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层间化学键合促进二维层状共价有机框架光催化析氢

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物理化学学报 2023年第9期39卷 1-2页

作者：李世杰陈晓波袁玉鹏浙江海洋大学海洋科学技术学院水产养殖国家工程研究中心浙江省海产品健康风险因素重点实验室浙江舟山316022 密苏里大学堪萨斯城分校化学系美国密苏里州堪萨斯城64110 安徽大学材料科学与工程学院功能复合材料结构与性能教育部重点实验室合肥230601

As an alternative clean energy carrier to replace traditional fossil energy,hydrogen energy has been the focus of numerous *** conversion of water into hydrogen becomes a sustainable protocol2,*** photocatalysts,including organic and inorganic semiconductors,suffer from problems of narrow light absorption,poor charge separation,and insufficient active *** factors severely limit their practical applications.

关键词： replace narrow inorganic

Sr、Mg掺杂LaGaO3电解质的化学制备、力学性能及热震性的研究

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Sr、Mg掺杂LaGaO3电解质的化学制备、力学性能及热震性的研究

作者：袁玉鹏合肥工业大学

学位级别：硕士

1994,Ishihara等人率先报道了在中温下具有高氧离子电导率、可用于中温固体氧化物燃料电池(SOFCs)的一种新型电解质—Sr、Mg掺杂的LaGaO。随后,在世界范围内掀起了对其研究的高潮,如材料的结构、蠕变等。研究结果显示,合成纯的掺杂LaGa... 详细信息

1994,Ishihara等人率先报道了在中温下具有高氧离子电导率、可用于中温固体氧化物燃料电池(SOFCs)的一种新型电解质—Sr、Mg掺杂的LaGaO。随后,在世界范围内掀起了对其研究的高潮,如材料的结构、蠕变等。研究结果显示,合成纯的掺杂LaGaO相是较为困难的,因此本文就尝试了采用固相反应法、甘氨酸法和丙烯酰胺凝胶法三种方法来合成原料粉体;用X射线衍射仪(XRD)分析粉体的成相情况;扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和激光粒度仪来检测合成粉体的形貌、粒径尺寸和粒度分布;研究了所得粉体的烧结性能;用阿基米德法测量试样的致密度;扫描电子显微镜对烧结体进行表面、断面的形貌观察。在对该材料体系的力学性能的报道中,原料粉体不是利用固相反应法制备,就是采用甘氨酸法合成。尚未见有从“将两种方法所制备的粉体进行复合“方面来研究粉体合成方法对材料的性能的影响。因此本文就将固相法和甘氨酸法所的粉体进行复合,来研究其对材料的抗弯强度的影响。结果显示,随甘氨酸法所得粉体含量的增加,材料的抗弯强度逐渐下降,断裂模式也由沿晶断裂为主转变为穿晶断裂为主。对陶瓷材料的另一基本性能—抗热震性,目前尚未见报道。考虑到SOFCs的实际应用要求,特别是用于汽车工业时,伴随着频繁的升温—降温过程。因此有必要研究材料的抗热震性。结果表明,材料的临界热震温差为75℃左右,且热震裂纹的扩展方式为准静态方式;热疲劳试验显示,材料的抗热疲劳性能较差;空气为淬火介质研究表明,既便在ΔT=800℃下数次热循环后,裂纹也几乎没有扩展,说明就这方面而言,材料仍是可以用作固体氧化物燃料电池的电解质。

关键词：固体氧化物燃料电池(SOFCs) LaGaO3 固相反应法甘氨酸法丙烯酰胺凝胶法力学性能抗热震性能临界温差

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智能塑壳断路器脱扣器的总体设计

智能塑壳断路器脱扣器的总体设计

作者：袁玉鹏电子科技大学

学位级别：硕士

塑壳断路器是用于接通、分断电力线路负荷和各种短路故障的一种开关器件,广泛应用于低压配电系统中。断路器的保护功能是由脱扣器实现的,脱扣器应该具有过载、短路、接地、漏电等故障保护功能。传统的低压断路器的检测单元和保护功能大... 详细信息

塑壳断路器是用于接通、分断电力线路负荷和各种短路故障的一种开关器件,广泛应用于低压配电系统中。断路器的保护功能是由脱扣器实现的,脱扣器应该具有过载、短路、接地、漏电等故障保护功能。传统的低压断路器的检测单元和保护功能大多是通过电磁元件完成,由此带来动作时间长、保护精度较低、整定困难等缺点,本文因此提出了改进低压断路器的测控单元智能脱扣器的测量及保护算法原理,并进行了具体的硬件和软件模块的设计,实现低压断路器的智能保护、远程控制和集中管理。论文详细论述了智能脱扣器的设计原理,从电气参量采样传感器到电气参量计算方法,从智能脱扣器具有的各种保护特性到实现这些保护特性的数学模型。在此基础上,确定了MCU系统及其外围功能单元的设计原理。通过系统硬件和软件综合设计,旨在实现智能控制器的测量、监视、控制、通信和保护等各种功能。文中详细论述了硬件和软件各个模块的设计原理。在本课题中,智能脱扣器在硬件上以Atmel公司生产的Atmega16为核心处理器,主要进行数据的实时采集处理和断路器的故障保护等。软件程序部分采用模块化的设计方法,使用汇编语言编程,并且从硬件和软件两个方面采取了多项改进措施,提高了智能脱扣器的稳定性和可靠性。针对塑壳式断路器电流互感器在大电流时饱和的问题,提出了电流互感器的软件修正方法,并给出了实测和拟合的数据,修正结果表明,该方法精度和可靠性高,在实际应用中简化了设计。选用RS-485串行通信标准总线接口,采用串行数据通信方式进行低压电器通信接口的设计,对低压电器的可通信技术进行了研究。利用Modbus协议实现了现场智能脱扣器与主控计算机的双向通信,达到了遥信、遥测、遥调和遥控的目的,使之更符合电力系统信息化、智能化和网络化的要求。

关键词：塑壳断路器智能脱扣器电流保护现场总线

三峡升船机齿条弯曲应力计算方法及测试技术研究

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三峡升船机齿条弯曲应力计算方法及测试技术研究

作者：袁玉鹏机械科学研究总院

学位级别：硕士

齿条特别是大模数齿条在重大工程装备中的应用越来越多,而且模数也越来越大,如三峡升船机齿条模数高达62.67mm,然而目前尚无计算齿条齿根应力的精确计算方法。现有标准多采用将齿条视为无穷大的渐开线齿轮的方法来计算齿条齿根应力,对... 详细信息

齿条特别是大模数齿条在重大工程装备中的应用越来越多,而且模数也越来越大,如三峡升船机齿条模数高达62.67mm,然而目前尚无计算齿条齿根应力的精确计算方法。现有标准多采用将齿条视为无穷大的渐开线齿轮的方法来计算齿条齿根应力,对于中小模数的齿条具有实用性和近似准确性,但当模数较大特别是大于50mm时,缺乏相应的试验数据作为支撑,计算公式中的参数可能不再适用,严格意义上来说,现有标准己不适用大模数齿条齿根应力的准确计算。研究表明,对于齿根经硬化处理的齿轮,裂纹萌发源可能会由齿根表面转移到齿根次表面,因此齿根内部的应力计算就显得尤为重要。因此,对齿条齿根表面应力、齿根内部应力的准确计算方法及齿条齿根应力测试技术的开发研究具有重要的理论价值和工程应用背景。本文主要研究内容和结论有：(1)对齿根应力计算的平截面法、折截面法、有限元法进行了对比分析。研究表明：平截面法仅能计算齿根表面最大应力值;折截面法既能计算齿根表面应力值也能计算齿根内部应力值,并且比平截面法有更高的准确性;有限元法能清晰的获得轮齿的应力分布,可作为齿根应力分析的一个重要手段。(2)对现有折截面法计算模型进行修正。为考虑齿根圆角引起的应力集中对齿根应力分布的影响,本文引入应力渗透因子概念,采用积分方法推导出了齿根弯曲应力、齿根压应力计算公式。并结合折截面法数学模型进一步分析了影响齿根应力计算准确性的若干因素。(3)齿条齿根过渡曲线上应力最大点处切线角的影响因素分析。对不同齿形角、齿根圆角半径、模数、加载点位置、载荷大小的齿条进行有限元分析。研究表明：齿形角、齿根圆角半径、加载点位置对齿根最大应力点的切线角有较大影响：模数、载荷大小对齿根最大应力点的切线角基本无影响。(4)齿轮齿条啮合刚度对齿间载荷分配及最恶加载点的影响规律研究。对齿轮齿条啮合过程的啮合刚度进行分析,得出不同相位下的轮齿啮合刚度。在考虑基节误差的情况下,三峡升船机齿轮齿条的最恶加载点位于单齿啮合上界点。(5)应力渗透因子的确定。采用试验与相似理论相结合的方法计算应力渗透因子值,并通过有限元方法验证了相似理论的正确性。(6)三峡升船机齿条齿根应力测试。根据试验转速和载荷控制策略确定测试齿的位置,并利用有限元对齿条齿根应力进行分析,得出三峡升船机齿条齿根应力分布规律,确定应变片的粘贴位置。(7)三峡升船机齿条齿根应力测试数据分析。根据齿根应力分布规律,确定有效齿根应力测试点。利用最小二乘法对试验数据进行拟合,得出齿根应力与载荷的关系。将试验测试值、折截面法计算值、有限元分析值进行对比分析。结果表明,齿根内部应力折截面法计算值与有限元法结果基本吻合,齿根表面应力的折截面法计算值与实测值相差小于5%。上述研究表明,本文对三峡升船机的齿根应力测试方法是可行的。试验和有限元分析的结果均表明本文提出的齿根应力折截面法修正计算模型是准确的。主要研究内容和结论,为大模数齿条弯曲强度的进一步研究奠定了重要技术基础。

关键词：齿条齿根应力折截面法有限元法齿根危险点齿根应力测试

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大模数齿条齿根应力计算方法研究及测试

机械工程学报 2016年第23期52卷 152-159页

作者：刘忠明袁玉鹏肖伟中张海军郑州机械研究所郑州450052

目前,尚缺乏模数超过50 mm的齿条齿根弯曲应力计算方法。为提高大模数齿条齿根应力计算的准确性,依据齿根疲劳裂纹扩展轨迹对折截面法进行修正,建立新的折-平截面齿根应力计算模型,并首次引入应力渗透因子标识折截面的宽度,采用积分迭... 详细信息

目前,尚缺乏模数超过50 mm的齿条齿根弯曲应力计算方法。为提高大模数齿条齿根应力计算的准确性,依据齿根疲劳裂纹扩展轨迹对折截面法进行修正,建立新的折-平截面齿根应力计算模型,并首次引入应力渗透因子标识折截面的宽度,采用积分迭代法推导出齿根弯曲应力和齿根压缩应力计算公式。对影响折-平截面法计算准确性的因素进行分析,研究折截面角、应力渗透因子和弯曲力臂长的计算方法;由模型计算得到的齿条齿根截面上各点的应力解析值与有限元计算得到的数值解基本一致。依托三峡升船机齿条试验平台对齿条齿根弯曲应力进行测试,应用最小二乘法拟合出转矩与齿根应力的关系,并得出名义转矩下的齿条齿根应力。将测试值、数值解与解析解进行对比分析,结果表明:折-平截面法的解析解误差约为5%,更接近实测值。提出的折-平截面法可用于齿根应力计算。

关键词：大模数齿条齿根应力折截面法应力渗透因子应力测试

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渗碳齿轮硬化层深度设计方法

金属热处理 2014年第6期39卷 147-150页

作者：肖伟中刘忠明袁玉鹏郑州机械研究所河南郑州450052

基于接触强度计算方法,计算出了齿轮沿齿面深度方向的剪切应力分布,通过剪切应力与剪切强度的关系,得到了渗碳齿轮最低要求的硬度分布曲线,在此基础上,设计出了齿轮硬化层硬度分布,得到有效硬化层深度。

关键词：齿轮渗碳层深度剪切应力硬度分布

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齿轮剪切应力分布研究

机械强度 2014年第6期36卷 922-926页

作者：肖伟中刘忠明袁玉鹏郑州机械研究所郑州450052

利用弹性力学理论,分析了齿轮齿面以及齿面下应力分布的特点,并利用克里格插值方法绘制了剪切应力的空间分布图。对比分析了不同摩擦因数条件下齿轮齿面剪切应力的变化规律,结果表明:剪切应力随着摩擦因数的增大而增大。

关键词：剪切应力摩擦因数应力分布

层间化学键合促进二维层状共价有机框架光催化析氢（英文）

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物理化学学报 2023年第9期 7-8页

作者：李世杰陈晓波袁玉鹏浙江海洋大学海洋科学技术学院水产养殖国家工程研究中心浙江省海产品健康风险因素重点实验室密苏里大学堪萨斯城分校化学系安徽大学材料科学与工程学院功能复合材料结构与性能教育部重点实验室

As an alternative clean energy carrier to replace traditional fossil energy,hydrogen energy has been the focus of numerous *** conversion of water into hydrogen becomes a sustainable protocol2,*** photocatalysts,including organic and inorganic semiconductors,suffer from problems of narrow light absorption,poor charge separation, and insufficient active *** factors severely limit their practical applications.

关键词：

氨氛围热处理g-C3N4控制N空位浓度提高光催化制氢性能

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物理化学学报 2020年第7期36卷 69-76页

作者：黄娟娟杜建梅杜海威徐更生袁玉鹏安徽大学化学化工学院合肥230601

热处理氧化石墨相氮化碳(g-C3N4)材料产生氮缺陷、提升其光催化制氢性能的研究备受关注,但其N空位浓度高且不可控、一定程度破坏g-C3N4晶体结构,降低g-C3N4的结晶度,导致光生电子-空穴对复合率高,致使其光催化制氢效率较低。基于上述问... 详细信息

热处理氧化石墨相氮化碳(g-C3N4)材料产生氮缺陷、提升其光催化制氢性能的研究备受关注,但其N空位浓度高且不可控、一定程度破坏g-C3N4晶体结构,降低g-C3N4的结晶度,导致光生电子-空穴对复合率高,致使其光催化制氢效率较低。基于上述问题,本研究以二氰二胺为前驱体制备了g-C3N4,与不同含量的尿素混合,在空气中加热快速热处理,通过X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等测试手段,对其物相组成、微观形貌、光学吸收等进行了表征,在可见光条件下对样品进行了光催化制氢性能测试,研究了尿素的加入对热处理后g-C3N4材料的N空位浓度、结晶度及光催化制氢性能的影响。研究表明,尿素的加入降低了N空位的浓度,且提升了其结晶度。在优化的尿素添加量下,g-C3N4的可见光光催化制氢速率为6.5μmol·h^-1,是没有添加尿素处理的样品的3倍。该研究结果表明,利用尿素原位分解产生的NH3,可以抑制g-C3N4热处理过程中氮原子的氧化程度、实现调控N空位浓度,同时提高了结晶度,最终提升了其光催化制氢性能。

关键词：半导体氮化碳水分解氨气 N空位