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聚电解质功能化碳点添加剂的设计制备及其摩擦学性能研究

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聚电解质功能化碳点添加剂的设计制备及其摩擦学性能研究

作者：闫瑞欣成都大学

学位级别：硕士

碳点（Carbon dots,CDs）是一类新型的碳纳米材料,具有极小的尺寸（<10 nm）、丰富的表面活性基团和热稳定性等优异摩擦学特性,有望解决传统纳米材料作润滑添加剂时面临的分散稳定性差、界面嵌入不良等诸多问题。本文利用亲水性两性离... 详细信息

碳点（Carbon dots,CDs）是一类新型的碳纳米材料,具有极小的尺寸（<10 nm）、丰富的表面活性基团和热稳定性等优异摩擦学特性,有望解决传统纳米材料作润滑添加剂时面临的分散稳定性差、界面嵌入不良等诸多问题。本文利用亲水性两性离子聚电解质强化了CDs的水化能力,实现水合润滑与纳米润滑的协同作用。利用聚离子液体接枝CDs,调整CDs表面电荷密度与摩擦表面电势耦合,促进了CDs在摩擦表面的吸附,加速界面摩擦膜形成。通过上述两种聚电解质改性CDs,得到了具有优异分散稳定性和摩擦学性能的润滑添加剂,系统考察了改性后CDs在不同基础液中的摩擦学性能,并结合磨损表面分析将其优异的摩擦学性能归因于纳米碳核与聚电解质壳的协同润滑效应。具体研究结果如下:（1）以葡萄糖和不同分子量聚乙烯亚胺(PEI)为前驱体,一锅法制备了CDs-PEI。通过PEI和1,3丙烷磺酸内酯（PS）之间的开环反应合成了聚两性离子化CDs(CDs-ZPEI),两性离子基团内在水合作用使CDs-ZPEI在水中有优异的分散稳定性和润滑性。摩擦测试结果证实,CDs-ZPEI浓度为1.5 wt%时表现出最佳摩擦学性能,降低水的摩擦系数和磨损体积72.5%和66.1%。在高速（20 Hz）、重载（150 N）、启停和长时（300分钟）等严苛条件下,CDs-ZPEI分散液作润滑剂均展现出优异的磨合能力和润滑稳定性。磨痕表征显示,CDs-ZPEI润滑剂经摩擦测试后表面形成了320 nm的摩擦保护膜,在减少摩擦的同时抑制表面疲劳损伤。CDs-ZPEI优异的减摩抗磨性能可解释为纳米碳核润滑效应、水化层和摩擦保护膜的协同作用。（2）以葡萄糖和聚乙烯亚胺(PEI)为前驱体,经过季胺化反应和聚离子液体表面接枝后制备了在PEG200中具有良好分散性的CDs-PILs。在长达60天的静置观测中,CDs-PILs/PEG200分散液清澈透明,未出现团聚沉积现象。摩擦测试证明,CDs-PILs在5.0 wt%浓度下表现出最佳摩擦学性能。对PEG200的减摩抗磨性能分别提升33.7%和52.0%。此外,CDs-PILs/PEG200在高速（10 Hz）、高载（90 N）条件下依旧保持良好性能,这证实了碳核显著的承载能力。将摩擦测试时间从30分钟延长至300分钟,CDs-PILs的润滑性能依旧保持稳定,证明了其具有较长的使用寿命。在外加电场作用下,实现了电流对摩擦系数的增减可调,展现了优异的润滑潜力。磨痕表面结果分析,CDs-PILs在摩擦表面形成均匀稳定的摩擦保护膜,这是CDs-PILs具备优异润滑性能的关键。

关键词：碳点聚电解质润滑添加剂摩擦学性能

攀钢1750 m^(3)高炉冶炼钒钛矿指标优化技术应用

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中国冶金 2024年第2期34卷 96-107页

作者：黄云储满生闫瑞军攀钢集团西昌钢钒有限公司四川攀枝花617000 东北大学冶金学院辽宁沈阳110819

炼铁技术发展到目前,高炉炼铁仍然是能效利用最高的工艺之一。高炉炉况稳定对铁水的产量及质量具有重要影响。钒钛磁铁矿资源开发与综合利用是国家的重大战略。攀钢攻克了用普通高炉冶炼钒钛磁铁矿这一技术难题,建设了攀西钒钛磁铁矿资... 详细信息

炼铁技术发展到目前,高炉炼铁仍然是能效利用最高的工艺之一。高炉炉况稳定对铁水的产量及质量具有重要影响。钒钛磁铁矿资源开发与综合利用是国家的重大战略。攀钢攻克了用普通高炉冶炼钒钛磁铁矿这一技术难题,建设了攀西钒钛磁铁矿资源综合利用开发基地,逐步实现了对钒钛磁铁矿资源中铁、钒、钛元素的规模化利用。攀西地区原燃料特点为炼焦煤资源短缺,矿石有害元素含量高。由于影响高炉稳定顺行的因素繁多,高炉冶炼过程炉况波动时有发生,如何确保高炉的稳定顺行和低碳冶炼是有效利用攀西钒钛资源的重要前提。结合攀西地区资源特点和西昌钢钒1750 m^(3)高炉炉型生产实践,从送风制度、造渣制度、热制度、装料制度入手,通过理论分析、对比实际生产数据、与相近原燃料或炉型参数的高炉对标等方法,阐明了1750 m^(3)高炉冶炼钒钛矿保持炉况长期稳定的合理操作制度和特殊炉况快速恢复的技术路径及实施效果。研究结果可为钒钛磁铁矿资源高炉高效冶炼提供理论和生产实际指导。

关键词：高炉钒钛磁铁矿合理操作制度炉况稳定技术路径生产实践

中国特色国家战略科技力量:特质、要点与进路

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科学管理研究 2024年第3期42卷 2-9页

作者：闫瑞峰邱惠丽北京工业大学马克思主义学院北京100124 清华大学科学技术与社会研究中心北京100084

建设国家战略科技力量是世界主要科技大国的共性实践。中国特色国家战略科技力量建设立足世情党情国情,呈现出战略使命政治化、战略目标高度复合化、战略组织体系建制化、战略主体多元化和战略组织模式新式化等五大内生性战略特质。打... 详细信息

建设国家战略科技力量是世界主要科技大国的共性实践。中国特色国家战略科技力量建设立足世情党情国情,呈现出战略使命政治化、战略目标高度复合化、战略组织体系建制化、战略主体多元化和战略组织模式新式化等五大内生性战略特质。打造中国特色国家战略科技力量,必须在科研组织层面妥善处理存量与增量的关系,在资源配置过程中正确处理政府与市场的关系,以及在科技体制改革方面科学处理传统与未来的关系。在实践中,要加强存量与增量动态调整的一体化体系设计,形成协力攻关的创新生态;发挥市场与计划相融合的资源配置模式,形成战略性资源的网络化整合;探索数字化时代下大型研发体系的运行体制,形成多元共塑的战略性国家科技力量。

关键词：中国特色国家战略科技力量科技体制创新科学技术

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分布式训练系统及其优化算法综述

计算机学报 2024年第1期47卷 1-28页

作者：王恩东闫瑞栋郭振华赵雅倩山东海量信息技术研究院济南250101 浪潮(北京)电子信息产业有限公司北京100875 浪潮电子信息产业股份有限公司济南250101

人工智能利用各种优化技术从海量训练样本中学习关键特征或知识以提高解的质量,这对训练方法提出了更高要求.然而,传统单机训练无法满足存储与计算性能等方面的需求.因此,利用多个计算节点协同的分布式训练系统成为热点研究方向之一.本... 详细信息

人工智能利用各种优化技术从海量训练样本中学习关键特征或知识以提高解的质量,这对训练方法提出了更高要求.然而,传统单机训练无法满足存储与计算性能等方面的需求.因此,利用多个计算节点协同的分布式训练系统成为热点研究方向之一.本文首先阐述了单机训练面临的主要挑战.其次,分析了分布式训练系统亟需解决的三个关键问题.基于上述问题归纳了分布式训练系统的通用框架与四个核心组件.围绕各个组件涉及的技术,梳理了代表性研究成果.在此基础之上,总结了基于并行随机梯度下降算法的中心化与去中心化架构研究分支,并对各研究分支优化算法与应用进行综述.最后,提出了未来可能的研究方向.

关键词：分布式训练系统 (去)中心化架构中心化架构算法 (异)同步算法并行随机梯度下降收敛速率

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车联网数字证书认证体系总体规划思考

信息安全研究 2024年第2期10卷 170-176页

作者：唐明环闫瑞泽彭浩楠王聪中国工业互联网研究院北京100102

车联网是新一代网络通信技术与汽车、电子、道路交通运输等领域深度融合的新兴产业形态,通过车与车、路、人、云端等智能信息交换和共享,使汽车具备智能的环境感知能力,实现安全、高效的出行.同时,随着汽车网联化和智能化水平的不断提高... 详细信息

车联网是新一代网络通信技术与汽车、电子、道路交通运输等领域深度融合的新兴产业形态,通过车与车、路、人、云端等智能信息交换和共享,使汽车具备智能的环境感知能力,实现安全、高效的出行.同时,随着汽车网联化和智能化水平的不断提高,车联网信息安全问题也日益严峻,直接威胁公民生命财产安全,甚至威胁到公共安全.信息安全体系建设是车联网发展的基本保障,而规划车联网数字证书认证体系是解决信息安全问题的基石.分析了车联网数字证书认证体系的发展现状及存在的问题,提出了兼容证书信任列表的根CA总体规划,为车联网安全发展提供参考.

关键词：车联网认证体系信任列表根CA 兼容性

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有机肥对羊草营养生长期功能性状变化的影响

西北植物学报 2024年第2期44卷 194-204页

作者：代景忠闫瑞瑞张小英吕光萍铜仁学院农林工程与规划学院贵州铜仁554300 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 呼伦贝尔市农牧业技术推广中心内蒙古海拉尔021008 呼伦贝尔市农畜产品质量安全中心内蒙古海拉尔021008

【目的】探讨不同有机肥施用水平下羊草(Leymus chinensis)营养生长期功能性状的变化规律、响应机制及其相关性的变化,为资源环境与植物功能性状的动态研究和草地生态系统的恢复提供参考。【方法】选择中国农业科学院呼伦贝尔草原生态... 详细信息

【目的】探讨不同有机肥施用水平下羊草(Leymus chinensis)营养生长期功能性状的变化规律、响应机制及其相关性的变化,为资源环境与植物功能性状的动态研究和草地生态系统的恢复提供参考。【方法】选择中国农业科学院呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站附近割草利用超过20年未施用过肥料的固定草场作为试验场地,围封并划分若干小区,设置对照以及低、中、高4个有机肥施用水平(有效N养分用量分别为0,63,127,190 kg/hm^(2)),在羊草主要营养生长的前、中、后期采集样品,测定相关功能性状,并分别采用二次曲线方程拟合、单因素多元方差分析、Pearson相关分析和积分(逐步)回归等方法分析羊草功能性状的变化趋势、差异性、相关性及影响系数。【结果】(1)施用有机肥会使羊草叶长、叶面积、自然叶宽、展开叶宽、比叶面积、茎长、茎质量、株高由先升后降的变化趋势变为逐渐增加的趋势,同时使叶和茎干物质含量有所下降;(2)施用有机肥会改变羊草功能性状之间的相关性,增强叶面积与比叶面积、茎长与茎质量、茎长与单株质量的相关性,降低叶质量与单株质量、叶宽与株高的相关性;(3)施用有机肥会改变羊草表型性状(叶、茎、株高)对单株质量的贡献率,并随施肥水平的提高,叶、茎、株高的贡献率逐渐趋于均衡。羊草表型性状影响单株质量的大小顺序为叶性状>株高>茎性状。【结论】短期施用有机肥对羊草功能性状变化影响显著,且作用效果主要发生在羊草营养生长后期,尤其对单株质量提升效果显著;叶长、展开叶宽、叶面积、株高对羊草单株质量影响较大,其中株高是驱动羊草单株质量变化的最稳定因子;羊草功能性状之间的相关性也受施肥水平的影响,施肥在增强部分功能性状相关性的同时减弱了其他性状之间的相关性,整体存在一定的平衡。

关键词：羊草有机肥功能性状相关性驱动因子

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水利工程建设中混凝土试验检测及其质量控制

工程建设与设计 2024年第6期 209-211页

作者：闫瑞中国水利水电第八工程局有限公司长沙410000

研究了水利工程建设中混凝土试验检测及其质量控制,从原材料质量检测和成品性能试验检测两方面出发,分析了混凝土试验检测要点,同时,针对原材料质量控制、生产运输管理、现场施工管理等方面进行了阐述,以防止出现混凝土质量不达标、影... 详细信息

研究了水利工程建设中混凝土试验检测及其质量控制,从原材料质量检测和成品性能试验检测两方面出发,分析了混凝土试验检测要点,同时,针对原材料质量控制、生产运输管理、现场施工管理等方面进行了阐述,以防止出现混凝土质量不达标、影响工程使用寿命的情况,维护工程建设的综合效益。

关键词：水利工程建设混凝土试验检测质量控制混凝土施工

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现代建筑中新型建筑装饰材料的运用探讨

居舍 2024年第13期 57-59页

作者：闫瑞丰兰州新区城建工程有限公司

为解决现代建筑对材料性能、美观度和环保要求的挑战，本文对自清洁材料、智能变色材料、生态环保材料及高强度轻质材料在现代建筑中的应用进行研究，提出了这些材料在实际应用中的要点，以期为相关人员提供参考。

关键词：新型建筑装饰材料现代建筑实际运用

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外源物质对茶树抗寒性影响的研究进展

分子植物育种 2024年

作者：闫瑞瑞燕飞曲东周祎炜谢侗陕西理工大学生物科学与工程学院陕西省资源生物重点实验室陕西理工大学陕南秦巴山区生物资源综合开发协同创新中心陕西理工大学秦巴生物资源与生态环境省部共建国家重点实验室

茶是著名的世界三大饮料之一，受到全世界消费者的青睐。茶树是一种喜温暖气候条件生长的叶用植物，然而近年来气候变化引起的极端天气，特别是“倒春寒”的频繁出现，严重影响了名优茶的产量和品质，给茶农造成巨大的经济损失。外源生... 详细信息

茶是著名的世界三大饮料之一，受到全世界消费者的青睐。茶树是一种喜温暖气候条件生长的叶用植物，然而近年来气候变化引起的极端天气，特别是“倒春寒”的频繁出现，严重影响了名优茶的产量和品质，给茶农造成巨大的经济损失。外源生长调节剂作为一种植物激素，可以促进植物细胞分化、生长发育，对提高植物抗寒性有着显著效果。添加外源物质可以有效促进茶树的生长，并缓解低温伤害，且其操作简便、成本低。本研究总结了低温胁迫对茶树的损伤机理、提高茶树抗寒性措施及外源调节物质提高茶树抗寒性的研究进展，以探讨利用外源物质提高茶树抗寒能力的更多可能性。

关键词：茶树低温胁迫损伤机理外源生长调节剂