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Tribological properties and tribomechanism of nickel nanoparticles in-situ synthesized in rapeseed oil

Friction 2024年第3期12卷 474-489页

作者： Wenya XU Guangbin YANG shengmao zhang Jun XU Yujuan zhang Tianhua SUN Ningning SONG Laigui YU Pingyu zhang Engineering Research Center for Nanomaterials Henan UniversityKaifeng 475004China State Key Laboratory of Tribology in Advanced Equipment Tsinghua UniversityBeijing 100084China

Nickel(Ni)nanoparticles can be enriched on the surface of iron-based frictional pairs,which provides the possibility to get rid of the competitive adsorption between the polar species of vegetable oil and the surface-active nano-additives *** this paper,nickel acetylacetonate was used as a precursor to in-situ synthesize nickel nanoparticles with an average diameter of about 12 nm in rapeseed oil(RO)as the reducing agent,surface modifier,and solvent as *** tribological properties of the as-synthesized Ni nanoparticles were evaluated with a four-ball tribometer,and their tribomechanism was investigated based on the characterizations of the tribofilm on rubbed steel surfaces by the scanning electron microscopy(SEM),transmission electron microscopy(TEM),and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS).It was found that the Ni nanoparticles in-situ prepared in the RO with a mass fraction of 0.3%can reduce the wear scar diameter(WSD)of the steel ball by 36%.This is because,on the one hand,the Ni nanoparticles are adsorbed on the rubbed steel surfaces to repair or fill up the micro-pits and grooves *** the other hand,Ni nanoparticles participate in tribochemical reactions with atmospheric O and steel substrate to form the tribochemical reaction film on the rubbed steel surfaces with the assistance of friction-induced heat and applied normal *** addition,an amorphous carbon film is formed on the rubbed surface via the carbonization of base oil under the catalysis of Ni *** adsorbed Ni layer,the tribochemical reaction film,and the carbon layer comprise a composite tribofilm composed of amorphous carbon,polar fatty acid,metallic nickel,iron oxides,and nickel oxides on the rubbed steel surfaces,which contributes to significantly improving the antiwear ability and load-carrying capacity of the RO for the steel-steel sliding pair.

关键词： nickel(Ni)nanoparticles rapeseed oil(RO) in-situ synthesis tribological properties tribomechanism

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Research progresses of nanomaterials as lubricant additives

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Friction 2024年第7期12卷 1347-1391页

作者： Zhengquan JIANG Yankun SUN Bokang LIU Laigui YU Yuping TONG Mingming YAN Zhongzheng YANG Yongxing HAO Linjian SHANGGUAN shengmao zhang Weihua LI School of Materials Science and Engineering North China University of Water Resources and Electric PowerZhengzhou 450045China Institute of Special Friction and Lubricating Materials North China University of Water Resources and Electric PowerZhengzhou 450045China Nanomaterials Engineering Research Center Henan UniversityKaifeng 475001China School of Mechanical Engineering North China University of Water Resources and Electric PowerZhengzhou 450045China

Friction and wear are unavoidable in mechanical *** use of lubricants with nano-additives can effectively reduce friction and wear,which is of great significance to saving energy and protecting the *** present,great progress has been made in the scientific research and industrial application of nano-additives for *** paper mainly introduces the types of nano-additives for lubricants(such as carbon nanomaterials,nano-metals,nano-oxides,sulfides,complexes,polymers,etc.),the tribological properties of lubricants with different components of nano-additives,and the lubrication mechanisms of the nano-additives(including tribofilm formation,rolling ball bearing effect,repairing effect,polishing effect,and synergistic effect).It also deals with the dispersion of nano-additives in lubricants and the influences of their particle size and microstructure on the tribological properties of *** review outlines the performance requirements of nano-additives in different lubrication states,discusses the use of nano-additives in challenging working conditions,and identifies various industrial oil nano-additives with reference to the appropriate options in diverse working ***,the existing problems of nano-additives and their application prospects are *** review,hopefully,would help to shed light on the design and synthesis of novel high-performance nano-additives and promote their application in engineering.

关键词： nanomaterials lubricant additive lubrication mechanism research progress

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低硫柴油用纳米氧化铈抗磨助燃添加剂的性能研究

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内燃机工程 2024年第3期45卷 95-101页

作者：陈智超张晟卯张玉娟余来贵河南大学纳米材料工程研究中心开封475004

为了解决深度脱硫工艺导致的柴油摩擦学性能差引起的喷油器磨损失效问题及纳米添加剂粒径大分散性差等问题,制备了超小粒径(1~2 nm)CeO_(2)纳米微粒,其拥有优异的分散性。将其作为0号柴油添加剂,采用四球摩擦磨损试验机和自动量热仪测... 详细信息

为了解决深度脱硫工艺导致的柴油摩擦学性能差引起的喷油器磨损失效问题及纳米添加剂粒径大分散性差等问题,制备了超小粒径(1~2 nm)CeO_(2)纳米微粒,其拥有优异的分散性。将其作为0号柴油添加剂,采用四球摩擦磨损试验机和自动量热仪测试了其摩擦学性能和助燃性能,采用热重分析仪在氧气气氛下分析柴油的氧化燃烧过程。结果表明,向柴油中添加CeO_(2)纳米微粒能够增强其减摩抗磨性能,与柴油相比磨斑直径减小约13%,摩擦系数降低约27%,燃烧热值提高约16%。

关键词：柴油超小氧化铈添加剂性能

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基于深度学习的鱼类养殖监测研究进展

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农业工程学报 2024年第5期40卷 1-13页

作者：张胜茂李佳康唐峰华吴祖立戴阳樊伟上海海洋大学信息学院上海201306 中国水产科学研究院东海水产研究所农业农村部渔业遥感重点试验室上海200090

鱼类养殖是通过人工方式在水中养殖各种鱼类的经济活动。鱼类养殖可以在淡水、海水或者盐碱水环境中进行,通过各种监测技术和设备来培育和管理鱼的生长和繁殖。传统的鱼类养殖监测方法存在效率低和准确性差等问题。近年来,基于深度学习... 详细信息

鱼类养殖是通过人工方式在水中养殖各种鱼类的经济活动。鱼类养殖可以在淡水、海水或者盐碱水环境中进行,通过各种监测技术和设备来培育和管理鱼的生长和繁殖。传统的鱼类养殖监测方法存在效率低和准确性差等问题。近年来,基于深度学习的视觉技术的发展为鱼类养殖监测提供了新的解决方案。该文阐述了基于深度学习的视觉技术在鱼类养殖监测中的应用,并从鱼体测量、鱼类计数、鱼类摄食、鱼类游泳行为和鱼病诊断5个方面分别对研究进展进行梳理。在此基础上总结了鱼类养殖监测在数据采集与传输、建立鱼类养殖监测数据集、超规模参数模型、终端监测设备边缘计算、数字孪生、智能监测业务化应用不足等问题和展望,旨在为深度学习在鱼类养殖监测中的推广应用提供科学参考。

关键词：深度学习鱼类养殖鱼体测量鱼类计数鱼类游泳行为鱼类摄食鱼病诊断

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基于深度学习的鱼类跟踪技术研究进展

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渔业现代化 2024年第2期51卷 1-13页

作者：李鹏龙张胜茂沈烈吴祖立唐峰华张衡大连海洋大学航海与船舶工程学院辽宁大连116023 农业农村部渔业遥感重点实验室中国水产科学研究院东海水产研究所上海200090

近年来,水产养殖和渔业资源保护的智能化发展迅速,对鱼类跟踪技术的需求也随之增加。传统的鱼类跟踪方法主要依赖于目视观察和标签追踪,存在效率低、应用范围有限、准确率不高等问题,限制了其推广应用。随着深度学习技术在计算机视觉领... 详细信息

近年来,水产养殖和渔业资源保护的智能化发展迅速,对鱼类跟踪技术的需求也随之增加。传统的鱼类跟踪方法主要依赖于目视观察和标签追踪,存在效率低、应用范围有限、准确率不高等问题,限制了其推广应用。随着深度学习技术在计算机视觉领域的快速发展,基于深度学习的鱼类跟踪技术能够提供准确、客观、可扩展和自动化的跟踪方法。首先,介绍了鱼类跟踪技术的跟踪对象和4种深度学习鱼类追踪方法,分别是语义分割、实例分割、目标检测和目标分类。其次,介绍了鱼类跟踪技术如何获取鱼类轨迹与姿态、鱼类数量以及鱼类体长等鱼类目标跟踪信息。接着,介绍了基于深度学习的鱼类跟踪技术在鱼类疾病、鱼类摄食行为以及鱼类健康状态方面的应用,并从低对比度和纹理模糊、图像颜色失真以及遮挡和变形等3个方面,探讨了目前基于深度学习的鱼类跟踪技术的主要问题和一些相应的解决方法。最后,对基于深度学习的鱼类跟踪技术的发展前景进行了总结和展望。研究认为:基于深度学习的鱼类跟踪技术具有更高的准确度和客观性,为不同场景下的实际应用提供了更多解决方案,该技术有望在水产养殖管理、鱼类科学研究以及海洋环境保护等领域发挥更重要的作用,为相关领域提供更多的数据和支持。

关键词：鱼类跟踪深度学习鱼体测量鱼类行为

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Synergistic tribological effect between polyisobutylene succinimide-modified molybdenum oxide nanoparticle and zinc dialkyldithiophosphate for reducing friction and wear of diamond-like carbon coating under boundary lubrication

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摩擦:英文版 2023年第11期11卷 2021-2035页

作者： Shuoshuo CHEN Ningning SONG shengmao zhang Yujuan zhang Laigui YU Pingyu zhang National&Local Joint Engineering Research Center for Applied Technology of Hybrid Nanomaterials Henan UniversityKaifeng 475004China

Organic molybdenum lubricant additive like molybdenum dialkyl dithiocarbamate(MoDTC)can cause wear acceleration of diamond-like carbon(DLC)coating coupled with steel under boundary lubrication,which hinders its industrial ***,polyisobutylene succinimide(PIBS),an organo molybdenum amide,was adopted to modify molybdenum oxide affording molybdenum polyisobutylene succinimidemolybdenum oxide nanoparticles(MPIBS-MONPs)with potential to prevent the wear acceleration of DLC *** thermal stability of MPIBS-MONPs was evaluated by thermogravimetric *** tribological properties as the additives in di-isooctyl sebacate(DIOS)were evaluated with MoDTC as a control;and their tribomechanism was investigated in relation to their tribochemical reactions and synergistic tribological effect with zinc dialkyldithiophosphate(ZDDP)as well as worn surface *** indicate that MPIBS-MONPs/ZDDP added in DIOS can significantly reduce the friction and wear of DLC coating,being much superior to *** is because MPIBS-MONPs and ZDDP jointly take part in tribochemical reactions to form a composite tribofilm that can increase the wear resistance of DLC ***,the molybdenum amide on MPIBS-MONPs surface can react with ZDDP to form MoS2 film with excellent friction-reducing ability;and MPIBS-MONPs can release molybdenum oxide nanoparticle to form deposited lubrication layer on worn *** as-formed composite tribofilm consisting of molybdenum oxide nanocrystal,amorphous polyphosphate,and molybdenum disulfide as well as a small amount of Mo2C accounts for the increase in the wear resistance of DLC coating under boundary lubrication.

关键词： molybdenum oxide nanoparticle zinc dialkyldithiophosphate(ZDDP) synergistic tribological effect diamond-like carbon(DLC)coating boundary lubrication wear resistance

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基于改进YOLOv8的渔港船舶进出港目标检测与统计方法

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大连海洋大学学报 2024年第3期39卷 498-505页

作者：惠卓凡李鹏龙沈烈沈辉隋江华张胜茂大连海洋大学航海与船舶工程学院辽宁大连116023 中国水产科学研究院东海水产研究所农业农村部渔业遥感重点试验室上海200090 辽宁省海洋与渔业行政执法总队辽宁大连116023

为减轻渔港执法人员在渔船进出港统计工作中的压力,提出了一种基于改进YOLOv8模型的渔港船舶进出港目标检测与统计模型YOLOv8n-Bi-FPN-EMA,该模型采用加权双向特征金字塔网络结构(Bi-FPN),引入高效多尺度注意模块(EMA)以提高模型的目标... 详细信息

为减轻渔港执法人员在渔船进出港统计工作中的压力,提出了一种基于改进YOLOv8模型的渔港船舶进出港目标检测与统计模型YOLOv8n-Bi-FPN-EMA,该模型采用加权双向特征金字塔网络结构(Bi-FPN),引入高效多尺度注意模块(EMA)以提高模型的目标检测准确性和稳定性,并结合BoT-SORT跟踪算法实现对不同类型船舶进出渔港的分类统计。结果表明:与YOLOv8n模型相比,YOLOv8n-Bi-FPN-EMA模型的准确率提高了5.0%,mAP@0.5提高了0.2%,对执法船、拖船和渔船的识别准确率分别提高了9.9%、4.9%、0.3%。其中,对渔船的识别准确率为99.1%,召回率为84.4%,mAP@0.5为97.8%。研究表明,YOLOv8n-Bi-FPN-EMA模型在渔船识别上有较好的表现,可用于渔船识别与进出港统计的辅助工作。

关键词：深度学习目标检测 YOLOv8 渔船识别进出港统计伏渔季管理

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具有双层路由注意力机制的YOLOv8血鹦鹉目标检测与追踪方法

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大连海洋大学学报 2024年第2期39卷 318-326页

作者：李鹏龙张胜茂沈烈樊伟顾家辉邹国华大连海洋大学航海与船舶工程学院辽宁大连116023 中国水产科学研究院东海水产研究所农业农村部渔业遥感重点试验室上海200090 上海峻鼎渔业科技有限公司上海200090

为了检测观赏鱼类的行为及其健康状况,设计了一种具有双层路由注意力机制的血鹦鹉(Vieja synspila♀×Amphilophus citrinellus♂)目标检测模型YOLOv8n-BiFormer,该方法在YOLOv8n模型基础上添加了双层路由注意力以减少计算量和内存,添... 详细信息

为了检测观赏鱼类的行为及其健康状况,设计了一种具有双层路由注意力机制的血鹦鹉(Vieja synspila♀×Amphilophus citrinellus♂)目标检测模型YOLOv8n-BiFormer,该方法在YOLOv8n模型基础上添加了双层路由注意力以减少计算量和内存,添加了新的视觉通用变换器BiFormer以提升计算效率,并采用ByteTrack算法追踪血鹦鹉的运动轨迹。结果表明:使用YOLOv8n-BiFormer模型对血鹦鹉的检测准确率达到99.2%,召回率为93.7%,平均精度均值(mAP@0.5)为99.1%,相较于YOLOv8n模型分别提升了0.8%、1.4%、1.0%;使用该模型对水族箱中的慈鲷(Chindongo demasoni)进行检测追踪同样取得了较好的效果,慈鲷的检测准确率达到97.0%,召回率为93.4%,平均精度均值为96.5%,相较于YOLOv8n模型召回率和平均精度分别提升了1.8%和1.9%。研究表明,本文中设计的YOLOv8n-BiFormer模型具有通用性,在检测和追踪血鹦鹉和慈鲷目标方面均表现优异,消耗的计算资源较少,可部署在水族箱监控系统中,为观赏鱼信息记录自动化和智能化提供了可行的解决方案。

关键词：血鹦鹉慈鲷 YOLOv8模型检测追踪 ByteTrack算法

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Blend with the Sea Surface Temperature from Different Satellites and Their Comparison in the Southeast Pacific Ocean

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Journal of Ocean University of China 2023年第2期22卷 452-458页

作者： WU Yumei TANG Fenghua DAI Yang WANG Fei SHI Yongchuang zhang shengmao Key and Open Laboratory of Remote Sensing Information Technology in Fishing Resource East China Sea Fisheries Research InstituteChinese Academy of Fishery SciencesShanghai 200090China Key Laboratory of Fisheries Remote Sensing Ministry of Agriculture and Rural Affairs Shanghai 200090China

The daily sea surface temperature(SST)data from three kinds of different satellites of GMI,GOES and MODIS were applied to do the blend in the Southeast Pacific Ocean throughout the whole year of *** coverage rates of the SST of the blend result were improved highly and more stable throughout the whole year,compared with the result of the single satellite of GMI,GOES,and *** yearly average coverage rates of GMI,GOES,MODIS,and blend were 43%,48%,30%,and 76%,and their corresponding yearly average standard deviation(SD)were 4%,6%,7%,and 4%,*** the coverage rates of these three satellites were low from April to *** valid observation days calculated in the whole year over every grid were used to represent the spatial distribution patterns of the coverage *** spatial distribution patterns of coverage rates from GOES and MODIS were similar that their valid observation days were higher in the northwest area and lower in the south area,and those of GMI was contrary to the former *** ranges of valid observation day was from GOES,GMI,and MODIS were 0-364,6-254,and 9-231 d,*** the blend,all the observation day of every grid in the research region was enhanced(103-366 d).Especially the near shore and south area,and the minimum valid observation day increased largely from the single digits to hundreds digit.

关键词： sea surface temperature blend coverage rate observation day

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石墨烯对聚脲脂高温流变和摩擦学性能的影响

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表面技术 2024年第5期53卷 31-40页

作者：李林燃刘豪余来贵张玉娟张平余宋宁宁张晟卯河南大学纳米材料工程研究中心河南开封475001

目的保证轴承体系的安全性和可靠性,研究轴承润滑脂在不同工作温度下的摩擦学性能和流变学性能。方法用机械剥离法制备的石墨烯作为聚脲脂的润滑添加剂,通过四球摩擦试验机、旋转流变仪,研究石墨烯在不同工作温度下对聚脲润滑脂流变行... 详细信息

目的保证轴承体系的安全性和可靠性,研究轴承润滑脂在不同工作温度下的摩擦学性能和流变学性能。方法用机械剥离法制备的石墨烯作为聚脲脂的润滑添加剂,通过四球摩擦试验机、旋转流变仪,研究石墨烯在不同工作温度下对聚脲润滑脂流变行为和摩擦学性能的影响,并通过三维轮廓仪、扫描电子显微镜和拉曼光谱仪对磨斑形貌和结构进行分析。结果添加石墨烯润滑添加剂使聚脲润滑脂的高温硬化现象明显改善,同时提高了聚脲润滑脂的结构稳定性和抗剪切能力。工作温度为75、150℃时,与空白聚脲润滑脂相比,含1.0%(质量分数)石墨烯的聚脲润滑脂润滑下的轴承钢摩擦副的摩擦系数和磨斑直径分别降低49%、20%和10%、20%。随着工作温度的升高,含石墨烯的聚脲润滑脂样品在钢滑动表面形成的沉积膜的结构有序化碳的含量稍有下降,但与空白聚脲润滑脂相比,石墨烯-聚脲润滑脂沉积膜的结构有序化碳含量高得多。结论结构有序化碳的形成对提高基础脂的减摩抗磨性能起至关重要的作用,石墨烯润滑添加剂还可以有效改善聚脲润滑脂的高温硬化性能、胶体稳定性以及稠化剂的结构稳定性。

关键词：聚脲润滑脂石墨烯减摩抗磨流变学性能高温

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