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316L不锈钢表面激光熔覆Ni60合金涂层的工艺优化与性能研究

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中国激光 2024年第16期51卷 110-123页

作者：刘丽兰李思聪豆卫涛韩飞燕林坤西安理工大学机械与精密仪器工程学院陕西西安710048 西安航空职业技术学院航空制造工程学院陕西西安710089

Ni60合金具有硬度高、耐磨耐蚀性强的特点,但其裂纹敏度性高,严重制约了其工程应用进程。笔者以在316L不锈钢表面制备无裂纹Ni60合金熔覆层为目标,提出了以激光功率、扫描速度和送粉速率为输入,以裂纹密度、稀释率和成形系数为优化目标... 详细信息

Ni60合金具有硬度高、耐磨耐蚀性强的特点,但其裂纹敏度性高,严重制约了其工程应用进程。笔者以在316L不锈钢表面制备无裂纹Ni60合金熔覆层为目标,提出了以激光功率、扫描速度和送粉速率为输入,以裂纹密度、稀释率和成形系数为优化目标的多元回归预测方法,并采用该方法进行了熔覆工艺参数优化;在无预热条件下,分别进行了单层单道和单层多道激光熔覆试验,然后对试验结果进行分析,总结参数影响规律,并对熔覆层的显微组织和显微硬度进行了研究。结果表明:提高激光功率、减小送粉速率和扫描速度可以降低裂纹密度,增加送粉速率、减小激光功率和扫描速度可以降低稀释率,增加扫描速度和送粉速率、减小激光功率可以增大成形系数;最佳熔覆工艺参数组合为激光功率1405 W、扫描速度5.7 mm/s、送粉速率0.4 r/min,搭接率50%;所获得的熔覆层从结合区至表面,晶粒尺寸逐渐减小,显微组织呈现从平面晶、树枝晶到等轴晶的转变,熔覆层与基体呈良好的冶金结合;Ni60合金熔覆层的显微硬度为641~739 HV,316L不锈钢基体的硬度为219~231 HV,熔覆层硬度约为基体硬度的2.8~3.4倍,表面强化效果明显。

关键词：激光技术激光熔覆 Ni60合金 316L不锈钢多目标优化正交试验

持续负荷冲击下AnSBBR运行性能及群落结构响应

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中国环境科学 2024年第1期44卷 140-149页

作者：王泽于莉芳马芷萱郑兰香刘然刘甜西安建筑科技大学环境与市政工程学院陕西西安710055 宁夏大学生态环境学院宁夏银川750021 中国葡萄酒产业技术研究院宁夏银川750021

以厌氧序批式生物膜反应器(AnSBBR)处理葡萄酒生产废水,考察反应器在持续负荷冲击下的运行特性及群落结构响应.结果显示,持续负荷冲击的前13d(29~41d),反应器运行稳定;因逐渐增加的氢分压和挥发性脂肪酸(VFAs),到56d时系统稳定性降低(VF... 详细信息

以厌氧序批式生物膜反应器(AnSBBR)处理葡萄酒生产废水,考察反应器在持续负荷冲击下的运行特性及群落结构响应.结果显示,持续负荷冲击的前13d(29~41d),反应器运行稳定;因逐渐增加的氢分压和挥发性脂肪酸(VFAs),到56d时系统稳定性降低(VFA/TA=0.72),乙酸比产甲烷活性(SMA)降低46.2%,但氢利用速率(HUR)增加69.2%,辅酶F420浓度增加11.9%.在42d时仅外层的Slime-EPS浓度明显增加(34.1%);在56d时TB-EPS和LB-EPS浓度增加61.3%和62.8%,其PN/PS比值增加197.8%和126.0%,负荷冲击诱导EPS分泌大量的应急性蛋白类产物,其电活性物质提高了系统的电子传递活性(35.5%).Illumina MiSeq显示,负荷冲击下Desulfovibrio、Ruminococcus和Geobacter等产酸菌丰度降低,而Methanobacterium丰度由32.2%增至50.9%.生物膜系统通过逐级EPS分泌和强化还原CO_(2)产甲烷来响应持续负荷冲击的影响.

关键词：厌氧序批式生物膜反应器负荷冲击胞外聚合物代谢活性群落结构

基于Yb^(3+)/Er^(3+)/Tm^(3+)三掺杂Ba_(3)In_(2)F_(12)荧光粉的光学温度传感性能研究

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中国稀土学报 2024年第3期42卷 482-488页

作者：周晨露李帅张晨赵小奇西安明德理工学院通识教育学院陕西西安710124 宝鸡文理学院物理与光电技术学院陕西宝鸡721016

上转换发光材料在温度传感方面具有独特的优势。采用典型的水热法合成了Yb^(3+),Er^(3+),Tm^(3+)三掺杂的Ba_(3)In_(2)F_(12)发光材料,利用X射线衍射和荧光光谱仪,对样品的晶体结构、发光光谱及温度传感特性进行了研究。在980 nm激光器... 详细信息

上转换发光材料在温度传感方面具有独特的优势。采用典型的水热法合成了Yb^(3+),Er^(3+),Tm^(3+)三掺杂的Ba_(3)In_(2)F_(12)发光材料,利用X射线衍射和荧光光谱仪,对样品的晶体结构、发光光谱及温度传感特性进行了研究。在980 nm激光器的激发下,样品的发射峰位于475,540,543,650,651和790 nm,分别对应于Tm^(3+)离子的^(1)G_(4)→^(3)H_(6)跃迁、Er^(3+)离子的^(2)H_(11/2)/^(4)S_(3/2)→^(4)I_(15/2)跃迁和^(4)F_(9/2)→^(4)I_(15/2)跃迁及Tm^(3+)离子的^(1)G_(4)→^(3)F_(4)跃迁和^(3)H_(4)→^(3)H_(6)跃迁。同时基于热和非热耦合能级的荧光强度比技术,研究了其在260~480 K范围的温度传感性能。通过引入一种多通道测温的方式,构建了一种在260~480 K的宽温度范围内高灵敏度的测温模式,以上结果证明了该材料是一种应用前景良好的光学温度传感器。

关键词：光学温度传感上转换发光荧光强度比(LIR) 灵敏度稀土

缺氧生物膜转型厌氧氨氧化生物膜培养与富集特性

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中国环境科学 2024年第1期44卷 114-120页

作者：蒋睿李韧于莉芳刘然刘甜张日霞西安建筑科技大学环境与市政工程学院陕西西安710055 西北水资源与环境生态教育部重点实验室陕西西安710055 西安市政设计研究院有限公司陕西西安710068

接种西安市某污水处理厂缺氧池生物膜构建升流式厌氧固定床生物膜(UAFB)反应器从而富集培养厌氧氨氧化(Anammox)生物膜,通过测定生物膜Anammox活性和酶活性并进行高通量测序分析,探讨城市污水处理厂现有填料转型培养Anammox生物膜的可... 详细信息

接种西安市某污水处理厂缺氧池生物膜构建升流式厌氧固定床生物膜(UAFB)反应器从而富集培养厌氧氨氧化(Anammox)生物膜,通过测定生物膜Anammox活性和酶活性并进行高通量测序分析,探讨城市污水处理厂现有填料转型培养Anammox生物膜的可行性及生物膜内菌群演替规律.结果表明,经29d培养后的UAFB-Anammox反应器TN去除率高达76.22%,快速启动成功;负荷提升阶段,表面氮负荷(SNLR)由0.23g/(m^(2)·d)提升至2.59g/(m^(2)·d),最大Anammox活性维持2.15g/(m^(2)·d),TN去除率高达83.68%.Illumina MiSeq测序结果发现,富集后的生物膜中优势菌属为***,相对丰度为33.38%,富集效果明显.同时缺氧生物膜上反硝化菌Denitratisoma以Anammox的产物NO_(3)^(-)-N为基质,逐渐与AnAOB形成共生存关系.这说明利用城市污水处理厂现有缺氧生物膜可以快速培养Anammox生物膜,对Anammox工艺在城市污水处理厂升级改造中的应用提供一定参考.

关键词：缺氧生物膜厌氧氨氧化转型培养肼氧化酶菌群演替

Anammox生物膜富集培养过程中硝化菌的增殖特性

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中国环境科学 2024年第2期44卷 730-738页

作者：李韧于莉芳刘甜刘然余涛彭党聪西安建筑科技大学环境与市政工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室陕西西安710055 西安建筑科技大学陕西省环境工程重点实验室陕西西安710055

在升流式厌氧固定床生物膜(UAFB)反应器中,通过逐步提升氮负荷富集培养厌氧氨氧化(Anammox)生物膜,考察培养过程中Anammox生物膜上硝化菌的增殖特性.结果表明,逐步提升氮负荷可以成功实现厌氧氨氧化菌(An AOB)的富集,但随着基质浓度的提... 详细信息

在升流式厌氧固定床生物膜(UAFB)反应器中,通过逐步提升氮负荷富集培养厌氧氨氧化(Anammox)生物膜,考察培养过程中Anammox生物膜上硝化菌的增殖特性.结果表明,逐步提升氮负荷可以成功实现厌氧氨氧化菌(An AOB)的富集,但随着基质浓度的提升,反应器中ΔNO_(3)~-/ΔNH_(4)^(+)比值逐渐从0.76±0.11降低至0.42±0.10,表明高基质浓度更有利于Anammox生物膜的培养且不利于亚硝酸盐氧化菌(NOB)竞争亚硝酸盐.而随着培养进行,生物膜的氨氧化活性(AUR)和亚硝酸盐氧化活性(NUR)均大幅增加但最终趋于稳定.高通量测序结果表明,系统在成功富集了33.51%的***和3.02%的***的同时,氨氧化菌(AOB)-Nitrosomonas的相对丰度仅有0.78%,但培养后优势NOB-Nitrospira的丰度高达2.32%,因此,Anammox生物膜培养过程中硝化菌的增殖现象不可避免,而明显的NOB优势增殖有可能会对PN/Anammox生物脱氮工艺的稳定运行造成负面影响.

关键词：厌氧氨氧化生物膜升流式厌氧固定床生物膜反应器(UAFB) Nitrospira 硝化菌

SiO_(2)/聚乙二醇200/碳纳米管剪切增稠液浸渍芳纶织物及其复合材料防刺性能

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纺织学报 2024年第4期45卷 151-159页

作者：贾笑娅王蕊宁孙润军西安工程大学纺织科学与工程学院陕西西安710048

为优化高性能织物的防刺性能,采用SiO 2和不同长径比的多壁碳纳米管(MWCNTs)制备多相剪切增稠液(MSTFs),研究MWCNTs的长径比与添加量对剪切增稠液流变性能的影响及MSTFs芳纶复合织物的防刺性能。之后将MSTFs复合织物与碳化硅/聚氨酯(SiC... 详细信息

为优化高性能织物的防刺性能,采用SiO 2和不同长径比的多壁碳纳米管(MWCNTs)制备多相剪切增稠液(MSTFs),研究MWCNTs的长径比与添加量对剪切增稠液流变性能的影响及MSTFs芳纶复合织物的防刺性能。之后将MSTFs复合织物与碳化硅/聚氨酯(SiC/TPU)涂层织物叠层制备双层防刺复合材料,探究叠层顺序对层合复合材料抗穿刺性能的影响。结果得出:长径比较大的碳纳米管对提高剪切增稠液(STF)的增稠效果更优;随着碳纳米管含量的增加,剪切增稠效果逐渐增强。实验结果表明:MSTFs(0.4%MWCNTs-A)浸渍芳纶织物的最大穿刺载荷较纯STF浸渍芳纶织物提高154.33%;不同叠层结构中以剪切增稠液浸渍织物为面层、SiC/TPU涂层织物为背层的双层复合织物表现出更优的防刺性能。

关键词：多壁碳纳米管多相剪切增稠液流变叠层结构防刺复合材料芳纶织物

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氨纶防黄剂粉尘的着火特性分析

材料导报 2024年第11期38卷 288-295页

作者：罗振敏张春艳杨勇西安科技大学安全科学与工程学院西安710054 陕西省工业过程安全与应急救援工程技术研究中心西安710054

为研究氨纶防黄剂粉尘的燃烧特性,采用粉尘云最低着火温度标准实验装置和同步热分析技术,分别研究了典型防黄剂HN-150粉尘云最低着火温度(MITC)的分布特性和粉尘热解过程,根据实验结果进行燃烧特性和动力学分析。研究结果表明:粉尘粒径... 详细信息

为研究氨纶防黄剂粉尘的燃烧特性,采用粉尘云最低着火温度标准实验装置和同步热分析技术,分别研究了典型防黄剂HN-150粉尘云最低着火温度(MITC)的分布特性和粉尘热解过程,根据实验结果进行燃烧特性和动力学分析。研究结果表明:粉尘粒径越小,MITC越低;喷尘压力增大,MITC升高;粉尘云质量浓度增大,MITC先降低后稳定,且当粉尘云质量浓度大于2 096 g/m^(3)时,MITC稳定在270℃,小于150 g/m^(3)时,不会发生着火;粉尘云质量浓度对MITC的影响最大。随着粒径的增大,粉尘的着火温度、峰值温度、燃尽温度呈上升趋势,最大燃烧速率、平均燃烧速率、可燃性指数和综合燃烧特性指数呈下降趋势;随着升温速率的增大,粉尘的燃烧特性参数均呈上升趋势。随着粒径的减小,粉尘的平均活化能减小,越容易发生燃烧。MITC和热解过程中的着火温度相对应,这与燃烧特性和热分析动力学结果一致。因此该基础研究可为防黄剂的安全生产提供参考依据。

关键词：最低着火温度粒径热解燃烧特性动力学分析

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含Gd环境友好型射线柔性综合屏蔽体研究

稀有金属材料与工程 2024年第2期53卷 537-545页

作者：王博宇郭晓林原林李天来仇天祎方青龙王晓娟王琦刘洋西安工程大学陕西西安710048 射线柔性防护技术陕西省高校工程研究中心陕西西安710048 西安市核防护纺织装备技术重点实验室陕西西安710048 陕西省疾病预防控制中心陕西西安710054 中国原子能科学研究院北京102413

针对核辐射n-γ混合场,研制了一种以Gd为核心屏蔽元素,聚苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)为基体的环境友好型射线柔性综合屏蔽体。结果表明Gd2O3粉末呈颗粒状均匀分布,在基体中有良好的分散性;X射线衍射和红外光谱结果表明Gd2O3和基体... 详细信息

针对核辐射n-γ混合场,研制了一种以Gd为核心屏蔽元素,聚苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)为基体的环境友好型射线柔性综合屏蔽体。结果表明Gd2O3粉末呈颗粒状均匀分布,在基体中有良好的分散性;X射线衍射和红外光谱结果表明Gd2O3和基体本质上属于物理机械混合,不涉及化学键变化;γ射线和热中子屏蔽性能验证表明,随着Gd面密度的提高,γ射线和热中子透射率遵从指数衰减规律;当Gd面密度为0.0184~0.2913 g/cm^(2)时,39、59和122 keVγ射线透射率为83.73%~11.48%,75.43%~2.73%和93.03%~51.64%;当Gd面密度为0.0189~0.0709 g/cm^(2)时,0.2 cm厚材料中子透射率为45.74%~35.78%。该射线柔性综合屏蔽体具有绿色环保、生产节能、综合防护、柔性可塑、可回收使用等特点,有效弥补了传统防护材料的弊端,在未来舰船生物屏蔽、核医学诊疗、安全检测等领域具有潜在应用价值。

关键词： Gd 中子 γ射线柔性材料辐射防护

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一种耐酸耐碱高强树脂的合成及性能

化工进展 2024年第4期43卷 1992-2000页

作者：王冰王磊黄欣茹袁红鹏赖小娟李朋陕西科技大学中国轻工业轻化助剂重点实验室陕西西安710021 陕西农产品加工技术研究院陕西西安710021 西安长庆化工集团有限公司陕西西安710018 延长石油油气勘探公司采气三厂陕西西安716000

小套管二次固井是一种新型的固井工艺,针对目前由于水泥自身脆性大易气窜和水窜且为碱性固化体、易受压产生裂缝、易受酸性介质破坏的问题,以D-33二元醇和顺丁烯二酸为原料,苯乙烯作为活性稀释剂合成了一种不饱和型聚酯树脂。在树脂体... 详细信息

小套管二次固井是一种新型的固井工艺,针对目前由于水泥自身脆性大易气窜和水窜且为碱性固化体、易受压产生裂缝、易受酸性介质破坏的问题,以D-33二元醇和顺丁烯二酸为原料,苯乙烯作为活性稀释剂合成了一种不饱和型聚酯树脂。在树脂体系中引入填料,提高产品韧性及抗压强度。采用傅里叶变换红外光谱仪对树脂进行表征;通过万能试验机对树脂体系进行性能评价。结果表明,目标产物包含羰基、碳碳双键和苯环对位取代结构的特征峰,固化体系为过氧化二苯甲酰/N,N-二甲基苯胺,其在50℃、60℃和70℃条件下的添加量分别为0.2%/0.02%、0.1%/0.02%、0.1%/0.01%,万能试验机测试结果显示,在50℃、60℃和70℃下养护24h后的抗压强度分别约为50MPa、70MPa、90MPa。实验获得了一种聚合时间可调、黏度小、抗压强度高且耐酸耐碱的固井材料,有望在水平井重复压裂改造中大规模使用。

关键词：二次固井不饱和树脂低黏高抗压催化剂固化剂填料

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