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FDM型金属3D打印的石蜡粘结剂/316L不锈钢粉末成型坯的脱脂工艺研究

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机械科学与技术 2024年

作者：卢羿汛程西云张国建陈俊炜李赐临汕头大学工学院

为了改善石蜡粘接剂在溶剂脱脂时产生的安全和用时长等问题，采用催化脱脂+热脱脂工艺对石蜡316L不锈钢粉末FDM(Fused Deposition Modeling）成型坯进行了脱脂处理。研究了脱脂温度、催化剂流量和脱脂时间等催化工艺参数对成型坯脱脂率... 详细信息

为了改善石蜡粘接剂在溶剂脱脂时产生的安全和用时长等问题，采用催化脱脂+热脱脂工艺对石蜡316L不锈钢粉末FDM(Fused Deposition Modeling）成型坯进行了脱脂处理。研究了脱脂温度、催化剂流量和脱脂时间等催化工艺参数对成型坯脱脂率的影响，研究了成型坯厚度与催化脱脂时间的关系；通过差示扫描量热-热重分析，制定了合理的热脱脂工艺。结果表明：脱脂温度为130 ℃、催化剂流量为0.04 g/min的工艺参数下催化脱脂4 h后，大部分成型坯脱脂率为70%～75%，去除了93%以上的石蜡，催化脱脂时间比溶剂脱脂缩短了42%；成型坯厚度越大脱脂时间越长，成型坯厚度宜控制在6.5 mm以下；SEM(Scanning Electron Microscope）结果显示脱脂后的成型坯形成大量连通间隙。经过了600 ℃保温60 min的热脱脂工艺后，成型坯的粘接剂已大部分去除，成型坯无变形崩塌。

关键词：石蜡催化脱脂热脱脂 FDM 不锈钢

液氨-成品油混合体系相平衡及减压相变规律研究

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化工学报 2024年

作者：黄鑫李逸龙李卫东施鸿翔尹鹏博李臻超滕霖江莉龙福州大学化工学院

氨作为高效的储氢载体，具有替代化石燃料能源的巨大潜力。利用成品油管道增输液氨，可充分利用管道运能，节约输送成本。液氨-成品油混合体系的相平衡问题对于管输工艺具有重要意义，此外减压过程会引起更为复杂的相变问题。针对液氨-... 详细信息

氨作为高效的储氢载体，具有替代化石燃料能源的巨大潜力。利用成品油管道增输液氨，可充分利用管道运能，节约输送成本。液氨-成品油混合体系的相平衡问题对于管输工艺具有重要意义，此外减压过程会引起更为复杂的相变问题。针对液氨-成品油混合体系进行实验研究，初步阐述了氨/油比和含水率对液氨-成品油混合体系相平衡和减压相变的影响规律，得到了液氨-成品油混合体系的相平衡压力，揭示了液氨-成品油混合体系减压过程的相变现象。研究发现，在0℃～30℃内，氨-油混合体系的平衡蒸气压小于两种纯组分的饱和蒸气压，而在-2℃～0℃内大于纯液氨的饱和蒸气压，并在氨/油体积比为70:30时达到最大值。同时水分的存在会降低氨-油混合体系的平衡蒸气压。氨-油无水混合体系在减压过程中会产生气泡，压力越低气泡增多，发泡行为越剧烈。含水液氨-成品油混合体系在减压过程中会产生液滴群，并慢慢变大且聚并，在减压结束后聚并形成大液滴留在底部。上述研究成果对成品油管道增输液氨技术发展和应用具有重要的理论指导意义。

关键词：液氨成品油相平衡相变

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叶酸合成工艺优化

精细化工 2024年

作者：张瀛舟陆露牛鹏飞张宝宋健天津大学化工学院

为优化以2，4，5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐为原料的叶酸合成工艺，降低反应过程中的用水量，提高叶酸的选择性，将2，4，5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐与等物质的量的碳酸钾反应进行预处理后，再用于叶酸的合成，并经精制制备叶酸产品。通... 详细信息

为优化以2，4，5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐为原料的叶酸合成工艺，降低反应过程中的用水量，提高叶酸的选择性，将2，4，5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐与等物质的量的碳酸钾反应进行预处理后，再用于叶酸的合成，并经精制制备叶酸产品。通过HPLC、FTIR和1HNMR对叶酸产品表征确证其结构，考察了碱的类型、反应温度、反应时间、反应物用量、相转移催化剂以及所得滤液的循环使用对叶酸合成的影响，探究酸类型和碱精制溶液pH对叶酸精制的影响。结果表明，预处理可有效改善2，4，5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐的水溶性，当n（2，4，5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐）∶n（碳酸钾）∶n（N-对氨基苯甲酰-L-谷氨酸）∶n（三氯丙酮）＝1.2∶1.2∶1.0∶2.6时，以四丁基溴化铵为相转移催化剂，反应温度40 ℃，在pH为2.5～2.8和3.2～3.5条件下依次反应3 h，得到叶酸粗品，质量分数72.81%，收率82.22%。用盐酸对叶酸粗品进行酸精制，再在pH＝8.5的条件下进行碱精制，最终得到叶酸产品，质量分数97.69%，收率66.35%。相较于传统工艺，该工艺制备的叶酸产品收率提升了5.59%，用水量减少了33%。

关键词：叶酸合成碱溶法合成优化母液套用精制优化精细化工中间体

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襕干裙的结构创想与三维虚拟复原

纺织学报 2024年第9期45卷 154-163页

作者：黄紫薇杨浪湖北理工学院艺术学院湖北黄石435003

为适应数智博物馆的纺织服装文物展示,并为新中式服装品牌的结构设计注入灵感。以北京服装学院民族服饰博物馆馆藏的3款襕干裙为研究对象,首先通过图片分析、等比缩放及工艺推断获得其结构数据;然后利用AutoCAD软件绘制其结构图,并将A... 详细信息

为适应数智博物馆的纺织服装文物展示,并为新中式服装品牌的结构设计注入灵感。以北京服装学院民族服饰博物馆馆藏的3款襕干裙为研究对象,首先通过图片分析、等比缩放及工艺推断获得其结构数据;然后利用AutoCAD软件绘制其结构图,并将A型裙结构理论引入到襕干裙裙幅的结构创想中以优化其腰口与下摆;最后在CLO3D软件中进行包含上下搭配与内外层次的三维虚拟复原,得到襕干裙的静态着装效果与动态展示模型。结果表明:通过控制新中式襕干裙的扇形裙幅展开圆心角可以实现其裙摆截面形态的结构平衡与摆围大小的直观可控;通过压力对比与问卷调查的综合评价,3款襕干裙的复原效果良好,为纺织服装软文物的理论研究与新中式服装工业生产建立了有效联系。

关键词：马面裙襕干裙 A型裙三维虚拟复原 CLO3D 数智博物馆新中式

红肉火龙果粉的发泡微波冷冻干燥制备与质量评价

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农业工程学报 2024年第6期40卷 79-89页

作者：王维王占冬于佳慧林润泽张朔张大为大连理工大学化工学院大连116024

制备浆果粉末产品是延长其货架期的有效手段。为降低干燥过程能耗和保留产品营养成分,该研究以平均含水率(87.03±1.26)%的新鲜红肉火龙果果浆为原料,采用冷冻干燥和喷雾干燥两种方法制备了火龙果粉末。以残余湿含量、色泽和典型生物活... 详细信息

制备浆果粉末产品是延长其货架期的有效手段。为降低干燥过程能耗和保留产品营养成分,该研究以平均含水率(87.03±1.26)%的新鲜红肉火龙果果浆为原料,采用冷冻干燥和喷雾干燥两种方法制备了火龙果粉末。以残余湿含量、色泽和典型生物活性成分甜菜红素、芦丁和总酚保留率为指标对产品质量进行了评价。用质量比为3%(w/w)的分离乳清蛋白和2.5%(w/w)的果胶为添加剂制备了未发泡和发泡2种样品,进行了传统和微波冷冻干燥试验。结果表明,使用石英底盘,在30˚C、20 Pa下,发泡样品比未发泡样品冷冻干燥时间缩短了39.06%;施加1 W微波功率时,未发泡和发泡样品微波冷冻干燥时间比无微波时分别缩短了18.75%和12.82%。用碳化硅底盘替代石英底盘,在30˚C、20 Pa和1 W下,发泡样品微波冷冻干燥时间比未发泡和发泡样品传统无微波冷冻干燥分别缩短了65.62%和43.59%。分别以5.5%(w/w)的分离乳清蛋白和15.6%(w/w)的麦芽糊精为添加剂,进行了喷雾干燥试验。工艺参数为进风温度150˚C、出风温度85˚C、进料速度28 mL/min。冷冻干燥产品的甜菜红素、芦丁和总酚保留率分别在72%、84%和75%以上,而喷雾干燥产品的保留率显著降低。该研究采用的冷冻干燥方法能够大幅缩短干燥时间、提高产品质量,为浆果类粉末产品的制备提供工业解决方案。

关键词：发泡微波加热冷冻干燥喷雾干燥甜菜红素芦丁总酚

基于28 nm RRAM的可重构真随机数发生器

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浙江大学学报（工学版） 2024年第7期58卷 1516-1523页

作者：宋长坤郑彩萍陈铖颖厦门理工学院光电与通信工程学院福建厦门361024

基于阻变存储器(RRAM)电流饥饿型环形振荡器的真随机数发生器(TRNG)方案,提出交替读写的操作模式,优化熵源重构机制.针对现有RRAM在多操作周期下跨导线性化问题,提出熵可配置电阻窗口钳位电路.通过减小电阻窗口获得RRAM非线性的最大化,... 详细信息

基于阻变存储器(RRAM)电流饥饿型环形振荡器的真随机数发生器(TRNG)方案,提出交替读写的操作模式,优化熵源重构机制.针对现有RRAM在多操作周期下跨导线性化问题,提出熵可配置电阻窗口钳位电路.通过减小电阻窗口获得RRAM非线性的最大化,所提电路能够有效避免RRAM出现过度置位、过度复位的现象,保证熵源稳定性.基于UMC 28 nm HKMG工艺对TRNG进行流片.输出数据统计性测试结果通过了NIST SP800-22所有测试集的真随机数标准测试.检测结果表明,在高斯分布的95%置信区间,所有统计数据的自相关函数值均落在-0.003~0.003,输出序列具有良好的随机性.

关键词：阻变存储器(RRAM) 真随机数发生器(TRNG) 熵源电流饥饿型环形振荡器跨导线性

磷掺杂碳负载Zn_(x)P_(y)O_(z)常温常压下高效电催化合成氨

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物理化学学报 2024年第3期40卷 29-30页

作者：王佳秦清王哲赵旭浩陈云菲候利强刘尚果刘希恩青岛科技大学化工学院山东青岛266042

合成氨(NH_(3))的发展是现代工业进程和人类生存的基石。受氮气(N_(2))化学惰性的限制,当前的合成氨工业能源消耗高并且排放大量的二氧化碳。电化学氮气还原反应(NRR),是有望取代高能耗的Haber-Bosch(HB)合成法的一种绿色可持续的合成... 详细信息

合成氨(NH_(3))的发展是现代工业进程和人类生存的基石。受氮气(N_(2))化学惰性的限制,当前的合成氨工业能源消耗高并且排放大量的二氧化碳。电化学氮气还原反应(NRR),是有望取代高能耗的Haber-Bosch(HB)合成法的一种绿色可持续的合成氨工艺。然而,因氮气以及析氢竞争富反应(HER)导致电催化氮气还原极低的NH_(3)产率和能量转换效率一直是目前人工固氮领域面临的挑战。在本文中,我们报道了一种具有丰富孔结构的磷掺杂碳(PC)负载Zn_(3)(PO_(4))_(2)/Zn_(2)P_(2)O_(7)纳米复合材料(h-PC/Zn_(3)(PO_(4))_(2)/Zn_(2)P_(2)O_(7)),在酸性和中性介质中将N_(2)高效催化转化为NH_(3)。其独特的分级多孔结构提高了表面粗糙度并加快了氮气在催化剂体相中的扩散,这有利于延长氮气在催化剂表面的停留时间以及提高活性位点的利用效率。而多组分的均匀分布可以调节电子结构并优化反应中间体的吸附行为,进而提高活性位点的本征活性。在0.1mol·L^(-1)HCI电解液中,h-PC/Zn_(3)(PO_(4))_(2)/Zn_(2)P_(2)O_(7)在-0.2 V vs.可逆氢电极(RHE)电位下NH_(3)的产率可以达到38.7±1.2μg·h^(-1)·mgcat^(-1),法拉第效率为19.8%±0.9%。此外;h-PC/Zn_(3)(PO_(4))_(2)/Zn_(2)P_(2)O_(7)在0.1 mol·L^(-1)Na_(2)SO_(4)溶液中同样展现出优异的电催化氮气还原合成氨性能,NH_(3)产率及法拉第效率分别为17.1±0.8μg·h^(-1)·mgcat^(-1)和15.g%±0.6%,明显优于PC/Zn_(3)P_(2)、C/ZnO和大多数报道的非贵金属电催化剂。这种优异的性能主要归因于多孔结构有利于传质及多组分活性位点协同效应。此外,我们采用非原位X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等表征手段对NRR测试前后h-PC/Zn_(3)(PO_(4))_(2)/Zn_(2)P_(2)O_(7)的组成和结构变化进行了剖析。在反应后检测到了新增的N物种信号,证明催化剂确实发生了氮气还原反应。本研究提供了一种通过同步构建传质通道并耦合不同的活性位点以协同增强NRR活性和选择性的新思路,这对加快绿色制氨工业化具有重大意义。

关键词：氮气还原反应电催化剂孔结构多活性中心协同效应

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金刚石微粉电镀镍品质影响因素研究

材料科学与工艺 2024年第2期32卷 66-72页

作者：方莉俐李靖华刘韩姜羽飞李少康方文权中原工学院理学院郑州450007 中原工学院郑州市低维量子材料及器件重点实验室郑州450007

金刚石微粉在镀液中易漂浮导致电镀镍困难,为获得金刚石微粉电镀镍工艺,本文研究了镀瓶转速和电镀电流对金刚石微粉电镀镍品质的影响。通过对金刚石微粉颗粒在不同镀瓶转速时运动状态进行理论分析,得到了镀瓶转速调节方法,并通过实验确... 详细信息

金刚石微粉在镀液中易漂浮导致电镀镍困难,为获得金刚石微粉电镀镍工艺,本文研究了镀瓶转速和电镀电流对金刚石微粉电镀镍品质的影响。通过对金刚石微粉颗粒在不同镀瓶转速时运动状态进行理论分析,得到了镀瓶转速调节方法,并通过实验确定了不同电镀电流时镀瓶转速的调节范围。采用单因素实验,研究了电镀电流对镀层增重率、形貌和密度的影响。结果表明:镀瓶转速在1~7 r/min范围内,从小到大逐步提高,同时电镀电流不超过3.0 A条件下,能够实现金刚石微粉电镀镍。电镀电流在0.5 A时镀层失重,出现明显退镀现象,在1.0 A时镀层有少部分漏镀现象,在1.5~2.5 A时镀层包裹完整,基本无漏镀;电镀电流在1.0~2.5 A范围时,随着电镀电流增大,镀层增重率逐渐增大,镀层密度逐渐减小。采用低转速低电流、逐步提高镀瓶转速的方法对金刚石微粉进行电镀镍,镀瓶转速在1~7 r/min,电镀电流在1.5~2.5 A时金刚石微粉电镀镍品质较好。

关键词：金刚石微粉电镀镍镀瓶转速电镀电流电镀品质

磁流变抛光流场对光学元件凹面的压力形成机制研究

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应用力学学报 2024年第5期41卷 1186-1192页

作者：杨航路旺张云飞黄文何建国遵义师范学院工学院遵义563006 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所绵阳621900

压力场的大小受到光学元件的凹面形状及面积大小的影响。为了研究凹面的压力场形成,首先建立抛光的光学元件模型,对凹面的压力进行计算分析;其次通过改变光学元件凹面的曲率半径大小、改变抛光轮的转速、改变相同曲率半径的光学元件浸... 详细信息

压力场的大小受到光学元件的凹面形状及面积大小的影响。为了研究凹面的压力场形成,首先建立抛光的光学元件模型,对凹面的压力进行计算分析;其次通过改变光学元件凹面的曲率半径大小、改变抛光轮的转速、改变相同曲率半径的光学元件浸入磁流变液中的角度,进行凹面压力计算。分析发现,曲率半径对凹面的压力影响不大,不同曲率半径的凹面在磁流变抛光流场中的压力分布类型相似;凹面的压力变化趋势先平缓减小,然后迅速减小,最后趋于平缓。改变抛光轮的转速对凹面压力的影响仅是凹面最大压力的改变,抛光轮的转速与凹面最大压力成正比,压力变化趋势在前段区域先是平缓,中间区域减速较快,后段区域压力趋于平缓。改变凹面浸入抛光液的角度,压力的变化较为显著,在凹面的前半区域压力急剧减小,然后趋于平缓,凹面的后段区域压力几乎不变。

关键词：磁流变抛光光学元件凹面压力