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热通道内典型碳氢燃料的热解结焦行为

化工学报 2024年

作者：李浩文兰昊郑幼丹孙勇辉杨子昕宋谦石汪小憨中国科学院过程工程研究所中国科学院广州能源研究所中国科学院赣江创新研究院

燃料分子结构是影响主动冷却通道内热解结焦过程的重要因素。在预氧化的304STS(Φ3 mm×0.5 mm×1000mm)流动反应管内600-800℃、1.0MPa对比了正庚烷(nC7H16)、异庚烷(iC7H16)、甲基环己烷(MCH)、正十二烷(nC12H26)、甲苯(A1CH3)的热解... 详细信息

燃料分子结构是影响主动冷却通道内热解结焦过程的重要因素。在预氧化的304STS(Φ3 mm×0.5 mm×1000mm)流动反应管内600-800℃、1.0MPa对比了正庚烷(nC7H16)、异庚烷(iC7H16)、甲基环己烷(MCH)、正十二烷(nC12H26)、甲苯(A1CH3)的热解结焦行为。实验定量获取了热解气液产物并计算了燃料反应热沉，通过称重法对比了非稳态结焦特性和沿程结焦分布规律。结果表明，较低温度650℃下链烷烃的转化率较高，环烷烃次之，A1CH3在高于775℃转化率骤增。低温下MCH和nC12H26结焦速率较低，高温下MCH和A1CH3的结焦速率显著提高。直链烷烃裂解双烯含量最高和稳定的环状结构均有利于提供高热沉。iC7H16比nC7H16更稳定且结焦趋向更弱，但甲基的存在，产物烷烃化程度增加。五种典型燃料的结焦过程均呈现三阶段非稳态生长规律，低温下链烷烃结焦速率较大，高温下MCH和A1CH3结焦贡献显著提高。

关键词：碳氢化合物燃料分子结构热解焦化热沉

氧化镱掺杂氧化铪陶瓷的高温相稳定性与热膨胀性能

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过程工程学报 2024年第5期24卷 580-588页

作者：周菲兰昊孙小明张会丰孙勇辉杜令忠张伟刚中国科学技术大学稀土学院安徽合肥230026 中国科学院赣江创新研究院江西赣州341119 中国科学院过程工程研究所北京100190

燃气涡轮发动机推重比的提高依赖于发动机工作温度的提升。目前,寻找比传统YSZ(氧化钇部分稳定的氧化锆)材料耐受温度更高,与镍基基体热膨胀系数匹配的新型热障涂层陶瓷材料是首要任务。采用水热法合成一系列氧化镱掺杂氧化铪(YbSH)纳... 详细信息

燃气涡轮发动机推重比的提高依赖于发动机工作温度的提升。目前,寻找比传统YSZ(氧化钇部分稳定的氧化锆)材料耐受温度更高,与镍基基体热膨胀系数匹配的新型热障涂层陶瓷材料是首要任务。采用水热法合成一系列氧化镱掺杂氧化铪(YbSH)纳米粉体,并通过固相烧结制备出YbSH陶瓷,分析了YbSH粉体与陶瓷的微观结构变化规律与相稳定机制,测试立方相结构YbSH陶瓷的高温相结构稳定性与热膨胀系数。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)和透射电子显微镜(TEM)分析Yb_(2)O_(3)掺杂HfO_(2)粉体与陶瓷的微观结构变化规律与相稳定机制;并借助热重-差热分析仪(DSC-TG)、热膨胀分析仪(TMA)测试立方相结构YbSH陶瓷的高温相结构稳定性与热膨胀系数。结果表明,水热合成粉体的粒径在10 nm以下,分布均一,多数呈正方体形状,结晶状态好,制备的烧结陶瓷致密度可达95%以上;晶体学分析得出,Yb(Ⅲ)离子通过取代Hf(Ⅳ)离子的位置,使氧化铪发生晶格畸变,以置换固溶的方式使HfO2的空间群从单斜相的P21/c畸变到萤石立方相Fm3m。氧化镱掺杂量的增多使氧化铪逐渐失去单斜相结构,12 mol/mol以上的氧化镱的掺杂可使氧化铪成为完全立方相,通过使阳离子网络的膨胀和氧空位的产生,有效缓解氧过度拥挤的情况,使立方萤石结构的HfO2稳定在室温下。通过高温热处理和监测升温过程中YbSH的热量变化,该立方相结构在室温至1500℃表现出良好的稳定性;YbSH陶瓷热膨胀系数随着立方相含量的增多从6.016×10^(-6)℃^(-1)增大至10.14×10^(-6)℃^(-1)(25~1500℃),其中20 mol/mol氧化镱掺杂的YbSH陶瓷的热膨胀系数可达10.5×10^(-6)℃^(-1)(1000~1200℃),比纯氧化铪热膨胀系数提高67.22%。

关键词：氧化镱稳定氧化铪热障涂层材料微观结构高温相稳定性热膨胀系数

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热通道内典型碳氢燃料的热解结焦行为

激光熔覆Al2O3@Ni制备复合涂层及其性能研究

化工学报 2024年第2期 626页

作者：李浩文兰昊郑幼丹孙勇辉杨子昕宋谦石汪小憨

来源：博看期刊评论

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激光熔覆Al2O3@Ni制备复合涂层及其性能研究

作者：孙勇辉南昌大学

学位级别：硕士

本文研究分析了不同熔覆粉末对制备涂层的影响,结果表明,AlO@Ni复合涂层成型效果要优于纯AlO粉末和AlO-Ni混合粉末。AlO@Ni复合涂层组织细小均匀,厚度较厚,与基体结合性好,改善了AlO颗粒在熔覆层中的团聚烧损状况。复合涂层组织由胞状... 详细信息

本文研究分析了不同熔覆粉末对制备涂层的影响,结果表明,AlO@Ni复合涂层成型效果要优于纯AlO粉末和AlO-Ni混合粉末。AlO@Ni复合涂层组织细小均匀,厚度较厚,与基体结合性好,改善了AlO颗粒在熔覆层中的团聚烧损状况。复合涂层组织由胞状晶、具有方向性生长的柱状晶、等轴晶组成。探讨了不同工艺参数下复合涂层宏观尺寸及稀释率的变化。随着激光功率增大,熔覆层高度变小,宽度变大,熔池变深,稀释率变大;气孔数量增加,且有裂痕出现。扫描速度变快,涂层高度增大,熔覆层宽度、熔池深度、稀释率都会随着变小;气孔变多变大。加厚预置粉末,涂层高度增大,熔覆层宽度、熔池深度、稀释率变小;气孔变多变大。硬度在熔覆层表面到基体方向上先增大后减小,最大值在距熔覆层表面0.35mm处达到917.0HV。基体和熔覆层腐蚀速率均是随着时间变化先增大后减小,但熔覆层的腐蚀速率远小于基体的。随时间变化,发现基体腐蚀程度要比熔覆层严重,出现腐蚀坑较多,失去金属亮色,且厚度要明显薄于熔覆层。对塔菲尔曲线分析发现熔覆层腐蚀电流1.5×10A远小于基体的8.9×10A,腐蚀电压提高近100mV。激光复合涂层硬度、耐腐蚀性大大提高,对304不锈钢表面改性有极大帮助。

关键词：激光熔覆复合涂层硬度腐蚀性能

Fe(Ⅱ)催化不同氧化剂对土壤中苯并[a]芘降解效果研究

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安全与环境学报 2024年第7期24卷 2811-2817页

作者：孙勇上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海200092

为有效去除污染场地中典型多环芳烃污染物苯并[a]芘(Benzo[a]Pyrene,BaP),对比研究了基于Fe(Ⅱ)催化过硫酸盐(Persulfate,PS)、过氧化钙(Calcium Peroxide,CP)和过碳酸钠(Sodium Percarbonate,SPC)3种不同氧化剂对土壤中BaP的去除效果,进而考察了药剂投加量、水土质量比对BaP降解的影响。结果显示,基于Fe(Ⅱ)催化、柠檬酸(Citric Acid,CA)螯合Fe(Ⅱ)催化以及硫化亚铁(FeS)强化Fe(Ⅱ)催化3种不同催化方式下,PS、CP和SPC 3种氧化剂对土壤中BaP的去除效果呈现PS优于CP和SPC,且PS/Fe(Ⅱ)/CA体系表现出最优的BaP去除效果。当PS和Fe(Ⅱ)CA的投加量分别为0.2 mmol/g和0.002 mmol/g时,5 h后土壤中BaP的去除率达80.2%;氧化剂PS投加量和n[Fe(Ⅱ)]∶n(CA)过高或过低均会抑制PS/Fe(Ⅱ)/CA体系中BaP的去除;水土质量比的增加对BaP的降解呈现抑制作用,当水土质量比为1∶1时,BaP的去除效果最好,达90.5%。

关键词：环境工程学多环芳烃化学氧化铁催化剂土壤修复

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铝合金表面激光熔覆镍基复合涂层的组织与磨损性能

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稀有金属材料与工程 2020年第8期49卷 2574-2582页

作者：吴孝泉闫洪辛勇喻保标胡志孙勇辉南昌大学江西南昌330031 南昌市轻合金材料制备与加工重点实验室江西南昌330031 江西科技学院江西南昌330098

利用SEM、EDS、磨损试验机及硬度测试仪等设备对铝合金表面激光熔覆层的组织与磨损性能开展了研究。结果表明,当扫描速度为5 mm/s时,熔覆层气孔、裂纹等缺陷相对较少;在熔覆层顶部生成了许多块状及网状的Ni-Al金属间化合物,中部生成了(N... 详细信息

利用SEM、EDS、磨损试验机及硬度测试仪等设备对铝合金表面激光熔覆层的组织与磨损性能开展了研究。结果表明,当扫描速度为5 mm/s时,熔覆层气孔、裂纹等缺陷相对较少;在熔覆层顶部生成了许多块状及网状的Ni-Al金属间化合物,中部生成了(Ni,Cr,Fe)xCy金属间化合物,底部存在大量具有明显生长方向性的柱状α-Al枝晶。熔覆层顶部及中部保持着高硬度值,中部硬度最高值达8200MPa,是熔覆层底部硬度值的5倍以上。硬度值在熔覆层中部的末端开始显著下降。熔覆层的摩擦系数根据载荷不同其值在0.37~0.43间变化,并随着载荷增加而有所降低。Ni-Al和(Ni,Cr,Fe)xCy金属间化合物等强化相在熔覆层中的生成及其在在熔覆层中上层的均匀分布是改善材料硬度及磨损性能的主要原因。

关键词：激光熔覆铝合金镍基复合材 Ni-Al金属间化合物 (Ni Cr Fe)xCy金属间化合物

超声振动法制备半固态TiAl_3/A356复合材料浆料的微观组织演变（英文）

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稀有金属材料与工程 2019年第1期48卷 24-32页

作者：孙勇辉闫洪陈小会万骏喻保标南昌大学江西南昌330031 新余学院江西新余338004

利用超声振动法制备半固态TiAl_3/A356铝基复合材料浆料,利用扫描电镜和X射线衍射技术研究了超声温度,超声时间和超声功率对半固态TiAl_3/A356铝基复合材料浆料的微观组织的影响。结果显示,初生α-Al颗粒的尺寸随着超声温度和超声功率... 详细信息

利用超声振动法制备半固态TiAl_3/A356铝基复合材料浆料,利用扫描电镜和X射线衍射技术研究了超声温度,超声时间和超声功率对半固态TiAl_3/A356铝基复合材料浆料的微观组织的影响。结果显示,初生α-Al颗粒的尺寸随着超声温度和超声功率的降低而减小;随着超声时间的增加,先减小后增大。当超声温度为608℃、超声功率为1000 W、超声时间为60 s时,获得的半固态浆料组织中的初生α-Al颗粒形貌较为理想,平均初生α-Al颗粒尺寸为62μm,形状系数为0.8。微观组织演变的机理是空化效应和声流效应引起的形核率和过冷度的增加。此外,原位生成的TiAl_3颗粒有很强的结合α-Al颗粒的能力。

关键词：微观组织半固态铝基复合材料超声振动初生α-Al颗粒

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架空隔热屋面的研究进展及发展趋势

太阳能学报 2024年第5期45卷 441-449页

作者：方振雷张晗孙勇北京金茂绿建科技有限公司北京100012 天津大学APEC可持续能源中心天津300072

屋面热工性能的提升对于降低室内空调采暖能耗和改善室内热舒适性具有重大意义,该文详细介绍建筑节能领域的架空隔热技术的研究进展及发展趋势,分析不同架空隔热技术的隔热原理及对室内热舒适度的影响,对传统与新型架空隔热屋面的研究... 详细信息

屋面热工性能的提升对于降低室内空调采暖能耗和改善室内热舒适性具有重大意义,该文详细介绍建筑节能领域的架空隔热技术的研究进展及发展趋势,分析不同架空隔热技术的隔热原理及对室内热舒适度的影响,对传统与新型架空隔热屋面的研究进展分别进行阐述。传统架空隔热屋面具有改善隔热的优势,但其结构未将优势达到最大化,目前学者们在此基础上广泛研究各类新型架空隔热屋面,意在从结构优化、使用新型材料、复合型屋面等方式进一步提高架空隔热屋面的热工性能。该文还对光伏与架空隔热结合的光伏架空隔热屋面相关研究进行重点讨论和比较,光伏架空隔热屋面具有改善屋面隔热性能和利用太阳能为建筑供电的两种优势。在当前中国倡导绿色发展,加快能源结构转型的背景下,新型光伏架空隔热屋面更符合建筑节能和光伏建筑一体化的发展趋势。

关键词：隔热太阳能建筑光伏发电架空屋面建筑节能

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知识产权保护与中国式现代化产业体系建设——基于中介效应与门槛效应的检验

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技术经济与管理研究 2024年第5期 117-122页

作者：孙勇华中师范大学经济与工商管理学院湖北武汉430079

选取2013—2022年中国30个省级面板数据,深入探讨知识产权保护与中国式现代化产业体系建设之间存在的逻辑关系。研究结果显示,知识产权保护与中国式现代化产业体系建设具有显著正相关关系,且这一结论经内生性分析后仍成立。中介效应检... 详细信息

选取2013—2022年中国30个省级面板数据,深入探讨知识产权保护与中国式现代化产业体系建设之间存在的逻辑关系。研究结果显示,知识产权保护与中国式现代化产业体系建设具有显著正相关关系,且这一结论经内生性分析后仍成立。中介效应检验结果表明,知识产权保护可推动人力资本结构高级化,继而对中国式现代化产业体系建设产生显著积极影响。门槛效应结果显示,知识产权保护对中国式现代化产业体系建设的赋能效应会随着前沿技术差距缩小而逐步增强。异质性检验显示,就东部地区和高信息化地区而言,知识产权保护对中国式现代化产业体系建设的促进作用更为显著。研究结果能够为持续推进中国式现代化产业体系建设、加速数字中国建设提供有益参考。

关键词：知识产权保护中国式现代化产业体系建设人力资本结构高级化前沿技术差距