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机器学习辅助高熵合金设计的研究进展

中国材料进展 2021年第7期40卷 508-517页

作者：赵鼎祺乔珺威吴玉程太原理工大学材料科学与工程学院山西太原030024

近年来,高熵合金因其优异的性能和广阔的发展前景吸引了越来越多的关注,成为材料科学中的热门领域。由于高熵合金复杂的元素组成,使用传统方法对高熵合金进行计算不仅困难而且代价高昂,影响因素的多样性也为高熵合金的设计增加了困难,... 详细信息

近年来,高熵合金因其优异的性能和广阔的发展前景吸引了越来越多的关注,成为材料科学中的热门领域。由于高熵合金复杂的元素组成,使用传统方法对高熵合金进行计算不仅困难而且代价高昂,影响因素的多样性也为高熵合金的设计增加了困难,开发新方法加速对高熵合金成分空间的探索是当务之急。随着对高熵合金研究的不断深入,实验数据不断积累,人们尝试从数据的角度寻求解决方案。与此同时,人工智能的兴起极大改变了我们的生活方式,以数据为驱动的机器学习与高熵合金领域交叉融合,二者相得益彰并取得了一系列成果。人工神经元网络、支持向量机、主成分分析等方法被应用于高熵合金的分析和预测。除此之外,机器学习还与从头算和基于热力学数据库的方法相结合,在挖掘数据价值与指导实验设计方面展现出了优势。首先对材料科学中的机器学习和高熵合金两个领域做了简述,介绍了近年利用机器学习辅助高熵合金设计的典型研究成果。并对未来机器学习在高熵合金中的应用提出一些展望与建议。

关键词：高熵合金复杂成分合金机器学习人工神经元网络人工智能

大规模MIMO多小区多用户TDD系统导频污染抑制方法

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工程科学与技术 2018年第2期50卷 105-111页

作者：吴玉成刘统曹猛杨婷婷重庆大学通信工程学院重庆400044

针对大规模MIMO系统中导频污染问题,提出一种基于路径损耗执行用户分组的导频调度策略(pilot scheduling based on path loss to perform user grouping,PLUG),该策略以用户受导频干扰程度为依据将用户划分为中心用户组和边缘用户组,受... 详细信息

针对大规模MIMO系统中导频污染问题,提出一种基于路径损耗执行用户分组的导频调度策略(pilot scheduling based on path loss to perform user grouping,PLUG),该策略以用户受导频干扰程度为依据将用户划分为中心用户组和边缘用户组,受导频污染较轻的中心用户分配相同导频,受导频污染严重的边缘用户分配正交导频,从而抑制导频污染的影响。PLUG策略假定每个小区的边缘用户数相同,为提高PLUG策略灵活性,进一步提出一种改进的基于路径损耗执行用户分组的导频调度策略(improved pilot scheduling based on path loss to perform user grouping,IPLUG),该策略利用判决参数实现每个小区边缘用户数的动态选取,成功地避免一些信道条件好的用户被误划为边缘用户造成导频开销浪费,或信道条件差的用户被误划为中心用户导致通信质量下降,提高了用户分组的准确性和合理性。理论分析和仿真结果表明,所提策略均能在不明显降低中心用户性能的前提下显著提高小区边缘用户的信道估计归一化MSE、上行链路SINR和上行可达速率。由此可知,所提策略可有效抑制大规模MIMO系统的导频污染并降低通信中断概率。

关键词：大规模MIMO 导频污染导频调度用户分组

反应挤出纳米类水滑石/尼龙6复合材料的结构与性能

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复合材料学报 2015年第2期32卷 403-408页

作者：李宏林杨桂生吴玉程合肥工业大学材料科学与工程学院合肥230009 巢湖学院化学化工与生命科学学院合肥238000 上海杰事杰新材料股份有限公司上海201109

采用自制的双甲氧基苯甲酸根离子柱撑镁铝类水滑石(MgAl-HTlcs)和己内酰胺(CL)为主要原料,利用反应挤出工艺制备了纳米MgAl-HTlcs/尼龙6复合材料,研究了MgAl-HTlcs含量对复合材料结构与性能的影响。TEM照片显示:MgAl-HTlcs在复合材料中... 详细信息

采用自制的双甲氧基苯甲酸根离子柱撑镁铝类水滑石(MgAl-HTlcs)和己内酰胺(CL)为主要原料,利用反应挤出工艺制备了纳米MgAl-HTlcs/尼龙6复合材料,研究了MgAl-HTlcs含量对复合材料结构与性能的影响。TEM照片显示:MgAl-HTlcs在复合材料中呈纳米级均匀分散,当MgAl-HTlcs含量为1.0wt%(占MgAl-HTlcs与CL总质量的质量分数)时出现了部分片层剥离的类水滑石。紫外光谱结果表明:与纯尼龙6相比,少量均匀分散的MgAl-HTlcs使复合材料对近紫外波长为320~380nm的紫外线吸收效果明显。XRD和DSC结果表明:少量均匀分散的MgAl-HTlcs对尼龙6起到了很好的异相成核剂的作用,不仅提高了其结晶温度,也增加了其结晶度。热重分析显示:部分片层剥离MgAl-HTlcs的存在明显提高了复合材料的热稳定性。

关键词：反应挤出纳米类水滑石尼龙6 复合材料结构性能

α-Si3N4单晶纳米线的Fourier变换红外光谱和Raman光谱分析

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硅酸盐学报 2008年第1期36卷 44-48,53页

作者：解挺叶敏吴玉程张立德合肥工业大学摩擦学研究所合肥230009 中国科学院固体物理研究所合肥230031

将单晶硅片在流动的氨气和氮气混合气体中加热到1250℃,不用催化剂,实现了大量高纯度单晶Si3N4纳米线的生长。用X射线衍射方法分析了所制备Si3N4纳米线的相结构,用扫描电子显微镜和高分辨透射电子显微镜观察了其微观形貌。Si3N4纳米线... 详细信息

将单晶硅片在流动的氨气和氮气混合气体中加热到1250℃,不用催化剂,实现了大量高纯度单晶Si3N4纳米线的生长。用X射线衍射方法分析了所制备Si3N4纳米线的相结构,用扫描电子显微镜和高分辨透射电子显微镜观察了其微观形貌。Si3N4纳米线生长机理为气–固机制。Fourier变换红外光谱与Raman光谱分析表明:产物的吸收与振动模式呈现了典型的α-Si3N4的特征;与α-Si3N4块体材料相比,部分峰位发生了蓝移,也有几个峰位发生了少许的红移,这是α-Si3N4纳米材料小尺寸效应与表面效应的综合体现。

关键词：氮化硅纳米线生长机理 Fourier变换红外光谱 Raman光谱

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一维氧化铝基纳米材料的制备及其形成机理

化工学报 2008年第9期59卷 2371-2376页

作者：杨友文叶敏吴玉程解挺合肥工业大学材料科学与工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学机械与汽车工程学院安徽合肥230009

采用二次阳极氧化法制备得到孔径为60nm的氧化铝模板。将氧化铝模板放入NaOH溶液中腐蚀约4min左右,制备得到了氧化铝纳米管、纳米线的混合物。将沉积有InSb纳米线的氧化铝模板放入NaOH溶液中进行腐蚀5～8min后,制备得到了InSb/Al2O3纳... 详细信息

采用二次阳极氧化法制备得到孔径为60nm的氧化铝模板。将氧化铝模板放入NaOH溶液中腐蚀约4min左右,制备得到了氧化铝纳米管、纳米线的混合物。将沉积有InSb纳米线的氧化铝模板放入NaOH溶液中进行腐蚀5～8min后,制备得到了InSb/Al2O3纳米同轴电缆。在制备基础上,讨论了氧化铝纳米管、纳米线及InSb/Al2O3纳米同轴电缆的形成机理。

关键词：氧化铝模板纳米线纳米管纳米电缆

两步水热法制备还原氧化石墨烯/纳米TiO_2复合材料及其光催化性能

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复合材料学报 2016年第1期33卷 123-131页

作者：言文远周琪陈星杨勇吴玉程合肥工业大学材料科学与工程学院合肥230009 合肥工业大学安徽省先进功能材料与器件重点实验室合肥230009 中国科学院智能机械研究所纳米材料与环境检测实验室合肥230031 中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室上海200050

为研究由还原氧化石墨烯(RGO)和具有高活性晶面的TiO_2组成的复合材料的制备方法及其光催化性能,首先采用两步水热法制备了RGO/纳米TiO_2复合材料:第1步为合成暴露高活性晶面的纳米TiO_2;第2步为将合成的纳米TiO_2与氧化石墨烯(GO)复合... 详细信息

为研究由还原氧化石墨烯(RGO)和具有高活性晶面的TiO_2组成的复合材料的制备方法及其光催化性能,首先采用两步水热法制备了RGO/纳米TiO_2复合材料:第1步为合成暴露高活性晶面的纳米TiO_2;第2步为将合成的纳米TiO_2与氧化石墨烯(GO)复合,形成RGO/纳米TiO_2复合材料。然后,利用XRD、SEM、X射线光电子能谱仪和紫外-可见漫反射光谱等手段对制备的暴露不同晶面的纳米TiO_2和RGO/纳米TiO_2复合材料进行了表征,评价了其光催化性能。结果表明:在水热法的第1步中,通过调节HF的浓度能可控制备出具有高活性的(001)和(101)晶面的纳米TiO_2,氟原子在纳米TiO_2中以物理吸附态和化学结合态这2种形态存在;在第2步后,GO与纳米TiO_2复合形成RGO/纳米TiO_2复合材料,同时在此过程中GO被转化成RGO。在紫外光照射下,两步水热法合成的RGO/纳米TiO_2复合材料具有很好的光催化性能,明显优于商用TiO_2(P25)和纳米TiO_2的。RGO/纳米TiO_2复合材料的光催化性能有明显的提高,RGO和TiO_2暴露的晶面对光催化活性有影响。

关键词： TiO2 两步水热法石墨烯纳米TiO2复合材料光催化

纳米镍/介孔二氧化硅复合材料的组装及结构和性质Ⅱ:纳米镍/介孔二氧化硅复合材料的光吸收性质

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复合材料学报 2005年第6期22卷 27-31页

作者：吴玉程李广海张立德合肥工业大学材料学院合肥230009 中国科学院固体物理研究所合肥230031

研究了SiO2介孔组装复合材料的光学性质。对于Ni介孔组装体系,随着组装成分和还原温度的提高,纳米颗粒尺寸增大;由于纳米颗粒的表面效应,光吸收边发生明显的红移。光吸收行为与纳米颗粒和基体之间的相互作用,以及相互之间电子转移有关;... 详细信息

研究了SiO2介孔组装复合材料的光学性质。对于Ni介孔组装体系,随着组装成分和还原温度的提高,纳米颗粒尺寸增大;由于纳米颗粒的表面效应,光吸收边发生明显的红移。光吸收行为与纳米颗粒和基体之间的相互作用,以及相互之间电子转移有关;纳米金属颗粒介孔组装体系光吸收符合间接带隙半导体光吸收模式。在组装体系中加入稀土元素Ce,还原气氛处理后体系的光吸收增强,随着稀土元素添加量的提高,组装体系的吸收边发生较大红移。

关键词： SiO2介孔结构纳米Ni复合材料光学性质

高强高导纳米复合材料Cu AlN的组织与力学性能研究（英文）

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稀有金属材料与工程 2014年第7期43卷 1562-1565页

作者：谷曼吴玉程焦明华黄新民合肥工业大学安徽合肥230009 合肥学院安徽合肥230601 安徽省粉末冶金工程技术中心安徽合肥230009 摩擦研究所安徽合肥230009

采用粉末冶金方法制备高强高导铜合金基纳米复合材料(Cu/AlN),用光学显微镜、TEM和SEM等方法研究不同工艺条件如温度、压力、复压压力及复烧温度对复合材料组织与性能的影响。结果表明:烧结后的试样密度随压力、烧结温度的升高而增大;... 详细信息

采用粉末冶金方法制备高强高导铜合金基纳米复合材料(Cu/AlN),用光学显微镜、TEM和SEM等方法研究不同工艺条件如温度、压力、复压压力及复烧温度对复合材料组织与性能的影响。结果表明:烧结后的试样密度随压力、烧结温度的升高而增大;试样布氏硬度随复压制压力和烧结温度的升高而升高;试样布氏硬度开始随着纳米AlN颗粒的含量增加而升高,但当纳米AlN颗粒质量分数大于0.5%时,复合材料的布氏硬度开始下降。试样的抗弯强度随复压制压力和烧结温度的升高而提高。

关键词：粉末冶金法 CuZr AlN纳米复合材料机械性能

Interface Stability of the SiC Particles/Fe Matrix Composite System

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Journal of wuhan University of Technology(Materials Science) 2006年第3期21卷 49-53页

作者：汤文明 School of Materials Science and Engineering Hefei University of TechnologyHefei 230009China

The interface reaction between the SiC particles （ SiCp ） and Fe was stndicd during sintering the SiCp reinforced Fe matrix composites at 1423 K for 1 h. In the composite having 3wt% （weight ratio） SiCp （the 3SiCp/ Fe composite）, the interface reaction products of Fe3 Si, the carbon precipitates, and Fe3 C or pearlite were generated. Fe3 Si coustructs the bright matrix of the reaction zone in the original situation of the SiCp. The carbon precipitates are randondy embedded in the reaction zone. Fe3 C or pearlite exists at the grain boundaries of the Fe matrix. As increasing the SiCp concentration in the SiCp/ Fe composite, the inteusity of the interface reaction between SiCp and Fe iacreases. After the 10SiCp/ Fe composite （ having 10wt .% SiCp ） sintered at 1423 K for 1 h, all of SiCp are decomposed, and replaced by the reaction zone composed of Fe3 Si and the carbon precipitates. No Fe3 C or pearlite was genertaed during the reaction. The effects of the techniques of oxidizing of SiCp , coating SiCp by interaction with the Cr powder, and alloying the Fe matrix by adding the Cr element on the interface stability of the SiCp/ Fe composite system were also investigated, respectitely. The oxide membrane and the coating layer on SiCp can inhibit the interface reaction between SiCp and Fe by isolating SiCp from the Fe matrix during sintering. The interface reaction does not occur in the 3 SiCp/ Fe- 10 Cr composite but in the 3 SiCp/ Fe-5 Cr composite. In the SiCp/ Fe-Cr alloy composites, the interface reaction between SiCp and the Fe- Cr alloys is weaker than that between SiCp and Fe . The Cr element behaves as a diluent, it causes a redaction in the interface reaction, which is proportional to the amount of the element added.

关键词： interface reaction interface stability oxidation of SiC coating alloying