定性的主要因素。该仿真结果为实现激光熔融纳米颗粒的连接提供了参考。

关键词：激光技术材料加工激光焊接纳米钎焊纳米颗粒分子动力学

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快照式光谱光场成像技术

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光学精密工程 2021年第2期29卷 220-230页

作者：吕晓波刘宇丰李毅威朱帅帅林杰金鹏哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院黑龙江哈尔滨150080 微系统与微结构制造教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 黑龙江哈尔滨150080 西安航天动力试验技术研究所陕西西安710100

针对快照式多维成像系统难以实现高维成像的问题,本文提出了一种快照式光谱光场成像方法,使用单个探测器实现了对目标场景光谱光场信息的快速获取。该方法将聚焦光场成像结构引入到快照式超光谱成像傅里叶变换光谱仪中,首先获取混叠了... 详细信息

针对快照式多维成像系统难以实现高维成像的问题,本文提出了一种快照式光谱光场成像方法,使用单个探测器实现了对目标场景光谱光场信息的快速获取。该方法将聚焦光场成像结构引入到快照式超光谱成像傅里叶变换光谱仪中,首先获取混叠了目标场景光场信息和干涉信息的原始图像,然后使用基于卷积神经网络的信息重建算法,将光场信息和干涉信息从原始图像中分别提取出来,并分别利用光场和干涉信息来重建目标场景的深度和光谱。本文搭建了快照式光谱光场成像系统,并对该系统在空间、光谱以及时间维度上的表现进行了实验验证。实验结果表明,该系统在将获取信息的维度扩展到七维的同时,其深度重建的均方根误差为7.7 mm,光谱重建的归一化均方根误差为6.87%。

关键词：仪器科学快照式光谱成像光场成像多维成像

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金刚石光学窗口相关元件的研究进展

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材料科学与工艺 2020年第3期28卷 42-57页

作者：王伟华代兵王杨舒国阳姚凯丽刘本建赵继文刘康杨磊朱嘉琦韩杰才特种环境复合材料技术国家级重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150001 哈尔滨工业大学分析测试中心哈尔滨150001 微系统与微结构制造教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150001

金刚石光学窗口相关元件是一种将金刚石优异的光学性能,与其他优异的力学、热学、电学性能和化学性能相结合,通过微波等离子体化学气相沉积工艺等多种合成方法制备的具有不同几何结构、可在极端条件下使用的一类光学器件。本文将以X射... 详细信息

金刚石光学窗口相关元件是一种将金刚石优异的光学性能,与其他优异的力学、热学、电学性能和化学性能相结合,通过微波等离子体化学气相沉积工艺等多种合成方法制备的具有不同几何结构、可在极端条件下使用的一类光学器件。本文将以X射线、深紫外到微波范围内不同波段对应的不同种类的光学元件应用为基础,对近年来国内外发展起来的金刚石光学元件的种类、制备与加工进行综述,总结了光学窗口元件的研究现状,并对未来的发展方向进行了展望。

关键词：金刚石光学窗口相关元件红外窗口/整流罩激光武器微波武器回旋器

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光脉冲神经网络研究进展

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光学与光电技术 2022年第4期20卷 96-111页

作者：马婷李万杰冯佳楠林杰金鹏哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150001 西安航天动力试验技术研究所陕西西安710100

被称为第三代人工神经网络的脉冲神经网络,是最接近人脑的神经拟态算法。与传统人工神经网络相比,脉冲神经网络具有硬件友好性和更高的能量利用率。与电子学脉冲神经网络相比,光子计算的光脉冲神经网络具有速度快、能耗低、延迟低、并... 详细信息

被称为第三代人工神经网络的脉冲神经网络,是最接近人脑的神经拟态算法。与传统人工神经网络相比,脉冲神经网络具有硬件友好性和更高的能量利用率。与电子学脉冲神经网络相比,光子计算的光脉冲神经网络具有速度快、能耗低、延迟低、并行度高以及抗电磁干扰的优势。介绍了光脉冲神经网络的起源,从光脉冲神经元、神经网络架构、学习训练算法等方面介绍了光脉冲神经网络的研究进展、存在的问题与挑战,并展望了光脉冲神经网络的前景。

关键词：人工智能人工神经网络光计算光脉冲神经网络 STDP规则

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高精度MEMS硅陀螺仪接口ASIC设计

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遥测遥控 2025年第3期46卷 42-50页

作者：张欢陈伟平张文博王一行付强尹亮哈尔滨工业大学MEMS中心微系统与微结构教育部重点实验室(哈尔滨工业大学)

为满足惯性导航、自动驾驶等领域的应用需求，实现微电子机械系统（MEMS）硅陀螺仪向高精度、数字化和微小型化的方向发展，本文基于0.35μm BCD工艺（双极型-互补金属氧化物半导体-双扩散金属氧化物半导体工艺），采用单芯片集成方式... 详细信息

为满足惯性导航、自动驾驶等领域的应用需求，实现微电子机械系统（MEMS）硅陀螺仪向高精度、数字化和微小型化的方向发展，本文基于0.35μm BCD工艺（双极型-互补金属氧化物半导体-双扩散金属氧化物半导体工艺），采用单芯片集成方式，设计并实现了一款具有数字化输出的MEMS硅陀螺仪接口电路。采用基于噪声自激的闭环驱动方案，使陀螺仪在驱动方向上实现简谐振动。检测电路使用低噪声电容-电压（C/V）转换电路，将检测模态位移信号转换为电压信号。信号处理通过开关相敏解调技术进行精确解调，并结合低通滤波处理，有效抑制系统噪声，从而获得低噪声的模拟角速度输出信号。为了实现硅陀螺角速度的数字化输出，设计了集成的四阶全前馈Sigma-Delta（ΣΔ）模数转换器（ADC），将模拟角速度信号转换为数字信号。芯片测试结果表明：ΣΔ调制器的动态范围达到110 dB，低频噪底约为-120 dB。陀螺整机的量程为±200（°）/s，标度因数为21 310 LSB/(（°）/s)（最低有效位每度每秒），非线性误差为178×10-6，零偏不稳定性为0.259（°）/h，角度随机游走为0.028 7（°）/√h（度每平方根小时）。该芯片面积为4.3 mm×4.3 mm。通过采用单片集成的接口ASIC（专用集成电路）替代传统的PCB（印制电路板）板级系统，显著提高了系统集成度，成功满足了MEMS硅陀螺微小型化的需求，推动了其在高精度数字化应用中的发展。

关键词： MEMS 硅陀螺仪接口ASIC ΣΔADC 数字输出

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二维半导体材料纳米电子器件和光电器件

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物理化学学报 2019年第12期35卷 1319-1340页

作者：王根旺侯超剑龙昊天杨立军王扬哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001

近年来,随着各领域对微电子器件集成度及性能要求的不断提高,发展基于二维半导体材料的新型高性能功能性器件成为了突破当前技术瓶颈的重要环节和关键方向。目前,作为新型二维半导体材料的代表,二维过渡金属二硫化物、二维黑磷以及范德... 详细信息

近年来,随着各领域对微电子器件集成度及性能要求的不断提高,发展基于二维半导体材料的新型高性能功能性器件成为了突破当前技术瓶颈的重要环节和关键方向。目前,作为新型二维半导体材料的代表,二维过渡金属二硫化物、二维黑磷以及范德瓦尔斯异质结凭借其在电学、热学、机械、光学等方面的优异性能已经成为了发展高性能纳米电子器件和光电器件的最具潜力的材料之一。在本综述中,首先概述了几种用于纳米器件的常见二维材料,分析了材料的结构、性能及其在纳米器件中的应用,其次重点对基于过渡金属二硫化物、黑磷以及由其衍生的范德瓦尔斯异质结的纳米电子器件和光电器件的最新研究进展进行讨论,最后对目前二维半导体纳米器件所面临的挑战以及未来的发展方向进行总结及分析,从而为未来发展高性能功能性纳米器件提供支持。

关键词：二维半导体纳米材料过渡金属二硫化物黑磷范德瓦尔斯异质结纳米电子器件纳米光电器件

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基于AFM纳米机械刻划加工纳米结构及应用

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自然杂志 2020年第3期42卷 210-220页

作者：王继强耿延泉闫永达哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室哈尔滨150001

原子力显微镜(AFM)是具有纳米级精度的检测设备,同时可应用于纳米结构的加工。AFM纳米加工已经成为微纳结构加工的有效方法之一,可广泛地应用于机械、物理、化学和生物医学等领域。文章首先简要介绍传统微纳加工方法,并对基于AFM的纳米... 详细信息

原子力显微镜(AFM)是具有纳米级精度的检测设备,同时可应用于纳米结构的加工。AFM纳米加工已经成为微纳结构加工的有效方法之一,可广泛地应用于机械、物理、化学和生物医学等领域。文章首先简要介绍传统微纳加工方法,并对基于AFM的纳米机械加工方法进行详细介绍并分析了其相对优势;然后介绍了AFM加工得到的纳米沟槽和纳米点阵等结构在纳流控及拉曼检测等领域的应用,并对其未来的发展方向进行展望。综述展示了AFM纳米机械加工的应用潜力,为相关领域的研究提供了一种简单、可行的纳米加工方法。

关键词： AFM 纳米加工纳流控拉曼检测纳米线

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