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钨表面WTaVNbMo难熔高熵合金层制备与性能研究

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钨表面WTaVNbMo难熔高熵合金层制备与性能研究

作者：黄天阳太原理工大学

学位级别：硕士

目前,核聚变堆中的第一壁材料选择已经成为亟待解决的“卡脖子”难题,钨因其高热导率、高熔点、高溅射阈值等优点成为了最有前景的第一壁候选材料,但自身的一些本征属性导致的性能缺陷迫使它进行强化和改性。而含钨高熵合金作为一种新... 详细信息

目前,核聚变堆中的第一壁材料选择已经成为亟待解决的“卡脖子”难题,钨因其高热导率、高熔点、高溅射阈值等优点成为了最有前景的第一壁候选材料,但自身的一些本征属性导致的性能缺陷迫使它进行强化和改性。而含钨高熵合金作为一种新型抗辐照材料已被证实具有多种优良的力学性能、机械性能和耐腐蚀性能,但由于常见的熔炼铸态块状高熵合金难以满足大型第一壁材料的形状和组织结构要求,因此高熵合金涂层材料成为了新的研究方向。本文采用双层辉光等离子表面冶金技术,以粉末冶金WTaVNbMo合金作为源极靶材,采用不同工艺参数在纯钨表面制备了WTaVNbMo难熔高熵合金层,用扫描电镜(SEM)及其所附能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)检测合金层的显微组织和相组成,用显微硬度计、摩擦磨损试验仪和电化学工作站测试了合金层的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能。并且用SRIM软件模拟分析了高熵合金层和W的抗辐照性能。研究结果表明:(1)压差梯度实验为:控制工件极温度为1200℃,源极和阴极电压差分别为300V、400 V和500 V。随着电压差的增加,合金层表面颗粒聚集长大,高压差下出现择优生长现象,结构更致密。由于“反溅射”效应的影响,三组试样均出现元素含量差异,并且在涂层生长结构的前端,元素容易发生偏聚。在500 V压差下,多相结构转变为单一bcc相,出现沿(110)晶面生长的择优取向。三种涂层均可以通过硬质元素的固溶强化来提升表面硬度和强度。400 V压差下合金层的摩擦系数最低,失重最少,表现出最优的耐磨性能。三种涂层均可有效提高基体在0.5 mol/L HSO溶液中耐蚀性,500 V压差下效果最为明显。(2)变压差实验为:工件电压稳定在500 V,源极电压每隔1h升高100 V,从900V升至1200 V;另一组为源极电压每隔1 h降低100 V,从1200 V降低至900 V。降压差工艺下涂层由于择优生长而呈现多角型立体结构,表面平整,致密度高。两种涂层都存在分层结构,各元素在每层有不同的变化趋势。两种涂层均为单一bcc结构,降压差工艺下涂层颗粒出现沿(110)晶面生长的择优取向,且晶格常数变大。两种涂层均可以大幅提升基体表面硬度,升压差工艺下涂层硬度达到1355 HV。升压差制备的涂层摩擦系数最低,波动幅度最小,耐磨性有所提升。两种涂层均可提升材料在0.5 mol/L HSO溶液中的耐蚀性能。(3)比较两组工艺的结果,300 V压差下的涂层元素含量分布最为均匀,但组织结构疏松,导致各方面性能表现不够好;400 V压差下的涂层耐磨性能表现最好;500V压差下择优生长的涂层硬度和耐蚀性最优,但耐磨性最差。在变压差实验组中,升压差制备的涂层更厚、近表层元素分布均匀,硬度、耐磨性、耐蚀性均出现明显提升,综合性能优异,达到了实验预期的改进效果。(4)用SRIM软件以50 keV He离子入射模拟了纯W和WTaVNbMo难熔高熵合金层的抗辐照性能。相比于纯W,高熵合金层的损伤范围更集中,最大射程缩短了2/3,杂质原子浓度更低;电离损失占比98.71%,电子阻止本领更大,加速了He离子的慢化过程;辐照产生的离位原子、空位和置换原子数均大幅减少,可有效抑制离子注入范围内点缺陷的形成。整体来看,WTaVNbMo难熔高熵合金层具有更优秀的抵抗高能He离子辐照能力。

关键词：第一壁材料难熔高熵合金双辉技术力学性能耐蚀性辐照模拟

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基于音频图像协同的多模态场景分类

基于音频图像协同的多模态场景分类

作者：黄天阳南京邮电大学

学位级别：硕士

多模态场景分类研究旨在根据给定的音频图像片段,检测音频图像片段的场景类别,考虑到模态融合的重要性以及编码器中隐层特征能够压缩重复信息得到一个更好的规律,在Challenge on Detection and Classification of Acoustic Scenes and E... 详细信息

多模态场景分类研究旨在根据给定的音频图像片段,检测音频图像片段的场景类别,考虑到模态融合的重要性以及编码器中隐层特征能够压缩重复信息得到一个更好的规律,在Challenge on Detection and Classification of Acoustic Scenes and Events2021任务1B题中本研究者所在团队提交了多模态场景分类系统,在此基础上本文结合编码器网络做出了修改。本文系统结合了早期融合、注意力机制以及编码器组网络对视觉、听觉特征进行融合提升分类准确率,本文主要工作内容如下:(1)考虑到单模态信息不足、双模态间特征信息分布差异较大,本文提出自编码器组融合双模态间信息,同时在自编码器组融合的基础上提出互编码器融合,进行双模态间的信息融合。本文使用比赛任务1B题中的数据集进行实验,用准确率作为评价指标,分别得到了86.06%、87.01%的准确率,对比任务1B题任务给出的基线系统分类准确率77.02%的结果,说明了双模态间信息互融合后能够提升场景分类性能。(2)考虑到双重融合以及注意力机制对于场景分类性能的优异性,本文提出自编码器组辅助听觉、互编码器辅助听觉、自编码器辅助视觉、互编码器辅助视觉实验。实验通过注意力机制使得通过编码器的融合后的双模态信息进行辅助决策,实验对比了比赛任务1B题给出的基线系统的结果,证明了该系统的有效性。说明了注意力机制下双重融合后的多模态特征性能较优越,能够提升分类准确性。

关键词：视听场景分类自注意力机制多模态学习变分自编码器

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互编码器辅助视频的多模态场景分类

南京邮电大学学报（自然科学版） 2023年第1期43卷 104-110页

作者：黄天阳侯元波李圣辰邵曦南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 根特大学信息技术学院比利时根特9000 西交利物浦大学智能工程学院江苏苏州215123

为了解决多模态场景分类准确率不高的问题,文中提出一种由互编码器辅助视频的多模态场景分类方法。音频部分首先对输入音频数据进行特征提取并且使用自注意力机制取得关注信息,图像部分首先对视频进行分帧图片提取,然后通过ResNet50网... 详细信息

为了解决多模态场景分类准确率不高的问题,文中提出一种由互编码器辅助视频的多模态场景分类方法。音频部分首先对输入音频数据进行特征提取并且使用自注意力机制取得关注信息,图像部分首先对视频进行分帧图片提取,然后通过ResNet50网络进行特征提取,随后提取到的双模态信息进入互编码器,互编码器通过提取各个模态隐层特征进行特征融合,融合后的新特征结合attention机制辅助视频特征。在该模型中,互编码器为融合特征的辅助系统。实验基于DCASE2021 Challenge Task 1B数据集进行验证,结果表明互编码器能够提升分类准确率。

关键词：视听场景分类自注意力机制多模态学习编码器变分自编码器

不锈钢表面含Cu功能梯度复合改性层的制备及抗菌性能

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金属热处理 2023年第2期48卷 263-269页

作者：郑家圣黄天阳田林海林乃明王振霞秦林太原理工大学材料科学与工程学院山西太原030024 山西电子科技学院(筹)新能源与材料工程学院山西临汾041000

为提高奥氏体不锈钢(ASS)的耐磨性及赋予其抗菌性能,应用改进的活性屏离子渗氮(ASPN)技术,将纯铜冲孔板置于不锈钢冲孔板上面作为活性屏的顶盖,对316奥氏体不锈钢在低温下(430℃)进行表面渗氮处理,在其表面形成由含Cu抗菌沉积层和S相(... 详细信息

为提高奥氏体不锈钢(ASS)的耐磨性及赋予其抗菌性能,应用改进的活性屏离子渗氮(ASPN)技术,将纯铜冲孔板置于不锈钢冲孔板上面作为活性屏的顶盖,对316奥氏体不锈钢在低温下(430℃)进行表面渗氮处理,在其表面形成由含Cu抗菌沉积层和S相(氮在奥氏体中的过饱和固溶体γN)硬质支撑层组成的功能梯度复合改性层。用扫描电镜(SEM)及其所附能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)表征复合改性层的组织形貌、成分及相结构。用显微硬度计和往复摩擦磨损试验机测试了基体和复合改性层的显微硬度和摩擦磨损性能,用金黄色葡萄球菌进行体外抗菌试验评价复合改性层的抗菌性能。结果表明,在偏压达到250 V后,形成了连续分布的硬质S相扩散层和含Cu沉积层组成的复合改性层。改性层表面最高硬度可达928 HV0.05,与Si_(3)N_(4)小球对磨时比磨损率较基体降低约57.76%,显著提高了不锈钢的耐磨性。抗菌试验表明,复合改性层与金黄色葡萄球菌接触24 h后,对金黄色葡萄球菌抗菌率提高到98.5%。改进的活性屏离子渗氮技术制备的功能梯度复合改性层可以有效提高不锈钢的耐磨性及抗菌性能。

关键词：不锈钢活性屏离子渗氮含Cu功能梯度改性层耐磨性抗菌性

钨表面WTaVNbMo难熔高熵合金层的组织与性能

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金属热处理 2023年第5期48卷 6-12页

作者：黄天阳郑家圣田林海林乃明王振霞秦林吴玉程太原理工大学材料科学与工程学院山西太原030024 山西电子科技学院(筹)新能源与材料工程学院山西临汾041000 合肥工业大学材料科学与工程学院安徽合肥230009

采用双层辉光等离子表面冶金技术,以粉末冶金W_(18)Ta_(18)V_(20)Nb_(18)Mo_(26)合金作为源极靶材,控制工件极温度为1200℃,源极和阴极电压差分别为300、400和500 V,在纯钨表面制备了WTaVNbMo难熔高熵合金层。用扫描电镜及其所附能谱仪... 详细信息

采用双层辉光等离子表面冶金技术,以粉末冶金W_(18)Ta_(18)V_(20)Nb_(18)Mo_(26)合金作为源极靶材,控制工件极温度为1200℃,源极和阴极电压差分别为300、400和500 V,在纯钨表面制备了WTaVNbMo难熔高熵合金层。用扫描电镜及其所附能谱仪和X射线衍射仪检测合金层的显微组织和相组成,用显微硬度计和电化学工作站测试了合金层的硬度和耐蚀性,利用SRIM软件模拟分析了合金层的抗辐照性能。结果表明,在不同电压差条件下纯钨表面均形成了BCC结构的WTaVNbMo高熵合金层。电压差为400 V时,制备的合金层厚度达到100μm以上;500 V电压差下制备的合金层表面均匀,组织致密,硬度最高,可以达到1635 HV0.05,耐蚀性良好,自腐蚀电流密度较W基体降低了近两个数量级。辐照模拟结果表明,相比于纯钨,高熵合金层的损伤范围较为集中,投影射程更短,电子阻止本领更大,电离损失速度加快。

关键词：高熵合金层双辉等离子表面冶金技术硬度耐蚀性辐照模拟

农村留守儿童体育健身活动植入与陪伴模式的构建

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沈阳体育学院学报 2017年第4期36卷 92-97,127页

作者：朱娜黄天阳沈阳理工大学体育部辽宁沈阳110159 沈阳市体育运动学校辽宁沈阳110021

运用文献资料法、问卷调查法、实地调研法等,以辽宁省的北票、昌图与阜新等留守儿童聚集地区作为调查对象,在分析农村留守儿童参与体育健身活动的现状,以及影响和制约留守儿童体育参与健身活动的主要因素的基础上,对如何有效地构建农村... 详细信息

运用文献资料法、问卷调查法、实地调研法等,以辽宁省的北票、昌图与阜新等留守儿童聚集地区作为调查对象,在分析农村留守儿童参与体育健身活动的现状,以及影响和制约留守儿童体育参与健身活动的主要因素的基础上,对如何有效地构建农村留守儿童体育健身活动植入与陪伴模式进行深入探讨。研究认为:学校体育基础设施匮乏、体育教学体系不健全、课外体育活动组织与开展不规范以及留守儿童校外体育活动参与不理想等是影响留守儿童体育健身活动植入与陪伴的主要因素。由此,提出了强化政府职能介入、构建彰显地域特色的体育课程体系、组建校外体育活动小组、号召社会力量的支持等发展策略。

关键词：农村留守儿童体育健身活动植入与陪伴模式体育课程

钨表面WTaTiVCr高熵合金层的组织与性能

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金属热处理 2022年第1期47卷 185-191页

作者：韩晓虎田林海王振霞黄天阳郑家圣王居庄唐宾吴玉程太原理工大学新型碳材料研究院山西太原030024

使用双辉等离子体渗金属技术,通过调整渗金属温度在钨表面制备了WTaTiVCr高熵合金层,使用扫描电镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、显微硬度计、往复摩擦试验和电化学腐蚀试验等对其组织成分、力学性能、耐磨性和耐蚀性等... 详细信息

使用双辉等离子体渗金属技术,通过调整渗金属温度在钨表面制备了WTaTiVCr高熵合金层,使用扫描电镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、显微硬度计、往复摩擦试验和电化学腐蚀试验等对其组织成分、力学性能、耐磨性和耐蚀性等进行了分析。结果表明:当渗金属温度为1150℃、源极与阴极电压差为400 V时,可以得到含有扩散层、沉积层的复合渗金属层,其中扩散层区域各元素的原子分数为W_(0.38)Ta_(0.14)Ti_(0.2)V_(0.2)Cr_(0.08),相结构为单相BCC结构,符合高熵合金层的相结构与元素组成规律。同时其表面硬度由于受到固溶强化、晶格畸变等强化机理,与纯钨相比有很大的提升,达到1300 HV0.2以上。另外,该渗金属层的平均摩擦因数为0.447,磨损率为3.43×10^(8)mm^(2)/(N·mm),腐蚀速率为3.87 mg/(m^(2)·h),具备一定的耐磨性和耐蚀性。综合以上结果,通过双辉技术在钨表面制备的WTaTiVCr高熵合金层可以有效提高W基体的力学性能和耐腐蚀性能。

关键词：第一壁材料 WTaTiVCr高熵合金双辉技术耐磨性耐腐蚀性能

基层医院剖宫产分娩住院医疗费用分析——基于广西某县的个案研究

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广西人文医学发展报告

广西人文医学发展报告 2020年第1期 211-217页

作者：黄天阳曹伟玲广西医科大学人文社会科学学院广西医科大学

2018年全国剖宫产率高达36.7%。与顺产分娩相比,剖宫产所需的资源,承担的医疗费用远远高于自然分娩。这无疑增加了农村产妇及其家庭的经济负担,增大了国家基层医保资金的运行压力,如何从实际出发优化基层剖宫产分娩费用结构、合理控制... 详细信息

2018年全国剖宫产率高达36.7%。与顺产分娩相比,剖宫产所需的资源,承担的医疗费用远远高于自然分娩。这无疑增加了农村产妇及其家庭的经济负担,增大了国家基层医保资金的运行压力,如何从实际出发优化基层剖宫产分娩费用结构、合理控制基层剖宫产分娩费用的增长是亟待解决的社会问题。本研究选取广西某县进行个案研究,对该县3所二级甲等公立医院剖宫产分娩的费用构成进行横向和纵向对比,以便通过一个侧面勾勒广西基层剖宫产分娩医疗费用的情况。

关键词：剖宫产分娩住院医疗费用二级甲等基层医院费用构成公立医院自然分娩费用结构

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利用多媒体技术进行中专外语教学的尝试

辽宁教育行政学院学报 2007年第12期24卷 107-108页

作者：黄天阳沈阳市体育运动学校辽宁沈阳110021

随着信息技术的飞速发展以及电脑的广泛普及,多媒体辅助教学在许多学校已得到广泛的应用。教师通过对多媒体教学及传统教学特点进行分析,在教学实践中将传统教学与多媒体教学相结合,能够达到优化教学的效果,使教学效率得到提高。

关键词：多媒体教学传统教学配合