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铜铁复合粉末及复合材料的制备与性能研究

铜铁复合粉末及复合材料的制备与性能研究

作者：诸璠中南大学

学位级别：硕士

铜铁复合材料不仅具有铜的高导电、导热和抑菌抗菌等特点,还具有铁的高强度和软磁性等优点,因此铜铁复合材料常被用作磁性导电材料、电磁屏蔽材料、抑菌材料等,在通讯设备、散热设备、电磁屏蔽系统和医疗抗菌等领域具有广泛的应用前景... 详细信息

铜铁复合材料不仅具有铜的高导电、导热和抑菌抗菌等特点,还具有铁的高强度和软磁性等优点,因此铜铁复合材料常被用作磁性导电材料、电磁屏蔽材料、抑菌材料等,在通讯设备、散热设备、电磁屏蔽系统和医疗抗菌等领域具有广泛的应用前景。目前制备铜铁复合材料的传统方法为铸造法,但其存在低铁含量、低生产效率和成分偏析严重等问题。为了解决上述问题,本文采用化学共沉淀法结合粉末冶金法制备了铜铁复合材料,研究了共沉淀法制备复合粉末的物相组成和微观形貌,并探究了烧结工艺、冷变形及热处理工艺对复合材料微观结构和性能的影响。本论文的主要研究内容和结论如下:(1)通过化学共沉淀法制备3种成分铜铁复合粉末(成分分别为Cu-50Fe、Cu-30Fe和Cu-10Fe),研究还原温度和还原时间对不同成分复合粉末物相组成和微观形貌的影响。结果表明:当还原温度和还原时间是500°C和1 h时,3种粉末的XRD图谱中只存在Cu和Fe的衍射峰,并且Cu-50Fe复合粉末表面的平滑程度最好,颗粒之间轮廓清晰且有明显的烧结,一次颗粒呈现类球形且粒径没有明显增大,粉末的平均粒径为4.53μm。Cu-30Fe和Cu-10Fe复合粉末球状特征较Cu-50Fe粉末更为明显,其粒径大小分别为3.44μm和3.26μm。(2)探究烧结工艺对3种成分复合材料(成分分别为Cu-50Fe、Cu-30Fe和Cu-10Fe)微观组织结构与性能的影响。结果表明:当烧结温度为900°C、烧结时间为1 h时,Cu-50Fe复合材料相对密度最高,其相对密度为99.2%,复合材料的力学性能和导电性能达到最优,其抗拉强度和电导率分别为434 MPa和18.8%IACS。采用相同工艺制备Cu-30Fe和Cu-10Fe复合材料时,由于柯肯达尔效应对两组元质量分数相差较大的复合材料烧结影响较大,致使烧结后的相对密度较低,分别为95%(Cu-30Fe)和92%(Cu-10Fe),常压烧结后2种成分复合材料的抗拉强度和电导率分别为250 MPa和25.8%IACS(Cu-30Fe),184 MPa和31.6%IACS(Cu-10Fe)。实验采取热压烧结方式来消除柯肯达尔效应所带来的负面影响,从而提高复合材料的各项性能。热压烧结后,相对密度分别提升至99%(Cu-30Fe)和98.7%(Cu-10Fe),2种成分复合材料的抗拉强度和电导率分别为282 MPa和29.6%IACS(Cu-30Fe),249 MPa和35.9%IACS(Cu-10Fe)。(3)探究热处理工艺对铜铁复合材料微观组织结构和性能的影响。时效处理后Fe相的二维形貌分别为条带状(Cu-50Fe),棒状(Cu-30Fe)和类球状(Cu-10Fe),而Cu相都呈现连续网格状分布。根据3种成分复合材料在不同温度和不同时间下的时效硬度曲线,3种成分铜铁复合材料在450°C时效1 h后各项性能达到最佳,其抗拉强度和电导率分别为502 MPa和27.1%IACS(Cu-50Fe),348 MPa和37.3%IACS(Cu-30Fe),274 MPa和48.2%IACS(Cu-10Fe)。(4)探究变形及热处理工艺对铜铁复合材料微观组织结构和性能的影响。结果表明:经冷变形40%及450°C时效1 h后,Fe相呈现纤维状,材料内部析出了大量10～50 nm的弥散分布的Fe相颗粒,3种成分复合材料的抗拉强度和电导率分别为646 MPa和41.5%IACS(Cu-50Fe),474 MPa和48.2%IACS(Cu-30Fe),423 MPa和61.5%IACS(Cu-10Fe)。论文包括图55幅,表9个,参考文献111篇。

关键词：铜铁复合粉末铜铁复合材料化学共沉淀粉末冶金力学性能导电性能

烧结温度与时效工艺对Cu@Fe复合粉末制备Cu-Fe合金组织与性能的影响

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粉末冶金材料科学与工程 2021年第4期26卷 363-371页

作者：毛敏聪甘雪萍周科朝赵琪诸璠中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

采用化学镀铜法制备Cu包覆Fe的50Cu@50Fe复合粉末,粉末经过模压成形和850~1050℃氢气气氛烧结,得到50Cu-50Fe合金,然后对合金进行冷轧变形和固溶及时效热处理,研究烧结温度以及时效温度和时效时间对50Cu-50Fe合金组织、抗拉强度及电导... 详细信息

采用化学镀铜法制备Cu包覆Fe的50Cu@50Fe复合粉末,粉末经过模压成形和850~1050℃氢气气氛烧结,得到50Cu-50Fe合金,然后对合金进行冷轧变形和固溶及时效热处理,研究烧结温度以及时效温度和时效时间对50Cu-50Fe合金组织、抗拉强度及电导率的影响。结果表明,用50Cu@50Fe复合粉末制备的Cu-Fe合金组织均匀,合金的相对密度和抗拉强度随烧结温度升高而提高。在1050℃烧结1 h的50Cu-50Fe合金相对密度达到95.5%,抗拉强度为392 MPa。烧结态合金经冷轧变形和固溶处理,相对密度提升到99.4%,抗拉强度为422MPa,电导率为18.11IACS%。再经过450℃时效4h后,Cu基体中析出大量弥散分布的球形富Fe相颗粒,合金的抗拉强度达到492 MPa,电导率为39.11IACS%。当时效温度高于450℃时,富Fe相颗粒在Cu基体的晶界处聚集长大,导致50Cu-50Fe合金力学性能降低。经过550℃/4 h时效后,50Cu-50Fe合金的抗拉强度为422 MPa,电导率为45.22 IACS%。

关键词：化学镀铜 50Cu-50Fe合金固溶时效抗拉强度电导率

海水与淡水养殖浙东白鹅肉质营养和风味的比较

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食品工业科技 2024年第12期45卷 248-253页

作者：诸琼妞浙江省宁波市象山县食品检验检测中心浙江宁波315700

为促进浙东白鹅产业的持续发展,以淡水养殖和海水养殖浙东白鹅为研究对象,通过测定重金属含量、游离氨基酸组成、呈味核苷酸组成和脂肪酸组成等,比较分析海水养殖对浙东白鹅肉质营养品质和风味特性的影响。结果表明,海水组鹅肉相对淡水... 详细信息

为促进浙东白鹅产业的持续发展,以淡水养殖和海水养殖浙东白鹅为研究对象,通过测定重金属含量、游离氨基酸组成、呈味核苷酸组成和脂肪酸组成等,比较分析海水养殖对浙东白鹅肉质营养品质和风味特性的影响。结果表明,海水组鹅肉相对淡水组的水分较低,蛋白质含量较高,脂肪含量较低。海水组鹅肉中游离氨基酸含量(4576.03 mg/kg)显著高于淡水组(P<0.05),且必需氨基酸占比更高(必需氨基酸占游离氨基酸总量的46%)。谷氨酸和天冬氨酸作为主要的鲜味氨基酸,两者含量在海水组鹅肉中显著高于淡水组(P<0.05),且海水组具有更高的呈味氨基酸含量(1921.99 mg/kg)和肌苷酸含量(4745.54 mg/kg)。同时,海水组鹅肉中P/S值(0.59)显著高于淡水组(P<0.05),具有更高比例的不饱和脂肪酸和必需脂肪酸。综上,海水养殖浙东白鹅是高蛋白、低脂肪的一种优质蛋白源,其肉质营养品质和风味特性更具优势。

关键词：海水养殖浙东白鹅营养品质风味特性

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西方制裁背景下俄罗斯高等教育发展新趋势

比较教育研究 2024年第3期46卷 74-84页

作者：元璠璠王建华郑州大学教育学院河南郑州450001 南京师范大学教育科学学院江苏南京210097

俄乌冲突爆发后,俄罗斯高等教育因西方国家的隐性制裁而面临发展危机。欧洲组织终止俄罗斯在博洛尼亚进程中的代表权,停止与俄罗斯高校的合作,禁止向俄罗斯高校提供财政支持;欧美世界大学排名机构停止对俄罗斯高校的宣传,欧美主导的数... 详细信息

俄乌冲突爆发后,俄罗斯高等教育因西方国家的隐性制裁而面临发展危机。欧洲组织终止俄罗斯在博洛尼亚进程中的代表权,停止与俄罗斯高校的合作,禁止向俄罗斯高校提供财政支持;欧美世界大学排名机构停止对俄罗斯高校的宣传,欧美主导的数据库关闭俄罗斯高校访问通道,欧美企业停止向俄罗斯科教机构供应高精设备。俄罗斯高等教育面临退出博洛尼亚进程、学生国际流动受限、高校国际宣传减弱和科研发展受阻等考验。作为应对,俄罗斯高等教育形成了学制上的本土化、国际交流上的向非西方国家转移、学术科研上的自主化等趋势。虽然这些趋势可以暂时缓和俄罗斯高等教育发展危机,但是同西方教育与科学世界的长期脱钩,势必会影响该国高等教育的发展进程。

关键词：俄乌冲突俄罗斯高等教育博洛尼亚进程高等教育国际化

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伊人谓谁? 明清“洛神图”中的女性想象

南京艺术学院学报（美术与设计） 2024年第3期 61-66页

作者：王珮璠上海戏剧学院戏文系上海201102

明清商业绘画“洛神图”中的女性形象具有介于“洛神”与俗世美人之间的模糊性。究其成因,一是男性文人对女性的想象以及女妓群体的自我想象,二是潜藏于“美人画”幻生观念下的“洛神图”绘画空间的情欲隐喻,三是“书画合璧”形制背后... 详细信息

明清商业绘画“洛神图”中的女性形象具有介于“洛神”与俗世美人之间的模糊性。究其成因,一是男性文人对女性的想象以及女妓群体的自我想象,二是潜藏于“美人画”幻生观念下的“洛神图”绘画空间的情欲隐喻,三是“书画合璧”形制背后的文人书画传统。三者合力,共同完成对这一女性形象的塑造。

关键词：明清美人画洛神图性别话语知识

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道光朝海运图版本源流考

文献 2024年第2期 136-155页

作者：何国璠复旦大学历史地理研究中心

道光六年(1826),清代漕粮首次实施海运,前后过程中产生一批海运图。其中南京图书馆藏《海运全图》更接近时任江苏巡抚陶澍呈送道光帝的海运图原本,并且也更接近胡振馨摹绘的《道光六年海运全图》;美国国会图书馆藏《江海全图》与英国海... 详细信息

道光六年(1826),清代漕粮首次实施海运,前后过程中产生一批海运图。其中南京图书馆藏《海运全图》更接近时任江苏巡抚陶澍呈送道光帝的海运图原本,并且也更接近胡振馨摹绘的《道光六年海运全图》;美国国会图书馆藏《江海全图》与英国海道测量局档案馆藏“海运图”则与道光五年陶澍倡导的海、河并运有关,是次年陶澍绘制海图的图源。陶澍海运图基于多个版本的海图绘制而成,是当时北洋海域舆地知识的最新呈现。道光朝海运图的成图背景,客观上是因为康熙二十三年(1684)开海禁之后,北洋海域形成了繁荣的沙船航运业;主观上则是陶澍等人倡导经世致用,在考证古籍的同时,更注重从“实践”中访求海疆舆地知识。

关键词：道光朝漕粮海运陶澍海运图海疆舆地知识

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基于激光偏转效应的水下邻域声场重建方法

激光与光电子学进展 2024年第5期61卷 98-107页

作者：甄旖璠薛彬天津大学海洋科学与技术学院天津300072

水下邻域声场的高精度重建对研究分析邻域声场结构特点和提升水声传感性能有重要意义。在激光束宽度远小于声波波长的条件下,激光束穿过声场的偏转效应既携带了声场声压信息,也携带了梯度信息,这为直接引入Kirchhoff积分定理进行声场重... 详细信息

水下邻域声场的高精度重建对研究分析邻域声场结构特点和提升水声传感性能有重要意义。在激光束宽度远小于声波波长的条件下,激光束穿过声场的偏转效应既携带了声场声压信息,也携带了梯度信息,这为直接引入Kirchhoff积分定理进行声场重建计算提供了数据传感基础。在此基础上,利用激光传感声场的稠密性,引入虚拟扩展声场孔径的计算方法,进一步接近了Kirchhoff积分定理对无穷大积分区间的理论要求。在水下邻域空间,对提出的声场重建思路和方法进行了验证。实验结果表明,与直接进行声全息的方法相比,所提声场重建方法的峰值信噪比提高了约5.5 dB,为高精度邻域声场传感器的开发提供了可行新思路。

关键词：激光偏转光学声场重建声全息边界延拓

微分光谱变换方法对土壤重金属含量反演精度的影响研究

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光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1449-1456页

作者：白宗璠韩玲姜旭海武春林长安大学土地工程学院陕西西安710075 西北有色地质矿业集团有限公司陕西西安710054

随着我国工农业的日益发展,土壤中以镍(Ni)、铁(Fe)、铜(Cu)、铬(Cr)、铅(Pb)等为代表的重金属污染对人类生活产生了严重影响。高光谱遥感技术具有实时、无损、快速等优点,为高效准确地获取土壤重金属含量提供了科学手段。而在利用高光... 详细信息

随着我国工农业的日益发展,土壤中以镍(Ni)、铁(Fe)、铜(Cu)、铬(Cr)、铅(Pb)等为代表的重金属污染对人类生活产生了严重影响。高光谱遥感技术具有实时、无损、快速等优点,为高效准确地获取土壤重金属含量提供了科学手段。而在利用高光谱数据反演土壤重金属含量时,微分光谱变换方法的选择对遥感反演土壤重金属含量的精度有显著影响。为明确二者关系,基于研究区采集的60个土壤样品,测定其Ni、Fe、Cr、Cu、Pb等含量以及350~2500 nm波段范围的光谱反射率。在相关系数(CC)分析法的基础上通过改进离散粒子群算法(MDBPSO)优选遥感探测土壤重金属含量的特征波段。最终以优选出的特征波段作为自变量利用随机森林(RF)算法构建了Ni、Fe、Cr、Cu、Pb等重金属含量的估测模型。在对原始反射率数据进行高斯平滑的基础上,对比分析了一阶微分(R′)、对数倒数的一阶微分(1/lgR)′、倒数的一阶微分(1/R)′、指数的一阶微分(e^(R))′四种微分光谱变换方法对土壤重金属反演精度的影响。结果表明,在CC分析法的基础上,MDBPSO算法可以有效地降低光谱数据的冗余度,提高模型的运行效率。其中R′、(1/lgR)′、(1/R)′、(e^(R))′中对Ni、Fe、Cr、Cu、Pb敏感的特征波段个数分别至少减少了154、363、135、744和889个。(1/lgR)′、R′、R′、(1/R)′、R′光谱变换方法分别应用到Ni、Fe、Cr、Cu、Pb特征波段的组合运算中,得到的估测模型的精度优于其他微分变换方法;模型检验集的决定系数分别为0.913、0.906、0.872、0.912、0.876,均方根误差分别为0.743、0.095、2.588、1.541、1.453。本研究为利用遥感数据反演土壤重金属含量微分光谱变换方法的选择提供了科学的参考,为进一步实现土壤重金属含量的大面积高精度遥感监测提供新的思路。

关键词：遥感高光谱土壤光谱变换方法重金属改进离散粒子群随机森林

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燃煤机组过热汽温宽负荷模型前馈控制

动力工程学报 2024年第1期44卷 76-83页

作者：陈祎璠曹越司风琪东南大学能源转换及过程测控教育部重点实验室南京210096

为了对燃煤机组过热汽温宽负荷运行时进行更精确地前馈控制,提出一种基于物理引导神经网络(PGNN)的预测前馈信号模型,并基于间隙度量法确定了多模型的负荷段分配。多模型间隙度量PGNN预测方法采用多模型间隙度量方法对负荷区段进行合理... 详细信息

为了对燃煤机组过热汽温宽负荷运行时进行更精确地前馈控制,提出一种基于物理引导神经网络(PGNN)的预测前馈信号模型,并基于间隙度量法确定了多模型的负荷段分配。多模型间隙度量PGNN预测方法采用多模型间隙度量方法对负荷区段进行合理划分,结合过热器机理引导的长短期记忆神经网络,可以对强耦合、大惯性的过热汽温宽负荷前馈信号进行精准预测。结果表明:在机组宽负荷运行时,随着负荷降低控制对象的非线性程度逐渐增强,需要更多的模型数量,采用多模型间隙度量PGNN前馈控制方法可以在不同工况下采用与当前工况相适应的前馈信号,有效提升过热汽温的调节精度和稳定性。

关键词：燃煤机组过热汽温前馈控制深度神经网络多模型间隙度量PGNN