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Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜力学性能、抗氧化及疏水性能

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材料工程 2024年第2期52卷 190-197页

作者：李仲博中国航发北京航空材料研究院北京100095

利用物理气相沉积(PVD)技术交替沉积Ti_(3)AlN和ZrYN纳米层,制备一系列具有不同ZrYN纳米层厚度(l)的Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜,并通过XRD,SEM,纳米压痕仪,显微硬度计及接触角测量仪等研究不同l对Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜力学、抗氧化... 详细信息

利用物理气相沉积(PVD)技术交替沉积Ti_(3)AlN和ZrYN纳米层,制备一系列具有不同ZrYN纳米层厚度(l)的Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜,并通过XRD,SEM,纳米压痕仪,显微硬度计及接触角测量仪等研究不同l对Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜力学、抗氧化以及疏水性能的影响。结果表明:当Ti_(3)AlN和ZrYN纳米层厚度分别为10 nm和1 nm时,纳米多层膜具有高硬度(H=26.8 GPa)和优异的断裂韧度(Kf=4.21 MPa∙m^(1/2))。硬度和断裂韧度的提高可能是因为,当l较小时,纳米层间形成良好的c-Ti_(3)AlN/c-ZrYN共格外延结构,可以有效阻碍位错的产生和滑移。高密度的异质界面可使微裂纹发生连续偏转,有效延长裂纹扩散路径的同时消耗裂纹传播能量,从而提高断裂韧度。同时,较小的l也易于获得优异的抗氧化性能,l较小时Ti_(3)AlN纳米层占主导地位,Al倾向于在表面形成致密的Al_(2)O_(3)层,阻碍氧气向薄膜内部扩散。此外,Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜表面形成的结瘤缺陷增加表面粗糙度,使得薄膜的疏水性能得到提高,从而使其在潮湿环境中不易快速发生腐蚀。

关键词： Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜力学性能抗氧化性疏水性

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超图上(k,t)-超核维护问题的快速算法

中国科学:数学 2024年

作者：张飞腾刘彬方奇志中国海洋大学数学科学学院

超图H上的(k, t)-超核是最小度不小于k且每条超边满足关于t的比例约束的极大子超图,其中比例约束是指超边在子超图中包含的顶点数与它在H中包含顶点数之比不小于t.在参数t为常数的前提下,每个顶点的t-超核数为其所在所有(k, t)-超核中... 详细信息

超图H上的(k, t)-超核是最小度不小于k且每条超边满足关于t的比例约束的极大子超图,其中比例约束是指超边在子超图中包含的顶点数与它在H中包含顶点数之比不小于t.在参数t为常数的前提下,每个顶点的t-超核数为其所在所有(k, t)-超核中的最大的k.本文研究在动态超图上更新每个顶点的t-超核数这一超核维护问题.首先,本文刻画单超边插入或删除时t-超核数发生变化的顶点所满足的必要条件,据此设计出该情形下的维护算法,并给出其并行算法.然后,本文研究批量插入或删除超边的情形.定义主导顶点不交超边集DDHS (dominant vertices disjoint hyperedge set)并证明在超图上一次插入或删除一个DDHS后每个顶点t-超核数至多变化1.最后,本文通过DDHS设计出并行批量(k, t)-超核维护算法.相比于单超边改变的维护算法,该算法效率更高.

关键词：超图 (k, t)-超核超核维护并行算法批量处理

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基于MDTimeGAN的序列数据生成方法

计算机工程 2024年

作者：朱春强刘彬朱莉西安交通大学计算机科学与技术学院国网陕西省电力公司培训中心西安科技大学计算机科学与技术学院

非侵入式负荷分解是能源管理领域的一个热门研究课题，其在各种工业和商业场景中都得到广泛应用。针对负荷分解数据集中存在的样本不平衡问题，提出一种基于多判别器TimeGAN的序列数据生成方法。通过对原始序列提取时域、频域、时频域... 详细信息

非侵入式负荷分解是能源管理领域的一个热门研究课题，其在各种工业和商业场景中都得到广泛应用。针对负荷分解数据集中存在的样本不平衡问题，提出一种基于多判别器TimeGAN的序列数据生成方法。通过对原始序列提取时域、频域、时频域以及自相关特征，并在TimeGAN模型基础上采用4种不同的判别器对时间序列的多维度特征进行判别，从而提高对原始数据的判别能力，提升数据质量。通过在3种公开数据集上进行横向和纵向对比实验表明，本文所提模型生成的数据能够更好地覆盖原始数据的分布，在数据分布方面都保持了良好的性能，生成数据能够满足时间序列数据的特点。

关键词：非侵入式负荷分解 TimeGAN 时间序列生成 KS检验 Wassertein距离

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准噶尔盆地中部下侏罗统沉积演化及主控因素

成都理工大学学报(自然科学版) 2024年

作者：马骥张关龙刘圣乾刘彬中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院长江大学地球科学学院

准噶尔盆地中部下侏罗统八道湾组和三工河组油气勘探潜力巨大，该地层发育一套连续稳定的浅水辫状河三角洲-滨浅湖沉积，但其时空分布、演化及控制因素尚不明确。基于岩心、测录井及二维地震资料，采用合成预测误差滤波分析（INPEFA）... 详细信息

准噶尔盆地中部下侏罗统八道湾组和三工河组油气勘探潜力巨大，该地层发育一套连续稳定的浅水辫状河三角洲-滨浅湖沉积，但其时空分布、演化及控制因素尚不明确。基于岩心、测录井及二维地震资料，采用合成预测误差滤波分析（INPEFA）手段，对准中地区等时地层格架、古地貌及沉积演化进行了研究。结果表明：准中地区下侏罗统自下而上可识别出3个层序SQ1，SQ2和SQ3，形成3次大规模湖平面的升降旋回，每个层序内识别出低位、湖进和高位三个体系域。层序内部低位域主要发育辫状河三角洲，以大面积三角洲平原及前缘沉积为主，湖侵及高位域主要发育滨-浅湖沉积，该时期三角洲后撤，以小面积平原和大面积的三角洲前缘沉积为特征。准中地区早侏罗世古地貌控制了沉积中心在东西方向上的“跷跷板”式迁移，在SQ1～SQ2时期盆1井西凹陷为主要沉积中心，而SQ3时期主要沉积中心演变为东道海子凹陷，决定了沉积体系的展布及迁移规律。在研究区整体平缓地貌背景下，湖平面的升-降旋回控制了三角洲的大规模退积和进积，促进了三角洲前缘水下分流河道及河口坝等有利砂体的广泛分布。该认识对研究区沉积演化规律研究、有利砂体预测具有重要参考意义。

关键词：准噶尔盆地下侏罗统层序地层古地貌沉积演化

基于小波算法的小电流接地系统高阻接地故障的识别

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内蒙古电力技术 2023年第4期41卷 60-65页

作者：黄雯张紫凡梁展弘邝国员王玕刘彬博广西电网有限责任公司南宁供电局南宁530031 广州城市理工学院广州510800

在10kV配电网络中,普遍采用中性点不接地或经消弧线圈接地的小电流接地方式,在发生高阻接地故障后,故障特征不明显,对故障识别的难度较高。基于上述问题,提出利用小波算法提取故障线路特征,将零序电流小波和小波能量熵作为识别高阻接地... 详细信息

在10kV配电网络中,普遍采用中性点不接地或经消弧线圈接地的小电流接地方式,在发生高阻接地故障后,故障特征不明显,对故障识别的难度较高。基于上述问题,提出利用小波算法提取故障线路特征,将零序电流小波和小波能量熵作为识别高阻接地故障的特征量。利用仿真软件PSCAD搭建了10kV中性点经消弧线圈接地配电网线路模型,仿真得到小电流接地系统发生高阻接地故障时的电压电流波形,然后采用Matlab软件分析故障波形,提取故障的特征量并识别故障。仿真试验证明该方法具有良好的故障识别效果。

关键词：高阻接地故障 PSCAD仿真能量熵小波算法小电流接地系统

基于K-means聚类和图像分割的紫色土发生层边界识别

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土壤学报 2024年第4期61卷 939-951页

作者：杨凯慈恩刘彬陈洋洋谢宇西南大学资源环境学院重庆400715 三峡库区农业面源污染控制工程技术研究中心重庆400715

土壤学始于对土壤剖面及其形态特征的观察,剖面发生层的划分与发生层边界特征的描述是土壤调查的基础。实地划分发生层需要丰富的土壤学实践经验,存在主观和缺乏统一划分标准的问题。以紫色土剖面图像为研究对象,采用K-means聚类和图像... 详细信息

土壤学始于对土壤剖面及其形态特征的观察,剖面发生层的划分与发生层边界特征的描述是土壤调查的基础。实地划分发生层需要丰富的土壤学实践经验,存在主观和缺乏统一划分标准的问题。以紫色土剖面图像为研究对象,采用K-means聚类和图像分割技术,结合图像的颜色特征(CIELab色彩空间)和纹理特征(Entropy)识别紫色土剖面发生层边界,并与实地划分的结果进行比较。结果表明:(1)CIELab色彩空间的a、b通道和Entropy纹理特征,可以划分出供试剖面的主要发生层(A、B、C)和基岩(R);(2)聚类识别的发生层数量和发生层深度与实地识别的结果基本一致;除Z2剖面的C层和Z6剖面的Ap层聚类识别与实地识别的发生层下边界深度相差较大(分别为13cm和8cm)外,其余发生层下边界深度相差均在3 cm以内;(3)聚类识别的发生层边界形状更为不规则,明显度更为模糊。K-means聚类和图像分割技术实现了紫色土剖面发生层边界的客观识别,可为土壤剖面智能辨识系统的开发提供科学参考。

关键词：剖面图像发生层 K-means聚类图像分割颜色纹理

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原位衰减全反射表面增强红外光谱示踪单原子催化二氧化碳电还原反应中间体的研究进展

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第7期62卷 32-52页

作者：严靖倪嘉琪孙宏丽苏陈良刘彬深圳大学光电子工程学院微纳光电子学研究院教育部二维材料光电科技国际合作联合实验室广东深圳518060 香港城市大学材料科学与工程学系中国香港999077 香港城市大学化学系香港清洁能源研究所及超级金刚石与先进薄膜研究中心中国香港999077

电催化二氧化碳还原反应(CO_(2)RR)涉及多个电子和质子转移,动态演变过程复杂.具有结构简单性和均匀性的单原子催化剂(SACs)是研究上述复杂过程的理想模型催化剂,有利于理解催化构效关系.原位衰减全反射表面增强红外光谱技术为识别单原... 详细信息

电催化二氧化碳还原反应(CO_(2)RR)涉及多个电子和质子转移,动态演变过程复杂.具有结构简单性和均匀性的单原子催化剂(SACs)是研究上述复杂过程的理想模型催化剂,有利于理解催化构效关系.原位衰减全反射表面增强红外光谱技术为识别单原子催化CO_(2)RR的动态演变过程提供了有利方法.本文总结了原位红外光谱在电催化CO_(2)RR研究中的应用:首先,简要介绍了电化学衰减全反射表面增强红外光谱的表面增强机制;详细探讨了原位衰减全反射表面增强红外光谱技术在研究原子级金属催化剂催化CO_(2)/CORR反应动态演变过程的关键作用;简述了原位红外谱图确定界面水的相关信息以及电极局部pH值的定量方法.原位电化学红外光谱技术加深了对CO_(2)RR反应机制的理解,揭示了催化剂结构、电解质种类、分子吸附方式等对反应活性和选择性的调控规律.尽管研究已取得较大进展,但由于电催化CO_(2)RR的复杂性,学者对该反应的认知仍不够全面和深入,面临的机遇和挑战如下:(1)精准辨识CO_(2)RR关键中间体/生成物.特别是当中间体/生成物的特征峰与其他峰重叠时,精准识别相关特征峰将极具挑战.一方面,需进一步提高原位光谱技术分辨率;另一方面,近年来深度学习算法在光谱分析领域的应用为中间体/生成物混合特征峰的精准识别提供了有效方案,此类算法能建立变量之间的关系,实现光谱中特征信息的智能、精准提取;(2)深入解析CO_(2)RR机理和复杂的反应路径.目前,研究者尚难以通过直接实验手段明确CO_(2)RR路径.原位电化学红外光谱技术结合密度泛函理论(DFT)是明确CO_(2)RR中间体和反应途径的可行方案,能够进一步指导反应条件优化和催化剂结构设计;(3)建立工况下的原位CO_(2)RR机理研究方案.膜电极组件(MEA)电解槽通过使用膜直接连接阴极气体扩散电极和阳极,有效解决了H型反应器的局限性,具有工业应用前景.然而,基于MEA的工况条件CO_(2)RR机制研究鲜有报道.因此,需要开发工况条件下的原位电化学光谱技术,以探究三相界面分子尺度关键中间体/生成物动态演变,并建立工况条件的CO_(2)RR催化构效关系,这将有助于提高工况下的选择性、转化效率,以及实现更高价值的多碳产品的规模生产,并进一步指导高效反应器设计.综上,本文详细综述了原位红外光谱在电化学CO_(2)RR研究中的应用,并对电催化CO_(2)RR目前遇到的问题提出了解决方案,希望对广大科研工作者利用原位红外光谱进一步深入研究电催化CO_(2)RR提供参考和借鉴.

关键词：二氧化碳电还原单原子催化剂电化学原位衰减全反射表面增强红外光谱反应动态演变过程界面水

91W-Ni-Fe-Co合金的常温、低温力学性能及微观组织

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第8期55卷 3129-3141页

作者：成会朝石明君罗旭张广卫李昆刘彬中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083 西安华山钨制品有限公司陕西西安710043

通过粉末冶金方法制备91W-5.5Ni-3.3Fe-0.2Co和91W-5.5Ni-2.5Fe-1Co合金。采用硬度测试、室温低温拉伸试验、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)等方法,研究合金的微观组织演变和室温、低温力学行为。研究结果表明:在室温条件下,Co质量分数为1%... 详细信息

通过粉末冶金方法制备91W-5.5Ni-3.3Fe-0.2Co和91W-5.5Ni-2.5Fe-1Co合金。采用硬度测试、室温低温拉伸试验、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)等方法,研究合金的微观组织演变和室温、低温力学行为。研究结果表明:在室温条件下,Co质量分数为1%的合金的力学性能更优异,抗拉强度和伸长率分别为1 400 MPa和11.7%,拉伸断裂行为以钨解理断裂和黏结相撕裂为主。微观组织上,相比于低Co合金,高Co合金的晶粒更加细小,钨-钨连续度降低,黏结相体积分数提高,黏结相中钨溶解度增大,合金性能得到优化;随着温度降低,2种合金的强度提高,伸长率下降;在-60℃时,高Co合金的伸长率相比于低Co合金的伸长率提高了20%,同时,合金的断裂模式仍以韧性相撕裂为主,而低Co合金在低于-20℃时,断裂由钨解理断裂主导。在一定范围内,Co质量分数增加能抑制杂质元素在晶界处偏聚,提高钨晶粒塑性变形程度,降低低温脆性。

关键词：高密度钨合金钴力学性能断裂模式低温脆性

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天气型对天津市夏季臭氧污染过程的影响研究

中国环境监测 2024年

作者：李源杨宁高璟赟孔君白宇刘彬天津市生态环境监测中心

基于天津市2022年夏季污染物监测数据和气象资料讨论臭氧（O3）污染状况,采用主观天气分型方法对同期天气型进行分类对比,分析天气型对O3浓度的影响,并利用后向轨迹追踪方法探讨主要天气型下O3污染特点及变化规律。结果表明:天津市地面... 详细信息

基于天津市2022年夏季污染物监测数据和气象资料讨论臭氧（O3）污染状况,采用主观天气分型方法对同期天气型进行分类对比,分析天气型对O3浓度的影响,并利用后向轨迹追踪方法探讨主要天气型下O3污染特点及变化规律。结果表明:天津市地面为低压系统控制、高空受西南和偏南气流影响时,易出现O3污染,此天气型下气温较高,风力较小,外来输送叠加本地生成,颗粒物吸湿增长,出现O3和PM2.5协同污染;天津市地面为均压系统控制、高空受辐合气流影响时,污染主要来自本地生成,O3和PM2.5浓度高值较低、污染过程持续时间较短;天津市地面为高压系统控制、高空受偏北气流影响时,高浓度O3不易出现。在污染排放相对稳定的前提下,天气型变化是影响O3浓度高低的主要原因。

关键词：天气型臭氧污染天津市后向轨迹