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室温和深冷轧制对纯Al再结晶{111}/{111}近奇异晶界的影响

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金属学报 2024年

作者：李振想王卫国 Gregory S Rohrer 洪丽华陈松林燕周邦新福建理工大学材料科学与工程学院福建理工大学晶界工程研究所上海大学材料研究所 department of Material Science and Engineering Carnegie Mellon University

{111}/{111}近奇异晶界比一般晶界更耐蚀，研究此类晶界的形成条件、影响因素和生成机制，设法调控此类晶界并提高其比例是改善相关铝合金晶界腐蚀性能的根本途径。为了解铝合金生成{111}/{111}近奇异晶界的本征行为，本工作选择高纯Al ... 详细信息

{111}/{111}近奇异晶界比一般晶界更耐蚀，研究此类晶界的形成条件、影响因素和生成机制，设法调控此类晶界并提高其比例是改善相关铝合金晶界腐蚀性能的根本途径。为了解铝合金生成{111}/{111}近奇异晶界的本征行为，本工作选择高纯Al (99.99%)为实验材料，首先经室温反复多向锻造和370℃再结晶退火获得晶粒尺寸均匀、平均晶粒尺寸约为20μm且晶粒取向随机分布的组织均匀化初始样品；再将初始样品分别在室温(25℃)和-196℃深冷进行厚度减缩量为80%的轧制变形，及370℃、30 min再结晶退火处理。采用EBSD和基于五参数分析的晶界界面匹配定量表征方法对两样品进行测试和分析。结果表明，经-196℃深冷轧制并再结晶的样品，其{111}/{111}近奇异晶界比例达到6.0%，相比室温轧制并再结晶的样品提升了120%。XRD、EBSD及硬度结果表明，经室温和-196℃深冷轧制的样品中均形成了较强的{011}形变织构；较比室温轧制，经-196℃深冷轧制的样品内残余压应力更大，晶粒碎化更严重、储能更高。在后续370℃退火过程中，经室温和-196℃深冷轧制的样品，其再结晶机制均以{011}取向生长为主；较比于室温轧制，经-196℃深冷轧制的样品可提供更大的晶界迁移驱动力，其样品再结晶组织的平均晶粒尺寸更大且{011}再结晶织构更强。统计结果表明，{011}取向晶粒与其他取向的晶粒毗连所形成的晶界中存在较高比例的{111}/{111}近奇异晶界；同时，为{011}取向晶粒与其相邻的且具有{011}漫散取向的晶粒间也形成较多的{111}/{111}近奇异晶界，这是导致经-196℃深冷轧制及再结晶的样品中{111}/{111}近奇异晶界比例较高的主要原因。

关键词：高纯Al 深冷轧制近奇异晶界晶界界面匹配择尤取向

界面电荷传递产生双活性位点的RuO-NiO/NF高效电催化析氢电极

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材料工程 2024年

作者：陈慧刘雪华林燕陈松王卫国福建理工大学材料科学与工程学院

为制备高性能、低成本的少贵金属电催化析氢材料，采用化学沉淀法结合热分解法制备RuO2-NiO/NF异质结构析氢电催化剂，该电极在碱性析氢反应（HER）中表现出优异的催化活性和稳定性。通过X射线粉末衍射（XRD）、傅里叶转换红外线光谱仪... 详细信息

为制备高性能、低成本的少贵金属电催化析氢材料，采用化学沉淀法结合热分解法制备RuO2-NiO/NF异质结构析氢电催化剂，该电极在碱性析氢反应（HER）中表现出优异的催化活性和稳定性。通过X射线粉末衍射（XRD）、傅里叶转换红外线光谱仪（FT-IR）、X射线光电子能谱仪（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）表征以及密度泛函理论（DFT）计算分析，证明RuO2和NiO结合产生的异质结构界面是该催化剂性能提升的核心，该界面上发生电荷转移导致双活性位点的产生，使不同种类的吸附质在不同活性位点选择性吸附，协同促进了析氢反应的各基元反应步骤，使得该催化剂在碱性析氢反应中表现优异：10 mA·cm-2电流密度下的析氢过电位仅为52 mV，Tafel斜率为47.5 mV·dec-1，100 mV下的TOF达到0.342 s-1，且在200 mA·cm-2的电流密度下、经100 h稳定性测试后仍维持稳定电势。综上所述，本工作从界面工程角度成功构筑RuO2-NiO/NF异质结构催化剂，并对其HER机理进行了探讨，为Ni基化合物异质结构催化剂的构建及在电催化领域的应用提供了新思路。

关键词：电解水析氢异质结构催化剂密度泛函理论异质结构界面工程热分解法

曲面滑坡条件下h型抗滑桩受力性状模型试验研究

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工程力学 2024年第7期41卷 134-146页

作者：李永辉张信张鼎浩王卫中郑州大学土木工程学院河南郑州450001 河南交通投资集团有限公司河南郑州450016 河南省交通规划设计研究院股份有限公司河南郑州450000

依托公路大型滑坡治理工程,设计物理模型试验装置,设置同一滑面和桩体锚固深度,进行6组h型抗滑桩室内模型试验,分析不同连梁长度及后排桩悬臂段高度(连梁高度)时桩顶位移变化规律、桩身弯矩和桩后土压力分布特征,研究曲面滑坡条件下h型... 详细信息

依托公路大型滑坡治理工程,设计物理模型试验装置,设置同一滑面和桩体锚固深度,进行6组h型抗滑桩室内模型试验,分析不同连梁长度及后排桩悬臂段高度(连梁高度)时桩顶位移变化规律、桩身弯矩和桩后土压力分布特征,研究曲面滑坡条件下h型抗滑桩受力性状及其内在机制,并给出桩后滑坡推力抛物线型分布的一般函数表达式。试验结果表明:h型抗滑桩受力过程桩顶水平位移变化表现出较为明显的三阶段特征,桩身弯矩分布呈现正、负交变现象,后排桩桩顶水平位移及桩身弯矩明显大于前排桩;降低后排桩悬臂段高度不影响桩身弯矩分布特征,但对于桩顶水平位移及桩身弯矩量值,后排桩明显减小,前排桩有所增大;增减连梁长度对前、后排桩之间荷载传递与协同受力特性影响显著,使得前、后排桩水平变形及桩身弯矩随之产生变化;连梁正、负弯矩极值均处于连梁端部,相比于连梁长度,连梁弯矩的大小及分布形态受后排桩悬臂段长度的影响更为明显;随着连梁长度的减小或后排桩悬臂段长度的增加,后排桩桩后土压力表现出抛物线型、重心偏下的抛物线型及近似梯形的分布形态。此外,给出的滑坡推力函数表达式能较好的表征其抛物线型分布特征,通过调整合力作用点参数,亦可对滑坡推力近似梯形的分布类型进行描述。

关键词：公路边坡 h型抗滑桩模型试验受力性状土压力分布

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公安院校实战化教学困境及路径

教育理论与实践 2024年第3期44卷 56-60页

作者：李丽樊卫国山西警察学院侦查系山西030401

为了适应警务实战化对公安教育的要求,公安院校开启了实战化教学改革。公安院校实战化教学存在教学内容落后于实战、教学条件对实战化教学支持不够、实战化教学方式应用效果不佳、教学团队的实战化教学能力不足、实战化学业评价体系尚... 详细信息

为了适应警务实战化对公安教育的要求,公安院校开启了实战化教学改革。公安院校实战化教学存在教学内容落后于实战、教学条件对实战化教学支持不够、实战化教学方式应用效果不佳、教学团队的实战化教学能力不足、实战化学业评价体系尚未形成等问题。提升新时期实战化警务人才培养的效能,应聚焦实战重塑教学内容,提高教学条件的实战支持度,改进实战化教学方式,提升教学团队的实战化教学能力,开发完善实战化学业评价新体系。

关键词：公安院校实战化教学教学内容教学条件教学方式教学能力学业评价

致密气油水共存条件下L360N管线钢的微生物腐蚀行为研究

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表面技术 2024年第12期53卷 135-146页

作者：王彦然孙洪亮卫国锋唐永帆郑荣军莫林郑强中国石油西南油气田分公司天然气研究院成都610213 中国石油油气和新能源分公司北京100007 中国石油西南油气田分公司川中油气矿四川遂宁629000

目的通过实验模拟L360N管线钢在致密气油水共存条件下的微生物腐蚀(MIc)行为,探究凝析油对MIc行为的影响。方法模拟6组凝析油体积占比不同的腐蚀环境,结合失重测试和电化学实验分析了凝析油对腐蚀速率的影响规律。通过最大可能计数法(MP... 详细信息

目的通过实验模拟L360N管线钢在致密气油水共存条件下的微生物腐蚀(MIc)行为,探究凝析油对MIc行为的影响。方法模拟6组凝析油体积占比不同的腐蚀环境,结合失重测试和电化学实验分析了凝析油对腐蚀速率的影响规律。通过最大可能计数法(MPN法)计数试片表面的细菌固着量。采用激光显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、光电子能谱仪(XPS)表征分析腐蚀形态和产物形貌、成分。结果凝析油溶于水中会直接影响微生物腐蚀行为。水中存在的凝析油可显著降低L360N管线钢的均匀腐蚀速率,但不同条件下浸泡的试片表面均有明显的点蚀。所有试片表面的细菌固着量都不低于10^(4)cells/cm^(2),且都有生物膜形成,主要化学成分是Fe_(2)O_(3)和FeS。另外,在高凝析油体积占比条件下,膜内的硫化物更倾向于局部沉积,使得生物膜结构更加不均匀。电化学测试表明,随着时间的延长,各条件下的电荷转移电阻(R_(ct))和腐蚀电流密度(j_(corr))都变化至相近水平,凝析油含量升高不能长期抑制膜下固着菌的代谢活性。结论L360N管线钢在不同凝析油体积占比的油水介质中均有MIc发生。其原因在于凝析油含量升高不能完全抑制生物膜的形成,还促使生物膜结构更加不均匀,为固着菌代谢提供了适宜的环境,有利于点蚀的发生。

关键词：微生物腐蚀致密气凝析油生物膜点蚀

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基于三级编码理论的高中语文非连续性文本教学策略研究

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课程教学研究 2024年第5期 40-46页

作者：王卫丽李雯山西师范大学教师教育学院

非连续性文本阅读隶属于实用类文本的范畴,目前非连续性文本阅读在高中语文实际教学中存在教学内容零散、目标浅层、方式单一,思维延展度不够等问题,三级编码理论为教师审视非连续性文本教学提供了全新的视角。本文基于三级编码理论,提... 详细信息

非连续性文本阅读隶属于实用类文本的范畴,目前非连续性文本阅读在高中语文实际教学中存在教学内容零散、目标浅层、方式单一,思维延展度不够等问题,三级编码理论为教师审视非连续性文本教学提供了全新的视角。本文基于三级编码理论,提出了非连续性文本教学在明确教学主题内容、拓宽教学方式方法、思维融通突破整合方面的策略,试图提升非连续性文本教学的水平,为学生阅读素养的全面发展奠定基础,以更好地促进高中语文非连续性文本教学的改革与发展。

关键词：三级编码理论非连续性文本高中语文教学

热循环处理对(Gd_(0.9)Yb_(0.1))_(2)Zr_(2)O_(7)/Yb_(2)O_(3)稳定ZrO_(2)热障涂层力学性能的影响

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硅酸盐学报 2024年第7期52卷 2329-2340页

作者：何永香范习之迟光芳张伟左劲旅李沙杨波毛卫国长沙理工大学材料科学与工程学院长沙410114 高端装备先进涂层技术湖南省重点实验室长沙410114 湖南博云新材料股份有限公司长沙410205

新型掺杂改性的锆酸钆涂层材料有望成为下一代航空发动机热端部件的关键防热材料。采用大气等离子喷涂工艺,在Inconel 600基底上制备了(Gd_(0.9)Yb_(0.1))_(2)Zr_(2)O_(7)/Y_(2)O_(3)稳定ZrO_(2)(GYbZ/8YSZ)热障涂层,在1100℃完成了100... 详细信息

新型掺杂改性的锆酸钆涂层材料有望成为下一代航空发动机热端部件的关键防热材料。采用大气等离子喷涂工艺,在Inconel 600基底上制备了(Gd_(0.9)Yb_(0.1))_(2)Zr_(2)O_(7)/Y_(2)O_(3)稳定ZrO_(2)(GYbZ/8YSZ)热障涂层,在1100℃完成了100次热循环处理,系统分析了涂层成分、微观结构和力学性能的演变。结果表明,在喷涂前后和后期的热循环处理过程中,GYbZ材料结构稳定;在涂层界面产生了热生长氧化层,其逐渐增厚至20μm;在50次热循环后,涂层弹性模量与硬度分别达到最大值182.01 GPa和9.13 GPa;高温原位压痕测试表明,在700℃后,GYbZ涂层表面高温硬度基本趋于稳定。经过不同次数热循环处理后,涂层残余应力变化范围为–41.02~–123.67 MPa,断裂韧性范围为0.93~2.02 MPa·m^(1/2)。系统地讨论了高温长时间热处理过程中GYbZ/8YSZ体系微观结构演变与力学性能的关联,为后续可靠性预测提供了重要的实验依据。

关键词：热障涂层氧化镱掺杂锆酸钆高温硬度断裂韧性残余应力

热处理对羰基铁基吸波涂层微观结构和力学性能的影响

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材料导报 2024年第1期38卷 148-153页

作者：邓妍洪森曹湘杰蒋曜年戴翠英毛卫国张有为刘平桂湘潭大学材料科学与工程学院湖南湘潭411105 长沙理工大学材料科学与工程学院长沙410014 中国航发北京航空材料研究院隐身与涂料所北京100095

在服役温度范围内研究羰基铁复合吸波涂层材料微观结构和性能演变对揭示其断裂失效机理和优化工艺参数具有十分重要的意义。采用空气喷涂法制备了羰基铁/聚硅氮烷吸波涂层,并在550℃下进行不同时间的热处理,分析热处理前后涂层的红外吸... 详细信息

在服役温度范围内研究羰基铁复合吸波涂层材料微观结构和性能演变对揭示其断裂失效机理和优化工艺参数具有十分重要的意义。采用空气喷涂法制备了羰基铁/聚硅氮烷吸波涂层,并在550℃下进行不同时间的热处理,分析热处理前后涂层的红外吸收性质、物相组成、微观形貌、硬度变化;采用万能试验机测试了热处理前后吸波涂层的结合性能。结果表明,由于热处理时间的延长,在高温和氧气影响下羰基铁热解产生以α-Fe_(2)O_(3)为主要物相的纳米花结构;在550℃热处理80 h后,涂层的平均结合强度达到最高值(11.88±1.10) MPa;热处理400 h后,涂层的平均维氏硬度达到最高值104.56HV±22.97HV。

关键词：羰基铁粉吸波涂层花状结构硬度结合强度

超长时间热处理后镍-石墨封严涂层力学性能演变特性分析

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材料导报 2024年第11期38卷 205-208页

作者：洪森刘九军汪云程吕亮廖桓毅罗屹峰罗张吉蒋耀年毛卫国湘潭大学材料科学与工程学院湖南湘潭411105 中国航发南方工业有限公司湖南株洲412000 长沙理工大学材料科学与工程学院长沙410014

预测超长服役时间后镍-石墨封严涂层的可靠性对合理维护涂层和提升航空发动机工作效率具有重要意义。首先采用热喷涂技术制备了镍-石墨涂层样品,研究了在200℃、300℃和400℃下分别热处理400 h、800 h、1 200 h、1 600 h、2 000 h后镍-... 详细信息

预测超长服役时间后镍-石墨封严涂层的可靠性对合理维护涂层和提升航空发动机工作效率具有重要意义。首先采用热喷涂技术制备了镍-石墨涂层样品,研究了在200℃、300℃和400℃下分别热处理400 h、800 h、1 200 h、1 600 h、2 000 h后镍-石墨涂层的微观结构及力学性能演变。研究表明:热处理时间及温度对涂层的性能有很大的影响。随着热处理时间的延长,涂层的硬度呈现先增大后减小的趋势。在400℃热处理2 000 h后,涂层的表面和截面硬度达到最小值,分别为0.46 GPa和0.63 GPa。涂层的内聚强度随热处理时间的延长先降低后略有增加再降低,400℃下热处理2 000 h后达到最小值0.43 MPa。镍和石墨发生氧化、晶粒生长、残余应力释放是导致在热处理过程中镍-石墨涂层力学性能发生变化的主要原因。

关键词：镍-石墨封严涂层热处理力学性能超长时间