高丽红
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王富耻
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马壮
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柳彦博
,
李东荣
,
沈立娜
稀有金属材料与工程
采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理CASTEP计算程序,研究Al_2O_3的能带结构和光学函数.结果表明,α-Al_2O_3和γ-Al_2O_3的能带结构形状相似,γ-Al_2O_3的高对称性使得费米面向高能级方向移动,进入导带;对于较常见的几种波长激光,α-Al_2O_3的介电函数虚部均为0,实部随着激光波长增大而减小;γ-Al_2O_3的介电函数虚部、实部随着激光波长增大而增大.γ-Al_2O_3的介电函数虚部、实部和反射率均高于α-Al_2O_3,在激光波长为10.6 ìm时反射率最高,达到40.1%,为α-Al_2O_3的7倍.
关键词:
Al_2O_3
,
能带结构
,
光学函数
沈立娜
,
马壮
,
柳彦博
,
李东荣
,
高丽红
硅酸盐通报
针对抗激光辐照涂层,采用有限元方法研究了在连续波激光辐照下,材料热物性参数及涂层结构对涂层温度以及基体温度的影响,并在此基础上进行了涂层的结构设计与优化.结果表明:对于不同的涂层材料,当吸收热量、涂层结构、辐照时间相同时,涂层材料的热导率对温度场分布起主要作用,随着涂层材料热导率的增大,涂层最高温度减小,且在k<10 W/m·K时,温度下降速率较大,之后下降速率趋于平缓.具有较高反射率和较高热导率的Al涂层对基体热影响作用较大,在反射层和基体之间添加隔热层可以缓解基体所受的热作用.双层结构在功率密度为5×104 W/cm2 条件下,随着隔热层厚度的增加,基体热影响区面积明显减小,并向横向扩展;涂层最高温度呈类似抛物线上升的趋势,基体最高温度亦呈类似抛物线下降,隔热效果增加的幅度减小;隔热层厚度为0.6 mm时,基体最高温度只有100 ℃,基体所受热影响基本可以忽略不计.
关键词:
激光防护
,
温度场
,
有限元模拟
李文智
,
马壮
,
高丽红
,
王富耻
,
王立君
,
韦成华
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2017.02.07
激光器因其自身的特点得到了长足的发展和广泛的应用,相应的,随着激光的军事化应用所产生的激光威胁必须得到妥善解决,为了保护装备及其基体不受激光损伤和破坏,激光防护必不可少.而现阶段,对于大功率连续激光而言,其对材料的破坏形式主要是热破坏,表现为被辐照材料温度达到一定临界点后,以氧化、熔融、气化的形式发生不可逆的损耗,所以为了保证装备及其基体不发生上述破坏,采用一定的方式消耗入射激光能量,进而减小激光热量转化和沉积使得温度降低到材料损伤阈值以下,是可行的方式之一.因此,基于上述机制选用了一种常见的焓变涂料CaCO3作为研究对象,探究了其激光烧蚀行为和防护能力.研究结果表明,CaCO3涂层明显降低了基体材料在激光辐照下的温度,实现了入射激光能量的有效耗散.并经初步计算,单位面积(1 cm2)涂层可耗散0.473 kJ的能量,可降低45钢基体温度约53℃.
关键词:
激光防护
,
激光烧蚀
,
CaCO3
,
涂层
,
热量吸收
王松
,
高丽红
,
马壮
人工晶体学报
以NiO、Cr2O3、TiO2、MnO2粉末为主要原料并按固定比例混合,采用高温固相焙烧与喷雾干燥方法制备成团聚粉末,经大气等离子喷涂方法制备成红外高发射率涂层.采用XRD、SEM、XPS和红外辐射测试仪分析了焙烧粉体的相结构和元素化学状态,以及涂层的表面微观形貌和红外全波段辐射性能.结果表明,在NiCr2O4尖晶石结构中掺入Ti和Mn元素会造成晶格畸变并形成混合尖晶石结构,从而提高材料的红外发射率.在常温下发射率可达0.88,具有较好的红外辐射性能.
关键词:
尖晶石结构
,
过渡金属氧化物
,
等离子喷涂
,
红外发射率
