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Ni-M系高熵合金含能结构材料设计与力学性能

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Ni-M系高熵合金含能结构材料设计与力学性能

作者：魏祥赛大连理工大学

学位级别：硕士

随着现代导弹技术和装甲武器的飞速发展,现有的破甲材料已经难以满足远程高效毁伤的战术需求,因此亟需开发新型含能结构材料。含能结构材料作为一种“结构-能量一体化”的新型材料,可以通过“破片倾彻”和“二次释能”达到对目标的高效... 详细信息

随着现代导弹技术和装甲武器的飞速发展,现有的破甲材料已经难以满足远程高效毁伤的战术需求,因此亟需开发新型含能结构材料。含能结构材料作为一种“结构-能量一体化”的新型材料,可以通过“破片倾彻”和“二次释能”达到对目标的高效毁伤。而现有的含能结构材料体系普遍存在力学强度不足的问题,无法满足结构件在生产加工过程中复杂的外力要求。高熵合金打破了传统的合金设计理念并展现出优异的性能优势,在含能结构材料毁伤领域具有极大的应用潜力。因此,本文主要研究开发兼具高毁伤特性和力学强度的高熵合金含能结构材料。本文通过非自耗真空电弧炉设计并制备了NiTiZr、NiTiZrNbTaMoW、NiTiZrNbTaMoW三个高熵合金含能结构材料合金体系;并采用XRD、SEM、EPMA等方法表征分析了合金的微观组织及断口形貌;采用万能试验机和分离式霍普金森压杆研究了Nix W5系高熵合金在不同应变率下的力学性能;拟合了Nix W5系高熵合金动态本构方程;从宏观层面对高熵合金含能结构材料进行了服役条件预测。得到结果如下:(1)采用伪二元法设计的NiTiZr高活性合金晶体结构由FCC+Unknown相组成。虽然合金燃烧焓值较高,但室温压缩下呈脆性,抗压强度不足1200 MPa。(2)随着Ni元素含量的增加,NiTiZrNbTaMoW合金晶体结构由BCC1+BCC2+NiZr+Unknown向BCC1+BCC2+FCC+NiZr+Unknown转变。Ni27W11高熵合金具有优异的强塑性匹配,其压缩屈服强度为1229 MPa,抗压强度高达2400MPa,延伸率为20.6%。合金硬度随Ni元素含量的增加先升高后降低,Ni15W11合金硬度达到最大值613 HV。Nix W11系高熵合金压缩断口均有解理台阶形成的河流状花样,断裂模式为解理断裂。其中Ni30W11高熵合金断口有少量韧窝存在,断裂模式为准解理断裂。(3)随着Ni元素含量的增加,NiTiZrNbTaMoW合金晶体结构由BCC1+BCC2+NiZr+Unknown向BCC1+BCC2+FCC+NiZr+Unknown转变。Ni20W5高熵合金拥有最高的1653 MPa压缩屈服强度。Ni32W5高熵合金展示出最优的强塑性匹配,其压缩屈服强度为987 MPa,抗压强度为2645 MPa,延伸率接近30%。维氏硬度值也先升高后降低,Ni20W5高熵合金维氏硬度达到最大值592 HV。除Ni35W5高熵合金外压缩断口均有解理台阶形成的河流状花样,出现少量的微裂纹和第二相颗粒,断裂模式为解理断裂。其中Ni32W5高熵合金断裂模式为准解理断裂,Ni35W5高熵合金为韧性断裂。(4)在冲击载荷的作用下,室温铸态Nix W5系高熵合金的强度与准静态相比均下降。随着添加组元Ni元素含量的增加,Ni5W5、Ni10W5、Ni15W5、Ni25W5等合金的延伸率提高,Ni20W5、Ni32W5、Ni35W5等合金的延伸率下降。Ni5W5、Ni10W5、Ni15W5、Ni20W5、Ni25W5等合金动态断裂模式均为解理断裂,Ni20W5、Ni25W5合金动态断口处出现了裂纹和熔化痕迹,展现出良好的释能效果。Ni32W5、Ni35W5合金断口处出现了裂纹和熔化痕迹,断裂模式为准解理断裂。在冲击载荷的作用下,合金的弹性模量和损伤变量成反比。Ni20W5高熵合金综合了高燃烧焓值、高密度、高硬度等优点具有成为高熵合金含能结构材料的潜力。

关键词：含能结构材料高熵合金成分设计力学性能毁伤特性

新型Ni_(x)Ti_(24)Zr_(12)Nb_(10)Ta_(12)Mo_(5)W_(5)高熵合金含能结构材料的组织及力学性能

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特种铸造及有色合金 2023年第2期43卷 220-225页

作者：魏祥赛许鼎锋卢一平曹志强王同敏李廷举大连理工大学材料科学与工程学院辽宁省高熵合金材料工程研究中心

设计并使用真空电弧炉制备了Ni_(x)Ti_(24)Zr_(12)Nb_(10)Ta_(12)Mo_(5)W_(5)(x=5, 10, 15, 20, 32, 35)高熵合金含能结构材料。采用XRD、EPMA、万能试验机等手段研究了不同Ni含量下合金的相组成、微观组织及力学性能。结果表明,随着Ni... 详细信息

设计并使用真空电弧炉制备了Ni_(x)Ti_(24)Zr_(12)Nb_(10)Ta_(12)Mo_(5)W_(5)(x=5, 10, 15, 20, 32, 35)高熵合金含能结构材料。采用XRD、EPMA、万能试验机等手段研究了不同Ni含量下合金的相组成、微观组织及力学性能。结果表明,随着Ni含量增加,合金的微观组织由BCC1+BCC2+Ni_(10)Zr_(7)+Unknown四相结构转变为BCC1+BCC2+Ni_(10)Zr_(7)+Unknown+FCC五相结构;当x=20时合金呈现出最佳的强塑性匹配,屈服强度为1 653 MPa,压缩伸长率约为19%;随着Ni含量增加,合金硬度先升高后降低,当x=20时合金硬度(HV)达到最大值为592。

关键词：高熵合金微观结构力学性能硬度

750℃环境温度下制备镍基合金激光熔覆层的力学性能研究

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科技创新导报 2016年第35期13卷 74-75页

作者：冯鑫魏祥赛肖安永王广兰丁悦婕赵伟南京工程学院材料工程学院江苏南京211167

该文研究了在750℃环境温度下制备Inconel 718镍基合金激光熔覆层的力学性能。通过纳米划痕实验,研究激光熔覆层的表面摩擦系数和耐磨性;通过纳米压痕实验,研究激光熔覆层的纳米硬度分布状态。结果表明,750℃环境温度对镍基合金熔覆层... 详细信息

该文研究了在750℃环境温度下制备Inconel 718镍基合金激光熔覆层的力学性能。通过纳米划痕实验,研究激光熔覆层的表面摩擦系数和耐磨性;通过纳米压痕实验,研究激光熔覆层的纳米硬度分布状态。结果表明,750℃环境温度对镍基合金熔覆层耐磨性和硬度的提高有着明显的促进作用。这可能是由于750℃环境温度使镍基合金熔覆层发生再结晶行为,合金组织由沉积态的初始柱状晶转化为等轴晶,Laves相完全固溶,针状δ相以及γ"强化相分别在晶界处以及γ基体上大量弥散析出。

关键词：激光熔覆力学性能纳米压痕

环境温度对钛合金表面激光熔覆改性的影响研究

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甘肃科技纵横 2018年第9期47卷 28-30页

作者：王广兰魏祥赛肖安永袁广燕赵海斌赵伟南京工程学院材料工程学院江苏南京211167

为提升钛合金工件表面的硬度和耐磨损性能,改善其在行业应用中的不足,以Ni60粉末为熔覆材料,采用激光熔覆技术,对Ti6Al4V钛合金板材进行表面加工处理。分别在200℃、300℃、400℃的环境温度下制备Ni60熔覆层试验样品,通过显微硬度测试... 详细信息

为提升钛合金工件表面的硬度和耐磨损性能,改善其在行业应用中的不足,以Ni60粉末为熔覆材料,采用激光熔覆技术,对Ti6Al4V钛合金板材进行表面加工处理。分别在200℃、300℃、400℃的环境温度下制备Ni60熔覆层试验样品,通过显微硬度测试与摩擦磨损实验,分析了不同样品的硬度分布与耐磨损性能。结果表明:制备的Ni60熔覆层与基体之间具有良好的冶金结合,大幅提高了Ti6Al4V钛合金板材表面的显微硬度,并显著改善了其耐磨性;此外,在研究温度区间内,熔覆层的硬度与耐磨性随环境温度的升高而不断提升。

关键词：钛合金硬度耐磨性

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“隐”之道——陈树人的“抄景”纪游

美术 2024年第9期 64-73页

作者：魏祥奇中国美术馆

1927年,陈树人生活的重心从政治转向艺文,开始整理和陆续出版画集、诗集,以明心志。在绘画实践上,由先前带有强烈象征性和隐喻性意味的创作,转而专注于讴歌自然美的新绘画。及至40年代,游览了西湖、庐山、桂林、峨眉、三峡、嘉陵、剑门... 详细信息

1927年,陈树人生活的重心从政治转向艺文,开始整理和陆续出版画集、诗集,以明心志。在绘画实践上,由先前带有强烈象征性和隐喻性意味的创作,转而专注于讴歌自然美的新绘画。及至40年代,游览了西湖、庐山、桂林、峨眉、三峡、嘉陵、剑门等名胜,并题以“抄景”纪游,建构了清峭的绘画语言风格,表现了寄情山林的逸致,进而彰显了隽朗的艺术“人格”与“国魂”。其视旅游为清游,多与家人友人同行,是“散得百千忧”的乐事,与同时代美术家旅行写生表现出的国家、民族、边疆意识迥然有异。纵览其纪游诗文和绘画,可见在传统与现代交汇的历史语境下,一位倡导文化革新者在介入与超脱之间的微妙心迹。

关键词：陈树人艺术革命抄景旅行纪游画

基于局部信息编码特征金字塔的轻量多类目标计数网络

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山西大学学报(自然科学版) 2024年

作者：魏祥一张莉苏州大学计算机科学与技术学院

针对现有目标计数算法抗背景杂波能力差以及对高度遮挡、尺度变化大的目标计数准确率低的问题，提出一种基于局部信息编码特征金字塔的多类目标计数网络模型。所提算法利用卷积神经网络中特征图的冗余性来搭建轻量级的骨干网络，同时添... 详细信息

针对现有目标计数算法抗背景杂波能力差以及对高度遮挡、尺度变化大的目标计数准确率低的问题，提出一种基于局部信息编码特征金字塔的多类目标计数网络模型。所提算法利用卷积神经网络中特征图的冗余性来搭建轻量级的骨干网络，同时添加带有局部信息编码机制的特征金字塔模块学习目标的局部特征，最后使用卷积层组成的回归头和分类头分别进行目标的数量预测和位置预测。为实现多类目标计数任务，将已有人群计数数据集ShanghaiTech和车辆计数数据集CAPRK的训练集混合并对之训练；为与已有方法进行对比，分别在这两类目标数据集的测试集上进行测试，并以平均绝对误差和均方误差作为计数评价指标。实验结果证明所提出算法能进行多类目标计数且在目标计数上的表现优于其他方法。

关键词：多类目标计数局部特征编码卷积神经网络轻量级骨干网络

Volk:从黑格尔的政治客体到青年马克思的政治主体——德国近现代政治转型的一个思想节点

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江海学刊 2024年第5期 85-93页

作者：王兴赛中山大学马克思主义哲学与中国现代化研究所暨哲学系中山大学实践哲学研究中心

西方近现代政治转型包括近代的实体革命和现代的主体革命两个步骤,前者指民族取代上帝成为政治正当性的来源,亦即组成国家的民族成了政治实体;后者指人民取代君主成为政治权力的掌握者,即政治主体。德文“Volk”包含“民族”和“人民”... 详细信息

西方近现代政治转型包括近代的实体革命和现代的主体革命两个步骤,前者指民族取代上帝成为政治正当性的来源,亦即组成国家的民族成了政治实体;后者指人民取代君主成为政治权力的掌握者,即政治主体。德文“Volk”包含“民族”和“人民”双重含义,在黑格尔和青年马克思的用法分歧中展示出了两人思想体系的一种辩证关系。黑格尔把民族意义上的Volk确立为政治实体,而把君主确立为政治主体,把人民意义上的Volk确立为社会主体兼政治客体。青年马克思更进一步,他废黜了君主的政治主体地位,将人民意义上的Volk提升为政治主体,实现了作为国家的民族和作为市民社会的人民的统一,亦即实现了Volk作为政治实体、社会主体和政治主体的统一。这既是德国近现代政治转型的一个重要思想节点,也是马克思人民思想的起点。

关键词： Volk 政治实体政治主体政治客体社会主体

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非核糖体肽合成酶体系设计和改造研究进展

食品与发酵工业 2024年第8期50卷 315-324,I0013,I0014页

作者：黄婷温赛北京工商大学轻工科学与技术学院北京100048

自然界中,微生物合成肽类化合物一般通过核糖体途径合成核糖体肽,而非核糖体肽(nonribosomal peptide,NP)是一类不通过核糖体途径、由非核糖体肽合成酶(nonribosomal peptide synthetase,NRPS)催化合成的肽类化合物。非核糖体肽合成酶... 详细信息

自然界中,微生物合成肽类化合物一般通过核糖体途径合成核糖体肽,而非核糖体肽(nonribosomal peptide,NP)是一类不通过核糖体途径、由非核糖体肽合成酶(nonribosomal peptide synthetase,NRPS)催化合成的肽类化合物。非核糖体肽合成酶是一种模块化、线性化组装的酶,以类似流水装配线的方式发挥作用。它们产生的次生代谢物多肽通常具有非常复杂的结构,其中有许多是具有重要药理意义的天然产物。NRPS的模块化性质导致其可以通过模块重组实现产物多样化,基于这个发现,科学家们对其进行了深入研究,以期通过人为改造和重构等方式产生更多更有价值的产物。该文集中介绍近年来通过NRPS人工改造和重组等方式生产多肽的研究,为未来发现和生产新的生物活性化合物提供思路。

关键词：非核糖体肽合成酶腺苷化结构域非核糖体肽合成酶改造缩合结构域模块化结构

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亚纳米石墨烯片的可控制备

科学通报 2024年第27期69卷 4002-4004页

作者：补赛玉林立北京大学材料科学与工程学院北京100871

以石墨烯、过渡金属硫化物等为代表的二维层状材料,因其独特的结构和优异性能,受到广泛关注,推动了材料领域的深入发展.对层状材料的尺寸和维度进行工程设计是赋予其新特性,并拓展其应用领域的关键.以石墨烯量子点为例,其独特的量子限... 详细信息

以石墨烯、过渡金属硫化物等为代表的二维层状材料,因其独特的结构和优异性能,受到广泛关注,推动了材料领域的深入发展.对层状材料的尺寸和维度进行工程设计是赋予其新特性,并拓展其应用领域的关键.以石墨烯量子点为例,其独特的量子限域效应和边缘效应等,使其具有与大尺寸石墨烯薄膜截然不同的光学与电学性能,在非线性光学、太阳能电池和电催化等领域中具有广泛的应用前景.

关键词：过渡金属硫化物纳米石墨烯片量子限域效应石墨烯薄膜石墨烯量子点非线性光学太阳能电池层状材料