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聚乙二醇/石墨烯复合相变电热膜的制备与性能

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高分子材料科学与工程 2024年第6期40卷 47-55页

作者：谢成西刘太奇赵荣吴飞翔任婕北京石油化工学院环境材料研究中心北京102617

文中采用价格低廉的多层石墨烯(MLG)为导电填料,潜热较高的聚乙二醇(PEG)相变材料为基体,通过溶液共混法制备了具有良好电热性能的复合相变电热膜。通过扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热分析(... 详细信息

文中采用价格低廉的多层石墨烯(MLG)为导电填料,潜热较高的聚乙二醇(PEG)相变材料为基体,通过溶液共混法制备了具有良好电热性能的复合相变电热膜。通过扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TGA)、升降温实验等分析了相变电热材料的表面形貌、结构性能、相变焓、热稳定性和电热性能。SEM结果表明,MLG与PEG基体中分散较好,并在PEG中构建了MLG杂化网络,其中MLG提供了导热路径,并限制了PEG在相变过程中的泄漏。FT-IR和XRD结果表明,在制备过程中,PEG与MLG之间没有发生化学反应,但PEG的结晶度有所降低。DSC和TGA分析表明,MLG质量分数为7%时,该复合相变材料相变焓为164J/g,开始热失重温度为300℃左右。升降温实验表明电热膜具有可靠的温度调节性能,3gPEG/MLG(7%)样品在20V电压下可升温至91.3℃,并且能在相变温度65℃附近保温280s以上。

关键词：相变材料电热转换聚乙二醇相变焓

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拉曼光谱技术在角膜组织成分检测中的应用

中国激光 2024年第15期51卷 124-134页

作者：郭智君马苗立卢思超郭前进杨强北京石油化工学院人工智能研究院北京102617 北京市安全生产工程技术研究院北京102617 北京石油化工学院信息工程学院北京102617

角膜作为眼球的最外层组织,对于维持眼球结构和视力至关重要。然而,在日常用眼过程中,角膜易遭受创伤和感染,从而损害视力。目前常用的裂隙灯显微镜检查、光学相干层析成像及共聚焦显微镜检查等基于形态结构的角膜检测技术无法给出组织... 详细信息

角膜作为眼球的最外层组织,对于维持眼球结构和视力至关重要。然而,在日常用眼过程中,角膜易遭受创伤和感染,从而损害视力。目前常用的裂隙灯显微镜检查、光学相干层析成像及共聚焦显微镜检查等基于形态结构的角膜检测技术无法给出组织成分信息。拉曼光谱技术由于可以在不破坏组织结构的基础上获取生物分子信息,在角膜组织成分检测中具有重要的应用价值。本文从拉曼光谱原理出发,综述了其在角膜组织成分检测中的应用,最后总结并展望了其发展趋势。

关键词：角膜组织成分拉曼光谱生物分子

加热温度和热处理对TC4钛合金热自压连接接头组织和性能的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第5期53卷 1287-1295页

作者：李会朝梁凯铭潘睿朱晓腾姜炳鑫陶虎威李志航胡正根张华北京石油化工学院机械工程学院北京102617 北京宇航系统工程研究所北京100076

采用自行设计的感应线圈、刚性拘束工装与实验室现有感应加热装置结合,以5 mm厚TC4钛合金为母材进行局部感应加热刚性拘束热自压扩散连接(TSCB),探究了不同加热温度和热处理对接头微观组织和力学性能的影响。结果表明,加热温度过低(900... 详细信息

采用自行设计的感应线圈、刚性拘束工装与实验室现有感应加热装置结合,以5 mm厚TC4钛合金为母材进行局部感应加热刚性拘束热自压扩散连接(TSCB),探究了不同加热温度和热处理对接头微观组织和力学性能的影响。结果表明,加热温度过低(900℃)会导致原子扩散不充分,加热温度过高(990℃,超过β→α相变温度)会形成的粗大魏氏体组织,导致接头力学性能降低。随着温度的升高,热拘束应力场对接头施加的压力先升高后降低,接头的连接质量也先升高后降低。只有加热温度为950℃即稍低于β→α相变温度时,组织分布最均匀,等轴α相晶粒最明显,且原子扩散更充分,应力场对接头施加的压力最高,接头力学性能最好。经650℃/3 h退火热处理后,发生了α→β相变,晶格的畸变程度降低,晶粒细化。TSCB接头残余应力状态由拉应力转变为压应力。残余应力显著降低,应力得到释放,从而提高了TSCB接头的力学性能,解决了TSCB接头塑性较低的问题。

关键词： TC4钛合金热自压扩散连接热处理显微组织力学性能

复杂型腔类零件电火花加工电极运动轨迹搜索算法研究

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航空制造技术 2024年第12期67卷 93-101页

作者：刘雨婷刘建勇罗学科李殿新张慧杰寇鹏远北京石油化工学院北京102617

针对复杂型腔类零件电火花加工中电极无干涉运动路径难规划的问题,提出一种电极运动轨迹搜索算法。使用NURBS参数化曲线曲面建模方法拟合叶片型面,建立叶片精确数学模型并计算流道中心线,基于流道中心线表达式提出轨迹搜索算法,开发了... 详细信息

针对复杂型腔类零件电火花加工中电极无干涉运动路径难规划的问题,提出一种电极运动轨迹搜索算法。使用NURBS参数化曲线曲面建模方法拟合叶片型面,建立叶片精确数学模型并计算流道中心线,基于流道中心线表达式提出轨迹搜索算法,开发了复杂型腔类零件多轴联动电火花加工专用CAM系统,成功实现4轴、5轴、6轴复杂型腔类零件的电极运动路径规划和无干涉加工过程仿真。进行整体带叶冠涡轮盘的加工试验,结果表明,叶形加工精度≤0.03 mm,总耗时249.3 h,满足闭式整体叶盘类零件指标要求。试验证明该算法可以快速搜索电极无干涉运动轨迹,有效避免电极干涉,从而提高轨迹搜索效率,工况适应能力强,可用于4~6轴各种工况下叶轮、叶盘等复杂型腔类零件的电极运动轨迹搜索。

关键词：复杂型腔类零件电火花加工轨迹搜索非均匀有理B样条曲线流道中心线

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利格列汀多晶型研究

高等学校化学学报 2024年第1期45卷 33-42页

作者：刘奇刘沫毅董思雨王学重何运良北京石油化工学院新材料与化工学院恩泽生物质精细化工北京市重点实验室北京102617 华润双鹤药业股份有限公司北京100124 北京石油化工学院信息工程学院北京102617

研究了利格列汀复杂的晶型现象及其晶格中的构象变化.通过培养利格列汀的单晶并进行X射线单晶衍射分析,首次得到了包括晶型A在内的3种晶体结构;结合文献已报道的2种晶体结构,分析了各晶体结构的特点及其晶格中的分子构象.研究结果表明,... 详细信息

研究了利格列汀复杂的晶型现象及其晶格中的构象变化.通过培养利格列汀的单晶并进行X射线单晶衍射分析,首次得到了包括晶型A在内的3种晶体结构;结合文献已报道的2种晶体结构,分析了各晶体结构的特点及其晶格中的分子构象.研究结果表明,5种晶体里存在晶型A和晶型F两种晶型,其中晶型F为准多晶型,可以包含多种溶剂,形成通道型溶剂合物,其晶格参数随包含的溶剂略有变化.晶型A的构象与晶型F的构象存在较高能垒,导致2种晶型难以互相转化.晶型F不同溶剂合物之间的分子构象并不完全相同,在粉末X射线衍射(PXRD)谱图上也有显著差异.最后,通过混悬转晶和热分析等方法研究了晶型之间的转化关系.

关键词：利格列汀多晶型构象通道型溶剂合物

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水下激光修复研究现状与发展趋势

焊接学报 2024年第4期45卷 120-128,I0010页

作者：薛龙毛雪松黄继强张瑞英王瑃北京石油化工学院光机电装备技术北京市重点实验室北京102617

海洋装备的维修养护与事故抢修技术既是人类进行远洋探索与资源开发的重要保障,又是核电站、水利工程等重要基础设施在役运维的有力技术支撑,而水下激光修复正是这一领域中极具前景的解决方案之一.激光修复技术作为陆地上常规环境中的... 详细信息

海洋装备的维修养护与事故抢修技术既是人类进行远洋探索与资源开发的重要保障,又是核电站、水利工程等重要基础设施在役运维的有力技术支撑,而水下激光修复正是这一领域中极具前景的解决方案之一.激光修复技术作为陆地上常规环境中的优势技术,近年来也在水下环境中有了长足的发展,已在海洋油气资源的开采与运输、船舶应急维修、船坞港口装备、水利工程、核动力工程等领域得到了广泛的关注与研究.为了进一步总结并分析水下激光修复技术所面对的问题与现有解决方案,从水下激光修复技术的研究现状入手,综述了水下湿法、高压干法和局部干法激光修复技术的工艺问题及其产生机理,并分析对比了多种对应主流解决方案的改善效果与研究进展,最后对水下激光修复技术的发展趋势进行了总结与展望.

关键词：激光修复水下焊接湿法高压干法局部干法

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15000 m顶部驱动钻井装置的研制

石油机械 2024年第10期52卷 61-67页

作者：张军巧王博齐建雄张红军谢宏峰陕小平马瑞北京石油机械有限公司

为满足超深层油气勘探开发对钻井装备的需求,结合北京石油机械有限公司系列顶驱的研发经验,研制了15000 m顶驱。依据15000 m钻机的技术参数确定了主要技术参数;根据钻井工艺要求,设计了总体结构方案;应用模块化设计、理论计算和有限元... 详细信息

为满足超深层油气勘探开发对钻井装备的需求,结合北京石油机械有限公司系列顶驱的研发经验,研制了15000 m顶驱。依据15000 m钻机的技术参数确定了主要技术参数;根据钻井工艺要求,设计了总体结构方案;应用模块化设计、理论计算和有限元分析等方法,对关键模块进行了结构优化,分析了实时监测与维护技术、一键式协同控制技术和自动润滑技术。台架性能试验结果表明:该装置的各项性能指标均符合设计要求,启停、运行平稳,控制精准,装配合格,自动化和智能化水平高,能很好地满足15000 m钻井工况要求,有效提升了钻井作业效率和安全性。研制结果可为超深层钻井技术与装备的进一步研究和应用提供技术借鉴。

关键词：特深井钻机顶驱结构优化有限元分析台架试验协同控制

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井下NFC天线的研究及仿真分析

电子测量技术 2024年第1期47卷 17-22页

作者：张祁梦莎胡永建孙成芹孙琦张冠杰北京石油机械有限公司北京102206

为实现井下复杂环境中的近场通信,首先用三维有限元电磁仿真软件对铁氧体天线结构进行建模仿真,结果表明:线圈半径、导线半径、天线间距对天线正向传输系数的影响较大,铁氧体相对磁导率的影响较小。其次,为探究井下环境对天线传输性能... 详细信息

为实现井下复杂环境中的近场通信,首先用三维有限元电磁仿真软件对铁氧体天线结构进行建模仿真,结果表明:线圈半径、导线半径、天线间距对天线正向传输系数的影响较大,铁氧体相对磁导率的影响较小。其次,为探究井下环境对天线传输性能的影响,用阻抗匹配工具对天线进行阻抗匹配,并建立带钻井液介质的金属钻具模型,结果表明:井下金属环境导致正向传输系数衰减3.3dB;钻井液电导率从0S/m增加到2S/m后,正向传输系数衰减8.2dB。将天线仿真模型与相同参数的实物模型进行对比,结果表明基本模型正向传输系数误差小于0.3dB,扩展模型正向传输系数误差小于5.5dB,仿真结果与实物测试结果具有一致性,可指导井下NFC天线设计。

关键词：近场通信(NFC) NFC天线铁氧体环形天线天线仿真阻抗匹配

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井口控制装置用液气控制阀启闭特性研究

石油机械 2024年第2期52卷 24-29页

作者：张国田张若松高巧娟郭晨吴楠王树森王磊北京石油机械有限公司

防喷器使用液气控制阀控制系统动力泵的启停,稳定控制系统管汇压力。针对现场普遍存在管汇压力波动大的现象,通过数值建模,从气源压力、油压端口面积以及弹簧刚度3个方面进行研究,分析液气控制阀启闭特性,并进行试验验证。研究结果表明... 详细信息

防喷器使用液气控制阀控制系统动力泵的启停,稳定控制系统管汇压力。针对现场普遍存在管汇压力波动大的现象,通过数值建模,从气源压力、油压端口面积以及弹簧刚度3个方面进行研究,分析液气控制阀启闭特性,并进行试验验证。研究结果表明:气源压力对液气控制阀启闭特性影响较小,油压端口面积与启闭压差成线型反比关系,弹簧刚度与启闭压差呈二次曲线关系。试验证明:为实现稳定精准控制,弹簧刚度应设计在94~97.3 N/mm之间为宜;同时应合理增加液气控制阀油压端口面积。所得结论可为提升液气控制阀控制精度提供理论依据,保障管路系统的安全性和可靠性。

关键词：井控液气控制阀启闭特性管汇压力气源压力油压端口面积弹簧刚度