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过冷(Fe_(1-x)Co_(x))_(79.3)B_(20.7)合金的凝固

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金属学报 2025年第1期61卷 99-108页

作者：杨林马长松刘连杰李金富上海交通大学材料科学与工程学院金属基复合材料国家重点实验室上海200240 中国工程物理研究院材料研究所绵阳621907 上海交通大学材料科学与工程学院、上海市激光制造与材料改性重点实验室上海200240

M_(23)B_(6)金属硼化物是很多金属材料中的强化相。为揭示该化合物相在Fe-Co-B合金中的形成问题,本工作采用熔融玻璃净化法进行了名义成分合金(Fe_(1-x)Co_(x))_(79.3)B_(20.7)(x=0~1)的深过冷凝固实验。研究发现:当x≤0.6时,随着过冷... 详细信息

M_(23)B_(6)金属硼化物是很多金属材料中的强化相。为揭示该化合物相在Fe-Co-B合金中的形成问题,本工作采用熔融玻璃净化法进行了名义成分合金(Fe_(1-x)Co_(x))_(79.3)B_(20.7)(x=0~1)的深过冷凝固实验。研究发现:当x≤0.6时,随着过冷度的增加,初生相依次从M_(2)B、M_(23)B_(6)转变为α-M/M_(3)B,并且0.40.6的合金,小过冷度下凝固的初生相为M_(3)B,随着过冷度的增加,初生相进一步从M_(2)B、M_(23)B_(6)向α-M/M_(3)B变化。随着Co含量增加,M_(23)B_(6)相析出的临界过冷度减小,M_(23)B_(6)相的稳定性提高。

关键词： Fe-Co-B 合金过冷非平衡凝固相选择

CrNbTiVAl_(x)难熔高熵合金的组织、力学性能和高温氧化行为

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金属学报 2025年第1期61卷 88-98页

作者：朱满张成许军锋坚增运惠增哲西安工业大学材料与化工学院西安710021

难熔高熵合金(RHEAs)具有高热稳定性、良好的高温力学性能和优异的高温抗氧化性能,有望作为一种潜在的耐高温结构材料使用。为了降低RHEAs密度、改善其高温抗氧化性能,本工作向CrNbTiV合金中添加Al元素,制备了一系列CrNbTiVAl_(x)(x=0.2... 详细信息

难熔高熵合金(RHEAs)具有高热稳定性、良好的高温力学性能和优异的高温抗氧化性能,有望作为一种潜在的耐高温结构材料使用。为了降低RHEAs密度、改善其高温抗氧化性能,本工作向CrNbTiV合金中添加Al元素,制备了一系列CrNbTiVAl_(x)(x=0.25、0.5、0.75、1.0)难熔高熵合金。采用XRD、SEM、EDS和电子万能试验机等手段研究Al含量对CrNbTiV难熔高熵合金微观组织、力学性能和高温氧化行为的影响规律。结果表明,CrNbTiVAl_(x)合金的微观组织由bcc、Laves和α-Ti相组成,bcc相以等轴晶形式分布。随着Al含量的增加,合金的密度逐渐减小,屈服强度由2037 MPa降低至1371 MPa;比屈服强度由CrNbTiVAl_(0.75)合金的215.93 MPa·cm^(3)/g增加至CrNbTiVAl_(0.25)合金的323.33 MPa·cm^(3)/g。CrNbTiVAl_(x)合金在900℃氧化时的氧化动力学遵循抛物线规律,增加Al含量有利于提高合金的高温抗氧化性能。CrNbTiVAl_(x)合金氧化后的氧化产物是由Al_(2)O_(3)、(CrNbTiVAl)O_(2)和VO_(x)组成的混合结构。当Al含量较低时,合金表面形成的连续、紧密的复杂氧化物(CrNbTiVAl)O_(2)有效阻止了O_(2)向基体内的扩散。随着Al含量的增加,复杂氧化物(CrNbTiVAl)O_(2)含量减少,表面形成了更加致密、连续且细小的Al_(2)O_(3)氧化膜,从而显著提高了合金的高温抗氧化性能。

关键词：难熔高熵合金组织力学性能高温抗氧化性能

Fe_(7)(CoNiMn)_(80)B_(13)共晶高熵合金的深过冷非平衡凝固行为及微观组织演变

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金属学报 2025年第1期61卷 143-153页

作者：王叶青付珂赵永柱苏礼季陈正中国矿业大学材料与物理学院徐州221116

Fe_(7)(CoNiMn)_(80)B_(13)共晶高熵合金在非平衡凝固过程中存在复杂的相变及微观组织演变行为。为了揭示其非平衡凝固特征及组织演变机理,本工作采用熔融玻璃包覆法对Fe_(7)(CoNiMn)_(80)B_(13)共晶高熵合金进行了深过冷凝固,研究了该... 详细信息

Fe_(7)(CoNiMn)_(80)B_(13)共晶高熵合金在非平衡凝固过程中存在复杂的相变及微观组织演变行为。为了揭示其非平衡凝固特征及组织演变机理,本工作采用熔融玻璃包覆法对Fe_(7)(CoNiMn)_(80)B_(13)共晶高熵合金进行了深过冷凝固,研究了该共晶高熵合金的深过冷凝固行为及微观组织演变特征。结果表明,Fe_(7)(CoNiMn)_(80)B_(13)共晶高熵合金在深过冷凝固过程中的凝固路径及凝固组织可以分为5类。在小过冷度下(ΔT<57 K),冷却曲线只有一次再辉现象,对应的凝固组织为初生富B相+α-(Fe,Co,Ni,Mn)包晶相+共晶组织。在中等过冷度下(ΔT=57~111 K),冷却曲线上出现2次再辉现象,对应的凝固组织可以分为2种:第一种为初生M_(23)B_(6)枝晶+次生α-(Fe,Co,Ni,Mn)晕圈+规则共晶;第二种为初生α-(Fe,Co,Ni,Mn)枝晶+规则共晶。在大过冷度下(ΔT=139~198 K),冷却曲线再次表现出单再辉现象,对应的凝固组织也可以分为2种:第一种为富B相+M_(23)B_(6)+α-(Fe,Co,Ni,Mn),3相各自存在;第二种为M_(23)B_(6)+α-(Fe,Co,Ni,Mn)的反常共晶。随着过冷度的增加,初生相的种类发生了2次转变:富B相→M_(23)B_(6)相→α-(Fe,Co,Ni,Mn)相。另外,小过冷度下获得的规则共晶中共晶2相的取向关系与大过冷度下获得的反常共晶中共晶2相的取向关系一致。

关键词：共晶高熵合金深过冷凝固非平衡凝固行为微观组织凝固路径

应用矿物基复合材料控制水环境污染：性能、机制与功效

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地球科学 2025年第1期50卷 1-18页

作者：刘子森李勇张义周巧红田熙科吴振斌王焰新中国科学院水生生物研究所淡水生态与生物技术国家重点实验室中国地质大学材料与化学学院中国地质大学环境学院

矿物基复合材料融合了矿物材料的特性和复合材料的优势，因其独特的功效而成为生态环境研究领域的热点，已被广泛应用于水环境质量提升的工程实践中.综述了矿物基复合材料的结构与性能提升方法，包括酸/碱刻蚀、热活化改性、表面改性及... 详细信息

矿物基复合材料融合了矿物材料的特性和复合材料的优势，因其独特的功效而成为生态环境研究领域的热点，已被广泛应用于水环境质量提升的工程实践中.综述了矿物基复合材料的结构与性能提升方法，包括酸/碱刻蚀、热活化改性、表面改性及金属纳米颗粒负载改性，并探讨了其高效固定/去除水环境中重金属、有机及无机污染物的机制，包括吸附作用、催化反应及其与水体微生物和水生植物等水生生物的联合作用.矿物基复合材料可以通过强化生物生态修复，促进水生植物生长，增强微生物多样性，从而进一步改善水环境质量.总结了矿物基复合材料在水环境治理中的工程应用案例，并强调了未来重点研究方向，评估其在不同水质环境下的效能及长期影响，探索与先进技术的最佳联合应用，优化生产工艺和材料成本.

关键词：矿物基复合材料性能提升污染控制机制水环境质量提升工程应用

新型双吡啶类化合物的设计、合成及生物活性研究

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有机化学 2025年第01期45卷 276-285页

作者：路星星林誉凡徐欢张晓鸣李雪生凌云杨新玲中国农业大学理学院应用化学系广西大学农学院农业环境与农产品安全实验室

吡啶片段在农药设计中扮演着重要角色.氟虫啶胺（flupyrimin,FLP）是一个含双吡啶结构的新型新烟碱类杀虫剂,前期对FLP的结构改造发现,含双吡啶结构的化合物N-[（6-氯吡啶-3-基）甲基]-3-甲基-N-（吡啶-2-基）苯磺酰胺（3c）具有一定的... 详细信息

吡啶片段在农药设计中扮演着重要角色.氟虫啶胺（flupyrimin,FLP）是一个含双吡啶结构的新型新烟碱类杀虫剂,前期对FLP的结构改造发现,含双吡啶结构的化合物N-[（6-氯吡啶-3-基）甲基]-3-甲基-N-（吡啶-2-基）苯磺酰胺（3c）具有一定的杀虫活性.以化合物3c为先导,设计合成了一系列含双吡啶结构的衍生物,并进行生物活性评估.测试结果发现目标化合物展现出一定的杀虫和抑菌活性,其中N-[（6-氯吡啶-3-基）甲基]-N-甲基吡啶-2-胺（T1）和N-(（6-氯吡啶-3-基）甲基)-N-乙基吡啶-2-胺（T2）对大豆蚜（Aphis glycines）表现出较好的杀虫活性,LC50值分别为11.04和25.12 mg/L;N-[（6-氯吡啶-3-基）甲基]-N-戊基吡啶-2-胺（T5）和N-[（6-氯吡啶-3-基）甲基]-N-己基吡啶-2-胺（T6）对番茄灰霉病菌（Botrytis cinerea）表现出较好的抑菌活性,EC50值分别为7.45和10.54 mg/L.蜜蜂毒性测试结果表明,化合物T1对意大利蜜蜂（Apis mellifera）安全.此外通过分子动力学模拟对化合物的杀虫机制研究发现,化合物T1维持了与ACh BP关键氨基酸的水桥作用,结合自由能优于先导化合物3c.本研究对探索吡啶类化合物的农用生物活性具有重要的指导意义.

关键词：双吡啶衍生物杀虫活性抑菌活性低蜂毒杀虫作用机制

用于监测临近空间紫外辐射的臭氧反演方法研究

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光子学报 2025年第1期54卷 59-84页

作者：安源王先华叶函函施海亮吴时超李超孙二昌中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所合肥230031 中国科学技术大学合肥230026

现有利用遥感方式进行臭氧反演中的先验廓线来自于气候数据库,其反演结果难以反映临近空间中臭氧的高时空变化特性。利用戈达德地球观测系统—化学模型(GEOS-Chem)模拟高时空臭氧廓线的能力,构建高时空分辨率的臭氧先验廓线用于反演方法... 详细信息

现有利用遥感方式进行臭氧反演中的先验廓线来自于气候数据库,其反演结果难以反映临近空间中臭氧的高时空变化特性。利用戈达德地球观测系统—化学模型(GEOS-Chem)模拟高时空臭氧廓线的能力,构建高时空分辨率的臭氧先验廓线用于反演方法,将GEOS-Chem反演结果和对流层监测仪(TROPOMI)2级产品进行比对,并用高精度的地基和临边观测产品验证。反演和比对验证结果显示,基于GEOS-Chem先验的反演结果与地基高精度观测数据较为一致,且两者相对偏差的极值差较TROPOMI 2级产品的小19.31%,导致紫外辐射变化幅度为1.22×10^(-6)~5.50×10^(-6)W·nm^(-1)·m^(-2)。为比较不同海拔高度区域反演结果的精度,将反演结果分别和TROPOMI以及臭氧绘图与廓线组件载荷(OMPS)的臭氧产品比较,不同区域,前者相对偏差的极值差较后者分别小28.64%、20.91%,使得紫外辐射发生最大约50.27%、-41.79%的变化。结果表明基于GEOS-Chem臭氧先验廓线的高时空分辨率反演方法,可以较好地反映临近空间紫外辐射量的变化。

关键词：临近空间臭氧廓线戈达德地球观测系统—化学模型最优估计法紫外辐射

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中锰钢奥氏体中化学界面变形行为的晶体塑性研究

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金属学报 2025年第2期61卷 349-360页

作者：贾春妮刘腾远郑成武王培李殿中中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心中国科学技术大学材料科学与工程学院

针对中锰钢奥氏体中形成的Mn化学界面，基于晶体塑性理论框架，建立了考虑位错密度演化及形变诱导相变的晶体塑性模型，研究了单一奥氏体晶粒内部存在化学界面情况下的微观变形行为，获得了奥氏体晶粒内部应力、应变及位错密度的分布，... 详细信息

针对中锰钢奥氏体中形成的Mn化学界面，基于晶体塑性理论框架，建立了考虑位错密度演化及形变诱导相变的晶体塑性模型，研究了单一奥氏体晶粒内部存在化学界面情况下的微观变形行为，获得了奥氏体晶粒内部应力、应变及位错密度的分布，以及变形过程中形变诱导相变分数的演化。结果显示，奥氏体中化学界面的存在不仅能引起晶粒内部的应力与应变产生微区配分，即富Mn侧奥氏体承载更多的应力，贫Mn侧奥氏体承载更多的应变，而且会使同一个奥氏体晶粒内部各处的机械稳定性呈现差异性分布，使奥氏体在变形过程中渐次地发生相变诱导塑性(TRIP)效应，从而提高材料的强度和塑性。

关键词：中锰钢奥氏体化学界面形变诱导马氏体相变晶体塑性

基于QR码与菲涅尔纯相位全息图的多图像加密方法

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光子学报 2025年第1期54卷 144-158页

作者：沈川潘俊俏王安临沈泽王晓蝶张成韦穗安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室合肥230061 安徽大学电子信息工程学院合肥230061

针对目前光学图像加密方法容易遭受到光学污染,造成解密图像质量下降的问题,结合具有纠错机制的快速响应码和菲涅尔纯相位全息图提出了一种基于计算全息的多图像加密方法。明文图像首先被编码成快速响应码,然后将其转化成菲涅尔纯相位... 详细信息

针对目前光学图像加密方法容易遭受到光学污染,造成解密图像质量下降的问题,结合具有纠错机制的快速响应码和菲涅尔纯相位全息图提出了一种基于计算全息的多图像加密方法。明文图像首先被编码成快速响应码,然后将其转化成菲涅尔纯相位全息图,并在混沌系统的安全性增强下,采用异或叠加作为实现多图像加密的策略。开展密钥敏感性分析实验,结果表明,即使密钥的参数发生微小变化也会导致解密失败;并且通过对密文进行密钥敏感性分析、抗裁剪攻击分析、抗椒盐噪声分析以及抗高斯噪声分析等一系列实验,验证了所提方法的鲁棒性。模拟实验和光学实验均验证了该方法的有效性和可行性。该方法实现多图像加密不依赖于光学维度的复用技巧,可以减少加密系统构建时的复杂性。全息图和快速响应码的结合,为抵御光学污染构建了冗余纠错机制,提高了目标图像抵御光学污染的有效性。

关键词：多图像加密菲涅尔纯相位全息图异或叠加 QR码混沌系统

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近20年塔里木河流域植被变化及与气候因子的关系

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地球科学 2025年第1期50卷 33-45页

作者：岳胜如王伦澈曹茜孙嘉崔利芳中国地质大学地理与信息工程学院塔里木大学水利与建筑工程学院黄冈师范学院地理与旅游学院

为了解西北“暖湿化”进程中气候因素对塔里木河流域植被变化的驱动作用，基于线性回归、变异系数、Person相关系数、Hurst指数和偏导数方法，利用MODIS卫星遥感数据和气候数据对塔里木河流域植被变化的气候驱动机制进行定量评估.结果... 详细信息

为了解西北“暖湿化”进程中气候因素对塔里木河流域植被变化的驱动作用，基于线性回归、变异系数、Person相关系数、Hurst指数和偏导数方法，利用MODIS卫星遥感数据和气候数据对塔里木河流域植被变化的气候驱动机制进行定量评估.结果表明：该流域植被最优长势和生产力水平呈波动上升趋势，指数NDVI、EVI、NPP增速分别为0.036 4/10a、0.023 8/10a、12.606 1 g C/（m2·10a）.Hurst指数显示，研究区大部分区域植被存在持续变化的不确定性问题，持续改善区域分别占流域面积的19.7%、18.7%和6.1%.流域尺度上，气候因素对NDVI、EVI、NPP的贡献分别为0.0016/10a、0.0010/10a、2.8019 g C/（m2·10a）.相较于气温，降水是影响植被变化的主要气候因子；辐射对植被变化有抑制作用.气候变化对植被最优长势变化的贡献有限，却促进了植被生产力的明显改善，结果揭示了塔里木河流域植被变化及气候驱动的空间特征.

关键词：塔里木河流域植被变化驱动机制定量评估气候变化