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Fe-Zn相图不同相区温度合金化锌镀层生长过程模拟

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表面技术 2023年第10期52卷 403-410,429页

作者：刘诗文孟宪陆赵彦吴广新张捷宇上海大学材料科学与工程学院上海200444 上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200444 宝钢湛江钢铁有限公司广东湛江524033

目的优化GA镀层的成形性能,建立GA镀层物相生长模型,调控镀层物相组成,得出最佳合金化镀层物相组成对应的工艺参数,以指导生产。方法依据最新的Fe-Zn相图,构建镀层合金化模型,模拟镀层物相η、ζ、δ和Γ生长过程及物相沿镀层截面分... 详细信息

目的优化GA镀层的成形性能,建立GA镀层物相生长模型,调控镀层物相组成,得出最佳合金化镀层物相组成对应的工艺参数,以指导生产。方法依据最新的Fe-Zn相图,构建镀层合金化模型,模拟镀层物相η、ζ、δ和Γ生长过程及物相沿镀层截面分布、镀层合金化过程Fe含量变化。结果成功模拟了Fe-Zn相图不同相区物相的生长过程,模拟530℃以下温度物相转变为η→ζ→δ→Γ,530℃以上温度物相转变为η→δ→Γ。模拟得到最佳镀层物相组成对应的合金化工艺为,510℃保温9.7s,540℃保温6.8s。研究得到了合金化过程中镀层Fe含量的变化规律,在合金化前期,Fe含量增加的速率较快,随着合金化程度的提高,镀层中Fe含量的增加速率减慢。结论建立的GA镀层物相生长模型可以模拟得到不同合金化温度下最佳的工艺参数,为合金化热处理生产GA镀层提供了工艺参考。

关键词：合金化镀锌板高强钢数学模型合金化工艺 Fe-Zn合金

乙醇在Pt低指数晶面吸附的密度泛函理论研究

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稀有金属 2022年第2期46卷 206-214页

作者：景晓环郭瑞华安胜利张捷宇周国治李慧琴内蒙古科技大学材料与冶金学院内蒙古包头014010 内蒙古自治区先进陶瓷材料与器件重点实验室内蒙古包头014010 上海大学材料科学与工程学院上海200072

基于范德华校正的密度泛函理论(DFT-D3),通过优化乙醇几何参数,计算Pt低指数晶面上的吸附能、态密度、功函数和Bader电荷,系统研究了乙醇在Pt低指数晶面上的吸附过程。结果表明,乙醇分子到Pt(110)晶面的距离最小,相互作用最强;乙醇在Pt... 详细信息

基于范德华校正的密度泛函理论(DFT-D3),通过优化乙醇几何参数,计算Pt低指数晶面上的吸附能、态密度、功函数和Bader电荷,系统研究了乙醇在Pt低指数晶面上的吸附过程。结果表明,乙醇分子到Pt(110)晶面的距离最小,相互作用最强;乙醇在Pt低指数晶面上的吸附能顺序为Pt(110)>Pt(100)>Pt(111);通过态密度的计算分析发现,吸附后乙醇的Op轨道向负方向偏移,且偏移程度与吸附能大小一致,其中在Pt(110)晶面上的偏移程度最大;Pt(100)和Pt(110)晶面吸附乙醇后功函数变化值接近,Pt(111)晶面变化最小;Bader电荷分析表明,乙醇在Pt各晶面上的净电荷转移量接近,其中在Pt(110)晶面上电荷转移最大。通过以上理论计算发现,Pt(110)晶面对乙醇的吸附作用最强,说明此晶面对乙醇的催化活性最强,本计算可为设计开发乙醇催化氧化的高效催化剂提供理论支持。

关键词：密度泛函理论乙醇 Pt低指数晶面吸附

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稀土镁合金压铸工艺数值模拟及正交试验研究

铸造 2022年第12期71卷 1548-1554页

作者：彭湃吴广新马征王波张捷宇上海大学材料科学与工程学院上海200444 上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200444

采用数值模拟的方法,研究了镁合金压铸件充型凝固过程。基于正交试验设计,分析了浇注温度、模具温度、压射速度和保压时间等工艺参数对缩松、缩孔、热裂倾向指数的影响。结合模拟结果,获得了最佳的压铸工艺参数:浇注温度为690℃,压射速... 详细信息

采用数值模拟的方法,研究了镁合金压铸件充型凝固过程。基于正交试验设计,分析了浇注温度、模具温度、压射速度和保压时间等工艺参数对缩松、缩孔、热裂倾向指数的影响。结合模拟结果,获得了最佳的压铸工艺参数:浇注温度为690℃,压射速度为8 m/s,模具温度为240℃,保压时间为7 s。优化后的工艺参数减少了铸件的缩松、缩孔和热裂倾向指数,用该工艺参数进行压铸生产,获得了质量良好的镁合金压铸件,并对缺陷位置及微观组织进行了验证。

关键词：正交试验镁合金压铸数值模拟

不同TSB水平新生儿期黄疸患儿T1WI信号强度、mI/Cr、Glx/Cr差异及对ABE的诊断价值

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影像科学与光化学 2023年第1期41卷 153-158页

作者：张捷宇康志雷刘朝艳李洋姜立杰衡水市人民医院影像中心河北衡水053000

本研究旨在分析不同总胆红素(TSB)水平新生儿期黄疸患儿T1加权成像(T1WI)信号强度、mI/Cr、Glx/Cr差异,并探讨其对急性胆红素脑病(ABE)的诊断价值。选取118例新生儿期黄疸患儿,根据TSB水平分为3组(轻度组、中度组、重度组),均行颅脑磁... 详细信息

本研究旨在分析不同总胆红素(TSB)水平新生儿期黄疸患儿T1加权成像(T1WI)信号强度、mI/Cr、Glx/Cr差异,并探讨其对急性胆红素脑病(ABE)的诊断价值。选取118例新生儿期黄疸患儿,根据TSB水平分为3组(轻度组、中度组、重度组),均行颅脑磁共振成像(MRI)、磁共振波谱成像(MRS)检查。同时,根据是否并发ABE,分为单纯黄疸组和ABE组。比较各组患者总胆汁酸(TBA)、苍白球T1WI信号强度、MRS图像肌醇(mI)/肌酸复合物(Cr)、谷氨酸及谷氨酰胺复合物(Glx)/肌酸复合物(Cr)的变化情况。结果显示,不同组T1WI信号强度、MRS图像mI/Cr、Glx/Cr存在明显差异,且与TSB、TBA水平和新生儿期黄疸病情呈明显相关性。左侧、右侧苍白球T1WI信号强度,MRS图像mI/Cr、Glx/Cr诊断ABE的AUC分别为0.847、0.831、0.742、0.840。说明新生儿期黄疸患儿苍白球T1WI信号强度、MRS图像mI/Cr、Glx/Cr与血清TSB、TBA水平呈正相关,且各指标对ABE均有良好诊断价值,有利于ABE早期诊治。

关键词：总胆红素新生儿期黄疸苍白球 T1加权成像波谱成像肌醇肌酸复合物谷氨酸及谷氨酰胺复合物急性胆红素脑病

原位负载Pt-Co高指数晶面催化剂的制备及其电催化性能

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无机材料学报 2023年第1期38卷 71-78,I0005-I0007页

作者：姚仪帅郭瑞华安胜利张捷宇周国治张国芳黄雅荣潘高飞内蒙古科技大学材料与冶金学院包头014010 内蒙古科技大学内蒙古自治区先进陶瓷材料与器件重点实验室包头014010 内蒙古科技大学轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室包头014010 上海大学材料科学与工程学院上海200072

直接乙醇燃料电池(DEFC)具有燃料易得、绿色高效的优点,得到了广泛的研究,但是DEFC催化剂存在催化效率低、稳定性差的问题,制约了其快速发展。本研究采用液相水热合成法,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP k-25)为分散剂和还原剂、甘氨酸为表面控制... 详细信息

直接乙醇燃料电池(DEFC)具有燃料易得、绿色高效的优点,得到了广泛的研究,但是DEFC催化剂存在催化效率低、稳定性差的问题,制约了其快速发展。本研究采用液相水热合成法,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP k-25)为分散剂和还原剂、甘氨酸为表面控制剂和共还原剂,通过调控Pt-Co金属前驱体的摩尔比,一步制备了XC-72R炭黑负载的Pt1Cox/C高指数晶面纳米催化剂,实现了催化剂晶粒在碳载体上的原位生长。Pt_(1)Co_(1/3)/C纳米催化剂暴露的高指数晶面主要包括(410)、(510)和(610)晶面。在晶体生长过程中,Pt_(1)Co_(1/3)/C纳米催化剂晶粒由“类球体”转变立方块,最终得到具有高指数晶面取向的内凹形貌。Pt_(1)Co_(1/3)/C高指数晶面纳米催化剂的电催化活性最高,其电化学活性表面积为18.46 m^(2)/g,对乙醇氧化峰电流密度为48.70 mA/cm^(2),稳态电流密度为8.29 mA/cm^(2),CO氧化峰的电位为0.610 V。这说明具有高指数晶面的催化剂表面存在的台阶、扭结等缺陷原子,可增加活性位点,进而显示出优异的电催化性能。本研究可为高指数晶面催化剂材料的开发及工业化应用提供理论依据。

关键词：水热法 Pt-Co催化剂高指数晶面原位生长直接乙醇燃料电池

单流中间包结构优化及夹杂物去除数值模拟研究

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炼钢 2022年第2期38卷 43-48,66页

作者：高天王聪孙明飞王波张捷宇上海大学材料科学与工程学院上海200444 上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200444

针对单流中间包连铸过程中流动状态不佳、钢液夹杂物含量较高等问题,提出了中间包控流装置的优化方案,采用数值模拟和水模试验研究了不同控流装置情况下中间包钢液流动行为及平均停留时间分布等特征。结果表明,最佳控流装置参数:堰距长... 详细信息

针对单流中间包连铸过程中流动状态不佳、钢液夹杂物含量较高等问题,提出了中间包控流装置的优化方案,采用数值模拟和水模试验研究了不同控流装置情况下中间包钢液流动行为及平均停留时间分布等特征。结果表明,最佳控流装置参数:堰距长水口距离1090 mm,堰高度180 mm,坝堰间距260 mm,高坝高度340 mm时中间包钢液流场优化及夹杂物去除效果最佳。对比原方案中间包,优化后中间包钢液平均停留时间和活塞区均有所增加,死区降低7.14%;夹杂物平均去除率达到68.7%,较原方案平均去除率提高6.6%。

关键词：控流装置 RTD曲线数值模拟夹杂物去除

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金属粉末的吸氢统计热力学模型（英文）

物理化学学报 2017年第6期33卷 1108-1113页

作者：吴广新彭望君张捷宇上海大学高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200072 上海大学上海钢铁冶金新技术重点实验室上海200072 上海大学材料科学与工程学院上海200072

提出了一种基于零阶Bragg-Williams近似的新统计热力学模型。新模型的独特之处在于引入了表观压缩系数α来校正高压气体的体积变化,并且在拟合结果中获得无环状曲线。然后,新模型成功应用于金属粉末的吸氢过程。所有结果表明这个新模型... 详细信息

提出了一种基于零阶Bragg-Williams近似的新统计热力学模型。新模型的独特之处在于引入了表观压缩系数α来校正高压气体的体积变化,并且在拟合结果中获得无环状曲线。然后,新模型成功应用于金属粉末的吸氢过程。所有结果表明这个新模型运行很好,特别是新模型可用于预测不同温度下的PCT曲线。因此,我们的新模型可以在实际系统中应用。

关键词：统计热力学理论氢化过程储氢材料粉末

Mn元素对热浸镀Al-10Si-2Fe合金镀层显微组织的影响

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中国有色金属学报 2019年第1期29卷 122-130页

作者：吴广新张捷宇上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200072 上海大学上海市现代冶金与材料制备重点实验室上海200072 上海大学材料科学与工程学院上海200072

在高强钢热浸镀铝硅合金中,通常会有一定量Mn溶解到镀液中,对镀层凝固组织产生影响。本文研究了热浸镀用Al-10Si-2Fe合金中Mn元素对凝固组织及富铁相的影响规律。结果显示,随着Mn含量的增加,铝硅合金中富铁相形貌转变过程如下:针状→汉... 详细信息

在高强钢热浸镀铝硅合金中,通常会有一定量Mn溶解到镀液中,对镀层凝固组织产生影响。本文研究了热浸镀用Al-10Si-2Fe合金中Mn元素对凝固组织及富铁相的影响规律。结果显示,随着Mn含量的增加,铝硅合金中富铁相形貌转变过程如下:针状→汉字状→星状→多边形。借助Pandat软件在热力学层面解释了Mn添加后铝硅合金中β-Al_9Fe_2Si_2相向α-Al_8(Fe,Mn)_2Si相转变的原因。此外,给出了添加Mn后的渣量计算结果,认为铝硅熔液中最佳Mn含量(质量分数)应为0.8%～1.0%。

关键词：铝硅镀层富铁相渣量

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高温煤气非催化氧化系统热力学分析

过程工程学报 2008年第S1期8卷 35-40页

作者：柴娜张捷宇郑少波上海大学钢铁冶金重点实验室上海200072

为了探索高温焦炉荒煤气(COG)制还原气的实验条件,运用HSC-chemical软件中的最小吉布斯自由能法,对焦炉荒煤气非催化部分氧化过程进行了绝热等压热力学计算.研究了荒煤气初始温度、H_2O/COG和O_2/COG比,压力对反应体系平衡组成的影响,... 详细信息

为了探索高温焦炉荒煤气(COG)制还原气的实验条件,运用HSC-chemical软件中的最小吉布斯自由能法,对焦炉荒煤气非催化部分氧化过程进行了绝热等压热力学计算.研究了荒煤气初始温度、H_2O/COG和O_2/COG比,压力对反应体系平衡组成的影响,综合考虑了体系绝热反应温度,有效气体产率,有效转化率,能耗等因素,得出适宜的操作条件为初始温度600℃,O_2/COG,H_2O/COG分别为0.20,0.186左右,压力为常压或微负压.此时焦炉荒煤气转化率约为99%,绝热反应温度约为955℃,有效气体产率接近90%,平均产H_2约1.54mol/mol,增氢2.55倍.分析了H_2O/COG=0.186,O_2/COG变化时平衡产物的生成规律.

关键词：焦炉荒煤气非催化氧化 Gibbs自由能热力学分析