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B/Si元素对（AlTiCrNbY）N薄膜力学性能强化研究

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B/Si元素对（AlTiCrNbY）N薄膜力学性能强化研究

作者：张成林西安工业大学

学位级别：硕士

刀具涂层的硬度、耐磨性等极大程度影响着刀具的切削性能,传统刀具涂层多为二元氮化物与三元氮化物涂层,其性能已无法满足日渐严苛的使用工况。因此,制备出高硬度、高耐磨性能和优异抗氧化性能的新型涂层是刀具涂层的重要研究方向。高... 详细信息

刀具涂层的硬度、耐磨性等极大程度影响着刀具的切削性能,传统刀具涂层多为二元氮化物与三元氮化物涂层,其性能已无法满足日渐严苛的使用工况。因此,制备出高硬度、高耐磨性能和优异抗氧化性能的新型涂层是刀具涂层的重要研究方向。高熵合金薄膜因其优异的综合性能,在刀具涂层领域具有广泛的应用前景。本论文设计了AlTiCrNbY高熵合金成分,通过反应磁控溅射技术在单晶硅片与M2高速钢上制备（AlTiCrNbY）N高熵合金薄膜;通过正交实验法分析了各个工艺对薄膜结构与力学性能的影响规律,采用灰关联度分析法确定了（AlTiCrNbY）N薄膜的最佳工艺参数。为了进一步提高薄膜的综合性能,使用双靶磁控溅射技术在（AlTiCrNbY）N薄膜中分别引入B、Si元素,通过对薄膜的组织与结构检测,对硬度与弹性模量、摩擦磨损性能、抗氧化性能和耐腐蚀性能进行表征,系统研究了B/Si元素含量变化对薄膜结构与性能的影响。具体研究内容如下:（1）使用真空电弧熔炼炉制备了AlTiCrNbY高熵合金靶材,靶材结构以BCC相为主,同时包含多种金属间化合物。通过正交实验分析各工艺对（AlTiCrNbY）N薄膜的影响,其中氩氮气流量比对膜层厚度影响最大;偏置电压对硬度与弹性模量、摩擦系数影响最大;确定薄膜制备的最佳工艺参数:靶材溅射功率为175 W,基底偏压为-200 V,基底温度为300℃,Ar:N2=7:1,此时薄膜硬度与弹性模量分别是45.25 GPa与313.56 GPa,X射线光电子能谱测试结果显示,靶材元素均与N元素结合形成金属氮化物,这是薄膜具有超高硬度的主要原因。（2）使用双靶磁控溅射技术,通过调节B靶功率（0 W,25 W,50 W,75 W）将B元素引入（AlTiCrNbY）N薄膜。结果表明,随着B靶功率增加,薄膜中B元素含量分别为0、6.45 at.%、7.83 at.%和10.75 at.%,B元素引入后出现非晶结构且随B含量增加而增多。薄膜厚度随B靶功率增加而增加,分别为803.9 nm、971.4 nm、949.0 nm和993.7 nm;膜层表面光滑平整且团簇颗粒尺寸减小,沿截面方向生长致密,表面粗糙度减小;X射线光电子能谱分析结果显示,B元素在薄膜中以Al B2、Ti B2、Cr B2与氮化硼的形式存在。薄膜硬度与弹性模量随B元素含量增加呈现先增加后降低的趋势,在B靶功率为25 W时达到最大值,分别为47.58 GPa与322.53 GPa;硬度提升的原因主要是B元素导致晶粒细化以及氮化硼的产生,随B元素含量持续增多,非晶含量过多导致硬度下降。B元素引入后薄膜摩擦学性能下降;薄膜断裂韧性与耐腐蚀性能随B元素含量增加更加优异;当B靶功率为25 W时薄膜的抗氧化性能最佳。（3）使用双靶磁控溅射技术,通过调节不同Si靶功率（0 W,25 W,50 W,75 W）将Si元素引入（AlTiCrNbY）N薄膜。随Si靶功率增加,薄膜中Si元素含量分别为0 at.%、5.9at.%、11.32 at.%和15.62 at.%,Si元素引入后薄膜出现非晶结构,随Si含量增多非晶逐渐增多,BCC（110）与FCC（220）晶面衍射峰先降低后增大,在Si靶功率为75 W时非晶含量减少;薄膜厚度增加明显,分别为803.9 nm、1050.0 nm、1284.0 nm和1630 nm;致密度随Si含量增多提升;同时薄膜团簇颗粒尺寸变小,表面粗糙度降低;X射线光电子能谱分析显示薄膜中Si元素以Si Nx和Si3N4的形式存在;硬度与弹性模量随Si元素含量增加呈现先增加后降低的趋势,在Si靶功率为25 W时达到最大值,分别为49.77 GPa和348.65GPa;Si元素引入有利于提升薄膜的断裂韧性;Si靶功率为25 W时薄膜耐磨损性能最佳,同时薄膜表现出最优的高温抗氧化性,氧化后表面出现富集Cr、Si与O元素的保护性氧化层;同时Si元素含量越高,薄膜耐腐蚀性能增强,这是由Si元素增加薄膜致密度增加导致。本文基于磁控溅射法制备了（AlTiCrNbY）N薄膜,对磁控溅射工艺进行优化,获得具有最佳硬度与弹性模量的制备工艺,在此基础上使用双靶磁控溅射分别引入B、Si元素进一步优化其力学性能;B元素掺杂的（AlTiCrNbY）N薄膜最佳硬度与弹性模量为47.58GPa与322.53GPa,Si元素掺杂的（AlTiCrNbY）N薄膜最佳硬度与弹性模量为49.77GPa和348.65GPa,硬度值较传统刀具涂层提升明显,能够满足更大范围的切削要求,可作为刀具涂层的主要候选材料。

关键词：磁控溅射高熵合金氮化物薄膜 B元素掺杂 Si元素掺杂

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电化学发光化学与生物传感方法

中国科学:化学 2024年第10期54卷 1670-1688页

作者：漆红兰李延张成孝陕西省生命分析化学重点实验室陕西师范大学化学化工学院合成与天然功能分子化学教育部重点实验室西北大学化学与材料科学学院

本文重点介绍了本实验室在电化学发光(ECL)化学与生物传感方法方面的研究工作,简要介绍了ECL化学传感方法(流动注射法、能量转移法和偶合化学反应法),重点介绍了ECL生物传感方法(均相免疫、DNA杂交、适配体、凝集素、DNA酶、寡肽等)测... 详细信息

本文重点介绍了本实验室在电化学发光(ECL)化学与生物传感方法方面的研究工作,简要介绍了ECL化学传感方法(流动注射法、能量转移法和偶合化学反应法),重点介绍了ECL生物传感方法(均相免疫、DNA杂交、适配体、凝集素、DNA酶、寡肽等)测定生物标志物的基本原理(包括ECL信号探针的设计、生物传感界面构筑和信号放大策略等),最后探讨了ECL化学与生物传感方法的挑战和发展前景.

关键词：电化学发光生物传感生物标志物分子识别物质

基于气相色谱法结合化学计量学识别微量植物油的比较研究

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中国油脂 2024年

作者：胡昆张成龙杨瑞琴中国人民公安大学侦查学院

主要针对遗留在不同载体上并在不同温度下放置1 d、3 d、7 d、14 d、30 d、45 d、60 d的微量植物油的识别展开研究，利用气相色谱技术结合化学计量学构建了八种微量植物油的识别模型。选择八种植物油中的五种主要脂肪酸（十六烷酸、十... 详细信息

主要针对遗留在不同载体上并在不同温度下放置1 d、3 d、7 d、14 d、30 d、45 d、60 d的微量植物油的识别展开研究，利用气相色谱技术结合化学计量学构建了八种微量植物油的识别模型。选择八种植物油中的五种主要脂肪酸（十六烷酸、十八烷酸、油酸、亚油酸、亚麻酸）作为鉴别指标，结合化学计量学方法构建三种植物油识别模型。结果表明，判别分析、卷积神经网络和随机森林三种模型均能实现对八种植物油的准确识别，其中随机森林模型识别准确率最高，达98.23%。有效解决了微量植物油中脂肪酸含量发生变化后，植物油种类识别困难的问题，为涉及微量植物油物证鉴定的相关案件提供技术支持和科学指南。

关键词：植物油脂肪酸气相色谱化学计量学

数字人民币接受与使用的影响因素和组态路径探索

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西安交通大学学报（社会科学版） 2024年第4期44卷 62-75页

作者：张成虎高睿凯西安交通大学经济与金融学院陕西西安710061

在数字人民币试点工作全面推进的背景下,明确影响公众接受与使用数字人民币的因素有利于数字人民币的深入推广与普及。基于整合型技术接受与使用统一理论(UTAUT2)模型、创新扩散理论和感知风险理论构建数字人民币接受与使用的影响因素... 详细信息

在数字人民币试点工作全面推进的背景下,明确影响公众接受与使用数字人民币的因素有利于数字人民币的深入推广与普及。基于整合型技术接受与使用统一理论(UTAUT2)模型、创新扩散理论和感知风险理论构建数字人民币接受与使用的影响因素研究模型,通过问卷调查法获取1976份数据,以结构方程模型(SEM)验证假设及变量的净效应,并采用模糊集定性比较分析方法(fsQCA)研究诱发数字人民币高频与低频使用行为的组态路径。SEM研究结果表明:绩效期望、努力期望、社会影响、便利条件、个体创新性正向影响接受意愿,感知风险负向影响接受意愿,便利条件、习惯、接受意愿正向影响使用行为;接受意愿在绩效期望、努力期望、社会影响、感知风险对使用行为的影响中发挥显著中介作用。fsQCA研究结果显示:条件外驱模式、体验侧重模式、内因主导模式、综合作用模式、个性影响模式、安全倾向模式可实现数字人民币高频使用;环境缺失模式、风险阻碍模式会导致数字人民币低频使用。基于此,提出从推进应用场景开发与生态建设、增强用户黏性、培育公民数字素养、提升使用体验与效用、加强安全保障与立法监管、贯彻宣传工作等方面促进数字人民币应用。

关键词：数字人民币组态路径 UTAUT2模型创新扩散理论感知风险理论数字素养用户黏性

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基于耦合电感的直流故障限流器

电力自动化设备 2024年第4期44卷 82-87页

作者：张烁邹贵彬张成泉魏秀燕周成瀚山东大学电气工程学院山东济南250061 国网山东省电力公司潍坊供电公司山东潍坊261021

柔性直流电网存在故障电流上升速度快、幅值高,感性元件储存能量大等问题,这造成故障电流难以分断,并且使得直流断路器的耗能支路承受巨大压力。为了限制故障电流峰值并且降低直流断路器耗能压力,提出一种基于耦合电感的直流故障限流器... 详细信息

柔性直流电网存在故障电流上升速度快、幅值高,感性元件储存能量大等问题,这造成故障电流难以分断,并且使得直流断路器的耗能支路承受巨大压力。为了限制故障电流峰值并且降低直流断路器耗能压力,提出一种基于耦合电感的直流故障限流器。当发生短路故障时,该故障限流器利用电感耦合特性等效投入电阻与电容组成的限流支路,以实现无延时的故障限流;当直流断路器分断故障电流时,该故障限流器利用耗能电阻耗散耦合电感储存的能量,从而分担直流断路器耗能压力,以达到降低避雷器容量需求、加快故障电流分断速度的目的。大量电磁暂态仿真结果表明,所提故障限流器具有良好的限流效果,能极大降低直流断路器的耗能压力。且该故障限流器制造成本低,易于实现。

关键词：柔性直流电网直流故障限流器耦合电感直流断路器耗能压力

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Toughening Mechanism of Large Heat Input Weld Metal for Marine Engineering Extra-Thick Plate

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Journal of Shanghai Jiaotong university(Science) 2024年第2期29卷 349-360页

作者：冷俊杰邸新杰利成宁程尚华 School of Materials Science and Engineering Tianjin UniversityTianjin 300350China Tianjin Key Laboratory of Advanced Joining Technology Tianjin 300350China Penglai Jutao Offshore Engineering Heavy Industry Co.Ltd. Yantai 265600ShandongChina

In order to study the latest designed large heat input welding material of marine engineering extra-thick plate,EH36 steel was joined by using twin-wire submerged arc welding with heat inputs of 85,100 and 115 kJ/cm ***,the microstructure and mechanical properties were evaluated to explore the toughening mechanism of weld *** show that a lot of active inclusions are obtained in the weld metal due to the design idea of low carbon and oxide metallurgy,which contributes to the generation of numerous fine and interlocking acicular *** acicular ferrite volume ratio of weld metal exceeds 60%.Moreover,the impact energy at-40℃ surpasses 115 J and the crack tip opening displacement value at-10℃ is more than 0.2 mm under three heat inputs owing to the role of acicular ferrite,of which 85 kJ/cm is the *** martensite-austenite constituents are minor in size and the microstructure of the weld metal in reheated zone is dominated by small massive equiaxed ferrite,without impairing the *** the heat input increases,the content of acicular ferrite drops and then rises;the impact toughness and fracture toughness first worsen consequently and then stabilize on account of the dramatic expansion of the proeutectoid ferrite size.

关键词： large heat input extra-thick plate weld metal acicular ferrite toughness

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旋转爆震燃烧向心涡轮组合流场数值研究

推进技术 2024年

作者：林君宁林志勇张成名中山大学航空航天学院

爆震燃烧自增压特性可以有效提高涡轮的轮轴功输出。为探究旋转爆震燃烧应用于向心涡轮的可行性并分析爆震燃烧与涡轮相互作用机理，本文建立了旋转爆震向心涡轮三维分析模型，研究了不同转速和流量下旋转爆震传播及涡轮流场特性的变化... 详细信息

爆震燃烧自增压特性可以有效提高涡轮的轮轴功输出。为探究旋转爆震燃烧应用于向心涡轮的可行性并分析爆震燃烧与涡轮相互作用机理，本文建立了旋转爆震向心涡轮三维分析模型，研究了不同转速和流量下旋转爆震传播及涡轮流场特性的变化规律。数值计算结果表明，在向心涡轮高速旋转时环形爆震燃烧室中可以获得稳定自持的爆震波。旋转爆震诱导的斜激波会显著改变涡轮流道内的气流方向，并在叶片局部产生分离涡和超声速流动；斜激波经过涡轮作用后压强峰值显著降低，震幅下降了60%；爆震涡轮组合工作能够增大向心涡轮的压比和温降，从而提高涡轮输出功和输出转矩，其峰值输出功在转速与理论最佳速度比为0.75时达到最大，比相同工况下的等压燃烧涡轮输出功高30%～40%，其最大输出转矩为12 N·m；而爆震模态下涡轮出口的超声速流动增大了激波损失，涡轮效率下降了20%。在0.36～0.40 kg/s流量范围内，爆震模态下涡轮落压比和总温随流量变化较小，涡轮的输出转矩和流量成正比；但进一步提高流量会造成流道拥塞，影响爆震波的稳定传播。

关键词：旋转爆震斜激波向心涡轮涡轮叶片涡轮输出功涡轮效率涡轮转矩

无处安放的文化共同体:美国西亚裔戏剧中的后现实主义书写

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戏剧（中央戏剧学院学报） 2024年第3期 42-57页

作者：郭英剑张成文中国人民大学外国语学院赣南师范大学外国语学院

“9·11”恐怖袭击事件进一步加剧了棕色人种在美国影视和文学界的刻板印象,使得“棕色”一度成为“恐怖”的颜色,同时也使得“伊斯兰恐惧症”在现实生活中大肆蔓延,美国西亚裔文化共同体因此陷入种种困境。为了积极应对这些困境,美国... 详细信息

“9·11”恐怖袭击事件进一步加剧了棕色人种在美国影视和文学界的刻板印象,使得“棕色”一度成为“恐怖”的颜色,同时也使得“伊斯兰恐惧症”在现实生活中大肆蔓延,美国西亚裔文化共同体因此陷入种种困境。为了积极应对这些困境,美国黎巴嫩裔剧作家萨姆·尤尼斯和美国叙利亚裔剧作家贾米尔·库里分别在各自的代表作《棕色小镇》和《清真寺警报》中,通过戏剧这种表达方式,尝试打破强加在阿拉伯裔和穆斯林身上的刻板印象,积极探索如何以一种正确的方式呈现这些“他者”群体,并反思美国西亚裔戏剧的发展和形式,呈现出明显的“后现实主义”特征。

关键词：棕色人种 “穆斯林恐惧症” 刻板印象戏剧后现实主义

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抗战时期内迁粤北华南高校的学生社团活动:类型、特征及影响

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高教探索 2024年第2期 123-128页

作者：黄莉萍张成林韶关学院外国语学院韶关学院教育科学学院韶关512005

抗战期间,以国立中山大学为代表的华南高校内迁粤北为中国高等教育史留下了浓墨一笔。在高校艰苦办学延文脉的过程中,内迁粤北华南高校学生社团蓬勃发展,呈现出百花齐放之势。通过探寻内迁粤北华南高校学生社团的类型、活动特征及其影响... 详细信息

抗战期间,以国立中山大学为代表的华南高校内迁粤北为中国高等教育史留下了浓墨一笔。在高校艰苦办学延文脉的过程中,内迁粤北华南高校学生社团蓬勃发展,呈现出百花齐放之势。通过探寻内迁粤北华南高校学生社团的类型、活动特征及其影响,管窥战时内迁粤北华南高校学生社团的建设与发展状况。作为彼时内迁粤北华南高校校园文化的重要载体,内迁粤北华南高校学生社团的活动方式、活动内容与活动成效等方面,可为当今我国高等教育的科学发展提供宝贵的示范与借鉴。

关键词：学生社团内迁粤北华南高校特征影响

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