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磁场辅助激光生长类金刚石膜的微结构及光学性能

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物理学报 2024年第10期73卷 337-344页

作者：陆益敏汪雨洁徐曼曼王海奚琳安徽工程大学机械工程学院芜湖241000

在脉冲激光沉积技术中引入非均匀磁场,探索磁场约束激光等离子体条件下生长类金刚石膜的特性,为进一步提高类金刚石膜中sp~3键含量、增强微结构调控提供理论和实验基础.计算了磁场的磁感应强度及其磁力线分布,仿真了碳离子在磁场约束下... 详细信息

在脉冲激光沉积技术中引入非均匀磁场,探索磁场约束激光等离子体条件下生长类金刚石膜的特性,为进一步提高类金刚石膜中sp~3键含量、增强微结构调控提供理论和实验基础.计算了磁场的磁感应强度及其磁力线分布,仿真了碳离子在磁场约束下的飞行轨迹,显示出磁场限制了碳离子的自由膨胀,使其螺旋前进并向永磁体中心区域聚集.膜层表面干涉和椭偏测量的拟合参数显示,磁场的磁感应强度越高,激光生长类金刚石膜的厚度及光学性能越不均匀.拉曼光谱及其拟合结果显示,磁场有利于提高碳网络结构的局部压力、提高膜层中的sp~3键含量.

关键词：类金刚石膜脉冲激光沉积磁约束等离子体微结构

硫酸盐侵蚀下混杂纤维/橡胶混凝土力学性能及微观结构

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复合材料学报 2024年第4期41卷 2055-2064页

作者：刘雨姗庞建勇安徽理工大学土木建筑学院淮南232001

为研究混杂纤维/橡胶混凝土(HF/RC)的抗硫酸盐侵蚀性能,对比分析硫酸盐环境下干湿循环240次内,普通混凝土(NC)和HF/RC的表观现象、质量损失、超声参数、抗压强度损失等性能指标劣化过程,采用SEM及XRD微观表征手段分析硫酸盐/干湿循环前... 详细信息

为研究混杂纤维/橡胶混凝土(HF/RC)的抗硫酸盐侵蚀性能,对比分析硫酸盐环境下干湿循环240次内,普通混凝土(NC)和HF/RC的表观现象、质量损失、超声参数、抗压强度损失等性能指标劣化过程,采用SEM及XRD微观表征手段分析硫酸盐/干湿循环前后试件微观形貌及物相组成。结果表明:随硫酸盐/干湿循环次数增加,NC、HF/RC试件的质量、抗压强度呈先增后减的趋势,超声参数与抗压强度、耐蚀系数具有密切相关性;侵蚀初期SO_(4)^(2−)与胶凝物质反应填充原生孔隙,基体密实度提高。侵蚀过程胶凝材料不断被消耗,基体在硫酸钠反复结晶的物理侵蚀及硫酸盐化学侵蚀的共同作用下出现空隙和孔洞。但橡胶颗粒和混杂纤维可阻断裂缝扩展继而减缓SO_(4)^(2−)扩散,抑制膨胀性产物生成,延缓结晶应力诱发的表层裂纹发育。硫酸盐侵蚀各阶段HF/RC的劣化程度均优于NC,经240次硫酸盐/干湿循环后,NC、HF/RC的耐蚀系数分别为69.00%、78.87%。

关键词：硫酸盐环境橡胶混凝土玄武岩纤维聚乙烯醇纤维干湿循环微观结构

基于网格自适应加密策略的隧道稳定性三维极限分析下限有限元法研究

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岩土力学 2024年第4期45卷 1256-1264页

作者：孙锐阳军生张庆贺杨峰安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 中南大学土木工程学院湖南长沙410075

网格分布形式对三维极限分析下限有限元法的计算精度影响较大,为获取精确下限解,通常需对破坏区域进行密集网格划分,从而极易导致计算规模过大,求解效率低下。针对上述问题,提出一种基于单元应力的三维极限分析下限有限元“后验”网格... 详细信息

网格分布形式对三维极限分析下限有限元法的计算精度影响较大,为获取精确下限解,通常需对破坏区域进行密集网格划分,从而极易导致计算规模过大,求解效率低下。针对上述问题,提出一种基于单元应力的三维极限分析下限有限元“后验”网格自适应加密策略。首先,构建基于Mohr-Coulomb(M-C)准则和半定规划技术的三维极限分析下限有限元模型,避免了屈服准则的近似处理。其次,引入基于M-C准则的网格自适应加密策略,通过判断各个单元应力接近屈服的程度,确定加密点的坐标。然后,将加密点与原先节点组合构成新的点集,并重新划分网格,建立新的下限有限元计算模型。最后,利用所提方法研究隧道稳定性问题,表明利用所提网格自适应加密策略能够以较少单元精确模拟破坏区域应力分布,从而获取高精度下限解。

关键词：隧道稳定性三维极限分析下限有限元法 Mohr-Coulomb准则网格自适应加密

芳纶增强MXene-聚丙烯酸-无定型碳酸钙复合水凝胶的制备及性能

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高分子通报 2024年第2期37卷 257-262页

作者：左红梅闻立冬郭锦涛董功明郑皓月王洪杰王赫阮芳涛邹梨花徐珍珍安徽工程大学纺织服装学院芜湖241000

传统水凝胶存在机械性能和可加工性差的缺点,本研究制备了芳纶增强MXene-聚丙烯酸-无定型碳酸钙(ANF/MXene-PAA-ACC)复合水凝胶,并研究了其相关力学与物理性能。首先,通过氟化锂和盐酸刻蚀法,结合超声剥离工艺制备了二维MXene单层纳米片... 详细信息

传统水凝胶存在机械性能和可加工性差的缺点,本研究制备了芳纶增强MXene-聚丙烯酸-无定型碳酸钙(ANF/MXene-PAA-ACC)复合水凝胶,并研究了其相关力学与物理性能。首先,通过氟化锂和盐酸刻蚀法,结合超声剥离工艺制备了二维MXene单层纳米片,将其应用到PAA-ACC复合水凝胶中。为了提高MXene-PAA-ACC的力学性能,进一步通过加入芳纶,制备了ANF/MXene-PAA-ACC复合水凝胶。采用扫描电镜和万能力学试验机对复合水凝胶的表观形貌、力学性能、自修复和粘附性等物理性能进行了表征和测试。结果表明:与PAA-ACC水凝胶相比,ANF/MXene-PAA-ACC水凝胶的可加工性、力学性能、粘附性、自修复性都得到了提高。

关键词： MXene 聚丙烯酸-无定型碳酸钙水凝胶芳纶

基于分离多量子垒电子阻挡层的AlGaN基深紫外发光二极管

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发光学报 2024年第7期45卷 1156-1162页

作者：申国文鲁麟许福军吕琛高文根代广珍安徽工程大学高端装备先进感知与智能控制教育部重点实验室安徽芜湖241000 安徽工程大学电气工程学院安徽芜湖241000 北京大学物理学院宽禁带半导体研究中心北京100871

通过分离多量子垒电子阻挡层(EBL)结构,实现了AlGaN基DUV-LED器件性能的提升。由仿真结果可得,与传统的块状EBL相比,采用分离多量子垒结构的EBL可以获得更高的空穴浓度和辐射复合速率。这得益于EBL中间的夹层形成了空穴加速区,使得空穴... 详细信息

通过分离多量子垒电子阻挡层(EBL)结构,实现了AlGaN基DUV-LED器件性能的提升。由仿真结果可得,与传统的块状EBL相比,采用分离多量子垒结构的EBL可以获得更高的空穴浓度和辐射复合速率。这得益于EBL中间的夹层形成了空穴加速区,使得空穴在加速区获得能量,从而提高了空穴注入效率。另外,多量子势垒结构还能够通过提高电子势垒有效抑制电子泄漏,从而大幅度提升器件性能。综上所述,多量子垒电子阻挡层的引入可以显著提升AlGaN基DUV-LED器件的性能。

关键词： AlGaN 深紫外发光二极管电子阻挡层

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煤气化细灰理化性质及其电磁波吸收性能

复合材料学报 2024年第5期41卷 2559-2574页

作者：高圣涛张元春安徽理工大学化学工程学院煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心淮南232001

煤气化技术作为煤炭清洁利用的主要途径之一在中国得到快速发展,细灰是煤气化过程中不可避免产生的新型固体废物。国家对绿色、清洁生产和发展循环经济逐步推行,细灰的资源化利用和无害化处理技术成为实现煤气化技术环保效益和经济效益... 详细信息

煤气化技术作为煤炭清洁利用的主要途径之一在中国得到快速发展,细灰是煤气化过程中不可避免产生的新型固体废物。国家对绿色、清洁生产和发展循环经济逐步推行,细灰的资源化利用和无害化处理技术成为实现煤气化技术环保效益和经济效益兼得的关键所在。以煤气化细灰为研究对象,对细灰进行干燥、球磨预处理得到中位径为2μm的样品,利用XRD、Raman、SEM、TEM和XPS等分析测试技术对其晶体结构、微观形貌、组成、分子构造和元素化学态进行表征,并测试了细灰电磁波吸收性能。结果表明:细灰中含有部分石墨化的碳和单质铁,具有较完整的孔隙结构,这为其作为电磁波吸收材料提供了可能性;细灰/石蜡吸波剂在较薄厚度下同时表现出较宽的有效吸收带宽和一定强度的反射损耗,当匹配厚度为1.7 mm时,该吸波剂在15.6 GHz时达到最小反射损耗值,为-17.6 dB,此时有效吸收带宽(反射损耗值≤-10 dB)达到4.2 GHz。此外,雷达散射截面模拟结果表明:该吸波涂层能有效降低完美导体基板的电磁波散射。

关键词：煤气化细灰电磁波吸收煤炭清洁利用理化性质固体废物

吲哚基NCN钳型钛族金属配合物的合成及其催化苯乙烯聚合反应

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无机化学学报 2024年第7期40卷 1261-1269页

作者：刘欢欢童尧黄江胜王芬华安徽工程大学化学与环境工程学院芜湖241000

以吲哚为骨架,在吲哚的1位、3位引入2条边臂基团得到了1,3-双取代吲哚基化合物,用丁基锂去质子后与MCl_(4)(M=Ti、Zr、Hf)反应,得到一系列NCN钳型钛、锆、铪金属配合物(3-Ti、3-Zr、3-Hf)。该系列配合物通过核磁、元素分析及单晶X射线... 详细信息

以吲哚为骨架,在吲哚的1位、3位引入2条边臂基团得到了1,3-双取代吲哚基化合物,用丁基锂去质子后与MCl_(4)(M=Ti、Zr、Hf)反应,得到一系列NCN钳型钛、锆、铪金属配合物(3-Ti、3-Zr、3-Hf)。该系列配合物通过核磁、元素分析及单晶X射线衍射进行了表征。单晶结构显示,金属中心除与3个氯原子配位外,还与配体以κ^(3)_(NCN)的形式配位,形成六配位的八面体构型。考察了该类型配合物在不同助催化体系条件下催化苯乙烯聚合反应的性能。实验发现:在室温下,助催化剂为AlEt_(2)Cl/(Ph_(3)C)[B(C_(6)F_(5))_(4)],甲苯为溶剂,单体与催化剂在浓度比300∶1的条件下,不同金属中心配合物都能以高转化率得到聚苯乙烯,其中铪配合物的催化活性最高。催化所得的聚苯乙烯经表征发现均为无规结构,数均分子量为4 000~8 000。

关键词：亚氨基吲哚 NCN钳型钛族金属配合物苯乙烯聚合

深部开采地表移动延续时间预测模型及其参数分析

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岩土力学 2024年第2期45卷 577-587页

作者：张亮亮程桦姚直书王晓健安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 安徽大学资源与环境工程学院安徽合肥230022

基于改进Knothe时间模型,根据地表移动延续时间定义,建立能够综合考虑采高、平均采深、松散层厚度、基岩层厚度和开采速度等因素的深部开采地表移动延续时间理论预测模型,并根据概率积分法给出了模型参数确定方法。采用24个深部工作面... 详细信息

基于改进Knothe时间模型,根据地表移动延续时间定义,建立能够综合考虑采高、平均采深、松散层厚度、基岩层厚度和开采速度等因素的深部开采地表移动延续时间理论预测模型,并根据概率积分法给出了模型参数确定方法。采用24个深部工作面开采地表移动延续时间监测数据对预测模型的合理性和精确性进行验证。结果表明:地表移动延续时间模型预测结果与24个工作面监测结果基本吻合,两者平均绝对误差仅38 d,均方根误差仅为47 d,平均绝对误差百分比仅为9%,远小于现有3种经验模型的预测误差,验证了地表移动延续时间预测模型的精确性;地表移动延续时间受采高、平均采深、松散层厚度、基岩层厚度和开采速度的影响,随采高的增加而非线性增加,随平均采深、松散层厚度、基岩层厚度的增加而线性增加,但随开采速度的增加而非线性减小。该研究可为深部开采地表移动变形稳定性评估和科学制定开采计划提供理论指导。

关键词：地表移动延续时间改进Knothe时间模型预测动态沉降开采速度

磁场辅助激光生长DLC膜的微结构及光学性能

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物理学报 2024年

作者：陆益敏汪雨洁徐曼曼王海奚琳安徽工程大学机械工程学院

在脉冲激光沉积技术中引入非均匀磁场，探索磁场约束激光等离子体条件下生长类金刚石膜的特性，为进一步提高类金刚石膜中sp3键含量、增强微结构调控提供理论和实验基础. 计算了磁场的磁感应强度及其磁力线分布，仿真了碳离子在磁场... 详细信息

在脉冲激光沉积技术中引入非均匀磁场，探索磁场约束激光等离子体条件下生长类金刚石膜的特性，为进一步提高类金刚石膜中sp3键含量、增强微结构调控提供理论和实验基础. 计算了磁场的磁感应强度及其磁力线分布，仿真了碳离子在磁场约束下的飞行轨迹，显示出磁场限制了碳离子的自由膨胀，使其螺旋前进并向永磁体中心区域聚集; 膜层表面干涉和椭偏测量的拟合参数显示，磁场的磁感应强度越高，激光生长类金刚石膜的厚度及光学性能越不均匀; 拉曼光谱及其拟合结果显示，磁场有利于提高碳网络结构的局部压力、提高膜层中的sp3键含量.

关键词：类金刚石膜脉冲激光沉积磁约束等离子体微结构