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Detection of Oscillations in Process Control Loops From visual Image Space Using Deep Convolutional Networks

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IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica 2024年第4期11卷 982-995页

作者： Tao Wang Qiming Chen Xun lang Lei Xie Peng Li Hongye Su the Department of Electronic Engineering the School of InformationYunnan UniversityKunming 650091China DAMO Academy Alibaba GroupHangzhou 311100China the State Key Laboratory of Industrial Control Technology Institute of Cyber-Systems and ControlZhejiang UniversityHangzhou 310027China

Oscillation detection has been a hot research topic in industries due to the high incidence of oscillation loops and their negative impact on plant *** numerous automatic detection techniques have been proposed,most of them can only address part of the practical *** oscillation is heuristically defined as a visually apparent periodic ***,manual visual inspection is labor-intensive and prone to missed *** neural networks(CNNs),inspired by animal visual systems,have been raised with powerful feature extraction *** this work,an exploration of the typical CNN models for visual oscillation detection is ***,we tested MobileNet-v1,ShuffleNet-v2,Efficient Net-B0,and GhostNet models,and found that such a visual framework is well-suited for oscillation *** feasibility and validity of this framework are verified utilizing extensive numerical and industrial *** with state-of-theart oscillation detectors,the suggested framework is more straightforward and more robust to noise and *** addition,this framework generalizes well and is capable of handling features that are not present in the training data,such as multiple oscillations and outliers.

关键词： Convolutional neural networks(CNNs) deep learning image processing oscillation detection process industries

Dealloyed TiCuMn efficiently catalyze the NO reduction and Zn-NO batteries

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Frontiers of Chemical Science and Engineering 2024年第9期18卷 51-59页

作者： lang Zhang Tong Hou Weijia Liu Yeyu Wu Tianran Wei Junyang Ding Qian Liu Jun Luo Xijun Liu State Key Laboratory of Featured Metal Materials and Life-Cycle Safety for Composite Structures MOE Key Laboratory of New Processing Technology for Nonferrous Metals and MaterialsSchool of ResourcesEnvironment and MaterialsGuangxi UniversityNanning 530004China Education Department of Guangxi Zhuang Autonomous Region Key Laboratory of Applied Analytical ChemistryGuangxi Collaborative Innovation Center for Chemistry and Engineering of Forest ProductsGuangxi Key Laboratory of Chemistry and Engineering of Forest ProductsKey Laboratory of Chemistry and Engineering of Forest ProductsState Ethnic Affairs CommissionSchool of Chemistry and Chemical EngineeringGuangxi Minzu UniversityNanning 530006China Institute for New Energy Materials&Low-Carbon Technologies School of Materials Science and EngineeringTianjin University of TechnologyTianjin 300384China Institute for Advanced Study Chengdu UniversityChengdu 610106China ShenSi Lab Shenzhen Institute for Advanced StudyUniversity of Electronic Science and Technology of ChinaShenzhen 518110China

Electrocatalytic NO reduction reaction offers a sustainable route to achieving environmental protection and NH3 production targets as *** this work,a class of dealloyed Ti_(60)Cu_(33)Mn_(7)ribbons with enough nanoparticles for the high-efficient NO reduction reaction to NH_(3)is fabricated,reaching an excellent Faradaic efficiency of 93.2%at–0.5 v vs reversible hydrogen electrode and a high NH3 synthesis rate of 717.4μmol·h^(-1)·mgcat.-1 at–0.6 v vs reversible hydrogen *** formed nanoparticles on the surface of the catalyst could facilitate the exposure of active sites and the transportation of various reactive ions and ***,the Mn content in the TiCuMn ribbons modulates the chemical and physical properties of its surface,such as modifying the electronic structure of the Cu species,optimizing the adsorption energy of N^(*)atoms,decreasing the strength of the NO adsorption,and eliminating the thermodynamic energy barrier,thus improving the NO reduction reaction catalytic ***,a Zn-NO battery was fabricated using the catalyst and Zn plates,generating an NH3 yield of 129.1µmol·h^(-1)·cm^(-2)while offering a peak power density of 1.45 mW·cm^(-2).

关键词： nitric oxide reduction NH3 electrosynthesis TiCuMn alloy Mn modulation Zn-NO battery

Supramolecular phenolic network-engineered C-CeO_(2) nanofibers for simultaneous determination of isoniazid and hydrazine in biological fluids

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Chinese Chemical Letters 2024年第6期35卷 496-501页

作者： Gang lang Jing Feng Bo Feng Junlan Hu Zhiling Ran Zhiting Zhou Zhenju Jiang Yunxiang He Junling Guo School of Science Xihua UniversityChengdu 610039China BMI Center for Biomass Materials and Nanointerfaces College of Biomass Science and EngineeringSichuan UniversityChengdu 610065China Southwest Computer Co. Ltd.Chongqing 400060China Bioproducts Institute Department of Chemical and Biological EngineeringThe University of British ColumbiaVancouver V6T 1Z4Canada State Key Laboratory of Polymer Materials Engineering Sichuan UniversityChengdu 610065China National Engineering Laboratory for Clean Technology of Leather Manufacture Sichuan University Chengdu 610065China

Electrochemical sensing provides a powerful technological means for the therapeutic drug monitoring of drug-resistant tuberculosis but requires a functionalized electrode to capture the analytes and catalyze their redox ***,we construct a nickel-tannic acid supramolecular network(Ni-TA)on the surface of electrospun-derived C-CeO_(2) nanofiber for the sensitive and simultaneous detection of isoniazid(INZ)and hydrazine(HYD).Mechanistic investigations demonstrate that Ni-TA is electronegative and hydrophilic,thus facilitating an efficient mass and electron ***-TA/C-CeO_(2) has higher adsorption rate constants(0.091 g mg^(-1)h^(-1)for INZ,and 0.062 g mg^(-1)h^(-1)for HYD)than native C-CeO_(2)(0.075 g mg^(-1)h^(-1)for INZ,and 0.047 g mg^(-1)h^(-1)for HYD).Moreover,Ni-TA/C-CeO_(2)(56Ω)has lower charge transfer resistances than C-CeO_(2)(417Ω).Ni-TA/C-CeO_(2) performs low detection limits and wide linearity ranges for INZ(0.012μmol/L and 0.1-400μmol/L,respectively)and HYD(0.008μmol/L and 0.015-1420μmol/L,respectively),coupled with high selectivity,cycle stability and *** research demonstrated the promising applications of Ni-TA/C-CeO_(2) by analyzing human-collected plasma and urine samples.

关键词： Electrochemical detection Therapeutic drug monitoring Isoniazid Hydrazine Tuberculosis

基于晶体塑性有限元法的316LN不锈钢单轴力学行为

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东北大学学报（自然科学版） 2024年第6期45卷 843-849页

作者：陈小辉陈天祥朱琳郎朗东北大学秦皇岛分校控制工程学院河北秦皇岛066004

为了更准确描述316LN不锈钢单轴力学行为,在率相关晶体塑性理论框架下,以Ahmadzadeh-varvani(A-v)随动硬化准则为基础,构建了多晶循环塑性本构模型.通过程序UMAT将其移植到有限元软件ABAQUS中,并通过voronoi图建立二维多晶有限元模型;... 详细信息

为了更准确描述316LN不锈钢单轴力学行为,在率相关晶体塑性理论框架下,以Ahmadzadeh-varvani(A-v)随动硬化准则为基础,构建了多晶循环塑性本构模型.通过程序UMAT将其移植到有限元软件ABAQUS中,并通过voronoi图建立二维多晶有限元模型;分别模拟了不同加载率、应变循环和非对称应力循环条件下316LN不锈钢的变形行为.对比模拟结果与实验数据可知:单轴拉伸条件下,两者的应力误差在±0.9%附近波动,最大应力误差仅为1.9%;应变循环条件下,两者的最大应力误差出现在第5圈,拉伸和压缩阶段应力误差分别为11.4%和12.2%,循环稳定后,拉伸和压缩阶段应力误差分别为7.4%和7.9%;应力循环条件下,两者的误差主要体现在滞环宽度上,模拟的滞环面积相对较窄,但滞环演化趋势误差较小.

关键词：晶体塑性理论 A-v随动硬化准则饱和硬化准则 voronoi图棘轮效应

高粗糙度NiCrB打底层对陶瓷颗粒增强聚合物基复合涂层性能的影响

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表面技术 2024年第5期53卷 205-213页

作者：郎梼刘刚何伟焕李勇刘加将四川华能康定水电有限责任公司成都610041 西安热工研究院有限公司西安710054

目的提高水电装备过流部件表面聚合物基复合抗空蚀涂层与碳钢基材的结合强度,解决因聚合物涂层局部分层,使得水进入聚合物涂层与碳钢界面,引起碳钢快速氧化膨胀,导致涂层快速剥落的难题。方法采用电弧喷涂技术在碳钢基材表面制备NiCrB... 详细信息

目的提高水电装备过流部件表面聚合物基复合抗空蚀涂层与碳钢基材的结合强度,解决因聚合物涂层局部分层,使得水进入聚合物涂层与碳钢界面,引起碳钢快速氧化膨胀,导致涂层快速剥落的难题。方法采用电弧喷涂技术在碳钢基材表面制备NiCrB高粗糙度耐腐蚀打底层,然后在其上涂覆聚氨酯基复合涂层。通过激光共聚焦显微镜、扫描电镜,以及结合强度测试、电化学测试和中性盐雾测试,分别表征打底层的表面形貌、致密度,并评价打底层对聚氨酯基复合结合强度和防腐蚀性能的影响。结果通过调控参数,在NiCrB打底层表面形成由熔滴气化后沉积形成的规则排布凸起颗粒,涂层的表面粗糙度相较于常规热喷涂涂层得到显著提高,在Ra 10.95~37.24μm内可有效调控,且涂层的孔隙率均低于1.5%。添加高粗糙度致密NiCrB打底层后,聚氨酯基复合涂层的结合强度由13.6 MPa升至30.5 MPa。在基体添加NiCrB打底层后,其开路电位由−0.73 v升至−0.54 v,腐蚀电位(***)由−0.76 v升至−0.58 v,电荷转移电阻由1729Ω·cm^(2)升至8425Ω·cm^(2)。在上层聚合物涂层破损的情况下,带有NiCrB打底层的样品在接受300 h中性盐雾测试后无明显锈点,相较于无打底层样品,其盐雾腐蚀寿命提高了11倍以上。结论通过电弧喷涂NiCrB打底层可以在较大范围内实现表面粗糙度的调控,打底层的高粗糙度显著提升了聚合物基复合涂层的结合强度,打底层优异的耐腐蚀性能显著提升了聚合物基复合涂层的长效耐腐蚀性能,保障了水力过流部件的长效服役。

关键词：镍基打底层电弧喷涂高粗糙度高结合强度耐腐蚀性能

v-vo-Co_(3)O_(4)催化剂的制备及其析氧性能的研究

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煤炭转化 2024年第2期47卷 98-108页

作者：郝根彦田露郎学磊钟达忠赵强山西工学院山西朔州036000 太原理工大学化学工程与技术学院太原030024 山西省气体能源高效清洁利用重点实验室太原030024

阳极的析氧反应(OER)是限制电解水制氢的主要因素,传统的OER电催化剂由于活性低、稳定性差等缺点无法实现大规模使用。过渡金属氧化物Co_(3)O_(4)是一种很有前景的OER催化剂,但较弱的导电性仍然制约着其电催化性能。通过对Co_(3)O_(4)... 详细信息

阳极的析氧反应(OER)是限制电解水制氢的主要因素,传统的OER电催化剂由于活性低、稳定性差等缺点无法实现大规模使用。过渡金属氧化物Co_(3)O_(4)是一种很有前景的OER催化剂,但较弱的导电性仍然制约着其电催化性能。通过对Co_(3)O_(4)进行改性以增强电催化活性及稳定性,分别在NaBH4和vCl_(3)水溶液中两步浸泡法合成了富氧空位、v掺杂的Co_(3)O_(4)催化剂。利用XRD、SEM、EDS、TEM、HRTEM、SAED、拉曼光谱、XPS等手段对催化剂的相纯度、晶体结构、微观形貌、含有的官能团及化学键等性质进行测试和分析,并对催化剂进行电化学性能测试。结果表明:氧空位的引入使晶格间距有所增大,v成功掺杂到了vo-Co_(3)O_(4)/NF(vo指氧空位)结构中;氧空位和v掺杂协同提高了Co_(3)O_(4)/NF的OER性能。在1 mol/L KOH中,v-vo-Co_(3)O_(4)/NF仅需253 mv/270 mv的过电位就能驱动50(mA·cm^(-2))/100(mA·cm^(-2))的电流密度,Tafel斜率为71.5 mv/dec,并具有100 h的稳定性。其性能的提升主要归因于v掺杂及氧空位的引入对Co_(3)O_(4)电子构型的调控,低结晶度的表面暴露了更多活性位点,以及亲水性的增强有利于OER过程中反应中间体的吸附和解吸。

关键词：析氧反应(OER) 掺杂氧空位 Co_(3)O_(4) 电解水

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Zn、Si掺杂GaAs纳米线的发光性能

红外与激光工程 2024年第7期53卷 234-241页

作者：郎天宇王海珠于海鑫王登魁马晓辉长春理工大学重庆研究院重庆401135 长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室吉林长春130022

为探明掺杂对硅基GaAs纳米线发光性能的影响机理,采用金属有机物化学气相沉积(MOCvD)技术,以气-液-固(vLS)生长机制为基础,在硅基上实现了Zn和Si掺杂的GaAs纳米线制备。通过变温、变功率光致发光(PL)等表征手段发现,未掺杂与Si掺杂GaAs... 详细信息

为探明掺杂对硅基GaAs纳米线发光性能的影响机理,采用金属有机物化学气相沉积(MOCvD)技术,以气-液-固(vLS)生长机制为基础,在硅基上实现了Zn和Si掺杂的GaAs纳米线制备。通过变温、变功率光致发光(PL)等表征手段发现,未掺杂与Si掺杂GaAs纳米线具有更优异的发光质量,带隙随温度的变化规律符合varshni公式,发光来源为自由激子复合(α>1)。而Zn掺杂纳米线的发光峰出现极大展宽,发光来源为缺陷或杂质相关跃迁(α<1),峰位随激发功率的变化规律与P^(1/3)成正比。结合透射电子显微镜(TEM)测试结果进一步表明,Zn掺杂纳米线中出现了纤锌矿/闪锌矿(WZ/ZB)混合结构,是导致GaAs纳米线发光质量变差的主要原因。

关键词：材料发光性能金属有机物化学气相沉积掺杂GaAs纳米线

钛合金表面超疏水膜的制备及其耐蚀性与机械稳定性

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电镀与精饰 2024年第2期46卷 44-51页

作者：赵明欣赵旭郎小尘内蒙古交通职业技术学院汽车工程系内蒙古赤峰024005 沈阳农业大学工程学院辽宁沈阳110866 国家能源集团元宝山发电有限责任公司内蒙古赤峰024070

采用阳极氧化工艺在Ti6A14v钛合金表面制备阳极氧化膜作为过渡层,然后喷涂SiO_(2)颗粒溶胶烘烤使其固化成膜,再通过正辛基三乙氧基硅烷表面修饰,制备出具有微纳米表面结构、接触角为151.6°的超疏水膜。结果表明:超疏水膜的主要成分为Ti... 详细信息

采用阳极氧化工艺在Ti6A14v钛合金表面制备阳极氧化膜作为过渡层,然后喷涂SiO_(2)颗粒溶胶烘烤使其固化成膜,再通过正辛基三乙氧基硅烷表面修饰,制备出具有微纳米表面结构、接触角为151.6°的超疏水膜。结果表明:超疏水膜的主要成分为Ti、O、Si和C元素,腐蚀电流密度仅为8.06×10^(-8)A/cm^(2),较裸钛合金降低约一个数量级,并且电荷转移电阻和低频阻抗模值较裸钛合金分别增大约7000Ω·cm^(2)、3000Ω·cm^(2),表现出良好的耐蚀性,可作为耐腐蚀膜层对钛合金起到防护作用。超疏水膜经受80次落砂冲击、50次胶带剥离以及沿砂纸往复摩擦400 cm后,接触角仍然大于150°,保持超疏水状态。蜂窝状多孔结构的阳极氧化膜充当过渡层,使溶胶膜和表面修饰形成的薄膜与钛合金基体牢固结合,从而表现出良好的机械稳定性。

关键词：超疏水膜钛合金阳极氧化表面修饰耐蚀性机械稳定性

激光选区熔化Ti-6Al-4v合金的微纳压痕尺寸效应

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表面技术 2024年第5期53卷 85-95页

作者：付子聪杨诗婷田宪会郎风超李继军张伟光内蒙古工业大学理学院呼和浩特010051 成都工业学院智能制造学院成都611730 上海电子信息职业技术学院机械与能源工程学院上海201411

目的研究不同状态激光选区熔化Ti-6Al-4v合金的纳米压痕尺寸效应。方法对原始态合金分别进行600、700、800、900℃退火处理,利用扫描电子显微镜观察原始态和4种退火态合金的显微组织。基于纳米压痕技术测量原始态及4种退火态合金的纳米... 详细信息

目的研究不同状态激光选区熔化Ti-6Al-4v合金的纳米压痕尺寸效应。方法对原始态合金分别进行600、700、800、900℃退火处理,利用扫描电子显微镜观察原始态和4种退火态合金的显微组织。基于纳米压痕技术测量原始态及4种退火态合金的纳米硬度和弹性模量。基于比例试样阻力模型、Nix-Gao模型和Meyer定律对纳米硬度进行函数拟合。结果随着退火温度的升高,原始态组织从魏氏体逐渐演变为网篮组织。5种形态的Ti-6Al-4v合金的硬度和弹性模量均出现随压入深度的增加而减小的现象,表现出典型的压痕尺寸效应,基于试验测得的原始态及4种退火态合金的纳米硬度分别为3.66、4.36、3.96、3.88、4.77 GPa,弹性模量分别为113.1、125.2、102.1、100.3、108.7 GPa;基于比例试样阻力模型计算的纳米硬度分别为3.53、4.34、3.92、3.52、4.04 GPa;基于Nix-Gao模型计算的纳米硬度分别为3.68、3.94、4.07、3.85、4.47 GPa;基于Meyer定律拟合出的迈耶指数分别为1.75、1.86、1.82、1.80、1.81,均小于2,均表现为正压痕尺寸效应。结论激光选区熔化Ti-6Al-4v合金的硬度及弹性模量均有典型的压痕尺寸效应;3种模型均能较好地描述原始态和退火态合金的压痕尺寸效应,Nix-Gao模型直接建立了纳米硬度和压痕深度的关系,其拟合结果更接近于试验结果,计算的硬度值也最为准确。

关键词：激光选区熔化退火处理纳米压痕尺寸效应 Ti-6Al-4v合金 Nix-Gao模型