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Calcium-magnesium-alumina-silicate(CMAS)resistant high entropy ceramic(Y_(0.2)Gd_(0.2)Er_(0.2)Yb_(0.2)Lu_(0.2))_(2)Zr_(2)O_(7) for thermal barrier coatings

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Journal of Materials Science & Technology 2022年第12期107卷 259-265页

作者： Shuxiang Deng Gang He zengchao yang Jingxia Wang Jiangtao Li Lei Jiang Key Laboratory of Cryogenics Technical Institute of Physics and ChemistryChinese Academy of SciencesBeijing 100190China Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering University of the Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China Key Laboratory of Bio-Inspired Materials and Interface Sciences Technical Institute of Physics and ChemistryChinese Academy of SciencesBeijing 100190China

A novel high-entropy material,(Y_(0.2)Gd_(0.2)Er_(0.2)Yb_(0.2)Lu_(0.2))_(2)Zr_(2)O_(7)was successfully synthesized by the solid state reaction method and spark plasma sintering,and investigated as a promising thermal barrier coating ***-earth elements were distributed homogeneously in the pyrochlore *** was found that the prepared high-entropy ceramic maintains pyrochlore structure at the temperature up to 1600℃,and it possesses a similar thermal expansion coefficient(10.2×10^(−6)K^(−1) at 25-900℃)to that of YSZ,low thermal conductivity(<0.9 W m^(-1)K^(−1) at 100-1000℃)and good CMAS resistance(infiltration depth is 22μm after annealed at 1300℃for 24 h).The corrosion process was investigated,and RE elements distributing homogeneously in(Y_(0.2)Gd_(0.2)Er_(0.2)Yb_(0.2)Lu_(0.2))_(2)Zr_(2)O_(7)show different diffusion rates in ***^(3+) with a larger radius(closer to Ca^(2+))is easier to react with CMAS to form an apatite phase.

关键词： High-entropy ceramic Pyrochlore structure Thermal barrier coating material CMAS resistance

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某垃圾发电汽轮机动叶断裂故障分析及处理

热力透平 2024年第3期53卷 222-225页

作者：杨增超何阳阳周宇杨晨浩林佳王铁鹰广东海恩能源技术股份有限公司广州510000 德阳东汽电站机械制造有限公司德阳618000

垃圾发电汽轮机组的蒸汽参数较低,动叶片运行工况差,易发生故障,导致机组不能正常运行。某垃圾发电站的汽轮发电机组运行中,转子第7级叶片发生了多次断裂。针对断裂原因进行了分析,通过强度核算、频率计算、安全稳定性分析认定了其原因... 详细信息

垃圾发电汽轮机组的蒸汽参数较低,动叶片运行工况差,易发生故障,导致机组不能正常运行。某垃圾发电站的汽轮发电机组运行中,转子第7级叶片发生了多次断裂。针对断裂原因进行了分析,通过强度核算、频率计算、安全稳定性分析认定了其原因在于高频激振避开率不足。对叶片固有频率、结构、材料、装配工艺等进行了优化,提高了该级叶片的安全性。对改造后的叶片进行了评估核算,结果验证了所采取的优化处理措施的效果。研究成果可以为汽轮机动叶片同类型的运行故障处理提供参考。

关键词：垃圾发电汽轮机动叶片断裂

功率模块封装用高强度高热导率Si_(3)N_(4)陶瓷的研究进展

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无机材料学报 2023年第10期38卷 1117-1132页

作者：付师杨增朝李江涛中国科学院理化技术研究所低温重点实验室北京100190 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

随着以SiC和GaN为代表的第三代宽禁带半导体的崛起,电力电子器件向高输出功率和高功率密度的方向快速发展,对用于功率模块封装的陶瓷基板材料提出更高的性能要求。传统的Al_(2)O_(3)和AlN陶瓷由于热导率较低或力学性能较差,均不能满足... 详细信息

随着以SiC和GaN为代表的第三代宽禁带半导体的崛起,电力电子器件向高输出功率和高功率密度的方向快速发展,对用于功率模块封装的陶瓷基板材料提出更高的性能要求。传统的Al_(2)O_(3)和AlN陶瓷由于热导率较低或力学性能较差,均不能满足新一代功率模块封装的应用需求,相较之下,新发展的Si_(3)N_(4)陶瓷因兼具高强度和高热导率,成为最具潜力的绝缘性散热基板材料。近年来,研究人员通过筛选有效的烧结助剂体系,并对烧结工艺进行优化,在制备高强度高热导率Si_(3)N_(4)陶瓷方面取得一系列突破性进展。另外,伴随覆铜Si_(3)N_(4)陶瓷基板工程应用的推进,对其制成的基板的力、热和电学性能的评价也成为研究热点。本文从影响Si_(3)N_(4)陶瓷热导率的关键因素出发,重点对通过烧结助剂的选择和烧结工艺的改进来提高Si_(3)N_(4)陶瓷热导率的国内外工作进行综述。此外,首次系统总结并介绍了Si_(3)N_(4)陶瓷基板的介电击穿强度以及覆铜后性能评价研究的最新进展,最后展望了高热导率Si_(3)N_(4)陶瓷基板的未来发展方向。

关键词：氮化硅热导率力学性能烧结助剂烧结工艺综述

Engineered exosome hybrid copper nanoscale antibiotics facilitate simultaneous self-assembly imaging and elimination of intracellular multidrug-resistant superbugs

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Chinese Chemical Letters 2024年第7期35卷 319-324页

作者： zengchao Guo Weiwei Liu Tengfei Liu Jinpeng Wang Hui Jiang Xiaohui Liu Yossi Weizmann Xuemei Wang State Key Laboratory of Digital Medical Engineering School of Biological Science and Medical EngineeringSoutheast UniversityNanjing 210096China Department of Chemistry Ben-Gurion University of the NegevBeer-Sheva 8410501Israel

With the increasing emergence of bacterial infections,especially multidrug-resistant(MDR)bacteria,poses an urgent *** study demonstrated a novel multifunctional nanotheranostics platform developed by the strategic integration of both in-situ bio-assembly imaging and target bacteria *** the introduction of copper ions into bacteria,the Cu^(2+)could spontaneously bio-selfassembled into a multifunctional copper nanoclusters(NCs)which efficiently enhanced epigallocatechin gallate(EGCG)uptake into *** visualizing the bacteria,the developed theranostic nanoplatform exhibited highly efficient disinfection activities with negligible side effects as reflected by higher cell viability and insignificant hemolytic ***,the exosomal formulation of EGCG integrated with Cu^(2+)showed an increased intracellular antibacterial activity,which could eliminate most of the methicillin-resistant Staphylococcus aureus(MRSA)phagocytosed by macrophages,guide macrophages toward M2-like phenotype polarization and alleviate inflammation,without exhibiting obvious cytotoxicity on host *** regimen could be viewed as an effective strategy for the sterilization of intractable bacterial infections.

关键词： In situ self-assembled Exosome Antibacterial agents Bioimaging Intracellular infection

燃烧合成氮化硅粉体的性能一致性评价方法和应用

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无机材料学报 2023年第10期38卷 1169-1175,I0001,I0002页

作者：李宏华东婉茹王良杨增朝李江涛中国科学院理化技术研究所低温重点实验室北京100190 齐鲁中科光物理与工程技术研究院济南250000

陶瓷粉体的批次稳定性是陶瓷制品生产商最关心的核心指标,却又长期无据可依。本研究以燃烧合成的氮化硅粉体为样本,量化评价不同批次生产的氮化硅粉体的相似程度。首先构建了涵盖静态理化指标、动态流动性指标的粉体性能评价参数体系,... 详细信息

陶瓷粉体的批次稳定性是陶瓷制品生产商最关心的核心指标,却又长期无据可依。本研究以燃烧合成的氮化硅粉体为样本,量化评价不同批次生产的氮化硅粉体的相似程度。首先构建了涵盖静态理化指标、动态流动性指标的粉体性能评价参数体系,进而测试得到在该参数体系中氮化硅粉体的全部性能数据,随后对所得性能数据分别采用余弦相似度法和欧氏距离法进行计算,得到了粉体性能一致性评价数据。结果表明,基于该参数体系的余弦相似度和欧氏距离均能反映批次粉体间的相似程度,量化显示出不同批次粉体的差异,两种方法的计算结果相互验证。对判定为不相似的粉体,追溯工艺流程中的差异找到了控制氮化硅粉体一致性的关键环节—原料硅粉;对判定为高度相似的粉体划分为同类,为不同批次氮化硅粉体的类别划分提供了量化依据。该工作建立的“粉体性能一致性评价体系”为氮化硅粉体产品质量的批次稳定性(性能一致性)提供了有效的评价手段和量化依据。

关键词：一致性评价氮化硅粉体余弦相似度欧氏距离

复合烧结助剂对Si_(3)N_(4)陶瓷力学性能和热导率的影响

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无机材料学报 2022年第9期37卷 947-953页

作者：付师杨增朝李宏华王良李江涛中国科学院理化技术研究所低温重点实验室北京100190 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

Si_(3)N_(4)陶瓷因兼具优异的力学和热学性能,成为第三代半导体陶瓷基板的首选材料之一。本研究以7种不同离子半径的稀土氧化物(RE_(2)O_(3),RE=Sc、Lu、Yb、Y、Gd、Nd、La)与非氧化物(MgSiN_(2))作复合烧结助剂,通过热压烧结和退火热... 详细信息

Si_(3)N_(4)陶瓷因兼具优异的力学和热学性能,成为第三代半导体陶瓷基板的首选材料之一。本研究以7种不同离子半径的稀土氧化物(RE_(2)O_(3),RE=Sc、Lu、Yb、Y、Gd、Nd、La)与非氧化物(MgSiN_(2))作复合烧结助剂,通过热压烧结和退火热处理制备了高强、高热导Si_(3)N_(4)陶瓷,并系统研究了复合烧结助剂中RE_(2)O_(3)种类对Si_(3)N_(4)陶瓷物相组成、微结构、力学性能和热导率的影响规律。热压后Si_(3)N_(4)陶瓷力学性能优越,其中添加Nd_(2)O_(3)-MgSiN_(2)的样品弯曲强度达到(1115±49) MPa。退火处理后Si_(3)N_(4)陶瓷的热导率得到大幅提升,呈现出随稀土离子半径减小而逐渐增大的规律,其中添加Sc_(2)O_(3)-MgSiN_(2)的样品退火后的热导率从54.7 W·m^(–1)·K^(–1)提升至80.7 W·m^(–1)·K^(–1),提升了47.6%。该结果表明,相较于国际上通用的Y_(2)O_(3)-MgSiN_(2)和Yb_(2)O_(3)-MgSiN_(2)烧结助剂组合,Sc_(2)O_(3)-MgSiN_(2)有望成为制备高强度、高热导Si_(3)N_(4)陶瓷的新型复合助剂。

关键词：氮化硅复合烧结助剂退火处理热导率

超重力熔铸铁基金属陶瓷材料多相运动学特征及其致密化机制

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稀有金属材料与工程 2020年第7期49卷 2352-2357页

作者：宋月鹏王征王伟高东升李法德宋占华杨增朝李江涛山东农业大学山东省园艺机械与装备重点实验室山东泰安271018 中国科学院理化技术研究所北京100190

采用Fe3O4/Al/铁基硬质合金的铝热体系,超重力熔铸铁基金属陶瓷梯度材料,分析了超重力场中多相(硬质合金颗粒、Al2O3陶瓷相及气体相)在高热高温铁熔体内的运动学特征及其致密化机制。结果表明,根据Stocks定律,弥散相在高温熔体内的运动... 详细信息

采用Fe3O4/Al/铁基硬质合金的铝热体系,超重力熔铸铁基金属陶瓷梯度材料,分析了超重力场中多相(硬质合金颗粒、Al2O3陶瓷相及气体相)在高热高温铁熔体内的运动学特征及其致密化机制。结果表明,根据Stocks定律,弥散相在高温熔体内的运动速度影响因素主要有颗粒与基体熔体密度差、超重力系数、颗粒半径及温度等,在一定的超重力系数下,材料的致密度与气泡尺寸、铁熔体存在时间有关。V-Fe和Cr-Fe2种颗粒主要集中于金属陶瓷材料的顶端,沿超重力方向粒子尺寸逐渐减小,而Mo-Fe颗粒主要集中在金属陶瓷材料与45钢分界面处,不同颗粒在材料内的分布状况有较大差异,这是金属陶瓷材料硬度呈梯度变化的主要原因。

关键词：铁基金属陶瓷超重力熔铸运动学特征致密化 Stocks规律

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压力匹配器隔音罩设计

东方汽轮机 2018年第4期 20-23页

作者：杨增超何阳阳德阳东汽电站机械制造有限公司四川德阳618000

文章通过对压力匹配器隔音罩的设计与制作,以及后期模块受力测试、隔音测试,得到一种生产便捷且成本低的隔音罩,隔音罩模块间采用弹性拉动式锁扣连接,便于快速拆卸安装。通过进气、排气消音模块的设计,以及进风口、排风口面积计算解决... 详细信息

文章通过对压力匹配器隔音罩的设计与制作,以及后期模块受力测试、隔音测试,得到一种生产便捷且成本低的隔音罩,隔音罩模块间采用弹性拉动式锁扣连接,便于快速拆卸安装。通过进气、排气消音模块的设计,以及进风口、排风口面积计算解决了设备散热问题,并达到了隔音效果。某电厂压力匹配器安装后实测隔音量达到19.55 dB(A)。此隔音罩设计完全适用于电厂辅机设备中压力匹配器、给水泵、减温减压器、罗茨风机、引风机等各种风机、泵设备,也适用于球磨机等工业设备。

关键词：压力匹配器隔音罩噪音通风散热

基于PFC^(3D)的花岗岩剪切破裂细观裂隙与能量演化规律探究

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煤炭科学技术 2024年第5期52卷 60-70页

作者：郭纪哲冯增朝李学成太原理工大学原位改性采矿教育部重点试验室山西太原030024

为了探究法向应力对岩石剪切过程中细观损伤演化的影响,开展了不同法向应力作用下的花岗岩直剪试验与PFC^(3D)数值模拟试验,结合声发射信号监测及声发射信息特征值RA(上升时间与振幅的比值)与AF(声发射振铃计数与持续时间的比值)的分析... 详细信息

为了探究法向应力对岩石剪切过程中细观损伤演化的影响,开展了不同法向应力作用下的花岗岩直剪试验与PFC^(3D)数值模拟试验,结合声发射信号监测及声发射信息特征值RA(上升时间与振幅的比值)与AF(声发射振铃计数与持续时间的比值)的分析,对花岗岩在不同法向应力作用下剪切变形过程中细观微裂纹及能量演化特征进行了研究,研究结果表明:基于平行黏结接触模型建立的PFC^(3D)模型,不仅在宏观力学参数与破坏模式上与岩石物理试验相近,而且在岩石细观裂纹与能量演化规律上也与岩石物理试验基本一致;花岗岩剪切破坏过程中主要产生张拉裂纹,峰值应力点前产生的微裂纹只占裂纹总数的10%~30%,且法向应力越大,峰值应力点前岩石内部产生的微裂纹数量越少;花岗岩剪切变形过程中,声发射信号可以分为平静期、稳定期和加速期,法向应力越大,平静期越明显,即法向应力对岩石内部微裂纹的生成起抑制作用;随着法向应力的增大,花岗岩剪切破坏过程中,声发射累计振铃计数与岩石内部微裂纹总数均逐渐增大;随着法向应力的增大,花岗岩剪切破坏过程中产生的剪切裂纹数量及其占微裂纹总数的比例均逐渐增加;花岗岩剪切变形过程中外力做功转化为弹性能与耗散能,随着法向应力增大,岩石剪切破坏所需总能量逐渐增大,弹性能与耗散能近似线性增大,且其中耗散能所占的比例逐渐增大。

关键词：岩石力学细观裂隙花岗岩直剪试验 PFC^(3D)模拟