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复合添加Zn、Mn对Mg-10Gd合金组织及力学性能的影响

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复合添加Zn、Mn对Mg-10Gd合金组织及力学性能的影响

作者：张宏伟西安理工大学

学位级别：硕士

Mg-Gd系稀土镁合金以其优异的力学性能被广泛应用在汽车、军事、航空航天领域。随着时代的发展,汽车以及飞机的零部件对力学性能的要求越来越高,在实际应用中,若将镁合金应用于汽车以及飞机的承力部件,仍有较大的断裂或失效的风险,这就... 详细信息

Mg-Gd系稀土镁合金以其优异的力学性能被广泛应用在汽车、军事、航空航天领域。随着时代的发展,汽车以及飞机的零部件对力学性能的要求越来越高,在实际应用中,若将镁合金应用于汽车以及飞机的承力部件,仍有较大的断裂或失效的风险,这就需要进一步提升合金性能。一般情况下,高Gd含量的镁合金力学性能比较优异,但是过高的Gd含量会提升合金成本并且不利于轻量化,因此科研工作者们常常在Mg-Gd合金中添加其他元素以提高合金的力学性能,并且希望能在保持合金性能的基础上减少稀土元素的用量以降低成本。本文通过光镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)和能谱分析(EDS)等手段研究了 Zn、Mn元素的添加对于Mg-10Gd合金显微组织及力学性能的影响;分析了Mg-10Gd-1.5Zn-xMn(x=0、0.5、1.0、1.5)合金的室温拉伸性能以及以及固溶态合金的高温压缩行为。使用0.5wt.%、1.0wt.%、1.5wt.%的Mn元素替代Gd元素后,对Mg-(10-x)Gd-1.5Zn-xMn(x=0、0.5、1.0、1.5)合金做了以上相同的分析。所得结论如下:(1)在Mg-10Gd合金中添加1.5wt.%的Zn元素后,典型的树枝晶转变为介于树枝晶与胞状晶之间的组织。在Mg-10Gd-1.5Zn合金中,随着Mn含量的增加,α-Mg枝晶的平均尺寸由73μm细化到39μm,在Mg-1 0Gd-1.5Zn-xMn合金中,显微组织主要由α-Mg、(Mg,Zn)3Gd、Mg5Gd、富Gd相以及α-Mn组成,当Mn含量为1.5wt.%时,铸态合金组织中出现了 18R-LPSO相,此时合金硬度达到81.3HV,屈服强度为103.52MPa,抗拉强度为 141.37MPa,相比于 Mg-10Gd-1.5Zn 合金,分别提高了 23.8%、9.35%、16.7%。(2)随着固溶处理时间由4h增加至16h,(Mg,Zn)3Gd相及其内部形貌逐渐发生变化,(Mg,Zn)3Gd相内部的棒状与短条状在固溶过程中逐渐变化成连续条状组织,12h时,其内部形成连续分布的鱼骨状,随着时间继续增加,(Mg,Zn)3Gd相内部形貌不再变化,(Mg,Zn)3Gd相转变为弥散分布的圆点状。固溶处理后组织中还形成了层片状14H-LPSO结构。随着固溶处理时间的增长,Mg-10Gd-1.5Zn-1.5Mn合金的力学性能先上升后下降,在12h时合金硬度为94.5HV,屈服强度达到121.81MPa,抗拉强度达到158.30MPa,16h相比于12h略微下降;(3)随着Mn含量的增加,固溶态Mg-10Gd-1.5Zn-xMn合金的枝晶尺寸得到细化,14H-LPSO结构体积分数由最初的12.855%增加到25.576%。固溶态Mg-10Gd-1.5Zn-xMn合金的力学性能逐渐上升,在Mn含量为1.0wt.%时达到顶峰,在Mn含量为1.5wt.%时与1.0 wt.%相比相差不大。(4)高温压缩实验表明,在Mn含量为1.0wt.%时,固溶态合金屈服强度与抗压强度分别达到 136.05MPa、239.65MPa,相比于 Mg-10Gd-1.5Zn 合金分别提升了 13.25%、16.63%;压缩温度由300℃提升到400℃,合金的屈服强度与抗压强度达到125.74MPa、221.28MPa,与300℃相比分别下降了 7.57%与7.66%。(5)使用 0.5wt.%、1.0wt.%、1.5wt.%的 Mn 元素替代 Gd 元素后,Mg-(10-x)Gd-1.5Zn-xMn合金与Mg-10Gd-1.5Zn-xMn合金相比,合金显微组织无显著变化,室温拉伸性能下降幅度为2%-6%,高温压缩性能下降幅度在2%-5%。

关键词： Mg-Gd系合金显微组织力学性能固溶处理高温压缩

合浦盆地西部地区地下水水化学特征及形成机制

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环境科学 2024年第1期45卷 194-206页

作者：陈雯吴亚张宏鑫刘怀庆中国地质调查局武汉地质调查中心武汉430205

北海市是地下水支撑社会经济发展的典型滨海城市,研究该区水化学特征及形成机制,对服务水资源科学管理和海岸带生态环境保护具有重要意义.通过北海市合浦盆地西部地区地下水调查、水样采集与分析,综合运用水化学和同位素理论和方法揭示... 详细信息

北海市是地下水支撑社会经济发展的典型滨海城市,研究该区水化学特征及形成机制,对服务水资源科学管理和海岸带生态环境保护具有重要意义.通过北海市合浦盆地西部地区地下水调查、水样采集与分析,综合运用水化学和同位素理论和方法揭示了控制地下水水质的主要水文地球化学过程.结果表明,地下水具有低pH值和低矿化度的显著特征.孔隙水水化学类型以硝酸型水为主,Na^(+)和Cl^(-)浓度沿径流方向明显增加;裂隙水以Ca-HCO_(3)、Ca-Cl·HCO_(3)、Ca·Na-HCO_(3)和Na-Cl·HCO_(3)型为主.地下水受大气降水补给,水文地球化学过程主要受到水岩相互作用、阳离子交换作用和人类活动的综合影响.Na+、K^(+)和Cl^(-)主要来源于蒸发盐岩和硅酸盐岩,Ca^(2+)、Mg^(2+)、HCO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)主要来自碳酸盐岩和蒸发盐岩矿物的溶解,NO_(3)-主要来源于人类活动.建议在硝酸型水出现的区域及时进行地下水污染防治,避免水质进一步恶化.

关键词：地下水水化学水文地球化学过程硝酸型水合浦盆地

一种融合多维关系的地理环境时空主题发现方法

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第2期49卷 291-302页

作者：朱杰张宏军廖湘琳徐有为陆军工程大学指挥控制工程学院江苏南京210002 73021部队浙江杭州315023

对战场文本数据的深入挖掘,可以高质量和高效率地发现时空主题结构,从而有效揭示战场事件发展的时空规律。针对现有的主题发现方法无法有效适用于具有多维异构关系的时空主题发现,提出了一种融合多维关系联合聚类的时空主题发现方法,首... 详细信息

对战场文本数据的深入挖掘,可以高质量和高效率地发现时空主题结构,从而有效揭示战场事件发展的时空规律。针对现有的主题发现方法无法有效适用于具有多维异构关系的时空主题发现,提出了一种融合多维关系联合聚类的时空主题发现方法,首先构建以地理环境实体、地理位置与事件主题为节点的主题关系网络;然后以张量模型的Tucker分解建立主题关系的完全表达式作为主题分类的目标函数;最后运用块值矩阵分解方法进行联合聚类计算,获取主题分类结果和内聚结构。实验结果表明,该方法能够有效发现具有时空语义关系特征的主题结构,较好地体现出地理环境要素与时空主题之间的关联性,以及时空主题在地理位置与事件主题标签上的内聚性,反映出主题的演化过程。

关键词：地理环境多维关系时空主题发现块值矩阵分解联合聚类

输入受限下无人直升机自适应固定时间滑模控制

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控制与决策 2024年

作者：贺战胜邱宏凌沈俊南京航空航天大学自动化学院

本文针对无人直升机系统存在的外界扰动和输入饱和问题,提出一种自适应固定时间滑模控制方法.通过设计分段函数保证滑模变量连续可微,消除控制器奇异性问题.同时,采用径向基神经网络估计并补偿直升机系统中的外界干扰和输入饱和误差.为... 详细信息

本文针对无人直升机系统存在的外界扰动和输入饱和问题,提出一种自适应固定时间滑模控制方法.通过设计分段函数保证滑模变量连续可微,消除控制器奇异性问题.同时,采用径向基神经网络估计并补偿直升机系统中的外界干扰和输入饱和误差.为改善跟踪性能,引入固定时间趋近律,确保跟踪误差固定时间内收敛至原点微小邻域,提高直升机系统的收敛速度与跟踪精度.最后,通过仿真实验验证所提控制方法的有效性和优越性.

关键词：固定时间控制滑模控制外界扰动输入饱和神经网络

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屏蔽伽马射线高Z复合材料

化学进展 2024年第7期36卷 1102-1116页

作者：陈左阳霍志鹏张宏钟国强中国科学院合肥物质科学研究院合肥230031 中国科学技术大学合肥230026

随着科技的发展,核技术在能源、医学、航空航天等领域的应用越来越广泛。然而,核技术应用产生的高能伽马射线具有很强的穿透性并且能使人体细胞发生电离,会对人体健康造成损害,因此高效核辐射防护材料的研发尤为重要。材料的伽马屏蔽性... 详细信息

随着科技的发展,核技术在能源、医学、航空航天等领域的应用越来越广泛。然而,核技术应用产生的高能伽马射线具有很强的穿透性并且能使人体细胞发生电离,会对人体健康造成损害,因此高效核辐射防护材料的研发尤为重要。材料的伽马屏蔽性能与其密度和有效原子序数直接相关,因此研究人员将高原子序数(高Z)的化合物作为填料,掺杂到不同的基体材料中制成了各种复合屏蔽材料。本文阐述了伽马射线和物质相互作用的三种基本物理效应,按照玻璃基、聚合物基和金属基这三类基体材料,分类介绍了高Z伽马射线复合屏蔽材料的研究进展,并总结存在的问题和解决方案。

关键词：高原子序数辐射屏蔽复合材料伽马射线

品牌发行NFT对消费者反应的影响——基于扎根理论的研究

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外国经济与管理 2024年

作者：郭晓凌瞿小菊对外经济贸易大学国际商学院

我国正大力鼓励元宇宙产业创新。随着元宇宙和区块链技术的发展，NFT(nonfungible tokens)即非同质化通证，为企业提升品牌资产提供了崭新视角，蕴藏着巨大机会。然而，消费者视野中的NFT具有哪些差异化特征及其如何影响消费者反应，学... 详细信息

我国正大力鼓励元宇宙产业创新。随着元宇宙和区块链技术的发展，NFT(nonfungible tokens)即非同质化通证，为企业提升品牌资产提供了崭新视角，蕴藏着巨大机会。然而，消费者视野中的NFT具有哪些差异化特征及其如何影响消费者反应，学界研究尚为不足。本文基于扎根理论，采用个人深度访谈和网络二手数据，构建了“NFT特征—消费者认知与情感—消费者反应”的理论模型，识别出NFT具有艺术审美、创新性、稀缺性、互动性和资产性五个关键差异化特征。在此基础上，从消费者“个人自我”和“社会自我”角度，结合认知和情感两条路径，初步明确了以上特征影响消费者反应的心理机制，并发现社会参照规范的调节作用。本文推进了对品牌NFT营销的理论探讨，并为元宇宙背景下品牌利用NFT提升消费者品牌态度和行为提供了实践指导。

关键词：扎根理论 NFT 数字藏品消费者认知与情感品牌态度与行为

短程反硝化耦合厌氧氨氧化处理电镀废水的试验研究

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短程反硝化耦合厌氧氨氧化处理电镀废水的试验研究

作者：张宏宇广州大学

学位级别：硕士

短程反硝化耦合厌氧氨氧化（PD/A）工艺作为最具有潜力的新型生物脱氮工艺之一,近年来成为污水处理工程领域的研究热点。电镀废水作为我国排放量较大的一种工业废水,其水质复杂且氮素浓度较高,常规的生物脱氮工艺需要曝气、碳源等,运行... 详细信息

短程反硝化耦合厌氧氨氧化（PD/A）工艺作为最具有潜力的新型生物脱氮工艺之一,近年来成为污水处理工程领域的研究热点。电镀废水作为我国排放量较大的一种工业废水,其水质复杂且氮素浓度较高,常规的生物脱氮工艺需要曝气、碳源等,运行成本较高。本研究以电镀废水为研究对象,在序批式厌氧反应器（ASBR）内启动PD/A系统,探讨了 COD/NO3--N、进水底物氮浓度和温度对PD/A系统的影响,分析了 PD/A系统对电镀废水的处理效能及系统内微生物群落的变化。此外,还研究了电导率对短程反硝化系统的影响。主要得到以下研究结果:（1）电导率对短程反硝化效能的影响研究结果表明,低电导率（2000 μs/cm和5000 μs/cm）有助于提高短程反硝化系统的稳定性,促进了 NO2--N的稳定积累,细胞分泌更多的胞外聚合物（Extracellular Polymeric Substances,EPS）,且以色氨酸类蛋白质为主,并且促进了变形菌门（Proteobacteria）和Thaure菌的生长。高电导率的条件下（17000 μs/cm）,短程反硝化系统受到冲击,NO2--N的积累会受到短暂抑制,且抑制时间随电导率升高而增加,电导率为17000 μs/cm时抑制时间比8000 μs/cm更久,且在高电导率条件下（17000 μs/cm）,细胞EPS分泌减少,变形菌门（Proteobacteria）和Thaure菌的占比也相对减少。（2）在短程反硝化与厌氧氨氧化的工艺耦合阶段,出水氮素数据结果表明,COD/NO3--N在3.0和2.8时进水碳源过剩,使系统向全程反硝化转变,导致厌氧氨氧化反应底物NO2--N不足,而COD/NO3--N在2.5时,PD/A系统总氮去除率可达到86.39%,且厌氧氨氧化为系统脱氮的主要方式。进水氮浓度由107.94 mg/L增加到218.01 mg/L时系统仍保持较好的脱氮效能,并且过高的进水氮浓度会促进与厌氧氨氧化反应相关的CandidatusKuenenia菌的富集。在常温条件下（20-30℃）,PD/A系统脱氮效能不会受到温度的影响,但温度降低会使细胞EPS分泌减少。（3）分阶段提高电镀废水在短程反硝化耦合厌氧氨氧化的工艺进水中的比例,结果表明,系统仍能保持高效稳定的脱氮。值得注意的是,在进水比例提升至100%初期,由于受到电镀废水中杂质的影响,NH4+-N去除率和anammox对总氮去除贡献率略有下降,且CandidatusKuenenia菌的丰富度占比也由2.63%-11.77%减少至0.46%-1.10%。后经过30天稳定运行,NH4+-N去除率逐渐升高,CandidatusKuenenia菌的丰富度占比也逐渐恢复到10.17%-10.43%。在进水电镀废水后,细胞分泌的EPS增多。另外,甲醇废水可充当一部分碳源来降低工艺运行成本。本文采用短程反硝化耦合厌氧氨氧化工艺处理电镀废水,确定了进水最佳COD/NO3--N为2.5,在室温条件下,表现出较好的脱氮性能,总氮去除率达到了92.44%。研究结果对短程反硝化耦合厌氧氨氧化工艺在实际工程中的应用起到了一定的指导作用。

关键词：短程反硝化厌氧氨氧化电镀废水 COD/NO3--N 电导率

基于四维非线性串扰模型的单跨无中继光传输多维调制设计

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电子学报 2024年第8期52卷 2563-2570页

作者：梁志伟陈斌凌未雷艺合肥工业大学计算机与信息学院安徽合肥230009

随着光通信速率需求的不断提高,光纤中的非线性效应成为了限制信道容量增长的主要因素.针对该问题,本文基于四维(Four-Dimensional,4D)非线性串扰模型和几何整形,提出了抗非线性4D调制设计方法.通过在加性高斯白噪声信道(Additive White... 详细信息

随着光通信速率需求的不断提高,光纤中的非线性效应成为了限制信道容量增长的主要因素.针对该问题,本文基于四维(Four-Dimensional,4D)非线性串扰模型和几何整形,提出了抗非线性4D调制设计方法.通过在加性高斯白噪声信道(Additive White Gaussian Noise,AWGN)和单跨无中继光纤传输系统中的仿真,详细比较了四类不同调制格式(包括分别针对AWGN信道和光纤信道设计的2D和4D调制格式)的传输性能.数值仿真结果表明,基于4D非线性串扰模型和4D空间联合优化的调制格式不仅有较高的线性整形增益还具有较好的非线性容忍性.以5通道的波分复用传输系统为例,优化得到的NL-4D-1024调制与传统正交幅度调制(QAM)和2D整形调制相比,可以分别减少0.8 dB和0.4 dB的发射功率.

关键词：多维度调制格式几何整形非线性串扰模型光纤信道相位噪声

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碳热还原法短流程回收废弃690合金

稀有金属 2024年第10期 1426-1435页

作者：凌世杰王曼席晓丽北京工业大学材料与制造学部新型功能材料教育部重点实验室北京工业大学首都资源循环材料技术省部共建协同创新中心北京工业大学工业大数据应用技术国家工程实验室

废弃镍基合金的循环利用可有效缓解中国镍矿对外依存度高的现状。然而，废弃镍基合金中存在大量夹杂相，造成重熔合金性能降低，无法满足使用要求。针对上述问题，以废弃690合金为原料，利用真空感应熔炼炉在1550℃下采用碳热还原法去... 详细信息

废弃镍基合金的循环利用可有效缓解中国镍矿对外依存度高的现状。然而，废弃镍基合金中存在大量夹杂相，造成重熔合金性能降低，无法满足使用要求。针对上述问题，以废弃690合金为原料，利用真空感应熔炼炉在1550℃下采用碳热还原法去除氧化物夹杂相以制备高性能重熔690合金。使用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD）分析了废弃690合金、直接重熔690合金和加碳重熔690合金的微观组织，使用维氏显微硬度仪和电子万能试验机对3种合金进行力学性能检测。结果表明，碳热还原法可以将Cr2O3夹杂相转变为Cr23C6析出相，有效去除了废弃690合金中的Cr2O3。大量均匀分布的Cr23C6析出相不仅可起到弥散强化作用，还有利于形成细晶组织提高细晶强化效果，使加碳重熔690合金力学性能大幅提升。与直接重熔690合金相比，加碳重熔690合金室温延伸率、高温延伸率分别提高了18.8%和96.0%；与标准690合金相比，其室温延伸率、高温延伸率分别提升了14.3%和32.5%。

关键词：废弃690合金碳热还原循环利用短流程高性能