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铝材轧制油摩擦学特征及表面吸附行为的分子结构依赖性

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中国有色金属学报 2022年第8期32卷 2345-2353页

作者：唐华杰孙建林韩钊黄瑛苏道昕北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

基于试验研究和理论计算从宏观和微观尺度揭示了分子结构对铝材轧制基础油摩擦学性能和铝表面吸附行为的影响。研究分别以异构烷烃煤制油(CTL)和正构烷烃白油(D100)为基础油,制备含不同浓度亚磷酸二丁酯(DP)的铝材轧制油,并采用四球摩... 详细信息

基于试验研究和理论计算从宏观和微观尺度揭示了分子结构对铝材轧制基础油摩擦学性能和铝表面吸附行为的影响。研究分别以异构烷烃煤制油(CTL)和正构烷烃白油(D100)为基础油,制备含不同浓度亚磷酸二丁酯(DP)的铝材轧制油,并采用四球摩擦磨损试验表征其摩擦学性能;基于量子化学计算和分子动力学模拟研究CTL、D100和DP的分子结构特征、吸附反应活性及在铝表面的吸附行为。结果表明:对于理化性能相近的CTL与D100,CTL的油膜强度(88 N)低于D100的(98 N),但CTL对DP极压剂的敏感性更好。在同等DP浓度下,以CTL为基础油时,铝材轧制油具有更高的油膜强度,最大值为1050 N;而以D100为基础油时,油膜强度仅为981 N。理论研究表明:CTL和D100分子的最高占据轨道(HOMO)分布相同,均分布于整个分子碳链,但二者的最低空轨道(LUMO)分布不同,前者位于分子支链侧末端,而后者位于分子中心。CTL和D100分子均具有稳定的化学结构,且二者化学稳定性的差异较小;CTL和DP分子具有协同吸附作用,二者复配能显著促进轧制油体系在铝表面的吸附,并提高吸附膜稳定性。

关键词：铝材轧制油煤制油摩擦量子化学分子动力学

铝材轧制油摩擦学性能的分子动力学模拟与实验研究

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中国有色金属学报 2022年第5期32卷 1342-1350页

作者：韩钊孙建林唐华杰黄瑛曹士宏北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 沧州华海炼油化工有限责任公司沧州061000

结合分子动力学模拟与摩擦学实验,从微观与宏观尺度分别对含亚磷酸二正丁酯(T304)、硫代磷酸复酯铵(T307)以及二烷基二硫代磷酸酯(DDE)的铝材轧制油的摩擦学性能进行研究。基于分子动力学模拟研究铝材轧制油的分子吸附能与限制剪切摩擦... 详细信息

结合分子动力学模拟与摩擦学实验,从微观与宏观尺度分别对含亚磷酸二正丁酯(T304)、硫代磷酸复酯铵(T307)以及二烷基二硫代磷酸酯(DDE)的铝材轧制油的摩擦学性能进行研究。基于分子动力学模拟研究铝材轧制油的分子吸附能与限制剪切摩擦因数;利用四球摩擦磨损实验研究轧制油的极压性能;利用万能摩擦磨损实验研究轧制油的减摩性能;进行轧制实验并通过EDS对铝板的轧后表面进行分析。结果表明:上述三种添加剂均可以使铝材轧制油获得优异的极压性能与减摩性能,其中,添加T304后轧制油性能最佳。在基础油中添加1%(质量分数)T304时,获得的铝材轧制油油膜强度达到1117 N,相比于基础油,其油膜强度提高235%,摩擦因数减小41%,轧后铝板表面质量大幅度提升。基于分子动力学模拟,可预测铝材轧制油的极压、减摩等使用性能,并在微观尺度分析其作用机理,且模拟数据准确可靠,满足高效制备优异性能的铝材轧制油需求。

关键词：铝材轧制油添加剂分子动力学模拟摩擦学性能限制剪切

煤制油作为铝冷轧基础油的表面润滑与吸附机理

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石油学报（石油加工） 2023年第3期39卷 650-658页

作者：唐华杰孙建林韩钊苏道昕赵章靓北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

为对比研究煤制异构烷烃油(CTL)和传统白油(D100)作为铝冷轧基础油的摩擦学性能和表面吸附机理,分别以CTL和D100为基础油,制备含不同质量分数十二烷醇(DDL)的铝冷轧轧制油,采用四球摩擦磨损试验表征其摩擦学性能;同时,采用量子化学计算... 详细信息

为对比研究煤制异构烷烃油(CTL)和传统白油(D100)作为铝冷轧基础油的摩擦学性能和表面吸附机理,分别以CTL和D100为基础油,制备含不同质量分数十二烷醇(DDL)的铝冷轧轧制油,采用四球摩擦磨损试验表征其摩擦学性能;同时,采用量子化学计算和分子动力学模拟,研究CTL、D100、DDL分子的前线轨道分布及CTL+DDL和D100+DDL 2种体系在铝表面的吸附与相互作用机理。结果表明:CTL的油膜强度(88 N)低于D100(98 N),但其摩擦学性能对DDL的加入更加敏感,当DDL质量分数为6%时,CTL为基础油的铝冷轧轧制油油膜强度为334 N,而以D100为基础油的铝冷轧轧制油油膜强度仅为304 N。当添加剂含量相同时,含CTL的铝冷轧轧制油具有更低的摩擦系数和磨斑直径。理论研究表明:D100分子HOMO和LUMO分布于整个分子主链,CTL分子HOMO位于整个分子主链,但其LUMO分布与DDL分子相似,均位于分子链末端。因而CTL分子与DDL分子具有显著的协同吸附作用,DDL能够促进CTL分子在铝表面形成厚度1.32 nm的分子膜。

关键词：煤制油量子化学计算分子动力学模拟润滑铝材

基于开口谐振环结构的介电常数测量传感器研究

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传感技术学报 2023年第5期36卷 698-705页

作者：王琨周红军唐华杰琚梓珩聂泽东武汉科技大学信息科学与工程学院湖北武汉430081 中国科学院深圳先进技术研究院广东深圳518052

固态材料介电常数的测量常采用双端口传感器,但传感器尺寸较大。针对此问题,设计了一款单端口特性的射频传感器,尺寸仅为30 mm×40 mm。射频传感器采用开口谐振环结构,选用介电常数为4.4的FR4材料作为传感器基板,厚度为1 mm。首先使用... 详细信息

固态材料介电常数的测量常采用双端口传感器,但传感器尺寸较大。针对此问题,设计了一款单端口特性的射频传感器,尺寸仅为30 mm×40 mm。射频传感器采用开口谐振环结构,选用介电常数为4.4的FR4材料作为传感器基板,厚度为1 mm。首先使用电子设计自动化软件ADS设计了传感器,并对加载不同介电常数模型的传感器进行仿真,以得到不同介电常数下的回波损耗S11;随后使用MATLAB对S11谐振频率进行处理,得到待测样品厚度为0.8 mm时的拟合公式。最后,将实测数据代入拟合公式得到材料介电常数的测量值,并与样品介电常数标准值比较。实验结果表明,使用该射频传感器测量Rogers 5880得到的介电常数为2.18,误差为0.91%;测量FR4得到的介电常数为4.32,误差为1.82%。因此,所设计的射频传感器可以用于固态材料介电常数的精准测量。

关键词：微波测量技术介电常数测量开口谐振环单端馈电固态材料

原位制备CaCO微纳米流体及摩擦学性能研究

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润滑与密封 2022年

作者：苏道昕孙建林黄瑛唐华杰贺佳琪北京科技大学材料科学与工程学院

选用菜籽油、失水山梨糖醇脂肪酸酯(Span 80)、壬基酚聚氧乙烯醚(TX-7)、正丁醇制备了W/O型微乳液，并将其作为微反应器原位合成了CaCO微纳米粒子。对CaCO粒子形貌的表征表明随含水量增加，CaCO粒子由球形转变为梭形薄片状，CaCO粒子尺...

选用菜籽油、失水山梨糖醇脂肪酸酯(Span 80)、壬基酚聚氧乙烯醚(TX-7)、正丁醇制备了W/O型微乳液，并将其作为微反应器原位合成了CaCO微纳米粒子。对CaCO粒子形貌的表征表明随含水量增加，CaCO粒子由球形转变为梭形薄片状，CaCO粒子尺寸也可受含水量控制。随后通过四球摩擦磨损试验评价上述体系的摩擦学性能，其最大无卡咬负荷(P)为1294 N，磨斑直径(WSD)为0.77 mm，摩擦系数(μ)为0.027。在摩擦过程中，胶团在表面活性剂的作用下平行吸附于摩擦面且易于剪切，实现优异的减摩效果；梭形薄片状的CaCO微纳米粒子可以抑制表面微凸体之间的直接接触，减少黏着磨损与磨粒磨损，从而发挥极压作用并显著改善表面质量。

关键词：

健康行为过程模型指导下的护理干预对老年高血压患者服药依从性和自我效能感的影响

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黑龙江医学 2023年第3期47卷 316-318页

作者：唐华杰驻马店市第四人民医院河南驻马店463000

目的:探讨健康行为过程模型(HAPA)指导下的护理干预对老年高血压患者服药依从性和自我效能感的影响。方法:选取2019年6月—2020年6月驻马店市第四人民医院收治的96例老年高血压患者作为研究对象,按随机数表法分为对照组和观察组,每组各4... 详细信息

目的:探讨健康行为过程模型(HAPA)指导下的护理干预对老年高血压患者服药依从性和自我效能感的影响。方法:选取2019年6月—2020年6月驻马店市第四人民医院收治的96例老年高血压患者作为研究对象,按随机数表法分为对照组和观察组,每组各48例。对照组采取常规护理,观察组在常规护理基础上实施基于HAPA模型指导下的护理干预。比较两组患者护理前、护理6个月后服药依从性、自我效能感、血压水平变化及血压达标率。结果:护理6个月后,观察组服药依从性评分高于对照组,差异有统计学意义(t=4.671,P<0.05)。护理6个月后,观察组症状管理、疾病共性评分高于对照组,差异有统计学意义(t=16.913、9.154,P<0.05)。护理6个月后,观察组收缩压、舒张压低于对照组,差异有统计学意义(t=5.412、4.713,P<0.05)。护理6个月后,观察组血压达标率为83.33%,高于对照组的43.75%,差异有统计学意义(χ^(2)=16.232,P=0.05)。结论:HAPA模型指导下的护理干预能够提高老年高血压患者服药依从性,增强自我效能感,改善血压水平,有助于提高护理效果。

关键词：老年高血压 HAPA模型服药依从性自我效能血压水平

原位制备CaCO_(3)微纳米流体及摩擦学性能研究

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润滑与密封 2023年第1期48卷 72-78页

作者：苏道昕孙建林黄瑛唐华杰贺佳琪北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

选用菜籽油、失水山梨糖醇脂肪酸酯(Span 80)、壬基酚聚氧乙烯醚(TX-7)、正丁醇制备W/O型微乳液,并将其作为微反应器原位合成CaCO_(3)微纳米粒子。对CaCO_(3)粒子形貌的表征表明,随含水量增加,CaCO_(3)粒子由球形转变为梭形薄片状,CaCO_... 详细信息

选用菜籽油、失水山梨糖醇脂肪酸酯(Span 80)、壬基酚聚氧乙烯醚(TX-7)、正丁醇制备W/O型微乳液,并将其作为微反应器原位合成CaCO_(3)微纳米粒子。对CaCO_(3)粒子形貌的表征表明,随含水量增加,CaCO_(3)粒子由球形转变为梭形薄片状,CaCO_(3)粒子尺寸也可受含水量控制。通过四球摩擦磨损试验机评价CaCO_(3)微纳米流体的摩擦学性能,结果表明,该微乳液体系相较于基础油的摩擦因数降低了约55.74%,CaCO_(3)粒子使微乳液P_(B)值提高了约10.88%,摩擦面粗糙度降低了约16.01%。在摩擦过程中,胶团在表面活性剂的作用下平行吸附于摩擦面且易于剪切,实现优异的减摩效果;梭形薄片状的CaCO_(3)微纳米粒子可以抑制表面微凸体之间的直接接触,减少黏着磨损与磨粒磨损,从而发挥极压作用并显著改善表面质量。

关键词：微乳液摩擦学性能微纳米流体润滑剂

肝脏肿瘤穿刺机器人目标定位与呼吸补偿控制方法研究

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肝脏肿瘤穿刺机器人目标定位与呼吸补偿控制方法研究

作者：唐华杰哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

经皮穿刺手术是诊断和治疗肝脏肿瘤的重要手段之一。在临床实践中,医生通过图像引导手持穿刺针进行穿刺,该过程需要多次调整穿刺路径,操作繁琐费时且精度低。虽然穿刺手术机器人系统可以提高穿刺精度和简化手术操作,但是肝脏位置受呼吸... 详细信息

经皮穿刺手术是诊断和治疗肝脏肿瘤的重要手段之一。在临床实践中,医生通过图像引导手持穿刺针进行穿刺,该过程需要多次调整穿刺路径,操作繁琐费时且精度低。虽然穿刺手术机器人系统可以提高穿刺精度和简化手术操作,但是肝脏位置受呼吸运动影响,临床上需要患者屏住呼吸后再进行穿刺。而屏气穿刺存在如下问题:术前CT扫描时刻与术中穿刺手术操作时刻患者屏息下的肿瘤位置可能不一致,或者患者无法可控地长时间屏息。为了解决这些问题,设计了穿刺机器人系统,研制了样机,开展穿刺目标动态定位和肿瘤呼吸运动补偿控制的研究,并开展实验验证。针对CT引导下的肝脏肿瘤穿刺手术,提出了基于肿瘤呼吸运动估计模型的穿刺目标动态定位方法,并开发了相应的肝脏肿瘤穿刺手术导航系统;采用工业协作机械臂与定制的穿刺机构结合搭建穿刺手术机器人,其中穿刺机构采用微型直流电机驱动,具有控制穿刺针旋转运动和进给运动两个自由度,结构紧凑。针对患者无法可控地长时间屏息的问题,提出了基于变导纳的呼吸运动补偿控制方法,利用六轴力/力矩传感器反馈穿刺针的受力/力矩,并结合肿瘤位置估计模型和力/力矩反馈进行力-位混合控制,在吸气末基于目标肿瘤位置导航进行穿刺;在其他呼吸时相基于反馈的力/力矩,机器人把持穿刺针对呼吸运动进行跟随,从而兼顾自由呼吸下穿刺手术的精准性和安全性。为了搭建不同屏息下和自由呼吸下的机器人穿刺实验平台,设计了肝脏肿瘤呼吸运动模拟平台,并利用螺旋CT对肿瘤呼吸模拟平台的运动数据进行采集;针对机器人辅助肝脏肿瘤穿刺,提出了一种利用光学标记物的自动注册方法,有效提高影像注册的精度和效率。在搭建的实验平台上开展不同屏息状态下的机器人辅助肝脏肿瘤穿刺实验、自由呼吸下基于力-位混合控制的肝脏肿瘤动态穿刺实验。实验结果表明,所提出的肿瘤呼吸运动估计模型能够准确估计肿瘤位置,同时基于力-位混合控制能实现较精准的肿瘤穿刺,满足临床穿刺精度要求。

关键词：穿刺机器人肿瘤定位呼吸补偿变导纳控制

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无证售房不构成非法经营罪探析

无证售房不构成非法经营罪探析

作者：唐华杰河南师范大学

学位级别：硕士

房地产长期以来就是我国经济发展的支柱性行业,为我国经济发展提供了巨大贡献。在房地产运营过程中,无证销售房屋已是市场运行下的潜规则,但笔者发现存在个例认定为非法经营罪第(四)项的现象,对于无证售房是否应当构成非法经营罪,因法... 详细信息

房地产长期以来就是我国经济发展的支柱性行业,为我国经济发展提供了巨大贡献。在房地产运营过程中,无证销售房屋已是市场运行下的潜规则,但笔者发现存在个例认定为非法经营罪第(四)项的现象,对于无证售房是否应当构成非法经营罪,因法律未明确规定,司法实践中对此认识不一。而非法经营罪是为了保护市场经济秩序的有序进行,从而使我国经济可持续性发展,因此将此罪规定在扰乱市场经济秩序罪的章节里。非法经营罪在罪状设置上采取的是列举与兜底相结合的形式,再加上本罪的空白罪状与罪量因素,导致认定本罪的重重困难。在司法实践中,立法和司法为了满足市场经济下日益增长的经济需要,防止新型犯罪行为破坏到我国的市场秩序,将非法经营罪的范围逐步扩大。同时由于司法解释包含的范围越来越广泛,司法实务中也使该罪在法律没有明确归罪的情形下,使越来越多的违规经营行为入罪化,非法经营罪成为了无所不兜的“口袋罪”。不少学者也提出非法经营罪在这样的趋势下会严重被滥用,将与我国刑法的罪刑法定原则相背离。笔者认为,为了避免该罪呈现无限扩大化状态,就要对该罪从本质上分析并认定。因非法经营罪第(四)项的存在,使此罪与一般刑事犯罪构罪特征上并不相同,并非着重分析是否满足四要件,需要对该罪中的关键构罪因素进行分析,即“违反国家规定”、“其他严重行为”、“情节严重”来认定非法经营罪第(四)项应当达到什么标准,从而避免该罪的逐步扩张的现象。为此笔者通过剖析非法经营罪的构罪本质,去判断构成非法经营罪的实质内涵。同时就可得出本案是否应当以非法经营罪定罪处罚。本篇论文共分成了五个部分。第一部分,笔者首先引入无证售房的案例,通过分析发现非法经营罪在认定本案构罪的过程中因存在不明确性因素,也因此导致目前很多经营行为都以非法经营罪第(四)项定罪处罚的情形,本案就是典型的案例之一。那么本案的判决是否应当以非法经营罪定罪处罚呢,笔者研究发现影响认定的因素主要涉及“违反国家规定”的认定、确定“非法经营行为”的标准以及是否具备“严重扰乱市场秩序且情节严重”的标准。笔者将从以下章节里对构成该罪的三个因素进行逐步分析。第二部分,分析本案不属于违反国家规定范畴的原因。首先分析本罪的前提必备要件—违反国家规定,对于其包含的范围刑法第96条已明确,司法适用中也应当严格按照确定的范围执行。且部门规章不能划入国家规定的范畴,同时在国家规定中的非刑事规范性文件中必须要具备刑事罚则条款,否则说明该行为不值得动用刑罚的力量进行遏制,一般的行政处罚即可。第三部分,对于本案是否属于非法经营罪中第(四)规定的其他的经营行为,关于其他严重扰乱市场经营行为的界定,很多学者主张应当与前三项列明的经营行为相一致,但随着国家经济发展的多原化,经营行为的多样性,应当从刑法所要求的行为危害性来判断,而构成本罪的社会危害性的判断就是有无扰乱市场秩序,是否造成严重的财产、人身等损害后果。笔者从分析已经明确列举的三项经营行为,以及分析纳入司法解释中的经营行为,从而得出非法经营罪第(四)项应当具备的特征,对照此标准从而认定本案不属于非法经营行为。第四部分,本案是否存在严重扰乱市场秩序且情节严重的情形,笔者认为要从综合方面来认定,严重扰乱市场秩序且情节严重是质与量的区别,严重扰乱市场秩序要存在严重的社会危害性,同时情节严重不仅体现在金额上的损失,还应当参照主观、经营行为的救济机制等因素来综合确定。笔者通过分析认为无证售房并不存在严重扰乱市场秩序且情节严重的情形。从上述分析笔者认为,无证售房不构成非法经营罪,非法经营罪在其他经营行为的认定过程中也应当严格通过上述标准判断,以此防范非法经营罪的严重扩张。第五部分,对于非法经营罪存在的问题,笔者建议:从立法上,应当限制空白罪状的使用,明确“违反国家规定”的范围以及从罪的本质上限制兜底条款的无限扩张;从司法上,应当规制司法解释的数量,司法人员的自由裁量权也应当加以限制,同时要加强并健全行政执法与刑事司法之间的衔接机制。

关键词：非法经营罪违反国家规定非法经营行为扰乱市场秩序