半矢量模式求解在光波导弯曲损耗计算中的应用

以柱坐标下的半矢量波动方程为基础,采用基于完美匹配层(PML)边界条件的有限差分方法,对弯曲波导进行模式求解,进而得到波导弯曲引起的辐射损耗。基于计算得到的直弯波导的模场分布,采用二维重叠积分法计算了两者连接时的过渡损耗。计算结果与已有实验结果符合较好。采用该方法,研究了SOI脊型波导的弯曲损耗与波导结构参数之间的关系,并对直弯波导的连接进行了优化。     

太钢超超临界电站锅炉用TP310HCbN无缝管的研制

 针对超超临界火电机组关键不锈钢材料的使用环境特点,阐述了太钢耐热钢TP310HCbN的设计原理、强化机制、生产工艺流程及主要工艺技术措施。采用TEM、EDS等分析测试方法,对组织、焊缝、析出物进行了细致研究,同时对常规力学性能、高温拉伸性能、持久性能等进行了测试。开发的TP310HCbN耐热无缝钢管组织均匀、综合性能良好,产品已进入批量生产阶段。     

Cr、Mo对DO3-Fe3Al力学性能和电子结构影响的理论研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了Cr、Mo在DO₃-Fe₃Al 金属间化合物中的占位、以及Cr、Mo对Fe₃Al力学性能和电子结构的影响。研究显示：Cr、Mo在Fe₃Al中优先替代Al原子;Cr、Mo的添加均提升了Fe₃Al的体模量、剪切模量、弹性模量以及塑性,其中Mo对Fe₃Al的模量以及塑性的提升效果更明显。电子结构和电荷密度分析表明：Cr、Mo对Fe₃Al力学性能提高的主要原因是Cr、Mo的s,p和d轨道电子参与了Fe₃Al的电子杂化,Cr、Mo增加了Fe₃Al的成键峰数量,且增加了Fe₃Al中原子间的重叠电子数,此外Cr、Mo减弱了Fe₃Al中Fe-Fe间电子云的方向性。     

LZ50车轴钢边部增碳低倍缺陷的检验和分析

通过对LZ50车轴钢边部增碳缺陷进行金相检验和扫描电镜检验,发现增碳处组织异常,全部为珠光体,伴随大量MnS和硅酸盐夹杂物。现场排查发现在保温帽和铸模之间有较大的缝隙,缝隙中残留有大量粉渣,而且使用的保护渣为高碳型保护渣。由此判断,浇铸过程中钢水与缝隙中的粉渣接触造成钢锭帽口线增碳,而且钢水中未被保护渣完全吸收的夹杂物也被捕捉残留在钢坯表面。     

铌、碳在TiAl合金扩散的原理研究

采用第一原理赝势平面波方法研究了碳原子在TiAl(010)表面及有Nb的TiAl(010)表面的扩散机理。通过晶胞最终能量和形成能计算得出,Nb—C复合渗虽然使TiAl(010)面晶胞总能量上升,但却使其形成能下降,即Nb—C共渗后的TiAl合金稳定性提高。电子结构分析发现:渗Nb可使Ti (3d)—Al(3p)键合作用减弱;渗Nb后使费米能低能级处电子成键数目多,稳定性增强,因此从电子层面说明了Nb元素对渗碳具有促进作用。     

B-Ce复合微合金化对S31254超级奥氏体不锈钢组织和力学性能的影响

采用扫描电镜、拉伸试验等方法研究了B-Ce复合微合金化后S31254超级奥氏体不锈钢的组织和力学性能。结果表明,B、B-Ce 复合微合金化有利于抑制σ相的析出,改善σ相的析出形态,相同固溶工艺条件下,B-Ce复合微合金化后的试样更有利于σ相的完全回溶;相同时效工艺条件下,B-Ce复合微合金化抑制σ相析出的作用更明显。B及B-Ce复合微合金化后的试验钢拉伸断口处的韧窝更大更深,材料的伸长率也显著增加,说明微合金化有利于进一步提高S31254钢的韧性。     

合金元素在fcc-Fe/NbX(X=C,N)界面的偏析及影响

基于密度泛函理论(DFT)第一性原理方法,研究了Si、Ni、Mn、Cr、Mo在fcc-Fe/NbX (X=C, N)界面的偏析行为,并分析了合金元素偏析对界面体系的影响。结果表明,fcc-Fe/NbN界面结合强度相较于fcc-Fe/NbC界面结合强度略有提升;Si稳定存在于Fe基体中,Ni、Mn在界面有轻微偏析倾向,Cr、Mo在界面和NbX (X=C,N)内均存在偏析,其中,Mo向界面偏析倾向更大;Cr、Mo偏析在fcc-Fe/NbC界面一定程度上降低了界面的结合能力,但体系稳定性有所提升,Cr、Mo偏析在fcc-Fe/NbN界面一定程度上提高了界面的结合能力,但Mo使得体系稳定性下降。     

合金元素在NbC/fcc-Fe界面的偏析行为和硼的影响

基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理方法,研究了Si、Ni、Mn、Cr、Mo在NbC/fcc-Fe界面的偏析行为,以及B对合金元素界面偏析行为的影响。结果表明,Cr和Mo可以稳定存在于界面和NbC中; Mo 更倾向于在界面和 NbC 中偏析; Ni和Mn在界面上有轻微的偏析倾向。另外,Mo 容易偏析到 NbC 中形成复合碳化物。当Mo/Nb含量比小于2/3时,(Nb, Mo)C复合碳化物更稳定,结合能更大,这应该与Mo和C、Fe之间的强电子相互作用有关。当 B 掺杂到界面时, Mo 和 Cr 向界面偏析的趋势被抑制。特别是B抑制了界面处Mo的偏析,从而提高了材料的耐蚀性。此外,B可使Ni、Mn趋于均匀分布在基体中。     

光束诱导电压成像研究

在光束诱导电流（Light Beam Induced Current,简称LBIC）成像技术的基础上,我们从理论和实验上分析了光束诱导电压（Light Beam Induced Voltage,简称LBIV）成像的机理。通过建立光束诱导电压成像的理论模型,认为光束诱导电压成像的测量值是一个平衡电压值,而不是光照区域的局域开路电压,我们在一块复合分布不均匀的单晶硅太阳能电池上验证了这个结论。这为改进光束诱导成像技术奠定了基础。     

在蓝宝石衬底两个相反c面同时生长氮化镓薄膜的差异

运用金属有机气相外延设备 ,在蓝宝石衬底两个相反取向的 c面上同时生长六方相氮化镓薄膜 .对此进行了扫描电子显微镜、俄歇电子能谱、透射电子显微镜的分析和研究 .发现这两个薄膜有许多不同之处