水凝胶作为一种结构与生物组织类似的柔性材料,被广泛地应用在柔性传感器等领域。但其内部含水量较大导致力学性能较差,且在低温环境下易结冰失效。本文从增韧机理、抗冻方法以及疲劳特性等方面对增韧抗冻水凝胶进行了综述。首先,对不同增韧机理水凝胶的力学性能以及内部结构进行了对比;其次,讨论了低温环境下水凝胶的抗冻方法;最后,总结了水凝胶在长时间静态或循环加载情况下的疲劳损伤特性。未来应致力于增加水凝胶的保水抗冻性能,深入研究水凝胶疲劳失效机理,以期为耐低温、抗疲劳水凝胶传感器的应用提供理论基础。

为了更好地发挥电致变色玻璃主动调控光谱的属性,为电致变色玻璃在建筑上的应用提供理论指导,以两玻一腔中空玻璃为例讨论了可见光透过率和遮蔽系数（节能效果）变化。研究发现,获得更大的可见光透过率差（褪色态-着色态）重点是要提高电致变色玻璃透过率,但相比于成本更高的电致变色玻璃,提高Low-E玻璃透过率更为现实。为了更大限度地发挥电致变色玻璃的节能特性,分别将电致变色玻璃放置于中空玻璃的室内侧与室外侧测试,结果表明当电致变色玻璃位于室外侧时,遮蔽系数变化幅度最大（0.46）,更能适应多种场景下的使用,但同时也对电致变色玻璃的膜层性能提出了更高的要求。

飞行时间二次离子质谱（TOF-SIMS）和脉冲射频辉光放电发射光谱（Pulsed-RF-GDOES）是两种重要的深度剖析技术,前者广泛应用于半导体工业的质量控制,后者主要应用于工业涂层及表面氧（氮）化层的分析。Mo/Si纳米多层膜由于其出色的反射特性被广泛应用于纳米光刻、极紫外显微镜等领域。本文利用原子混合-粗糙度-信息深度（MRI）模型分辨率函数,通过卷积及反卷积方法分别对Mo（3.5nm）/Si（3.5nm）多层膜的TOF-SIMS和Pulsed-RF-GDOES深度谱数据进行了定量分析,获得了相应的膜层结构、膜层间界面粗糙度及深度分辨率等信息。结果表明：GDOES深度剖析产生了较大的溅射诱导粗糙度,SIMS的深度分辨率优于GDOES。

在柔性电子领域,如有机薄膜太阳能电池、OLED显示、量子点显示等封装时都需要对水氧具有超高阻隔性的薄膜。针对超高水氧阻隔膜制备工艺现状,为提高阻隔膜性能指标,满足快速发展的柔性电子封装技术需求,本文分析了基底材料对水氧阻隔膜性能指标的影响,综述了超高阻隔膜叠层制备技术,为开展超高阻隔膜研究与产业开发提供依据,并对后续技术发展进行了展望。

介绍了硅功率器件Cu电极保护钝化膜层氧化铝的制备方法。采用热法ALD工艺和等离子增强ALD工艺在铜上沉积氧化铝薄膜,研究了不同ALD工艺、氧化剂种类、沉积温度和载气对氧化铝膜层质量及铜抗氧化保护效果的影响。结果表明：氧化剂对原子层沉积氧化铝薄膜的质量和铜电极的保护性能起着决定性作用;以臭氧（O₃）作为氧化剂,氧化铝薄膜极易脱落,与铜表面的结合力很差;以氧等离子体（O-）作为氧化剂,铜表面被氧化形成了氧化铜（CuO_x）层;而以水蒸气（H₂O）作为氧化剂,在低温100℃下,得到的Al₂O₃薄膜致密,无明显缺陷,且与铜金属层的结合力较优,对铜抗氧化保护效果良好;当沉积温度高于200℃时,原子层沉积氧化铝薄膜的缺陷明显增多;等离子增强ALD工艺中,当载气为Ar时,所得氧化铝膜厚度不均匀,铜电极发生强烈氧化。

罗茨泵转子型线的研究是罗茨泵设计的核心部分,圆弧型转子型线为广泛应用的罗茨泵转子型线之一。圆弧转子型线的设计中,首先实现转子理论型线的设计,然后基于理论型线,设计转子的实际型线和铸造毛坯型线。本文在实际型线和铸件毛坯型线的设计过程中,提出基于共轭特性的圆弧线实际型线和铸件毛坯型线设计方法,大幅简化了分析设计过程,并以此为基础,设计了70L/s罗茨泵圆弧转子型线及其粗加工和精加工方法。

设计了利用动态法原理测试气体吸附材料吸气性能的系统,可以实现在15~500K温度范围,高真空（5.0×10^-4Pa）至几个大气压压力范围内精确测量多种材料对不同气体的瞬时吸气速率、阶段气体吸附量、累积饱和吸附量等参数。研究表明该测试系统具有本底真空度高、结构合理紧凑、测试数据精确可靠的特点。

基于空间行波管环境模拟用热真空试验装置试验工艺过程反馈和小批量生产化等要求,对空间行波管用热真空试验装置部分结构进行了创新优化设计。按照技术指标优化了冷板结构和热沉加热方式,更换了真空系统配置和安装方式,将一部分手动操作改为自动化操作。优化后冷板和热沉温度均匀性提高,全工艺过程可一键操作,实现了智能化控制,同时改善了操作环境,操作空间更加人性化。针对调试过程中出现的真空度异常和元器件失效问题,采取分步检测、逐项排查和叠加的方法进行了诊断和处理。

本文介绍了共底贮箱氢氧泄漏监测设备的详细结构设计,包括共底抽真空装置、共底气体成分分析装置、发射现场抽空管路和现场使用流程优化等内容。目前,所研制的2套共底氢氧泄漏监测设备已顺利交付使用,并已参与了3次发射任务,确保了火箭发射任务期间的航天器安全和发射人员人身安全,未来将持续服务于新一代中型运载火箭高密度发射任务。

螺杆真空泵作为干式中低真空泵,具有抽速范围宽、能耗低、无油污染等诸多优点,广泛应用于各个领域。为了服务于国家碳中和的发展战略,本文将碳足迹的核算与管理方法应用到螺杆真空泵的设计与制造中,通过追踪、分析、核算和管理整个产品全生命周期的碳排放足迹,有针对性地从设计、加工制造、供应链运输角度和制度层面提出减少碳排放的具体举措。此项工作有助于企业制订相关碳中和的目标,完成碳足迹的核算,实现节能减排的目的。

可持续绿色能源核聚变具有清洁环保、原料储量丰富、安全可靠、不产生核废料等优点,是解决未来能源及环境问题的重要选择。然而,实现受控核聚变并非易事,托卡马克是最有希望实现可控聚变能的磁约束装置。大功率真空发射管是托卡马克装置中的一个重要器件,其电流作为发射电子管极限参量和额定功率的一个重要指标,取决于发射管本身的结构、尺寸、材料等。由于四极管的结构和工作原理十分复杂,很难直接获得发射电流随其结构参数变化的情况。可先将四极管等效成二极管结构来探寻二极管空间电荷限制流随其几何结构变化的规律,从而为等离子体加热发射管（四极管）结构设计及优化提供理论参考和有效依据。对此,本文通过查阅相关文献和书籍,对二极管空间电荷限制流方面国内外的研究状况进行总结和分析,并展望了其发展趋势。

扫描式离子枪是样品表面清洁、表面刻蚀和深度分析的常用部件,加速电压在500V到3kV之间可调,具有效率高、性能可靠等优点。电子光学系统是离子枪的重要组成部分,是决定离子束流品质的重要因素。本文利用计算机模拟软件CST对离子枪整体结构进行建模,研究了离子枪聚焦系统不同结构和电压参数对离子束电流密度和束斑尺寸的影响,同时得到了离子枪偏转系统在不同电压分布下的离子分布情况,通过仿真分析确定了电子光学系统的设计方案,并进行了实验验证。结果表明：工作距离为25mm、氩气工作气压为6×10^-3Pa、加速电压为3kV时,氩离子束的束流大小为3μA;束斑大小在7mm到12mm之间可调;当偏转电压为300V时,偏转角度为4.6°。实验与仿真结果基本对应,同时该离子枪的性能指标可获得表面原子精度构造。

航空发动机外部管路长期在振动环境下工作,易产生振动疲劳损伤与失效。根据振动疲劳寿命估算方法,分析了时域和频域下航空发动机外部管路的振动疲劳寿命估算方法。给出了时域法和频域法对航空发动机外部管路寿命估算的适用特点,为航空发动机外部管路的振动疲劳寿命估算提供了理论依据。

目前,一些高性能钕铁硼磁性材料在烧结前需要在充满惰性气体的手套箱中保存,然后通过移动手套箱和烧结炉对接实现封闭式装料。但在操作方式上仍是各台炉子独立工作,炉子之间无信息交换,装料方式也是由现场操作者手动移动手套箱和炉子对接,完成对炉子的进出料,再根据炉子生产工艺,以手动模式执行对炉子的抽真空、加热、冷却等过程。在对生产设备的智能化改造过程中,可靠性、经济型和实用性一直是生产制造企业追求的目标,因此本文提出了一种基于西门子S7通讯的小型PLC网络在手套箱-烧结炉集群控制系统中的应用方案,可实现稳定、可靠的无人化控制管理。