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硼酸碳热还原-渗硅反应烧结制备碳化硼陶瓷复合材料

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无机材料学报 2024年第6期39卷 707-714页

作者：郑雅雯张翠萍张瑞杰夏乾茹红强东北大学材料科学与工程学院材料各向异性与织构教育部重点实验室沈阳110819

碳化硼性能优良,应用广泛,但制备成本较高。为了从源头解决碳化硼陶瓷材料制备成本高的问题,本工作直接以碳热还原法合成的碳化硼-C复合粉体为原料,无需进行破碎提纯,通过渗硅反应烧结制备碳化硼复合材料,所得材料性能与以市售碳化硼粉... 详细信息

碳化硼性能优良,应用广泛,但制备成本较高。为了从源头解决碳化硼陶瓷材料制备成本高的问题,本工作直接以碳热还原法合成的碳化硼-C复合粉体为原料,无需进行破碎提纯,通过渗硅反应烧结制备碳化硼复合材料,所得材料性能与以市售碳化硼粉体为原料制备的材料性能相当,有效降低了其制备成本。主要研究了原料碳硼摩尔比对合成粉体以及碳化硼复合材料物相、显微组织和性能的影响,并探讨了碳化硼陶瓷复合材料的强韧化机理。结果表明:随着碳硼摩尔比增加,合成粉体中碳化硼粉体的碳硼原子比增加,且合成粉体中游离C含量增加;当碳硼摩尔比为2.01时,游离C包覆在碳化硼粉体颗粒表面。复合材料相组成均为B_(12)(C,Si,B)_(3)、SiC和Si,随着碳硼摩尔比的增加,复合材料中碳化硼和游离Si含量降低,SiC含量、大尺寸SiC区域的尺寸、大尺寸SiC区域和纳米SiC颗粒的数量均增加。大尺寸SiC区域的产生会降低材料的强度和韧性,而SiC纳米颗粒的形成有利于提高材料的强度和韧性。当碳硼摩尔比为1.35时,复合材料的抗弯强度和断裂韧性最高,分别为338 MPa和4.06 MPa·m^(1/2)。

关键词：碳化硼碳热还原法渗硅反应烧结碳硼摩尔比显微组织

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大数据背景下大气污染治理绩效提升机制研究——基于技术治理与政民互动的视角

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科技创新与应用 2023年第7期13卷 94-97页

作者：夏大杰何韵涵康新雨高淳景浦轩杨若愚中国民航大学经济与管理学院天津300300

为探寻政民互动视角下提升大气污染治理绩效的机制和路径,该研究向社会发放问卷并进行数据处理和实证分析,探究大数据和技术治理背景下政民互动方式、存在问题和完善对策。问卷结果表明,在互联网+和信息技术时代,民众与政府的互动方式... 详细信息

为探寻政民互动视角下提升大气污染治理绩效的机制和路径,该研究向社会发放问卷并进行数据处理和实证分析,探究大数据和技术治理背景下政民互动方式、存在问题和完善对策。问卷结果表明,在互联网+和信息技术时代,民众与政府的互动方式已经从传统的信访、来访向电话热线、微信公众号、政务微博和政府官网留言板等更加便捷高效的通信方式转变。如今电子政务平台是民众与政府互动最积极高效的渠道,也是提高公民满意度,提升政府绩效的必经之路。基于此,该文提出未来发展路径。

关键词：技术治理电子政务平台政民互动提升机制大气污染治理

基于进气节流耦合后喷策略的柴油机排气热管理

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农业工程学报 2024年第2期40卷 196-207页

作者：黄粉莲朱玉万明定申立忠彭益源夏大双昆明理工大学云南省内燃机重点实验室昆明650500 昆明云内动力股份有限公司昆明650500

为研究柴油机颗粒物捕集器(diesel particulate filter,DPF)再生升温过程中排气热管理策略对柴油机氧化催化器(diesel oxidation catalyst,DOC)入口温度、发动机性能及污染物排放的影响,该研究分别选取低速低负荷、低速中负荷及中速低... 详细信息

为研究柴油机颗粒物捕集器(diesel particulate filter,DPF)再生升温过程中排气热管理策略对柴油机氧化催化器(diesel oxidation catalyst,DOC)入口温度、发动机性能及污染物排放的影响,该研究分别选取低速低负荷、低速中负荷及中速低负荷工况,通过试验研究进气节流和喷油控制参数对DOC入口温度、燃油经济性及排放性能的影响。试验结果表明:通过进气节流、推迟后喷正时和增大后喷油量能够有效提高DOC入口温度,主喷正时和喷油压力对DOC入口温度的影响较小。基于Box-Behnken试验设计与响应曲面法对低速低负荷工况下进气节流耦合后喷策略的排气热管理策略进行多目标优化,以进气量、后喷正时和后喷油量为因子,DOC入口温度、有效燃油消耗率(brake specific fuel consumption,BSFC)、氮氧化合物(nitrogen oxides,NOx)和烟度排放为优化目标。响应曲面分析结果表明:各因素对DOC入口温度的影响程度从大到小为进气量、后喷油量、后喷正时;对BSFC和NOx排放的影响程度从大到小为后喷油量、后喷正时、进气量;对烟度排放的影响程度从大到小为进气量、后喷油量、后喷正时。当后喷正时为上止点后30℃A、进气量为87 kg/h、后喷油量为6 mg时,DOC入口温度达到最高,此时BSFC为275.4 g/(kW·h),NOx及烟度排放分别为7.38 g/(kW·h)和1.85 mg/m^(3)。优化后最佳进气量、后喷正时和后喷油量分别为87 kg/h、29℃A和5.4 mg,与优化前相比,DOC入口温度提升43.9℃,BSFC增加31.8 g/(kW·h),NOx和烟度排放分别降低18%和29%。研究结果可为DOC入口温度优化控制提供参考。

关键词：柴油机优化氧化催化器排气热管理响应曲面法

基于改进SBR的舰船SAR成像快速仿真计算方法

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电子学报 2024年第2期52卷 602-613页

作者：章琪琪张寅范君杰夏翀翔闫钧华南京航空航天大学空间光电探测与感知工业和信息化部重点实验室江苏南京211106 南京航空航天大学航天学院江苏南京211106 上海卫星工程研究所上海200240

针对SAR(Synthetic Aperture Radar)舰船成像仿真应用中电磁散射特性计算效率低下的问题,在现有SBR(Shooting and Bouncing Rays)算法的基础上,本文提出两方面改进.一是基于叶节点空间邻域编码搜索的射线管相交面元检测算法,通过只追踪... 详细信息

针对SAR(Synthetic Aperture Radar)舰船成像仿真应用中电磁散射特性计算效率低下的问题,在现有SBR(Shooting and Bouncing Rays)算法的基础上,本文提出两方面改进.一是基于叶节点空间邻域编码搜索的射线管相交面元检测算法,通过只追踪射线管中心射线并搜索叶节点空间周围潜在相交面元,在有效提升相交检测速度的同时避免遗漏相交面元;二是射线管三角剖分快速分裂算法,将射线管和相交面元投影至射线管虚拟孔径面,利用Delaunay三角剖分算法自适应地将射线管快速分裂成连续的子射线管.对典型舰船目标进行RCS(Radar Cross Section)计算及SAR成像仿真实验,结果表明,在保证计算精度的前提下,本文方法计算效率比Kd树(K-dimension tree)加速SBR方法提升14倍以上,比经典自适应射线管分裂SBR方法提升3倍以上,计算效率显著提高.

关键词： SAR成像仿真 SAR回波仿真舰船RCS计算弹跳射线法自适应射线管分裂

一株异养硝化-好氧反硝化-积累磷的细菌Klebsiella pneumoniae A15的筛出及其特性研究

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中国环境科学 2024年第4期44卷 2286-2296页

作者：刘妍袁林江陈希周旭红陈雪娇夏大朋西安建筑科技大学环境与市政工程学院陕西省环境工程重点实验室西北水资源与环境生态教育部重点实验室陕西西安710055 西安工程大学城市规划与市政工程学院陕西西安710048

利用以淀粉为唯一碳源的缺氧/好氧序批式系统从污水处理厂活性污泥中分离得到一株肺炎克雷伯氏杆菌A15(Klebsiella pneumoniae A15),该菌具有异养硝化-好氧反硝化和积聚磷能力.它的最佳生长条件:碳源为柠檬酸钠,C/N为30,P/N为0.2,pH为7... 详细信息

利用以淀粉为唯一碳源的缺氧/好氧序批式系统从污水处理厂活性污泥中分离得到一株肺炎克雷伯氏杆菌A15(Klebsiella pneumoniae A15),该菌具有异养硝化-好氧反硝化和积聚磷能力.它的最佳生长条件:碳源为柠檬酸钠,C/N为30,P/N为0.2,pH为7.在最佳条件下,氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐的最高去除率分别为96.27%、99.22%和100%;相应的去除速率分别为1.77、2.08和1.86mg/(L⋅h).该菌株对浓度为8mg/L的磷酸盐和1300mg/L的COD最高去除率分别为100%和95%.氮平衡分析发现该菌可以利用氨氮、硝氮以及亚硝氮产生气态氮,表现出优异的异养硝化和好氧反硝化活性.对菌株胞内磷和EPS中磷的分析结合DAPI染色发现有82%的磷储存在菌株细胞内并且以多聚磷酸盐形式储存,其余磷在EPS中.对该菌株的napA、nirS、nosZ和ppk基因的成功扩增也表明其好氧反硝化和积聚磷能力.本研究展示了一株在脱氮除磷系统中具有特定功能的细菌.

关键词：异养硝化除磷菌 DAPI染色聚磷颗粒

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低速船舶微气泡减阻数值研究

船舶力学 2024年第3期28卷 368-378页

作者：赵晓杰宗智王加夏洪智超胡俊明江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212000 大连理工大学船舶工程学院辽宁大连116024 工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024 江苏省船舶与海洋工程装备技术创新中心江苏南通226100

为了研究船舶微气泡减阻规律,本文基于OpenFOAM中两相欧拉数值模型,对低速散货船进行微气泡减阻数值研究。对气液两相分别建立控制方程,考虑五种相间作用力及气泡聚合和破碎,采用考虑气泡影响的改进k-ε湍流模型,忽略自由面影响,采用叠... 详细信息

为了研究船舶微气泡减阻规律,本文基于OpenFOAM中两相欧拉数值模型,对低速散货船进行微气泡减阻数值研究。对气液两相分别建立控制方程,考虑五种相间作用力及气泡聚合和破碎,采用考虑气泡影响的改进k-ε湍流模型,忽略自由面影响,采用叠模模型研究喷气量、气泡直径、航速及吃水等因素对船舶微气泡减阻的影响,分析气体体积分数、湍流粘度和气泡直径分布等。结果表明:微气泡可以同时减少船舶摩擦阻力、粘压阻力和总阻力;喷气量直接影响减阻率,喷气量越大,减阻率越高;较小气泡的平均气体体积分数较大且气体分布更均匀,同时湍流运动粘度较小,可以更有效减阻;气泡沿着流向会聚并,气泡越小聚并越剧烈;较高航速和小吃水更有利于减阻。

关键词：两相欧拉模型微气泡减阻船舶摩擦阻力数值模拟

硼酸碳热还原-渗硅反应制备碳化硼复合材料的研究

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无机材料学报 2024年

作者：郑雅雯张翠萍张瑞杰夏乾茹红强东北大学材料科学与工程学院材料各向异性与织构教育部重点实验室

碳化硼性能优良，应用广泛，但制备成本较高。为了从源头解决碳化硼陶瓷材料制备成本高的问题，本工作直接以碳热还原法合成的碳化硼-C复合粉体为原料，无需进行破碎提纯，通过渗Si反应烧结制备碳化硼复合材料，所得材料性能与以市售碳... 详细信息

碳化硼性能优良，应用广泛，但制备成本较高。为了从源头解决碳化硼陶瓷材料制备成本高的问题，本工作直接以碳热还原法合成的碳化硼-C复合粉体为原料，无需进行破碎提纯，通过渗Si反应烧结制备碳化硼复合材料，所得材料性能与以市售碳化硼粉体为原料制备的材料性能相当，有效降低了其制备成本。主要研究了原料碳硼摩尔比对合成粉体以及碳化硼复合材料物相、显微组织和性能的影响，并探讨了碳化硼陶瓷复合材料的强韧化机理。结果表明：随碳硼摩尔比的增加，所合成粉体中碳化硼粉体碳硼比增加，且合成粉体中游离C含量增加，当碳硼摩尔比为2.01时，游离C包覆在碳化硼粉体颗粒表面。复合材料相组成均为B12(C，Si，B)3、SiC和Si，随碳硼摩尔比的增加，复合材料中碳化硼和游离Si含量降低，SiC含量、SiC区域尺寸、大尺寸SiC区域和纳米SiC颗粒的数量均增加。大尺寸SiC区域的产生会降低材料强度和韧性，而SiC纳米颗粒的形成又有利于提高强度和韧性。当碳硼摩尔比为1.35时，复合材料的抗弯强度和断裂韧性最高，分别为338 MPa和4.06 MPa·m1/2。

关键词：碳化硼碳热还原法渗Si反应烧结碳硼摩尔比显微组织

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一种低复杂度的OTFS系统信号检测算法

电讯技术 2024年

作者：陈发堂陈甲杰夏麒煜黄梁重庆邮电大学通信与信息工程学院

针对正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space，OTFS)调制系统中均衡器性能不佳及线性滤波器复杂度较高等问题，提出了一种LU(Lower-Upper)分解与迭代最小均方误差(Iterative Minimum Mean Square Error，IMMSE)均衡器结合的OTFS系统信号检测算法(LU-IMMSE)。该算法依据时延多普勒域稀疏信道矩阵的特征，采用一种低复杂度的LU分解方法，以避免MMSE均衡器求解矩阵逆的过程，在保证均衡器性能的前提下，降低了均衡器复杂度。并且在OTFS系统中引入一种IMMSE均衡器，通过不断迭代更新发送符号均值和方差这些先验信息来逼近MMSE均衡器最优估计值。仿真结果表明，所提出的LU-IMMSE算法通过调节迭代次数可以有效降低误比特率。在比特信噪比为8dB时，5次迭代后的LU-IMMSE均衡器误比特率相比传统的MMSE均衡器降低了约11dB。随着迭代次数的增大，较传统IMMSE算法降低了计算复杂度。在最大时延系数为4，符号数为16的情况下，与直接求逆相比，所提出的低复杂度LU分解方法降低了约91.72%的矩阵求逆计算复杂度。

关键词：正交时频空信号检测最小均方误差均衡三角分解

PWR一回路注锌对316L不锈钢及钴基合金腐蚀和腐蚀产物释放的影响规律

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工程科学学报 2024年第6期46卷 1097-1107页

作者：夏润杰汪家梅刘峰李玉龙林有奇张乐福上海交通大学核能科学与工程学院上海200240 中广核研究院有限公司深圳518000

在模拟压水堆一回路水化学环境中,对主管道316L不锈钢和Stellite 6钴基合金分别开展了0,10,40μg·L^(-1)三种Zn质量浓度的均匀腐蚀试验.试验结束后,采用失重法计算两种材料的腐蚀速率和腐蚀产物释放速率,采用扫描电子显微镜(SEM)、透... 详细信息

在模拟压水堆一回路水化学环境中,对主管道316L不锈钢和Stellite 6钴基合金分别开展了0,10,40μg·L^(-1)三种Zn质量浓度的均匀腐蚀试验.试验结束后,采用失重法计算两种材料的腐蚀速率和腐蚀产物释放速率,采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜能谱仪(TEM-EDS)以及高分辨和傅里叶转变分析氧化膜表面形貌、截面形貌、厚度、元素分布以及双层氧化膜相结构.结果表明,对于316L不锈钢,1000 h内10μg·L^(-1) Zn的注入对腐蚀速率和释放速率影响不显著,增加Zn质量浓度至40μg·L^(-1)后,316L不锈钢的腐蚀速率、腐蚀产物释放速率和氧化膜厚度显著降低,其中氧化膜厚度由250 nm降低至95 nm.对于具有双相结构的Stellite 6钴基合金,γ-Co基体和碳化物间存在电偶腐蚀效应,γ-Co基体和相界腐蚀更显著.进一步延长腐蚀时间至3000 h,发现10μg·L^(-1) Zn注入可以显著降低其腐蚀速率和腐蚀产物释放速率,当Zn质量浓度增加至40μg·L^(-1)时,钴基合金的腐蚀速率、腐蚀产物释放速和氧化膜厚度进一步降低.微观分析表明,注锌对两种合金腐蚀抑制机理相似,注入的Zn离子会在金属表面形成含Zn的尖晶石结构,显著提高外层氧化膜的致密性,阻碍金属离子向外扩散及氧离子向内扩散,促进内层氧化膜/基体界面处保护性Cr_(2)O_(3)的形成,进而显著降低316L不锈钢和Stellite 6钴基合金的腐蚀速率、腐蚀产物释放速率和氧化膜厚度.

关键词：注锌 316L不锈钢 Stellite 6钴基合金均匀腐蚀 TEM

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