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掺电解锰渣砂浆的强度与微结构及碳排放分析

铁道科学与工程学报 2023年第4期20卷 1382-1391页

作者：王继林龙广成董荣珍王凡白敏石莹莹周天阳中南大学土木工程学院湖南长沙410075 湘潭建工集团湖南湘潭411100

为促进电解锰渣在水泥基材料中的低碳和高效利用,提高水泥基材料的绿色度,运用一系列宏观、微观试验方法,研究电解锰渣等质量取代水泥对砂浆流动性、强度、水化物相及孔隙结构的影响规律,分析电解锰渣在砂浆中的强度贡献,探讨相应的机... 详细信息

为促进电解锰渣在水泥基材料中的低碳和高效利用,提高水泥基材料的绿色度,运用一系列宏观、微观试验方法,研究电解锰渣等质量取代水泥对砂浆流动性、强度、水化物相及孔隙结构的影响规律,分析电解锰渣在砂浆中的强度贡献,探讨相应的机理。采用碳排放指标,阐明电解锰渣对砂浆的碳排放影响。电解锰渣掺量不大于10%时,可较好地改善新拌砂浆的流动性。电解锰渣对砂浆3 d龄期抗压、抗折强度有较大提高作用,且对抗折强度的提高更为显著,电解锰渣掺量不超过15%时,其对3 d龄期砂浆抗折、抗压强度的贡献系数达1.25以上。随着龄期的增加,电解锰渣对砂浆强度的贡献减弱,但180 d龄期时其抗折强度贡献系数仍在0.5左右。电解锰渣的掺入使砂浆中生成了较多钙矾石相,电解锰渣掺量少于15%时,试件的孔隙结构无明显劣化现象,但随着电解锰渣掺量的增加,体系的孔隙率显著增大。综合考虑碳排放量及复合胶凝体系性能,建立了基于强度性能的碳排放指标。研究结果表明:电解锰渣的加入降低了水泥基材料体系碳排放量,当电解锰渣掺量为10%~15%之间时,水泥胶砂的碳排放指数较低,可以较好地实现水泥基材料的减排要求。

关键词：电解锰渣砂浆强度微结构碳排放指数

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微结构表面核化沸腾初始气泡特征的微观观测

实验力学 2023年第6期38卷 732-740页

作者：王浩楠周展如黄生洪赵凯王光祖傅尧中国科学技术大学材料力学行为和设计重点实验室安徽合肥230026 中国科学技术大学中国科学院城市污染物转化重点实验室安徽省生物质洁净能源重点实验室安徽合肥230026

工质的沸腾传热特性明显优于其单相传热,所以,沸腾传热技术广泛应用于众多领域的冷却系统和设备中。沸腾传热中气化潜热可以带走大量的热量,同时气泡的生长过程会对液体造成扰动,加强液体与壁面的换热。初始气泡特征是影响核化沸腾传热... 详细信息

工质的沸腾传热特性明显优于其单相传热,所以,沸腾传热技术广泛应用于众多领域的冷却系统和设备中。沸腾传热中气化潜热可以带走大量的热量,同时气泡的生长过程会对液体造成扰动,加强液体与壁面的换热。初始气泡特征是影响核化沸腾传热特性的重要因素,表面结构对初始气泡的生成具有十分重要的影响。本文制备了3种带有不同尺度微结构且比表面积相同的单晶硅片,搭建了一套核化沸腾可视化微观观测实验平台;通过该平台观测气泡生长的动态过程,开展了核化沸腾实验。实验结果证实了微结构较光滑表面对气泡增长均有促进作用,且实验范围内微尺度越大,效果越明显。

关键词：池沸腾微结构气泡初始温度动态过程

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西北印度洋鸢乌贼角质颚微结构及生长特性

水产学报 2023年第9期47卷 52-61页

作者：陆化杰赵懋林武孝慈王洪浩何静茹陈新军上海海洋大学海洋科学学院上海海洋大学自然资源部海洋生态监测与修复技术重点实验室上海海洋大学国家远洋渔业工程技术研究中心上海海洋大学农业农村部大洋渔业资源环境科学观测实验站

角质颚是头足类重要的硬组织之一，经常被用于研究头足类的年龄与生长、种群结构和资源评估等。根据2019年3—5月中国灯光罩网渔船在西北印度洋调查生产期间采集的1 009尾鸢乌贼样本，测量了260对鸢乌贼角质颚外部形态参数，结合日龄，... 详细信息

角质颚是头足类重要的硬组织之一，经常被用于研究头足类的年龄与生长、种群结构和资源评估等。根据2019年3—5月中国灯光罩网渔船在西北印度洋调查生产期间采集的1 009尾鸢乌贼样本，测量了260对鸢乌贼角质颚外部形态参数，结合日龄，对西北印度洋鸢乌贼角质颚的微结构及其外部形态生长特性进行了研究。结果显示，西北印度洋鸢乌贼角质颚上颚喙部截面有明显的生长纹，头盖区的生长纹较为清晰。协方差分析表明，角质颚外形特征参数、相对尺寸与日龄间均不存在性别间显著差异。赤池信息准则(AIC)显示，除上头盖长(UHL)外，所有外形特征参数与日龄的生长关系均以线性函数关系为最适，而UHL与日龄的关系则以对数函数为最适。所有特征参数的相对尺寸均随日龄的增加呈减小趋势，且变化趋势基本相同。6项外形特征参数的绝对生长率和相对生长率整体呈减小趋势，其中，上侧臂长(ULWL)和下翼长(LWL)的绝对生长率在181～210 d处达到峰值，而上脊突长(UCL)、UHL、下侧臂长(LLWL)和下脊突长(LCL)的绝对生长率在211～240 d处达到峰值，所有参数的相对生长率均在181～210 d处达到峰值。本研究为后续利用角质颚研究鸢乌贼的年龄生长、群体划分和生活史等渔业生物学奠定基础，为科学开发该资源提供依据。

关键词：鸢乌贼角质颚微结构生长率西北印度洋

电子束物理气相沉积LaZrCeO热障涂层微结构与热循环性能

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航空材料学报 2022年第1期42卷 33-39页

作者：牟仁德刘冠熙谢孝昌中国航发北京航空材料研究院航空材料先进腐蚀与防护重点实验室北京100095 中国航发北京航空材料研究院北京100095

热障涂层(thermal barrier coatings,TBCs)是一种由金属黏结层、热生长氧化物层和陶瓷面层组成的金属-陶瓷复合系统,在先进的航空发动机领域上引起了广泛的关注,但目前先进热障涂层的热循环寿命提升和失效行为研究仍然是一个难点。本研... 详细信息

热障涂层(thermal barrier coatings,TBCs)是一种由金属黏结层、热生长氧化物层和陶瓷面层组成的金属-陶瓷复合系统,在先进的航空发动机领域上引起了广泛的关注,但目前先进热障涂层的热循环寿命提升和失效行为研究仍然是一个难点。本研究采用电子束物理气相沉积技术(electron beam physical vapour deposition,EB-PVD)制备LaZrCeO/YSZ双陶瓷层热障涂层,研究热障涂层的相结构、显微组织和失效行为。结果表明:LaZrCeO/YSZ涂层为烧绿石与萤石结构组成的复合涂层材料,LaZrCeO/YSZ涂层的微观结构由羽毛状纳米结构和柱内孔隙组成;在1100℃热循环条件下,LaZrCeO/YSZ双陶瓷层热障涂层展现了良好的热循环寿命;热循环实验后,由于应力累积的作用裂纹在热生长氧化层(TGO)中萌生并扩展,包括水平裂纹和垂直裂纹两大类,进而引起整个涂层体系的不稳定,最终导致涂层失效。

关键词：热障涂层电子束物理气相沉积微结构热循环性能

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荒漠绿洲区不同绿肥还田方式下玉米农田土壤团聚体微结构特征

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中国生态农业学报（中英文） 2022年第6期30卷 952-964页

作者：吕汉强胡发龙于爱忠苏向向王玉珑殷文柴强甘肃农业大学农学院/甘肃省干旱生境作物学重点实验室兰州730070

传统土壤团聚体评价方法不能描述团聚体微观结构特征,且对0.25 mm大团聚体的构造性能和潜力。由此说明,在荒漠绿洲区,麦后复种绿肥全量还田条件下,全量翻压或地表覆盖免耕还田措施可使后茬玉米农田具有良好的土壤团聚体结构特征。

传统土壤团聚体评价方法不能描述团聚体微观结构特征,且对结构特征的影响对于采取科学的土壤管理方法具有重要意义。本试验开始于2016年,为长期定位试验。在河西走廊石羊河流域荒漠绿洲区,通过田间试验探究麦后复种绿肥不同还田方式[全量翻压(TG)、地表覆盖免耕(NTG)、地上部收获后根茬翻压(T)、地上部收获后根茬免耕(NT)]和不复种绿肥翻耕休闲(CT)对轮作玉米农田土壤团聚体微结构特征的影响。在2019—2020年,利用扫描电镜(SEM)获得玉米抽雄吐丝期农田0~30 cm土壤超微观图像,定性揭示其表观特征,并运用Nano Measurer图像处理软件定量分析土壤颗粒粒径特征和团聚体特征。研究表明:在CT中,玉米农田土壤颗粒粒径主要集中在0.25 mm以下,其中23.9%~27.4%的为粒径在0.05~0.25 mm、表面光滑、形状较为规则的土壤砂粒,其余为粉粒和黏粒(美国制),团聚体数量占颗粒总数的9.1%~9.6%。与CT相比,绿肥根茬还田(NT、T)的玉米农田土壤颗粒为大量粒径在0.05~0.1 mm之间的极细砂粒,NT和T处理的团聚体数量分别提高10.1%~23.3%和14.4%~17.3%。绿肥全量还田(TG、NTG)可促进玉米农田以单粒为基础的砂粒粒径减小,由小粒径单粒构成大量表面粗糙多孔、凹凸不平,附着有大量粉粒和黏粒的团聚体,团聚体粒径主要集中在0.1~0.25 mm,与CT处理相比,团聚体数量分别提高25.8%~50.9%和34.1%~43.4%,其中NTG处理具有形成粒径>0.25 mm大团聚体的构造性能和潜力。由此说明,在荒漠绿洲区,麦后复种绿肥全量还田条件下,全量翻压或地表覆盖免耕还田措施可使后茬玉米农田具有良好的土壤团聚体结构特征。

关键词：扫描电镜绿肥还田方式玉米土壤团聚体微结构

不同气候年间西北印度洋鸢乌贼角质颚微结构及生长特性差异

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海洋与湖沼 2023年第2期54卷 514-525页

作者：陆化杰何静茹陈静崔红欧玉哲赵懋林陈新军上海海洋大学海洋科学学院上海201306 自然资源部海洋生态监测与修复技术重点实验室上海201306 国家远洋渔业工程技术研究中心、上海海洋大学上海201306 农业农村部大洋渔业资源环境科学观测实验站、上海海洋大学上海201306 潍坊市畜牧业发展中心山东潍坊261041

为研究不同气候年间西北印度洋鸢乌贼角质颚的生长变化特性,根据2019年(厄尔尼诺)和2020年(正常)相同月份(2~5月)中国灯光罩网渔船于西北印度洋采集的1 896尾鸢乌贼样本,通过角质颚研磨,对不同气候年间角质颚的微结构及其生长特性进行... 详细信息

为研究不同气候年间西北印度洋鸢乌贼角质颚的生长变化特性,根据2019年(厄尔尼诺)和2020年(正常)相同月份(2~5月)中国灯光罩网渔船于西北印度洋采集的1 896尾鸢乌贼样本,通过角质颚研磨,对不同气候年间角质颚的微结构及其生长特性进行了对比研究。结果表明,西北印度洋鸢乌贼角质颚微结构包括头盖和脊突两部分,日龄生长纹以明暗交替的方式呈周期性生长,2019年角质颚生长纹间隔及宽度都较小,色素沉积更浅,纹路异常现象较多。协方差分析表明,不同气候年间角质颚外形特征参数与日龄的关系均存在性别间显著性差异。2019年雌性个体所有外形特征参数与日龄的关系均最适用指数函数表示,但2020年雌性个体所有外形特征参数与日龄的关系均最适用对数函数表示;2019年雄性个体除下脊突长LCL (lower crest length)与日龄的关系最适用指数函数表示外,其余特征参数与日龄的关系均最适用幂函数表示,2020年雄性个体所有外形特征参数与日龄的关系均最适用线性函数表示。除2020年雄性个体6项特征参数的绝对生长率AGR (absolute growth rate)和瞬时相对生长率IRGR(instantaneousrelativegrowthrate)随日龄增加呈先下降后上升的“U”型趋势外,其余的AGR和IGRG均随日龄增加呈明显的倒“U”型趋势。不同气候年间生长率达到峰值时的日龄区间不同,2020年各特征参数AGR均高于2019年。研究结果揭示不同气候年间西北印度洋角质颚微结构存在差异,角质颚外形特征参数的生长方程和生长率在不同气候年间也存在差异性。

关键词：鸢乌贼角质颚微结构个体生长西北印度洋

冲击荷载下高韧性水泥基复合材料动态力学特性与微结构演化研究

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爆破 2022年第1期39卷 1-8页

作者：胡玲玲贾永胜孙金山姚颖康刘昌邦谢全民省部共建精细爆破国家重点实验室江汉大学武汉430056 爆破工程湖北省重点实验室江汉大学武汉430056 湖北(武汉)爆炸与爆破技术研究院江汉大学武汉430056 武汉爆破有限公司武汉430056

为提升水泥基材料静态力学性能、抗冲击特性及为减少温室气体排放而降低水泥用量,以硅粉为矿物掺合料(掺量为10%,质量比)、钢纤维为功能组分(掺量为2%,体积比),并匹配高效减水剂(掺量为1.5%~2.0%,质量比)制备高韧性水泥基复合材料,通过... 详细信息

为提升水泥基材料静态力学性能、抗冲击特性及为减少温室气体排放而降低水泥用量,以硅粉为矿物掺合料(掺量为10%,质量比)、钢纤维为功能组分(掺量为2%,体积比),并匹配高效减水剂(掺量为1.5%~2.0%,质量比)制备高韧性水泥基复合材料,通过准静态抗压/抗折强度、分离式霍普金森压杆试验和采用水化微量热仪、热重分析仪,分别研究了高韧性水泥基复合材料准静态/动态力学特性及其微结构演变特征。结果表明:冲击荷载下(冲击速率为0.5 MPa/s)水泥基材料典型破坏过程分为三阶段,高韧性水泥基复合材料受作用后仅出现局部浆体剥落、飞散现象,而基准组体系均发生显著破坏直至整体破碎;硅粉在10%掺量下有效提升了水泥基复合材料体系早期和后期的准静态力学性能,1 d天龄期下抗压强度和抗折强度最高可达61.4 MPa、23.9 MPa,也显著提升了动态抗压强度至123.3 MPa(28 d天龄期)。微结构演变结果表明:硅粉和减水剂复合作用下浆体水化放热速率主峰提前,且主要水化产物——氢氧化钙含量减少,降低了浆体内部氢氧化钙分布的取向性,有助于改善浆体微结构。

关键词：高韧性水泥基复合材料分离式霍普金森压杆(SHPB) 钢纤维动态抗压强度微结构

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黄土高原马兰黄土微结构特征及湿陷机理

地球科学与环境学报 2022年第4期44卷 581-592页

作者：魏亚妮范文麻广林长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 信息产业部电子综合勘察研究院陕西西安710054

黄土微结构的认识和刻画在研究黄土宏观湿陷变形行为以及揭示其内在机理方面扮演不可或缺的角色。选取黄土高原甘肃兰州、庆阳以及陕西横山、洛川、泾阳等5个地区马兰黄土试样,通过开展室内湿陷试验、微米级CT扫描以及压汞测试,厘清不... 详细信息

黄土微结构的认识和刻画在研究黄土宏观湿陷变形行为以及揭示其内在机理方面扮演不可或缺的角色。选取黄土高原甘肃兰州、庆阳以及陕西横山、洛川、泾阳等5个地区马兰黄土试样,通过开展室内湿陷试验、微米级CT扫描以及压汞测试,厘清不同地区马兰黄土的微结构特征,分析对比湿陷过程中孔隙分布的变化规律,以此探讨马兰黄土的湿陷机理。结果表明:5个地区马兰黄土湿陷性在区域上整体表现为从西北向东南逐渐减弱的趋势;兰州和横山地区马兰黄土的微结构以单粒架空/镶嵌为主,前者颗粒排列疏松,后者排列相对密实;庆阳、洛川和泾阳地区马兰黄土中黏粒支托结构相对明显;黄土湿陷过程中,孔径在3~60μm区间的粒间孔隙体积减小幅度最大,为湿陷提供主要空间。5组黄土微结构特征及湿陷前后孔隙分布变化表明,黄土湿陷与否取决于两方面因素:一是黄土内部需有发生湿陷的空间,孔隙分布特征对湿陷性强弱有重要影响,集中分布的粒间孔隙有利于湿陷发生;二是需有能够引起湿陷的动力因素,桥接形式的黏粒发生水化膨胀是引起颗粒滑移进而发生湿陷的重要动力之一。

关键词：马兰黄土湿陷性微结构孔隙分布黏粒湿陷机理 CT扫描黄土高原

Nb和Mo对矿用磨球用钢微结构和相变的影响

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金属热处理 2022年第8期47卷 52-57页

作者：许峰陈前林芷民成浩管怡杰陆凯健常熟理工学院汽车工程学院江苏常熟215500 苏州大学机电工程学院江苏苏州215021

对不同合金成分磨球用钢样品进行高温激光共聚焦显微镜(HT-CLSM)原位观察和JMatPro软件模拟计算,研究了Nb、Mo元素对其热处理过程中微结构和相变的影响。结果表明,试验钢中添加0.051%Nb元素的原奥氏体平均晶粒尺寸最小(38.8μm),添加0.0... 详细信息

对不同合金成分磨球用钢样品进行高温激光共聚焦显微镜(HT-CLSM)原位观察和JMatPro软件模拟计算,研究了Nb、Mo元素对其热处理过程中微结构和相变的影响。结果表明,试验钢中添加0.051%Nb元素的原奥氏体平均晶粒尺寸最小(38.8μm),添加0.079%Mo元素的次之,无添加的最大,可达74.1μm。添加Nb元素时,析出物类别主要为Nb(C, N)和MnS,析出物的数量最多,显著阻碍了高温奥氏体晶粒长大。添加Mo元素时,析出物类别主要为MnS和AlN,析出物数量次之,对奥氏体晶粒长大有一定的阻碍作用。Nb和Mo元素的添加均有利于扩大贝氏体转变区,增加贝氏体转变量,提高马氏体转变开始温度。

关键词：磨球钢 Nb Mo 微结构相变