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爆轰制备纳米石墨片的微观形成过程研究

高压物理学报 2012年第6期26卷 632-638页

作者：孙贵磊李晓杰闫鸿浩中国劳动关系学院安全工程系北京100048 大连理工大学工业装备分析国家重点实验室辽宁大连116023

石墨的层状结构使外来物质可进入层间,形成插入层;插入层在爆轰条件下分解后可将石墨层片推开,形成纳米石墨薄片。通过建立石墨层间化合物有限元模型,利用γ拟合法获取层间化合物的相关参数,基于Thomas-Fermi方程推导出相邻石墨层片分... 详细信息

石墨的层状结构使外来物质可进入层间,形成插入层;插入层在爆轰条件下分解后可将石墨层片推开,形成纳米石墨薄片。通过建立石墨层间化合物有限元模型,利用γ拟合法获取层间化合物的相关参数,基于Thomas-Fermi方程推导出相邻石墨层片分离时的层间作用力与层间距的函数关系;通过LS-DYNA模拟了石墨层片的分离过程,并给出石墨层间距随时间的变化关系,从而阐明薄片状无粘连纳米石墨的形成过程。

关键词：纳米石墨片制备机理 LS—DYNA 石墨层间作用力

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暗环境下3D显示亮度对视觉疲劳的影响研究

安全与环境学报 2022年第3期22卷 1399-1405页

作者：孙贵磊杨雨昕冉令华张少君刘倩中国劳动关系学院安全工程学院北京100048 中国标准化研究院北京100191 中标能效科技(北京)有限公司北京100088 北京市应急管理科学技术研究院北京101101

为研究不同亮度下3D显示方式对视觉疲劳的影响规律,在固定视距下,以58.24 cd/m^(2)、101.15 cd/m^(2)和119.17 cd/m^(2)作为低、中、高3种试验亮度,邀请30名被试者在暗环境下观看3D视频90 min,每15 min采用问卷调查及校对作业对被试者... 详细信息

为研究不同亮度下3D显示方式对视觉疲劳的影响规律,在固定视距下,以58.24 cd/m^(2)、101.15 cd/m^(2)和119.17 cd/m^(2)作为低、中、高3种试验亮度,邀请30名被试者在暗环境下观看3D视频90 min,每15 min采用问卷调查及校对作业对被试者进行主观疲劳测试,同时,采用闪光融合频率计及Tobii Glasses眼动仪分别测量被试人员的闪光融合临界频率(CFF)与瞳孔直径两个指标,对被试者疲劳状态进行表征,通过SPSS 25.0分析不同亮度下视觉疲劳之间的差异性及随时间增长视觉疲劳的变化规律。结果表明:在0.05的显著性水平下,被试人员的基线数据之间没有显著差异,而当观看时间在45 min以内时,101.15 cd/m^(2)的中亮度所致疲劳程度最低,为3种亮度中的最适亮度;若观看时间超过45 min,中亮度所致的疲劳程度逐渐上升,低亮度所致的疲劳程度会逐渐下降,60 min时,被试者在低亮度下的累积疲劳程度最低,而且随时间延长,亮度越高,视觉疲劳程度越严重;视觉疲劳的主观感受滞后于CFF的客观测试数据。Logistic分析结果显示,瞳孔直径和CFF可用于快速评估受试者的视觉疲劳,准确率为94.0%,由此可以通过客观指标测试对视觉疲劳进行预防。

关键词：安全人体学 3D显示视觉疲劳亮度差异闪光融合临界频率瞳孔直径

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利用液体炸药爆轰制备石墨烯薄片

爆炸与冲击 2016年第5期36卷 715-720页

作者：孙贵磊闫鸿浩李晓杰中国劳动关系学院安全工程系北京100048 北京大学力学与空天技术系北京100871 大连理工大学工程力学系辽宁大连116024

强氧化性酸的环境下,石墨易形成石墨层间化合物(GICs),利用石墨这一特性,将天然石墨置于发烟硝酸中,并加入硝基甲烷,配制成液体炸药,使用塑料容器盛装后放入爆轰反应釜中引爆。收集爆轰产物,并利用XRD、EDX、SEM、TEM、Raman光谱、比表... 详细信息

强氧化性酸的环境下,石墨易形成石墨层间化合物(GICs),利用石墨这一特性,将天然石墨置于发烟硝酸中,并加入硝基甲烷,配制成液体炸药,使用塑料容器盛装后放入爆轰反应釜中引爆。收集爆轰产物,并利用XRD、EDX、SEM、TEM、Raman光谱、比表面积与孔隙度分析仪进行分析,结果显示:制备出的石墨烯具有良好的晶体特性并呈现极薄的片状结构,其比表面积达到天然石墨的9.16倍,平均厚度约为14.73nm。

关键词：爆炸力学石墨烯薄片液体炸药爆轰剥离比表面积

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爆轰裂解可膨胀石墨制备石墨微粉(英文)

新型炭材料 2007年第3期22卷 242-246页

作者：孙贵磊李晓杰闫鸿浩大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116023

在不改变石墨原始结构与成分的基础上,利用冲击波对可膨胀石墨进行爆轰,收集爆轰灰,进行X射线衍射、SEM的测量分析以及BET法测定比表面积。结果表明,可膨胀石墨经过爆轰后,得到了颗粒大小为1μm～10μm的石墨粉,比表面积由8.096m2/g增大... 详细信息

在不改变石墨原始结构与成分的基础上,利用冲击波对可膨胀石墨进行爆轰,收集爆轰灰,进行X射线衍射、SEM的测量分析以及BET法测定比表面积。结果表明,可膨胀石墨经过爆轰后,得到了颗粒大小为1μm～10μm的石墨粉,比表面积由8.096m2/g增大至47.48m2/g,并且孔隙变得更为均匀,常规研磨设备是无法达到这种效果的。为石墨的细化提供了一种更为简便快捷而又节省能源的方法。

关键词：爆轰可膨胀石墨 X射线 BET

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浅海爆炸切割时水中冲击波传播及安全措施

工程爆破 2011年第1期17卷 82-85页

作者：孙贵磊中国劳动关系学院安全工程系北京100048

对于浅海或浅滩的作业区域,爆炸拆除作业具有较高的危险性。通过ANSYS/LS-DYNA对浅海废弃油井水下爆炸切割进行数值模拟,分析得到水面应力、质点速度随时间的变化关系,同时获取了水深与应力的关系。将实际工程操作与技术分析相结合,从... 详细信息

对于浅海或浅滩的作业区域,爆炸拆除作业具有较高的危险性。通过ANSYS/LS-DYNA对浅海废弃油井水下爆炸切割进行数值模拟,分析得到水面应力、质点速度随时间的变化关系,同时获取了水深与应力的关系。将实际工程操作与技术分析相结合,从爆破施工角度研究了浅海废弃油井爆炸切割时应力分布规律,并给出浅海中安全施工措施,为复杂海洋环境下实施安全爆破提供了实践经验与技术支持。

关键词：废弃油井爆炸切割应力分布安全措施

不同工况下爆炸切割浅海废弃油井的安全性探讨

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爆破 2011年第2期28卷 96-98,115页

作者：孙贵磊中国劳动关系学院安全工程系北京100048

海洋资源开采后,废弃油井给海上交通及环境造成巨大安全隐患,因此在油井退役后需要将其去除。由于海上输油管一般采用多层防护套管并于中间添加水泥层,普通方法难于短时间将油井切断,因而常采用爆炸切割的方法。利用大型爆炸切割器进行... 详细信息

海洋资源开采后,废弃油井给海上交通及环境造成巨大安全隐患,因此在油井退役后需要将其去除。由于海上输油管一般采用多层防护套管并于中间添加水泥层,普通方法难于短时间将油井切断,因而常采用爆炸切割的方法。利用大型爆炸切割器进行拆除作业时,增大炸药量,切割能力增强,但对外界的冲击破坏作用增大,不安全因素相应增多。对不同工况下废弃油井的安全性探讨基于辽河油田废弃油井的爆破拆除工程,对相应的不安全因素进行探讨,同时利用LS-DYNA分析了不同工况下水面冲击应力变化规律,并提出了浅海爆破拆除的安全对策措施。

关键词：大型爆炸切割器废弃油井爆炸切割

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纳秒脉冲激光辐照金属玻璃表面结构形成机制

稀有金属 2017年第10期41卷 1061-1068页

作者：叶林茂熊向明刘凯欣孙贵磊北京大学工学院湍流与复杂系统国家重点实验室北京100871 中国劳动关系学院安全工程系北京100048

脉冲纳秒激光辐照金属玻璃材料会在表面产生一种特殊的波纹形貌,波纹的波长和振幅由内至外逐渐减小。利用扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观测了一种Ti基金属玻璃Ti_(40)Zr_(25)Cu_(12)Ni_3Be_(20)(%,质量分数)被纳秒脉冲激光辐照后... 详细信息

脉冲纳秒激光辐照金属玻璃材料会在表面产生一种特殊的波纹形貌,波纹的波长和振幅由内至外逐渐减小。利用扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观测了一种Ti基金属玻璃Ti_(40)Zr_(25)Cu_(12)Ni_3Be_(20)(%,质量分数)被纳秒脉冲激光辐照后表面的波纹形貌。与Zr基和La金属玻璃的实验结果相比,Ti基金属玻璃表面波纹形貌具有更广的范围和更小的特征尺度。在实验观测基础上进行合理的假设来简化模型,假设波纹形貌是由于小振幅表面波在深水域不可压粘性液体中传播,并在传播过程中被凝固而形成的。考虑波群理论和等离子体与熔融液体相互作用的影响,对实验结果进行理论分析。理论分析表明波长短的波传播更快,凝固前波传播的距离更远,所以越靠近边缘波的波长越短,分析结果也可以解释Ti基金属玻璃表面波纹范围更广的原因。此外,激光辐照金属玻璃会电离产生等离子体,通过理论计算发现变化的等离子体速度、密度和粘性等条件也会影响波纹形貌的形成,不同等离子体条件对应不同的波数,亦可通过实验数据观测的波数值反推等离子体条件。

关键词：激光辐照金属玻璃表面波波群等离子体相互作用

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不同类型垫层对埋地管道爆炸超压影响

爆破 2017年第1期34卷 42-46,100页

作者：孙贵磊中国劳动关系学院安全工程系北京100048

城市内埋地油气管道多,距离居民生活区域近,隐患大,爆炸后果影响严重。以某条市内油气管线泄露爆炸为例,通过设置埋地管道下方为土壤、混凝土和空气等三种不同工况,基于ANSYS/LS-DYNA对管道爆炸后不同工况下空气中的冲击波超压衰减规律... 详细信息

城市内埋地油气管道多,距离居民生活区域近,隐患大,爆炸后果影响严重。以某条市内油气管线泄露爆炸为例,通过设置埋地管道下方为土壤、混凝土和空气等三种不同工况,基于ANSYS/LS-DYNA对管道爆炸后不同工况下空气中的冲击波超压衰减规律进行分析。管道敷设深度为1.2 m,与居民楼直线距离为19 m,管道上方覆盖材料为土壤,在地面处铺设混凝土厚度0.15 m。以距离埋地管道5 m、10 m、15 m及19 m四个不同位置为例分析超压的变化特点,并对18 m处距地面高度分别为0.5 m、1.0 m、1.4 m三个不同位置处的超压变化规律进行分析。结果显示:三种类型垫层对冲击波超压的影响差异显著,靠近管道位置处,采用空气柱作为垫层时,其对应的超压相比土壤及混凝土垫层均大大降低。因此,应针对管道与建筑物之间的不同距离,设置不同类型的垫层来降低爆炸事故造成的危害后果。

关键词：埋地管道管道爆炸超压衰减规律不同垫层 ANSYS/LS-DYNA

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爆轰技术在纳米碳材料制备中的应用进展

工程爆破 2012年第2期18卷 79-82页

作者：孙贵磊中国劳动关系学院北京100048

在综合分析国内外文献的基础上,介绍了爆轰技术的特点,重点阐述了多项爆轰技术在纳米碳材料制备中的应用以及所得爆轰产物的形貌特征。目前,爆轰技术已广泛应用于纳米金刚石、纳米石墨、纳米碳管、富勒烯以及纳米碳包覆金属等多种新型... 详细信息

在综合分析国内外文献的基础上,介绍了爆轰技术的特点,重点阐述了多项爆轰技术在纳米碳材料制备中的应用以及所得爆轰产物的形貌特征。目前,爆轰技术已广泛应用于纳米金刚石、纳米石墨、纳米碳管、富勒烯以及纳米碳包覆金属等多种新型纳米碳材料的制备,发展前景广阔。

关键词：爆轰技术新型纳米材料纳米碳材料制备综合述评