2023年, 第41卷, 第5期　刊出日期：2023-03-13

  

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  科技导报. 2023, 41(5): 0-0.

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  坚持自主可控、安全高效，推进产业基础高级化、产业链现代化，保持制造业比重基本稳定，增强制造业竞争优势，推动制造业高质量发展。
卷首语
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  发展高端制造 奋进制造强国

  段宝岩

  科技导报. 2023, 41(5): 1-1.

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  党的二十大报告提出并明确了中国式现代化建设的战略目标，为此，急需加快构建新发展格局、推动高质量发展，加快实现高水平科技自立自强。就推进制造强国战略而言，应以制造智能化趋势为牵引，以创新变革为动力，夯实工业制造根基、加快产业转型升级，切实解决制约我国高端制造高水平发展的重大问题。
专稿
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  面向沉浸式元宇宙的显示、交互和应用

  何泽浩，曹良才

  科技导报. 2023, 41(5): 6-14. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.05.001

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  概述了元宇宙涵盖的基本领域，调研了当前面向元宇宙的沉浸式交互产业布局，阐述了沉浸式体验对元宇宙的意义；介绍了头戴显示、平视显示和大尺寸显示的技术原理，展望了各类显示技术在元宇宙沉浸式体验中的前景；分析了交互技术在元宇宙沉浸式体验中的重要性，归纳了计算机图形学、人工智能和机器视觉等技术在沉浸式交互中的价值；基于沉浸式体验特性，对元宇宙技术的潜在应用领域进行了预测。
专题：制造强国建设
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  先进封装中硅通孔（TSV）铜互连电镀研究进展

  谌可馨，高丽茵，许增光，李哲，刘志权

  科技导报. 2023, 41(5): 15-26. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.05.002

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  随着摩尔定律接近极限，超摩尔定律的2.5D/3D封装登上历史舞台。硅通孔（through silicon via，TSV）是实现多维封装纵向互连的关键技术，也是目前高端电子制造领域的重要代表之一。概述了TSV铜互连的关键技术，包括铜电镀液、电镀工艺和研究方法。认为TSV电镀铜技术难点在于无缺陷填充，而添加剂是实现无缺陷填充的关键组分。归纳了TSV电镀铜的加速剂、抑制剂以及整平剂等多种添加剂，指出随着 TSV深宽比的不断提高，对电镀工艺提出了更高的要求。介绍了仿真计算、电化学测试等电镀液添加剂作用机理的研究手段。随着研究手段的不断升级，对添加剂作用机理研究更加深入透彻，确保了高深宽比TSV镀铜的无缺陷填充，进一步促进了先进封装的发展。
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  航空发动机复合材料叶片先进制造技术研究进展

  俞锐晨，姜金华，朱晓锦，张合生，高志远

  科技导报. 2023, 41(5): 27-33. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.05.003

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  大规模采用复合材料叶片是目前航空工业实现航空发动机更高涵道比和减重的最有效途径。以复合材料航空发动机叶片的制造技术研究进展为主题，介绍了现阶段树脂基、金属基和陶瓷基复合材料航空发动机叶片的主流加工工艺；重点讨论了关键制造技术的发展现状和应用情况，包括树脂基复材叶片的预浸料/模压成型工艺和三维编织结/增强树脂传递模塑成型工艺、金属基复材叶片的模压成型、加压浇铸工艺和超塑成形/扩散连接工艺以及陶瓷基复合材料叶片的熔体渗透工艺；探讨了航空发动机复合材料叶片的发展趋势，并提出未来复合材料叶片关键制造技术的研究方向。
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  航空发动机及燃气轮机用关键材料的激光增材制造研究进展

  陈超越，王江，王瑞鑫，朱雄劲，赵旺，蔡嘉楠，任忠鸣

  科技导报. 2023, 41(5): 34-48. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.05.004

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  增材制造技术可以突破传统工艺的加工和设计局限，实现高性能复杂结构零件的一体化直接成形，在航空发动机及燃气轮机（两机）领域有着巨大的应用潜力。针对镍基高温合金、钛基合金和高强度钢等3类合金，综述了激光工艺参数、成分改性以及外场作用下的微观组织特点和调控方法；比较分析了室温和高温条件下的典型力学性能特征，以及增材制造合金的工艺参数—微观结构—力学性能映射关系，并总结了上述材料在两机领域关键构件的增材制造应用现状和典型案例；展望了面向两机领域关键构件的新型增材制造技术、微观组织调控技术、专用合金体系以及增材制造过程稳定性研究，进一步推动增材制造技术在两机关键领域的推广和应用。
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  新能源汽车产业及其技术发展现状与展望

  洪吉超，梁峰伟，杨京松，李克瑞

  科技导报. 2023, 41(5): 49-59. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.05.005

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  发展新能源汽车、推进新能源汽车产业化，对解决传统燃油汽车高污染、高耗能、高排放问题具有重要意义。以新能源汽车为研究对象，从新能源汽车发展背景、整车和三电系统综合分析了中国新能源汽车目前的产业与技术发展现状；提出了中国新能源汽车目前存在基础设施建设尚不完善、电池回收利用率低、基础器件关键技术未掌握等问题，探讨了新能源汽车技术与产业未来的发展方向和规划。
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  智能建造背景下建筑业绿色低碳转型的路径与政策

  王波，陈家任，廖方伟，敖仪斌

  科技导报. 2023, 41(5): 60-68. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.05.006

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  建筑业是国民经济的重要支柱产业，又是高碳排放十分严重的产业，实现建筑业绿色低碳转型，迫切需要智能建造与建筑技术深度融合。基于“双碳”目标对建筑业绿色发展的现实要求，分析了国外主要发达国家建筑业低碳发展经验和中国建筑业低碳发展趋势，结合智能建造为建筑业绿色低碳转型带来的重要机遇，从建筑设计、建材生产、建筑施工、智慧运营等4个维度提出了智能建造背景下建筑业绿色低碳转型的路径，从加强顶层制度设计、健全配套政策体系、加快企业创新发展和构建良性产业生态4个层面提出了智能建造背景下建筑业绿色低碳转型的政策建议。
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  建设制造强国背景下先进制造业技术与产业发展现状与创新路径

  周明生，周珺

  科技导报. 2023, 41(5): 69-77. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.05.007

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  在分析先进制造技术的内涵、体系架构、典型特征与主要分类的基础上，总结了国内外先进制造业发展态势和战略部署；综述了美国、德国、日本3个制造强国在先进制造技术前沿布局、企业应用与产业发展状况；结合国内外发展趋势，提出了推广智能制造、强化基础科学研究，布局具有国际领先的国家实验室和创新中心，建设自主性龙头制造产业集群等建议。
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  船舶领域理论：发展现状及其MASS时代机遇

  周健，李徽，郭帅超，王晨旭

  科技导报. 2023, 41(5): 78-90. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.05.008

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  船舶领域理论近10年来得到了长足的发展，广泛应用于船舶避碰、航行安全决策和海上交通工程等领域的研究。随着MASS（Maritime Autonomous Surface Ships）概念和相关法规的提出，船舶智能化、自主化的进程将会加快，而船舶领域理论也将在这一趋势下朝着新的方向发展。综述了当前船舶领域的发展现状，包括现有的定义和建模方法，并讨论了船舶领域模型的实际应用场景；总结了MASS发展现状及其在未来革新过程中可能面临的挑战；针对MASS时代的需求，提出了未来船舶领域理论的发展和应用方向。
综述
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  计量的空间

  段宇宁，李进源，朱美娜，杨平，晏刘莹

  科技导报. 2023, 41(5): 91-98. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.05.009

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  2018年国际计量大会（CGPM）通过国际单位制（SI）重新定义，为计量的发展和应用打开了更为广阔的空间。从计量的定义出发，用演绎和归纳相结合的方式，梳理计量涉及的要素和内容，提出“计量的空间”概念，从计量学基础、法制计量、计量的应用等不同层面阐释计量的丰富内涵。提出计量学基础包含测量理论研究、量值溯源、测量新手段、操作规范性、测量结果分析等基本要素。提出计量学基础与法制计量共同构成计量基础设施，支撑计量的产业应用。从计量的空间角度回顾了计量发展的3个阶段，展望了计量3.0时代SI重新定义可能带来的新变化。
论文
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  单比特量化交叉调制效应及其对雷达探测影响分析

  吴岳洲，刘仕奇，王星怡，李冰

  科技导报. 2023, 41(5): 99-103. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.05.010

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  随着雷达技术的飞速发展与快速应用，以及对目标信息精细化需求的提升，雷达带宽和数据量也越来越大，在一定程度上限制了雷达设备的进一步应用。为解决这一问题，单比特技术因其降低数据量的优势，正越来越受到重视。但是，单比特量化的高度非线性过程会带来频率交叉调制，使信号成分极大地复杂化，这将给雷达探测带来新的挑战。针对这一问题，从底层机理上对单比特量化的非线性过程进行深入剖析，从理论上推导明晰了单比特量化过程中的量化噪声的理论模型，并进一步分析了这一非线性过程对雷达探测的影响。
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  对流换热系数考虑温度影响时对锂电池热扩散影响的数值分析

  韩润利，唐明云，王冬，张少杰

  科技导报. 2023, 41(5): 104-112. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.05.011

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  基于电化学-热耦合模型，以4节18650锂离子电池为研究对象，分析考虑温度效应时的对流换热系数对锂电池热扩散的影响及其程度。首先基于传热理论中的流体横掠顺排管束平均表面换热系数计算方法，计算得到不同温度和流速下锂离子电池表面对流换热系数，通过曲线拟合得到空气流速分别为0.05、0.1、0.2和0.3m/s时对流换热系数与温度的函数关系，得出对流换热系数与温度不完全呈线性变化；其次基于以上函数关系，通过数值模拟分析了考虑温度效应时的对流换热系数对锂电池热扩散的影响。结论表明，考虑温度效应时的对流换热系数对锂电池温度场影响的程度不同。当空气流速分别为0.05、0.2、0.3m/s时，锂电池的温度函数使锂电池放电过程中的温差变化均小于1%；但是当空气流速为0.1m/s、锂电池放电至729s时，考虑温度因素的对流换热系数的温度场比常数时的温度场下降了21.71%该影响规律与不同流速下对流换热系数随温度变化相一致，也表明对流换热系数与流速、温度均有关，而且对流换热系数越大，锂电池越容易与外界空气发生热交换，锂电池放电过程中温差越小。
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  鄂尔多斯盆地西缘羊虎沟组孢粉组合特征与古气候意义

  王冰雪，许高峰，郭怀军，郝志磊，何文祥，胡勇，侯云东，孙继峰

  科技导报. 2023, 41(5): 113-124. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.05.012

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  鄂尔多斯盆地西缘羊虎沟组页岩气勘探潜力巨大，但对其孢粉化石的研究较少，此外还存在地层时代厘定不清、古气候古环境特征判识不明等问题。本研究通过对盆地西缘乌达剖面羊虎沟组的孢粉化石展开研究，根据孢粉化石种属及其含量变化，建立了2个孢粉组合带：第 I 孢粉组合（Lycospora noctuina-Stenozonotriletes lycosporoides 组合）和第 II 孢粉组合（Dictyotriletes bireticulatus-Ahrensisporites guerickei 组合），分别产自羊虎沟组下段、上段。通过与内蒙古白彦套海地区羊虎沟组、宁夏中宁—中卫地区石炭纪—早二叠世孢子带等进行对比，确定了2个孢粉组合的时代，分别为维斯发A—B期和维斯发C—D期，属于巴什基尔晚期和莫斯科期。研究发现羊虎沟组下段较上段的蕨类植物孢子化石含量稍有增加，裸子植物花粉化石含量稍有减少，但总体变化不大，表明羊虎沟组沉积时期气候较为稳定。对孢粉化石与古植物类型的亲缘关系进行推测，羊虎沟组沉积时期生长的古植物多为热带—亚热带型；运用地球化学元素进行验证，研究区应为温暖潮湿的热带—亚热带型气候。