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Al和Fe对Cr20Ni80电热合金性能影响的第一性原理研究

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材料导报 2022年第11期36卷 155-160页

作者：李亚敏张瑶瑶周生睿刘洪军兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730050

采用第一性原理和实验相结合的方法探究了Al和Fe掺杂对Cr20Ni80电热合金弹性性能和电性能的影响。构建了Cr20Ni80超晶胞模型,确定了Al和Fe在超晶胞中的占位,并对模型的准确性进行了验证,计算了体系掺杂前后的形成热、结合能及能带结构,... 详细信息

采用第一性原理和实验相结合的方法探究了Al和Fe掺杂对Cr20Ni80电热合金弹性性能和电性能的影响。构建了Cr20Ni80超晶胞模型,确定了Al和Fe在超晶胞中的占位,并对模型的准确性进行了验证,计算了体系掺杂前后的形成热、结合能及能带结构,预测了Al和Fe掺杂对合金性能的影响趋势,并采用拉伸试验、X射线衍射以及电阻率测试等方法进行了验证。结果表明,Al和Fe的掺杂没有改变合金的物相,但导致合金的晶格发生了畸变,原子之间电子云的重新分布降低了合金的强度但提高了其塑性;掺杂使合金导带的能量范围变窄,合金的电阻增大。实验结果与第一性原理计算预测结果一致。

关键词： Cr20Ni80电热合金 Al和Fe掺杂第一性原理弹性性能电性能

NiCrAlFe合金薄带的制备及其组织性能研究

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NiCrAlFe合金薄带的制备及其组织性能研究

作者：周生睿兰州理工大学

学位级别：硕士

NiCrAlFe(卡玛)合金作为Ni-Cr基精密电阻合金的一种,因其具有电阻率高、电阻温度系数小、对铜热电势低及良好的室温成形性等优点,被广泛应用于制作各种测量仪器的精密电阻元件及应变片。当其应用于电子行业时,通常需要制成箔片或薄带状... 详细信息

NiCrAlFe(卡玛)合金作为Ni-Cr基精密电阻合金的一种,因其具有电阻率高、电阻温度系数小、对铜热电势低及良好的室温成形性等优点,被广泛应用于制作各种测量仪器的精密电阻元件及应变片。当其应用于电子行业时,通常需要制成箔片或薄带状,一般采用塑性变形和热处理相结合的制备工艺。在塑性变形及后续热处理过程中,合金的组织、晶体缺陷及织构类型等都会发生变化从而对合金电学性能产生较大影响,而目前关于冷变形造成的晶体缺陷,特别是织构类型对NiCrAlFe合金电学性能的影响的报道相对较少。基于此,本文以商用NiCrAlFe合金为原材料,对合金进行冷轧及热处理后,通过OM、XRD、SEM、EBSD及电阻率、电阻温度系数(TCR)测试等方法对不同工艺下合金的组织和电学性能进行了研究,重点研究了制备过程中织构的演变及其对合金电学性能的影响,并得出了较优的NiCrAlFe合金冷轧薄带制备工艺。主要得到以下结果:NiCrAlFe合金经60%、80%及89%冷变形后,合金的显微组织由等轴晶变为纤维状。随着变形量的增加,组织中出现了剪切带,合金中的小角度晶界逐渐向大角度晶界转变,局部取向差平均值升高,平均晶粒尺寸减小,位错密度增加。随着变形量的增加,合金中的织构类型发生了转变,由Goss、R-Goss和P织构转变为Brass、Copper和S织构。冷变形使合金的电阻率由1.118μΩ·m增加至1.312μΩ·m,合金电阻率的升高是晶格畸变、晶粒尺寸、缺陷密度及织构类型等因素共同作用的结果,其中冷变形织构,特别是R-goss织构的演变,对合金电阻的方向性及大小产生了重要的影响,且合金的TCR值随着冷变形量的增加而增大。不同变形量合金再结晶退火工艺不同。经高温退火后合金形成了无畸变的等轴晶,孪晶界成为合金中主要的晶界类型。随着退火温度的升高,晶粒尺寸增大,局部取向差平均值下降,位错密度下降。高温退火后,不同冷变形量合金的织构类型转变是不同的,既有冷变形织构的保留,也有新的再结晶织构的生成,织构类型主要以Cube、Copper、R、Brass等再结晶织构为主。不同变形量合金经过再结晶退火后电阻率与冷轧态相比均有所增大,电阻率的升高是晶粒尺寸、孪晶界、缺陷密度、织构类型、K状态等因素共同作用的结果,其中K状态的产生起到了决定性的作用。退火后合金电阻仍具有一定的方向性,这主要与R-Goss织构的存在有关。经高温退火后,不同程度冷变形合金的TCR值略有下降,这主要是合金热力学稳定性升高所导致的。89%变形量合金经980℃×5h退火电学性能较优,电阻率由冷变形时的1.312μΩ·m升高至1.551μΩ·m,升高了18.8%,电阻温度系数由148.84×10/℃降低至96.77×10/℃。退火合金经回火后产生孪晶界仍然为合金中主要的晶界类型,且晶粒尺寸随着回火温度的升高而增大;局部取向差平均值下降,位错密度下降。回火处理后,不同冷变形量合金的织构类型继续转变,织构由回火前的多种织构类型转变为单一织构类型,以R、Goss织构为主。不同变形量合金经过回火后电阻率与冷轧态相比均有所降低,合金电阻率的降低是晶粒尺寸、孪晶、缺陷密度、K状态等因素共同作用的结果,其中晶粒尺寸起到了决定性的作用。R-Goss织构的消失及织构类型的单一化使得合金电阻的方向性基本消失,表明退火+回火工艺可减弱冷轧合金电阻的方向性。合金经回火处理后,电阻温度系数均略有下降,当回火过程中合金K状态充分形成时,可获得较低的电阻温度系数。冷轧制备NiCrAlFe合金薄带的电学性能与冷变形、退火及回火工艺的选择密切相关,只有选择合适的工艺组合,获得最佳的组织状态,并使合金K状态充分形成,才可获得较优的电学性能。合金通过89%冷变形+980℃×5h退火+水淬+475℃×4h回火后,电阻率由冷变形时的1.312μΩ·m升高至1.42μΩ·m,电阻温度系数由冷变形时的148.84×10/℃降低至51×10/℃,降低了66%,综合电学性能较好。

关键词： NiCrAlFe合金薄带冷变形热处理织构电阻率电阻温度系数

纳米多晶强化K4169合金的组织和力学性能

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兰州理工大学学报 2021年第4期47卷 1-5页

作者：李亚敏周生睿胡伟兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室甘肃兰州730050

采用手工电弧炉熔炼、水冷铜模冷却制备了K4169合金.利用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等对铸态及标准热处理态合金的组织进行了研究,并对标准热处理态合金的力学性能进行了测试.结果表明:铸态K4169合金为非晶-纳米晶材料,晶内析出相... 详细信息

采用手工电弧炉熔炼、水冷铜模冷却制备了K4169合金.利用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等对铸态及标准热处理态合金的组织进行了研究,并对标准热处理态合金的力学性能进行了测试.结果表明:铸态K4169合金为非晶-纳米晶材料,晶内析出相非常细小,小于10 nm;合金经标准热处理后,γ″相和γ′相以纳米多晶的形式析出;由于纳米多晶的强化作用,合金的断裂强度σb达到了1203.91 MPa,屈服强度σ0.2为818.93 MPa,延伸率δ为16.8%,硬度则达到了112.4 HRB,合金拉伸断口特征符合韧性断裂机制.

关键词： K4169高温合金组织纳米多晶力学性能拉伸断口

全生命周期视角下中国建筑碳排放空间关联网络演化及影响因素分析

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环境科学 2024年第3期45卷 1243-1253页

作者：任晓松李昭睿山西财经大学管理科学与工程学院太原030031 北京理工大学管理与经济学院北京100081 北京理工大学能源与环境政策研究中心北京100081

基于全生命周期视角核算2011~2019年中国省际建筑碳排放量,采用社会网络分析方法,探究碳排放空间关联网络演化及其影响因素.结果表明:(1)中国建筑碳排放空间关联网络形态明显存在,网络密度和网络关联数逐渐上升,网络紧密性和稳定性逐渐... 详细信息

基于全生命周期视角核算2011~2019年中国省际建筑碳排放量,采用社会网络分析方法,探究碳排放空间关联网络演化及其影响因素.结果表明:(1)中国建筑碳排放空间关联网络形态明显存在,网络密度和网络关联数逐渐上升,网络紧密性和稳定性逐渐提高.(2)上海、浙江、天津、北京和江苏处于碳排放空间关联网络的核心和支配地位.(3)北京、天津、江苏、内蒙古、上海和山东属于“净受益”板块,接收其他地区的建筑碳排放;广东、重庆、福建和浙江属于“经纪人”板块,实现了建筑碳排放生产端和消费端的动态平衡;其余省份均扮演“净溢出”角色,主动向外省发出建筑碳排放量.板块间的关联关系远大于板块内部的关联关系.(4)经济发展、空间邻接关系、城镇化、建筑业过程结构和产业结构差异对建筑碳排放空间关联产生显著影响.研究结果可为建筑业区域协同减排提供参考.

关键词：建筑碳排放引力模型空间关联社会网络分析二次指派程序

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基于GBDT的气液两相流相分布测量模型

化工进展 2024年第2期43卷 800-807页

作者：曾思睿孔明中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018

双波长透射法是一种高精度的多相流相分布参数检测方法,为了进一步提高相分布测量的精度,本文提出用梯度提升决策树(GBDT)算法建立相分布测量模型。利用光学仿真,模拟气泡在不同相分布下波长为445nm和635nm的光线在气液两相流中的传播过... 详细信息

双波长透射法是一种高精度的多相流相分布参数检测方法,为了进一步提高相分布测量的精度,本文提出用梯度提升决策树(GBDT)算法建立相分布测量模型。利用光学仿真,模拟气泡在不同相分布下波长为445nm和635nm的光线在气液两相流中的传播过程,采集检测平面的光强分布,分析不同相分布情况下气泡中心位置和气泡半径对光强分布曲线的影响;用GBDT建立测量模型,以光强缺失宽度和缺失偏移为特征参数,建立特征参数与气泡相分布之间的对应数据库,利用数据库对GBDT模型进行训练;用训练好的模型预测气泡的相分布。建立的测量模型对气泡相分布预测的均方误差小于0.0008mm,均方误差减小了33.33%,证明了测量模型更适用于相分布的测量。搭建了实验平台,对竖直上升气泡流相分布参数进行预测,实现了对气泡中心位置运动轨迹的追踪。

关键词：气液两相流气泡上升管相分布梯度提升决策树

关注接触镜在儿童特殊类型屈光异常治疗中的应用

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中华眼科杂志 2024年第1期60卷 8-12页

作者：焦永红金明睿首都医科大学附属北京同仁医院北京同仁眼科中心、北京市眼科研究所北京市眼科学与视觉科学重点实验室北京100730

儿童期视功能处于发育阶段,屈光不正发生率较高。对于超高度近视眼、超高度屈光参差、无晶状体眼等特殊类型屈光异常,常规配戴框架眼镜治疗易造成像差和周边视物变形,影响患儿视功能发育,甚至导致难治性弱视。本文从接触镜治疗超高度屈... 详细信息

儿童期视功能处于发育阶段,屈光不正发生率较高。对于超高度近视眼、超高度屈光参差、无晶状体眼等特殊类型屈光异常,常规配戴框架眼镜治疗易造成像差和周边视物变形,影响患儿视功能发育,甚至导致难治性弱视。本文从接触镜治疗超高度屈光不正、屈光相关难治性弱视、光敏异常相关屈光不正3个方面,指出接触镜在儿童特殊类型屈光异常治疗中的优势,以期得到临床医师的关注,扩大接触镜的应用范围,充分发挥其作用,从而提高临床儿童屈光不正的诊疗水平。

关键词：屈光不正接触镜儿童

考虑绿色氢能证书和水电制氢的综合能源系统优化运行

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电网技术 2024年第4期48卷 1445-1454,I0017-I0021页

作者：骆钊刘德文贾芸睿王华沈鑫代昕睿昆明理工大学电力工程学院云南省昆明市650500 昆明理工大学冶金与能源工程学院云南省昆明市650500 云南电网有限责任公司计量中心云南省昆明市650217

利用清洁能源发电富余电力电解水制氢,绿色氢能实现了生产源头的二氧化碳零排放,在全球能源转型中扮演着重要角色。针对绿色氢能证书市场机制不健全等问题,该文提出一种考虑绿色氢能证书组合双向拍卖和水电制氢的综合能源系统优化运行... 详细信息

利用清洁能源发电富余电力电解水制氢,绿色氢能实现了生产源头的二氧化碳零排放,在全球能源转型中扮演着重要角色。针对绿色氢能证书市场机制不健全等问题,该文提出一种考虑绿色氢能证书组合双向拍卖和水电制氢的综合能源系统优化运行方法。首先,为解决园区内绿色氢能证书价格和数量匹配不均衡的问题,提出绿色氢能证书组合双向拍卖(combinatorial double auction,CDA)交易机制竞价模型;其次,建立含水电制氢的综合能源系统优化模型,并将绿色氢能证书组合双向拍卖机制引入其中;最后,以某省含水电制氢的综合能源系统为例进行仿真分析,结果表明所提模型不仅能有效提高综合能源系统(integrated energy system,IES)的运行经济性,也能提升可再生能源的消纳量。

关键词：绿色氢能证书组合双向拍卖综合能源系统运行优化水电消纳

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驱动温度可调的依序自滚动液晶弹性体

高分子学报 2024年第5期55卷 614-623页

作者：周筱睿杨博郑宁浙江大学化学工程与生物工程学院化学工程联合国家重点实验室杭州310058

传统的自驱动液晶弹性体,受限于单一的材料化学设计,仅能在特定条件(或温度范围)下实现自主运动.为了解决这一限制,本研究基于扭曲带状的自驱动液晶弹性体,通过调节网络的交联密度和引入非液晶共聚单体的方法,成功实现了对自驱动液晶弹... 详细信息

传统的自驱动液晶弹性体,受限于单一的材料化学设计,仅能在特定条件(或温度范围)下实现自主运动.为了解决这一限制,本研究基于扭曲带状的自驱动液晶弹性体,通过调节网络的交联密度和引入非液晶共聚单体的方法,成功实现了对自驱动液晶弹性体工作温度的精确设计.在进一步优化材料的驱动性能和力学性能后,获得了工作温度范围不同的自驱动液晶弹性体,分别实现了不同软体驱动器在升温和降温过程中的按需依次滚动.这种可调工作温度的自驱动液晶弹性体将显著拓展软机器人材料的设计应用领域.

关键词：液晶弹性体软体驱动器自主运动

回归人的“是其所是”:自制德性的哲学人类学价值

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贵州社会科学 2024年第4期 28-34页

作者：张蕴睿上海师范大学

“自制”是人类个体成为有生命、实现生命价值的重要德性；自制作为人的“所是”中的重要成分，不但使得生命个体的整体性的美好生活成为可能，也使得城邦之善成为必然。“自制”使生命个体获得了德性之美，也使国家获得了城邦之善。自... 详细信息

“自制”是人类个体成为有生命、实现生命价值的重要德性；自制作为人的“所是”中的重要成分，不但使得生命个体的整体性的美好生活成为可能，也使得城邦之善成为必然。“自制”使生命个体获得了德性之美，也使国家获得了城邦之善。自制意味着主体在面临行为冲动时从自身善与集体善、即时善与长远善的双重维度出发，以整体性的美好生活为目的，运用意志力克服僭越道德规范的行为冲动。它直接关涉人类向其自身而言的“始点”,即关涉个体与“类”展开其生命而呈现出的“道”与“逻各斯”,在总体性上表现为人生存与生活中的心性之道、人伦之道和天人之道。当人类个体在其行为实践中实现了生命体的自制潜能，养成了自制德性，它便无时无刻不给人以精神力量，帮助人类走上最符合其“类生命”的道路。无论人类社会发展至何种地步，无论人们是否认识它、理解它、承认它、掌握它，自制的哲学人类学价值都自在地存在着，它持续地对个体存在、社会存在以及人的类存在产生着积极作用，自为地为其作为个体德性或社会美德，乃至一种精神，提供合理性基础和正当性证明。

关键词：自制德性哲学人类学价值类哲学