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碳纳米管/石墨烯杂化纤维的制备、性能与应用进展

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科学通报 2024年

作者：孙曈钊蹇木强张锦宁夏大学化学化工学院省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室北京石墨烯研究院北京大学化学与分子工程学院材料科学与工程学院北京分子科学国家研究中心纳米化学研究中心

因其独特的几何结构与成键方式,碳纳米管和石墨烯展现出优异的力学、电学、热学、光学等特性,为纳米材料新结构、新现象、新效应和新应用的探索提供了理想的材料平台.碳纳米管和石墨烯可以组装成一维宏观纤维材料,具有轻质、高强、高导... 详细信息

因其独特的几何结构与成键方式,碳纳米管和石墨烯展现出优异的力学、电学、热学、光学等特性,为纳米材料新结构、新现象、新效应和新应用的探索提供了理想的材料平台.碳纳米管和石墨烯可以组装成一维宏观纤维材料,具有轻质、高强、高导电、高导热等性能,为新一代高性能纤维的发展提供了思路.将碳纳米管和石墨烯通过湿法纺丝法、薄膜卷绕法、水热组装法和化学气相沉积法等方法制备成碳纳米管/石墨烯杂化纤维,通过精细的结构调控实现了碳纳米管/石墨烯材料微观尺度优异性能向宏观纤维的有效传递,赋予了纤维轻质高强的特性,为其在能量转化与存储器件、传感与致动器件、智能织物等领域的应用奠定了基础.本文首先介绍了碳纳米管/石墨烯杂化纤维的制备方法和基本性能,然后总结了纤维的功能/智能应用,最后对碳纳米管/石墨烯杂化纤维的未来发展和挑战进行了展望.

关键词：碳纳米管石墨烯杂化纤维功能纤维智能织物

基于难度感知的半监督脉络膜新生血管分型方法研究

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基于难度感知的半监督脉络膜新生血管分型方法研究

作者：孟令钊山东建筑大学

学位级别：硕士

钢混组合梁格混凝土内湿度及干缩应力特性研究

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钢混组合梁格混凝土内湿度及干缩应力特性研究

作者：钊轶凡重庆交通大学

学位级别：硕士

钢混组合梁桥面板通过结合钢材和混凝土的优点,在实际桥梁工程中,特别是在大跨度桥梁中的应用比较广泛。由于钢混组合梁桥面板的受力复杂,桥面板和湿接缝处混凝土内部湿度差异显著,混凝土收缩徐变自应力分布不均匀,局部容易产生裂缝从... 详细信息

钢混组合梁桥面板通过结合钢材和混凝土的优点,在实际桥梁工程中,特别是在大跨度桥梁中的应用比较广泛。由于钢混组合梁桥面板的受力复杂,桥面板和湿接缝处混凝土内部湿度差异显著,混凝土收缩徐变自应力分布不均匀,局部容易产生裂缝从而影响结构耐久性。因此,作为钢混组合梁耐久性的薄弱环节,钢混组合梁格混凝土内湿度和干缩应力的研究至关重要。本文的主要研究内容与结论如下:(1)开展了混凝土内部湿度及收缩应变测试试验,探究了在单轴干燥条件下,混凝土距离干燥面不同深度处湿度分布规律和混凝土收缩应变的变化规律,总结了混凝土内部湿度变化对混凝土收缩应变的影响。(2)建立了混凝土湿度—应力耦合分析模型,通过试验数据对湿度场关键参数进行识别标定,完成了混凝土早龄期湿度和变形耦合分析,得到了不同边界条件下混凝土内部湿度分布和各截面应力特征,并总结得出混凝土内部湿度及干缩应力长期分布规律。(3)根据钢混组合梁格桥面板截面特点,开展了不同龄期混凝土现浇带不均匀收缩试验,总结了新混凝土浇筑后不同龄期混凝土内部湿度时变特征及应变分布规律;通过有限元模拟分析,进一步研究了不同龄期混凝土结合结构内部湿度及干缩应力长期分布规律,发现了不同龄期混凝土结合面处出现名义拉应力,为后续进行钢混组合梁格桥面板有限元分析提供参考。(4)依托蓼子特大桥实际工程,建立ANSYS有限元模型对钢混组合梁格桥面系进行湿度场和结构场耦合分析,进一步探究了钢混组合梁格桥面系内部湿度场和应力场的时变特征,总结了湿接缝浇筑后不同龄期混凝土结合面处裂缝产生的原因,并通过分析为预防桥面板微裂纹的产生提出了养护改善措施。

关键词：钢混组合梁湿—力耦合湿接缝应力场湿度场

墨水直书写光固化金属3D打印用光敏树脂的合成与性能

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高分子材料科学与工程 2024年第6期40卷 133-143页

作者：袁钧钊卫国刘仁江南大学化学与材料工程学院江苏无锡214122

基于墨水直书写(DIW)的光固化金属3D打印因其优异的实时保型能力而受到广泛关注,其中作为关键组分的光敏树脂对金属打印浆料的可打印性和打印工件的性能具有重要影响。为探明其对光固化金属3D打印的影响规律,文中合成了多种不同结构的... 详细信息

基于墨水直书写(DIW)的光固化金属3D打印因其优异的实时保型能力而受到广泛关注,其中作为关键组分的光敏树脂对金属打印浆料的可打印性和打印工件的性能具有重要影响。为探明其对光固化金属3D打印的影响规律,文中合成了多种不同结构的光敏树脂,并与金属粉末配置成一系列的光固化浆料,系统研究了树脂结构对浆料流变性能、固化行为、烧结过程和成型工件性能的影响。结果表明,树脂中侧羟基结构作为锚固基团可增强树脂基体与金属的相互作用,而苯环结构的存在可提高墨水黏度,二者均有利于获得高稳定性的金属浆料。苯环结构在脱脂过程中形成大量残炭,会显著降低打印工件性能。综合上述影响因素,得到了具有最佳综合性能的以RA-GMA为基体树脂的光固化铜3D打印浆料,该浆料具有良好的稳定性和可打印性,打印工件烧结后的拉伸强度可达到105.47MPa,热导率达到203.88W/(m·K)。

关键词：光敏树脂直接墨水书写金属浆料

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软磁材料磁巴克豪森噪声测量系统与影响因素研究

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华北电力大学学报（自然科学版） 2024年第3期51卷 65-73页

作者：侯艳钊李琳新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206

磁巴克豪森噪声信号(MBN)常用来进行材料的无损检测,低频磁场激励下软磁材料的MBN可以用来研究实际工况下此类材料的形变、应力和缺陷等。为此建立了一种可以同时测量软磁材料MBN和磁滞回线的测量系统,包括励磁模块、信号检测模块和信... 详细信息

磁巴克豪森噪声信号(MBN)常用来进行材料的无损检测,低频磁场激励下软磁材料的MBN可以用来研究实际工况下此类材料的形变、应力和缺陷等。为此建立了一种可以同时测量软磁材料MBN和磁滞回线的测量系统,包括励磁模块、信号检测模块和信号处理模块。这些模块实现了不同激励信号的生成,且能够对测得的高频MBN信号进行检测和分析处理。利用所研发的实验平台测量了非晶合金、硅钢片等软磁材料的磁场强度、磁感应强度和MBN信号,并对信号进行了放大、滤波和平滑等处理。之后绘制了MBN的包络曲线和MBN能量环,分析了外加磁场强度、激励频率和感应线圈方式对材料MBN包络的影响规律。发现MBN双峰包络随着磁场强度增加而增加,随着激励频率f mag的增加而变大,但到达一定频率后不再变化;而MBN包络受两种感应线圈影响的主要体在第一个峰值上。研究结果为开展软磁材料MBN特性研究奠定了基础。

关键词：磁巴克豪森噪声软磁材料磁滞回线

La对大块LaFe_(11.6)Si_(1.4)合金的相、组织的影响与优化合金的磁热性能研究

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稀有金属 2024年第1期48卷 25-34页

作者：陈湘吕文梅杨崧李炎钊陈云贵内江师范学院物理与电子信息工程学院四川内江641112 四川大学材料科学与工程学院四川成都610065

研究了添加正常化学计量情况下La质量的3%和9%作为熔损的千克级浇铸LaFe_(11.6)Si_(1.4)圆盘试样的相和组织结构。结果表明,在铸态时两个圆盘的主相均为Fe和LaFeSi相,且在添加9%的La浇铸圆盘各处试样中均能观察到La_(5)Si_(3)相;在两个... 详细信息

研究了添加正常化学计量情况下La质量的3%和9%作为熔损的千克级浇铸LaFe_(11.6)Si_(1.4)圆盘试样的相和组织结构。结果表明,在铸态时两个圆盘的主相均为Fe和LaFeSi相,且在添加9%的La浇铸圆盘各处试样中均能观察到La_(5)Si_(3)相;在两个圆盘的边缘能观察到1:13相的存在,但在1/2半径处、圆心处却不能观察到1∶13相。在1503 K热处理不同时间后,添加9%的La圆盘各处试样中Fe和LaFeSi相含量均低于添加3%的La圆盘对应试样。优化La添加量的合金圆盘(添加9%的La)热处理后,X射线衍射(XRD)图谱和扫描电子显微镜(SEM)图像证明Fe和LaFeSi相含量随热处理的时间延长而降低,观察不到在铸态试样中因冷却速率差异导致的组织偏析,且中心试样和边缘试样的相和组织结构基本相似。母合金中Fe,LaFeSi,La_(5)Si_(3)相可以在热处理过程中以某种扩散形成1:13相,但在经过10 h热处理后的优化合金中心试样中仍能观察到添加过量La而引起的La_(5)Si_(3)相。优化合金在经过5,8和10 h处理后中心试样的居里温度在191.5 K附近,在2 T磁场下对应的最大磁熵变和相对制冷能力分别为20.0,24.4,24.4 J·kg^(-1)·K^(-1)和158,183,188 J·kg^(-1),这些参数同对应的边缘试样基本相同。

关键词：千克级LaFe_(11.6)Si_(1.4)合金合金组织相关系磁热性能

混合可重构智能表面和人工噪声辅助的物理层安全通信

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电子与信息学报 2024年第8期46卷 3155-3164页

作者：邓志祥戴陈庆张志威河海大学江苏省输配电装备技术重点实验室常州213251 河海大学信息科学与工程学院常州213251

针对可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Reflecting Surface,RIS)辅助的物理层安全通信,该文设计了基于混合有源-无源RIS和人工噪声(Artificial Noise,AN)辅助的安全传输方案。考虑基站和RIS的功率约束以及RIS无源反射元件的... 详细信息

针对可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Reflecting Surface,RIS)辅助的物理层安全通信,该文设计了基于混合有源-无源RIS和人工噪声(Artificial Noise,AN)辅助的安全传输方案。考虑基站和RIS的功率约束以及RIS无源反射元件的反射系数恒模约束,以最大化系统安全传输速率为目标,构建基站发射波束成形、AN波束向量、RIS反射系数矩阵联合优化问题。使用交替优化(Alternating Optimization,AO)、权值最小均方误差(Weighted Minimum Mean Square Error,WMMSE)和半定松弛(Semi-definite Relaxation,SDR)算法,求解所构建的变量高度耦合的非凸优化问题。仿真结果表明,混合RIS辅助安全传输方案,能够有效提高系统的安全速率,与无源RIS相比,能够有效克服“双衰落”效应导致的安全速率降低,与有源RIS相比,具有更高的能量效率。

关键词：可重构智能表面混合有源-无源RIS 物理层安全人工噪声交替优化半定松弛

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聚叠氮缩水甘油醚GAP热分解特性研究

工程热物理学报 2024年第9期45卷 2839-2846页

作者：周银涛初庆钊廖丽涓毛倩石保禄北京理工大学宇航学院北京100081 爆炸科学与技术国家重点实验室北京理工大学北京100081 流固耦合系统力学重点实验室中国科学院力学研究所北京100190 北京理工大学重庆创新中心重庆401151

掌握聚叠氮缩水甘油醚(GAP)的高温热解特性对提高固体推进剂能量释放水平具有重要意义。本文采用ReaxFF分子动力学方法在原子尺度上对GAP的热解过程进行研究,获得了高温高压下的热解动力学参数。通过原子追踪手段发现了主要气相产物存... 详细信息

掌握聚叠氮缩水甘油醚(GAP)的高温热解特性对提高固体推进剂能量释放水平具有重要意义。本文采用ReaxFF分子动力学方法在原子尺度上对GAP的热解过程进行研究,获得了高温高压下的热解动力学参数。通过原子追踪手段发现了主要气相产物存在的两种生成路径,即N_(2)、CO、CH_(2)O和HCN主要通过逐步分解反应得到,大部分H_(2)O和NH_(3)由GAP分解产生的H、OH和NH_(x)自由基间的结合反应生成。对不同密度GAP热解的计算结果显示,初始密度越大,分解反应越弱,自由基结合反应越强。

关键词：分子动力学 ReaxFF反应力场聚叠氮缩水甘油醚热分解机理

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大语言模型研究现状与趋势

工程科学学报 2024年第8期46卷 1411-1425页

作者：王耀祖李擎戴张杰徐越北京科技大学智能科学与技术学院北京100083 北京科技大学人工智能研究院北京100083 北京科技大学自动化学院北京100083 北京科技大学工业过程知识自动化教育部重点实验室北京100083 北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083

在过去20年中,语言建模(Language models,LM)已经成为一种主要方法,用于语言理解和生成,同时作为自然语言处理(Natural language processing,NLP)领域下游的关键技术受到广泛关注.近年来,大语言模型(Large language models,LLMs),例如Ch... 详细信息

在过去20年中,语言建模(Language models,LM)已经成为一种主要方法,用于语言理解和生成,同时作为自然语言处理(Natural language processing,NLP)领域下游的关键技术受到广泛关注.近年来,大语言模型(Large language models,LLMs),例如ChatGPT等技术,取得了显著进展,对人工智能乃至其他领域的变革和发展产生了深远的影响.鉴于LLMs迅猛的发展,本文首先对LLMs相关技术架构和模型规模等方面的演进历程进行了全面综述,总结了模型训练方法、优化技术以及评估手段.随后,分析了LLMs在教育、医疗、金融、工业等领域的应用现状,同时讨论了它们的优势和局限性.此外,还探讨了大语言模型针对社会伦理、隐私和安全等方面引发的安全性与一致性问题及技术措施.最后,展望了大语言模型未来的研究趋势,包括模型的规模与效能、多模态处理、社会影响等方面的发展方向.本文通过全面分析当前研究状况和未来走向,旨在为研究者提供关于大语言模型的深刻见解和启发,以推动该领域的进一步发展.

关键词：大语言模型(LLMs) 自然语言处理深度学习人工智能 ChatGPT

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