石墨烯增强铜复合材料摩擦性能研究

通过原位合成石墨烯结合粉末烧结法制备了石墨烯增强铜复合材料,然后在空气环境中研究石墨烯增强铜复合材料的摩擦性能。实验选用直径为6 mm的WC磨球与复合材料组成摩擦副,利用摩擦磨损试验机对材料进行摩擦磨损测试。采用SEM、EBSD、EDS和三维轮廓形貌仪等相关检测设备对复合材料的微观组织结构以及磨损的表面形貌结构进行分析表征。结果表明,相比于纯铜材料,石墨烯增强铜复合材料具有更低的摩擦系数,这主要归功于复合材料较高的硬度以及石墨烯的自润滑效应。最后结合复合材料的磨损形貌给出了相关的磨损机制。

一款改进的家用热回收空调热力性能实验研究

为提高家用空调器利用率并节能减排,通过改进得到一款具有制冷、供暖、全天候供热水和冷凝热回收制取热水四种功能的热回收空调器。热力性能实验结果表明,改进后的热回收空调器各模式运行可靠,节能效果显著。

基于COMSOL的低温截止阀安全性仿真研究

为深入研究DN150低温截止阀在试验过程中的安全可靠性,采用数值模拟分析和现场工程试验相结合的方法,利用COMSOL Multiphysics软件计算低温截止阀在开启和关闭状态时的热量耗散、应力集中及流体流动的情况。结果表明:低温截止阀在阀门内外壳体处存在温度梯度,会出现显著的温度耗散情况;受热应力和固定约束影响,波纹管组件连接处出现应力集中;在阀门开关瞬间,管道中的液氮流速会出现瞬变,阀门内部的流体流动会出现漩涡流,影响阀门阀瓣和阀座密封副的密封性。

一种Ku波段脉冲栅控行波管电子枪研究

本文研究了一种Ku波段2.5Kw脉冲栅控行波管电子枪结构,针对电子枪因受热胀冷缩导致栅网严重变形的问题展开了深入分析。通过模拟计算和实验验证,明确了阴栅装配距离和阴影栅网受热影响导致的变形原因。在此基础上,通过结构改进和调整阴栅距离等方法,成功实现了各项指标满足要求的栅控电子枪。改进后的电子枪在整管试验中表现出栅网截获电流明显减小,参数满足设计要求。研究结果不仅解决了原电子枪存在的栅网截获电流问题,还为栅控电子枪设计中考虑阴极热膨胀对参数的影响提供了有益启示。

各向同性多孔莫来石材料制备及性能研究

以短切莫来石纤维为骨架,正硅酸乙酯为粘接剂,非水溶性淀粉为造孔剂,制备了各向同性的多孔莫来石材料,研究了造孔剂含量对多孔莫来石材料密度、孔隙率、显微结构、压缩强度和热导率的影响。结果表面,通过调控造孔剂含量,材料密度和孔隙率分别在1.03g/cm3~0.26g/cm3和56.7%~88.9%变化。随着造孔含量的增加,多孔莫来石材料压缩强度和热导率逐渐下降,当纤维和造孔剂比例1:1时,多孔莫来石材料压缩强度和热导率分别为6.5MPa和0.33W/m·K。

空间用液晶显示器关键技术研究

按照空间特殊环境的要求,重点设计了液晶显示器的多功能光学窗口、液晶屏加热器、白光LED背光源和光学膜组等关键部件,达到了空间用液晶显示器表面减反射、电磁屏蔽、低温下启动、背光亮度较高和均匀性好、显示效果理想、高可靠性等具体技术要求。

螺距跳变技术优化行波管电子效率的研究

行波管采用动态速度渐变(DVT)技术能获得很高的电子互作用效率。这里采用粒子模拟(PIC)技术对Ka波段某螺旋线空间行波管慢波结构进行模拟,分析了采用DVT技术的慢波结构内部各段螺距的大小和长度对行波管电子效率以及增益的影响。对慢波结构进行优化,优化后,电子效率由17.53%提高至27.27%,增益由51.17 dB增加至53.09 dB。

W波段绕射辐射振荡器技术的研究

研制了一种采用新型高频系统的绕射辐射振荡器。该高频系统由准光学开放式谐振腔和双梳型光栅构成,通过理论设计和优化获得W波段高频系统的最佳结构参数。对装配该高频系统的绕射辐射振荡器测试表明:器件采用的开放式谐振腔是一种多模式工作腔,通过机械调谐可使器件工作在不同的TEMmnq模式上,器件同时具有电子调谐能力,复合调谐频带为91.6～98.6GHz。器件所需的启振电流相对较小,最低约35mA。器件的输出功率随阴极发射电流的增加而增加,最大输出功率达到8W。器件输出信号的信噪比高、纯度高,具有优良的频谱特性。

基于220GHz折叠波导行波管的高频系统研究

随着通信技术的迅猛发展,人们对于220GHz折叠波导行波管的功率和带宽的要求越来越高。因此研究基于220GHz折叠波导行波管,设计了一种结构紧凑、高效的折叠波导慢波电路结构,可以进行高频系统信号的放大和传输。通过优化折叠波导的尺寸,实现了低损耗和高功率的传输。优化后的导波参数为0.74mm,b为0.10mm,h为0.25mm。在220GHz频率下,设置工作电压20kV、电流30mA、输入功率20mW、均匀磁场峰值0.6T,可得系统的输出功率为12.3W,3dB带宽为5GHz。以上数据表明,研究所设计的折叠波导行波管高频系统可以有效地提高输出功率并增大带宽。研究成果可以进一步提高高频系统性能并为开发新型器件提供了有益的指导和参考。

多注行波管PPM聚焦磁场设计方法研究

对多注行波管周期永磁(PPM)聚焦结构中横向磁场的分布规律进行了研究,模拟分析了多注PPM聚焦系统中横向场的旋转对称特性,并对该系统中的电子流通率进行了分析。结果表明,单注PPM结构设计中普遍采用的横向磁场设计原则不适用于多注PPM聚焦结构,因为后者磁场的非旋转对称现象将随着电子通道内径向位置的增大而增强。本文针对多注PPM聚焦系统中横向磁场分布特点,提出了一种多注PPM聚焦磁场设计的一般性方法,首次将对磁场旋转对称性的判断纳入多注PPM磁场设计中。测试结果证明该方法对多注PPM聚焦磁场的设计提供了较好的指导作用。

混合基钡钨阴极优良性能的研究

混合基钡钨阴极在1050℃时,电流密度约为8A/cm2以上,是普通钡钨阴极(B型或S型)的3至4倍,而且其寿命比普通钡钨阴极(B型或S型)高一个量级。文中用理查逊公式的推导和计算机模拟法(Muller法)解释了混合基钡钨阴极的优良性能。尤其是建立在去极化模型和集簇法基础上的计算机模拟法(Muller法)更是从微观上解释了混合基钡钨阴极的大发射性能,特别是Os-W(hcp)合金基底。

多注PPM聚焦系统中横向磁场的研究

对多注周期永磁(PPM)结构中横向磁场的分布规律进行了研究,模拟分析了耦合槽的存在对不同电子注通道内横向磁场的影响,讨论了多注PPM结构中横向磁场的抑制方法,并对极靴饱和对各电子注通道的影响进行了分析。结果表明,多注PPM结构中通道孔内横向磁场随孔与耦合槽距离的减小而增大,而极靴饱和对通道孔的影响程度与孔和耦合槽的距离成正比。同单注PPM结构相比,增大多注PPM结构中铁制加载头半径对横向场抑制最为明显。

环境光对固态体积式真三维显示闪烁的影响研究

为了优化固态体积式真三维显示中的闪烁现象,研究了环境光对于显示闪烁的影响。通过傅里叶变换在频域获得环境光与成像光信号叠加后的频域能量分布,分析了环境光影响显示闪烁的原因。同时,设计完成了两组视觉感知实验并进行统计分析。结果显示,环境光的频率、最大光强及占空比对于真三维显示的闪烁程度有显著性影响,显著性差异小于0.001。其中,环境光的频率是影响显示闪烁的首要因素,环境光频率与显示刷新率相匹配是消除环境光对闪烁影响的主要途径;降低最大光强或提高占空比有助于消除闪烁。闪烁程度评价模型的评估结果与实验结果的相关系数大于0.99,研究结果对于基于层叠屏的三维显示闪烁程度优化具有积极的启发和指导作用。

行波管多级降压收集极设计方法的研究

采用多级降压收集极回收经过互作用后的电子注的剩余能量是提高行波管效率的有效途径之一。效率与电子回流是多级降压收集极的两个非常重要的指标。多级降压收集极的设计离不开计算机辅助设计软件,对收集极进行精心的电子光学设计,可以改善二次电子发射对效率及回流的影响。通过定性地分析收集极与整管效率的关系、废电子注特性、磁再聚焦区的构造及二次电子发射规律,为收集极的设计提供了参考方法。

基于图像对的体视显示算法研究与实现

依据摄像机拍摄的左右两幅图像,按照提出的算法进行图像的矫正、重采样和图像对间的密集匹配,最后通过图像插补输出符合双眼特性的体视图像,试验证明插补后体视图像效果较好。

新型二元混合基钡钨阴极的发射性能研究

研究了二元混合基底的制备及对钡钨阴极发射性能影响,结果表明所研究的W-Ir(MMM)、W-Re(CMM)二元混合基钡钨阴极有比传统覆膜纯W基钡钨阴极更低的逸出功,具备更好的发射性能;从所研究的两种混合基钡钨阴极发射来看,覆膜阴极和未覆膜阴极发射效果没有明显差异。

基于立体图像对的体视显示新算法研究与实现

研究了由带有视差的图像对恢复摄像机矩阵和空间物体的三维几何形状这一多视图三维重构问题,结合Hartley和Rorther等人提出的基于无穷远平面诱导的单应进行射影重构算法,提出了根据图像间的对应关系确定插补图像像素的位置和灰度的新算法,通过这种新算法输出符合双眼特性的体视图像,试验证明插补后体视图像效果较好,速度快。

使用纳米材料添加剂的新型钡钨阴极的发射性能研究

根据纳米材料特有的性质,主要研究了使用纳米材料添加剂Al2O3、NiO阴极的发射性能,结果表明使用纳米材料添加剂NiO的阴级在较低的烧结温度时,有较好的发射性能。而添加wt25Ir+nano-NiO(uncoated)和nano-Al2O3(uncoated)的阴极发射效果不好。

Ka频段160 W固态功率放大器的研制

针对Ka频段固态功率放大器合成芯片数量多及产品体积大等问题,介绍了一种八路合成的Ka频段160 W固态功率放大器。功放采用波导-微带双探针和基于微带-魔T的波导功率分配/合成器,将8个GaN功放芯片加以合成,最终实现在27.0 GHz~31.0 GHz工作频带内,连续波输出160 W以上的功率信号,利用模拟预失真器使整机三阶互调指标优于-31 dBc,指标优良。功放输出波导采用标准WR-28接口,具有完善的监控和保护措施,可靠性高,适用于卫星通信等发射系统。