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Allvac 718Plus高温合金第二相演变与性能研究进展

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金属学报 2025年第1期 43-58页

作者：唐丽婷郭倩颖李冲丁然刘永长天津大学材料科学与工程学院

Allvac 718Plus合金是在Inconel 718合金的基础上通过成分优化研制出的一种新型镍基高温合金，最高服役温度较Inconel 718合金提高约55℃，因其具有优异的抗蠕变、抗疲劳性能以及锻造、焊接等加工性能，在制造700℃服役部件上具有巨大... 详细信息

Allvac 718Plus合金是在Inconel 718合金的基础上通过成分优化研制出的一种新型镍基高温合金，最高服役温度较Inconel 718合金提高约55℃，因其具有优异的抗蠕变、抗疲劳性能以及锻造、焊接等加工性能，在制造700℃服役部件上具有巨大潜力。作为一种应用时间较短的沉淀强化型高温合金，阐明其热处理过程中的第二相演变规律对于通过热处理调控组织从而优化合金性能具有重要意义。本文主要介绍了合金中的第二相，包括强化相γ′相、晶界相η相，以及在特定条件下析出的γ″相、δ相、σ相和C14 Laves相；分析了Allvac718Plus合金标准热处理过程中γ′相和η相的析出行为，预固溶处理和直接时效处理的应用，以及长期时效过程中的第二相演变规律，提出复合γ″-γ′结构是实现合金长时服役的策略；结合高温服役过程中第二相的组织演变，分析了2种主要第二相对抗疲劳性能和抗蠕变性能的影响；确定了合金中缓慢的γ′相析出动力学与合金可焊性的匹配性，总结了Laves相和η相对焊接过程中的开裂及应变时效开裂的影响。

关键词： Allvac 718Plus合金第二相热处理高温性能焊接性能

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苯基/十二烷基环氧化超支化聚硅氧烷增韧环氧树脂

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精细化工 2025年

作者：黄文钦向艳丽孟旭方建波任强汪称意常州大学材料科学与工程学院

苯基三甲氧基硅烷（PTMS）、十二烷基三甲氧基硅烷（DTES）和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH-560）经水解缩合反应制备了同时含苯基、十二烷基和环氧基3种官能团的超支化聚硅氧烷（HPGD）。采用FTIR、1HNMR、凝胶渗透色谱-多角度... 详细信息

苯基三甲氧基硅烷（PTMS）、十二烷基三甲氧基硅烷（DTES）和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH-560）经水解缩合反应制备了同时含苯基、十二烷基和环氧基3种官能团的超支化聚硅氧烷（HPGD）。采用FTIR、1HNMR、凝胶渗透色谱-多角度激光光散射-特性黏度（GPC-MALLS-Viscometer）三联检测、UV-Vis对HPGD进行了表征。考察了n（KH-560）∶n（PTMS）∶n（DTMS）对制备的HPGD与环氧树脂（E51）混合固化物（HPGD/E51）冲击强度和相容性的影响。通过力学、水接触角和TGA测试，探究了m（HPGD）∶m（E51）对增韧环氧树脂材料（HPGD/E51）的影响。结果表明，由n（KH-560）∶n（PTMS）∶n（DTMS）＝5∶3.0∶2.0制备的HPGD-2黏度（1800 mPa·s）最低，制备的HPGD-2/E51的冲击强度和透光性最佳；由m（HPGD-2）∶m（E51）＝15∶85制备的HPGD/E51-15的抗冲击强度为29.86 kJ/m2，拉伸强度为48.72 MPa，断裂伸长率为18.95%，比由m（HPGD-2）∶m（E51）＝0∶100制备的HPGD/E51-0分别提高了63%、90%和180%。HPGD/E51-15的玻璃化转变温度（78 ℃）较HPGD/E51-0（89 ℃）略有降低。HPGD的引入明显提高了HPGD/E51的疏水性能和耐热性能，HPGD/E51-15的水接触角为108°，从HPGD/E51-0的亲水性变为疏水性；HPGD/E51-15的初始分解温度(T5%)为301.7 ℃，800 ℃时的残炭量(R800)为6.73%，较HPGD/E51-0(T5%＝286.0 ℃，R800＝0.77%)均有所提升。

关键词：超支化聚硅氧烷十二烷基增韧增强低黏度环氧树脂功能材料

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用于油液金属磨粒检测的三线圈传感器设计

机械工程学报 2025年

作者：谢雨财胡书魁白晨朝史皓天张洪朋大连海事大学轮机工程学院南京理工大学安全科学与工程学院

当机械系统工作时，由于各机械单元相互作用，其内部会产生不同程度的磨损，生成的磨粒会随油液四处流动，若不及时检测则会加剧磨损进程，影响整个机械系统的使用寿命。油液中的金属磨粒蕴含着丰富的摩擦学信息，其材质和粒径对判断机... 详细信息

当机械系统工作时，由于各机械单元相互作用，其内部会产生不同程度的磨损，生成的磨粒会随油液四处流动，若不及时检测则会加剧磨损进程，影响整个机械系统的使用寿命。油液中的金属磨粒蕴含着丰富的摩擦学信息，其材质和粒径对判断机械设备运行状态具有重要的参考价值。为了实现油液中金属磨粒的区分检测，设计了一种兼具通量和检测精度的三线圈传感器，该传感器的激励信号和数据采集均采用集成的数字锁相板卡，具有较高的集成度。分别从外形封装、磁场仿真和试验验证三个方面进行传感器设计和性能测试，仿真得到的颗粒曲线与试验结果一致。对不同粒径的铁颗粒和铜颗粒进行了测试，并通过理论计算得到该传感器可以实现最小23μm的铁颗粒和50μm的铜颗粒检测。这种三线圈传感器为便携式磨粒检测设备的开发提供了新思路。

关键词：三线圈传感器油液检测电感检测磨粒区分锁相放大

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基于改进YOLOv8的排水管网缺陷检测

电子测量技术 2025年

作者：周梦颖张学武曾鹏源江雅馨河海大学信息科学与工程学院

针对城市排水管道缺陷易受背景干扰、特征尺度多变以及现有检测模型存在检测准确率低、误检率高等问题，本文提出了一种基于改进YOLOv8的缺陷检测算法。首先，设计DSK模块并嵌入主干网络的C2f模块中以扩大感受野，提高模型对多尺度缺陷... 详细信息

针对城市排水管道缺陷易受背景干扰、特征尺度多变以及现有检测模型存在检测准确率低、误检率高等问题，本文提出了一种基于改进YOLOv8的缺陷检测算法。首先，设计DSK模块并嵌入主干网络的C2f模块中以扩大感受野，提高模型对多尺度缺陷特征的提取能力；其次，引入Slim-neck网络结构对颈部网络进行改进，对缺陷特征信息进行有效利用和融合，并有助于实现模型的轻量化；最后，采用FocalEIOU损失函数以更好地提高对较小缺陷目标的检测性能和模型的收敛速度。在管道缺陷数据集上的实验结果表明，本文改进的算法在70.4 帧/s的检测速率下，mAP达到了67.5%，相比于原始YOLOv8算法，mAP值和检测速率分别提升了3.8%和1.7 帧/s，表现出了良好的检测性能。针对实际应用目的，本文基于改进算法开发了一款能够实时检测管道缺陷的系统软件，通过实际项目检测，验证了本文改进的算法能够满足城市排水管道缺陷检测任务中高精度、实时检测的需求。

关键词：城市排水管网缺陷检测 YOLOv8 目标检测特征融合

第一性原理计算在锂离子电池硅碳负极材料中的研究进展

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硅酸盐学报 2025年第01期53卷 148-160页

作者：杨森郑康赵宁辽宁工程技术大学材料科学与工程学院

硅碳复合材料及化合物结合了硅的高储锂性能及碳的结构优异性，然而，其复杂的电化学行为和充放电过程中的体积变化为亟待解决的问题。第一性原理计算作为一种有效的理论工具，在预测和揭示电极材料特性、理解原子尺度电化学机理等方面... 详细信息

硅碳复合材料及化合物结合了硅的高储锂性能及碳的结构优异性，然而，其复杂的电化学行为和充放电过程中的体积变化为亟待解决的问题。第一性原理计算作为一种有效的理论工具，在预测和揭示电极材料特性、理解原子尺度电化学机理等方面发挥着重要作用。首先概述第一性原理计算方法，并结合学者近年来利用第一性原理对典型硅碳复合材料及化合物锂离子电池负极材料的研究成果，然后提出锂离子电池硅碳负极材料扩散动力学、界面反应、力学性能和热力学稳定性规律。再从密度泛函理论、算法结合和实验结合3方面对锂离子电池硅碳负极材料第一性原理计算进行了展望，期待开发出性能更优的新型硅碳负极材料，助力新能源领域发展。

关键词：第一性原理锂离子电池硅碳负极材料锂离子扩散机制界面反应力学性能热力学稳定性

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基于改进域对抗网络的齿轮箱跨工况故障诊断

电子测量技术 2025年

作者：贾宝惠苏家成高源中国民航大学交通科学与工程学院中国民航大学安全科学与工程学院

针对不同工况下采集的齿轮箱振动数据特征分布不一致和噪声成分影响迁移效果的问题，本文提出了一种结合注意力机制的域对抗迁移网络的深度迁移学习故障诊断方法。首先，将带标签的振动信号和未带标签的振动信号通过固定长度的数据分割... 详细信息

针对不同工况下采集的齿轮箱振动数据特征分布不一致和噪声成分影响迁移效果的问题，本文提出了一种结合注意力机制的域对抗迁移网络的深度迁移学习故障诊断方法。首先，将带标签的振动信号和未带标签的振动信号通过固定长度的数据分割方法构建成数据集；其次，为减少噪声样本带来的负迁移影响，采用卷积注意力模块（convolutional block attention module， CBAM）以及判别损失项辅助特征提取器提取具有区分度的特征，加强分类决策边界；最后，为解决数据特征分布不一致的问题，采用多核最大均值差异（MK-MMD）对齐源域和目标域的全局分布，并利用对抗机制对齐两域的子领域分布。在公开的变工况齿轮箱故障数据集上进行试验验证，结果表明，所提方法的平均识别准确率达到96.25%以上，并通过与其他诊断方法的对比分析，验证了所提方法的有效性和优越性。

关键词：判别损失项卷积注意力模块域对抗迁移网络迁移学习故障诊断

基于动态混合注意力与多尺度特征的遥感图像配准

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激光与光电子学进展 2025年

作者：魏庭旭陈颖李铖昊马文浩上海应用技术大学计算机科学与信息工程学院同济大学中德工程学院

针对遥感图像的高分辨率、目标尺度变化大等特点导致现有的主流配准模型精度和效率较低的问题，本文提出了一种基于动态混合注意力和多尺度特征的配准模型。首先，在特征提取阶段引入ConvNeXtV2网络，通过嵌入动态混合注意力增强动态联... 详细信息

针对遥感图像的高分辨率、目标尺度变化大等特点导致现有的主流配准模型精度和效率较低的问题，本文提出了一种基于动态混合注意力和多尺度特征的配准模型。首先，在特征提取阶段引入ConvNeXtV2网络，通过嵌入动态混合注意力增强动态联系全局上下文与局部细节的能力。接着，提出多尺度特征校准模块，将低层次纹理信息与高层次语义信息聚合在多个感受野中以提高配准精度。其次，在匹配阶段使用基于预测矩阵加权的双向匹配方法计算密集对应关系得到双向参数，最后通过仿射变换完成图像配准。在Aerial Image等三个数据集上的实验结果表明，归一化距离阈值为0.01,0.03和0.05的情况下，配准精度达到40.9%,86.4%和95.3%，平均配准时间为0.87秒，证明了该模型有效提高了遥感图像配准的精度和效率。

关键词：遥感图像配准线性注意力多尺度特征特征融合双向匹配

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改进YOLOv7的PCB缺陷检测算法

机械科学与技术 2025年

作者：王玲向北平张晓勇西南科技大学制造科学与工程学院

针对检测印刷电路板(Printed Circuit Board， PCB)缺陷任务中，通用物体检测算法难以区分目标缺陷与背景，从而导致检测精度低等问题，提出一种改进YOLOv7的PCB表面缺陷检测模型。首先，在主干提取网络用Conv2Former(Transformer-Style... 详细信息

针对检测印刷电路板(Printed Circuit Board， PCB)缺陷任务中，通用物体检测算法难以区分目标缺陷与背景，从而导致检测精度低等问题，提出一种改进YOLOv7的PCB表面缺陷检测模型。首先，在主干提取网络用Conv2Former(Transformer-Style Convolutional Network)模块替代ELAN模块，保留空间信息的同时加强全局信息关联性，有效减少参数量。其次，删除20×20的大目标检测层，增加160×160的小目标检测层，以此保留更多小目标信息。此外，在特征融合网络引入SimAM(Similarity-based Attention Mechanism)注意力机制，不引入额外参数的同时提升检测精确度。最后，将Focal损失函数与CIOU损失函数结合，优化损失函数中高质量与低质量样本的权重分配，提升检测效果。实验结果表明，改进后的模型平均检测精度达到95.3%，相较于原模型精度提高了3.6%，参数量为10.97M，仅为原模型参数量的三分之一，改进后的模型能够更准确地识别PCB缺陷，有效降低漏检和误检率。

关键词： PCB表面缺陷检测 YOLOv7 Conv2Former SimAM Focal-CIOU

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纳米铁复合生物炭与砷在土壤中的共迁移行为

中国环境科学 2025年

作者：谢丽梅韩欣妍刘亦嘉陈子阳王禹陈明苏州科技大学环境科学与工程学院

通过柱淋溶实验结合数值模拟，研究不同热解温度（500℃和800℃）制备的纳米铁复合生物炭（nFe/BC）自身迁移以及与砷（As）在污染土壤中的共迁移行为.结果表明，相较于原始生物炭（BC500和BC800），生物炭复合Fe后在As土壤中的迁移能... 详细信息

通过柱淋溶实验结合数值模拟，研究不同热解温度（500℃和800℃）制备的纳米铁复合生物炭（nFe/BC）自身迁移以及与砷（As）在污染土壤中的共迁移行为.结果表明，相较于原始生物炭（BC500和BC800），生物炭复合Fe后在As土壤中的迁移能力显著降低，分别减弱了约57.8%（nFe/BC500）和45.5% （nFe/BC800）.这一结果归因于生物炭复合Fe后，颗粒表面Zeta电位变小（负电荷减少），减弱了nFe/BC与土壤颗粒之间的排斥势垒，导致nFe/BC的迁移能力较弱.并且随着热解温度升高，nFe/BC表面含氧官能团减少，颗粒表面负电荷减少，与土壤颗粒之间作用能减弱，颗粒迁移能力降低.两点动力学滞留模型较好地拟合了nFe/BC在污染土壤中的穿透曲线，且进一步说明了nFe/BC的迁移特征.此外，原始生物炭迁移过程中竞争土壤表面吸附位点，促进As迁移;而nFe/BC先抑制As在土壤中迁移，再促进其迁移.因为nFe/BC表面的铁单质或Fe3O4与As反应并将其固定，但完全反应后会失去其原本的抑制作用，反而作为载体促进As在土壤中迁移，对地下水环境产生潜在危害.本研究为纳米铁复合生物炭用于砷污染土壤修复及其安全性评估提供科学依据.

关键词：纳米铁复合生物炭砷污染土壤共迁移数值模拟