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有机--无机共添加增强柔性钙钛矿太阳能电池机械弯曲及环境稳定性能

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无机材料学报 2024年第5期39卷 477-484,I0006,I0007页

作者：陈甜罗媛朱刘郭学益杨英中南大学冶金与环境学院长沙410083 广东先导稀材股份有限公司清远511500 广东省高性能薄膜太阳能材料企业重点实验室清远511517

近年来,钙钛矿太阳能电池发展迅速,其光电转换效率(Power Conversion Efficiency,PCE)已经提高到26.1%,但是柔性钙钛矿太阳能电池(Flexible Perovskite Solar Cells,F-PSCs)的机械弯曲和环境稳定性仍然是其商业化的主要障碍。本研究通... 详细信息

近年来,钙钛矿太阳能电池发展迅速,其光电转换效率(Power Conversion Efficiency,PCE)已经提高到26.1%,但是柔性钙钛矿太阳能电池(Flexible Perovskite Solar Cells,F-PSCs)的机械弯曲和环境稳定性仍然是其商业化的主要障碍。本研究通过添加琼脂糖(Agarose,AG)以改善薄膜的质量和结晶性能,系统探究了AG对钙钛矿的作用机理,组装成的F-PSCs的PCE和机械弯曲及环境稳定性能。研究发现当AG添加浓度达到最优值3 mmol/L时,薄膜表面变得更为致密平滑,钙钛矿结晶度和吸光度增加。此时器件的陷阱态密度降到最低,电荷传输电阻低至2191Ω,光电性能达到最佳,PCE由15.17%提升至17.30%。进一步引入TiO2纳米颗粒(0.75 mmol/L),与AG(3 mmol/L)共同作用,可以提供刚性骨架结构,增强钙钛矿层的机械性能和环境稳定性。循环弯曲1500次(半径为3 mm)后,AG/TiO2共添加器件可保持初始PCE的84.73%,远高于空白器件的9.32%;在空气中放置49 d后,该器件仍可保持初始PCE的83.27%,优于空白器件的62.21%。该研究成果为制备高效且稳定的F-PSCs提供了可能性。

关键词：柔性钙钛矿太阳能电池添加剂工程弯曲稳定性环境稳定性

考虑孔隙比的冻胀弱敏感性土修正PCHeave模型研究

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铁道学报 2024年第3期46卷 137-144页

作者：贺佐跃广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司广东广州510507 中南大学土木工程学院湖南长沙410075

针对我国严寒地区高速铁路路基填料和机场填方等工程具有严格的压实度要求,而考虑孔隙比的冻胀弱敏感性土冻胀影响研究尚未有系统性的理论分析,采用理论与经验分析相结合的方法,基于冻胀弱敏感性土的孔隙比与渗透系数和未冻水含量之间... 详细信息

针对我国严寒地区高速铁路路基填料和机场填方等工程具有严格的压实度要求,而考虑孔隙比的冻胀弱敏感性土冻胀影响研究尚未有系统性的理论分析,采用理论与经验分析相结合的方法,基于冻胀弱敏感性土的孔隙比与渗透系数和未冻水含量之间的关系,建立考虑孔隙比的修正PCHeave模型。基于该模型分析孔隙比与冻胀量、冻结深度和冻胀率之间的关系,并进行试验对比验证。研究结果表明:孔隙比与冻胀弱敏感性土的未冻水含量之间存在很好的线性关系;冻胀弱敏感性土的冻胀量和冻胀率均随孔隙比先增大再减小,即存在一个最不利孔隙比使得冻胀量和冻胀率均达到最大值;冻胀弱敏感性土的冻结深度随孔隙比增大而逐渐增大;若仅考虑孔隙比对饱和渗透系数的影响,冻胀量和冻胀率均随孔隙比显著增加,若仅考虑孔隙比对未冻水含量的影响,冻胀量和冻胀率均随孔隙比减小,但减小幅度很小。冻胀弱敏感性土通常被认为不能产生显著冻胀,在一定孔隙比下也能产生较大冻胀,同时考虑孔隙比对饱和渗透系数与未冻水含量的影响要更合理。冻胀弱敏感性土的冻胀不能忽略孔隙比的变化,与试验结果对比,该模型能够较好地描述孔隙比对冻胀弱敏感性土的冻胀影响。

关键词：孔隙比饱和渗透系数未冻水含量冻胀弱敏感性土冻胀

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钙处理铝镇静钢连铸锆质水口堵塞机理分析

连铸 2024年第1期 38-45页

作者：龙鹄丘文生刘栋郭峻宇李富强刘志龙广东中南钢铁股份有限公司制造管理部广东韶关512123 宝武中南钢铁技术研究中心炼钢研究所广东广州510308

钙处理是减少铝镇静钢水口堵塞的重要手段,然而生产时钙处理后仍有堵塞发生。为了明确铝镇静钢钙处理后在连铸过程堵塞锆质水口的机理,采用扫描电镜分别对水口各部位蓄积物以及钢材拉拔断裂后芯部裂纹源处大尺寸夹杂物的形貌特征、成分... 详细信息

钙处理是减少铝镇静钢水口堵塞的重要手段,然而生产时钙处理后仍有堵塞发生。为了明确铝镇静钢钙处理后在连铸过程堵塞锆质水口的机理,采用扫描电镜分别对水口各部位蓄积物以及钢材拉拔断裂后芯部裂纹源处大尺寸夹杂物的形貌特征、成分及元素分布进行检测分析。研究发现,在水口不同部位蓄积物及轧材芯部大尺寸夹杂物的成分均以CaO-MgO-Al_(2)O_(3)为主,并含少量ZrO_(2),质量分数为1%~3%。分析其机理为钢中存在大量高熔点复合钙铝酸盐类夹杂,Al_(2)O_(3)质量分数大于75%,浇注时容易在水口蓄积,而同时水口碗部所含ZrO_(2)、SiO_(2)与石墨C发生还原反应,产生了SiO、ZrO等气体,往外扩散至蓄积的钙镁铝酸盐夹杂物内,形成含ZrO_(2)的复合蓄积物。蓄积物进一步熔损、脱落,部分在水口内壁蓄积,部分则进入到钢液中,在凝固过程进一步聚集成大尺寸夹杂。减少连铸过程水口堵塞的关键是提高钢水洁净度,适当降低钢中Als、Ca含量以减少钢中夹杂物尤其是钙铝酸盐类夹杂物数量,同时对水口材质性能进行优化降低其反应性。

关键词：铝镇静钢锆质水口钙处理大尺寸夹杂物水口堵塞

复合亚固溶热处理对一种新型镍基粉末高温合金涡轮盘锻态显微组织的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第3期53卷 768-777页

作者：刘朝峰程俊义马向东肖磊郭建政冯干江中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083 深圳市万泽中南研究院有限公司广东深圳518035

研究了复合亚固溶热处理工艺对一种新型镍基粉末高温合金FGH4113A(WZ-A3)γ’相组织的影响。结果表明,大尺寸锻造态涡轮盘件锻后冷速较低,γ’相的尺寸在100~4500 nm之间分布。在盘件上取小试样进行热处理试验,试样升温至1000和1050℃时... 详细信息

研究了复合亚固溶热处理工艺对一种新型镍基粉末高温合金FGH4113A(WZ-A3)γ’相组织的影响。结果表明,大尺寸锻造态涡轮盘件锻后冷速较低,γ’相的尺寸在100~4500 nm之间分布。在盘件上取小试样进行热处理试验,试样升温至1000和1050℃时,γ’相总占比下降,Oswald熟化机制及PAM机制同时存在。试样升温至1100℃时,晶内γ’相完全回溶。使用复合亚固溶热处理工艺,先将试样升温至1120℃保温2 h,快速冷却后再分别升温至1000、1050和1100℃时,γ’相总占比均下降,晶内γ’相演变以Oswald熟化机制为主导,其形貌及尺寸在升温过程中相对稳定。在盘件上取性能试棒分别进行锻造态+1000℃(不保温)+时效热处理和锻造态+1120℃/2h,80℃/min+1000℃+815℃/8h进行550℃拉伸测试,后者的屈服强度和抗拉强度显著高于前者,可为大尺寸涡轮盘件的双性能热处理工艺的制定提供参考。

关键词：镍基粉末高温合金热处理显微组织 γ’相

非水四乙基氯化铵体系中电溶解耦合铪醇盐合成的电化学机理与动力学

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第5期34卷 1681-1693页

作者：李帅杨声海陈永明唐朝波赖延清邓朝勇王长红中南大学冶金与环境学院长沙410083 稀美资源(广东)有限公司清远513000

作为一种具有广泛应用前景的高效电合成技术,耦合电溶解的铪醇盐合成(EHS)基于铪溶解/乙醇脱氢的同时非均相反应以及溶液中Hf^(4+)阳离子和烷氧阴离子的自发结合反应。为了阐明EHS过程的机制和动力学,通过电化学测试、扫描电镜、气相色... 详细信息

作为一种具有广泛应用前景的高效电合成技术,耦合电溶解的铪醇盐合成(EHS)基于铪溶解/乙醇脱氢的同时非均相反应以及溶液中Hf^(4+)阳离子和烷氧阴离子的自发结合反应。为了阐明EHS过程的机制和动力学,通过电化学测试、扫描电镜、气相色谱和微观动力学模拟等手段,探究阳极铪溶解和阴极乙醇脱氢的电化学行为。结果表明,优选的支持电解质四乙基氯化铵(Et_(4)NCl)展现了钝化膜击穿与铪溶解协同的剧烈点蚀机制以及两段脱氢机制。为量化钝化膜击穿和铪点蚀的动力学参数,提取与钝化速率、钝化膜击穿敏感性和点蚀速率相关的3个指标,并通过建立微观动力学模型评估基于Et_(4)NCl体系的EHS工艺,其电能消耗为1.53~1.83 k W·h/kg Hf(OC_(2)H_(5))_(4)。

关键词：铪醇盐合成四乙基氯化铵铪溶解乙醇脱氢电化学机理电化学阻抗谱微动力学模拟

乳双歧杆菌Y6活菌型发酵乳对消化功能障碍人群肠道健康的影响

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食品工业科技 2024年第1期45卷 170-177页

作者：黎旭黄志钰黄娟陶纯长金庭飞广东益可维生物技术有限公司广东广州510630 广东燕塘乳业股份有限公司广东广州511356

为了探究饮用乳双歧杆菌Y6活菌型发酵乳对消化功能障碍人群肠道健康的影响,本文进行了一项膳食干预试验。选择具有消化功能问题的受试者,每天饮用200 mL Y6活菌型发酵乳,持续4周。分别在干预前后进行临床评分,同时利用Illumina PE300测... 详细信息

为了探究饮用乳双歧杆菌Y6活菌型发酵乳对消化功能障碍人群肠道健康的影响,本文进行了一项膳食干预试验。选择具有消化功能问题的受试者,每天饮用200 mL Y6活菌型发酵乳,持续4周。分别在干预前后进行临床评分,同时利用Illumina PE300测序平台,对受试者粪便微生物的16S rDNA PCR产物片段进行高通量测序,使用气相色谱测定了粪便中短链脂肪酸(SCFAs)的含量。结果表明,饮用Y6活菌型发酵乳对消化功能障碍导致的临床症状有极显著的改善作用(P<0.01);高通量测序结果显示,Y6活菌型发酵乳的干预对人体肠道微生物群的组成影响显著,但对物种多样性和丰富度没有明显改变,其中有益菌Akkermansia、Collinsella和Erysipelotrichacee_UCG_003属的相对丰度增加,有害菌Lachnoclostridium属的相对丰富度减少;肠道内SCFAs(乙酸、丙酸和丁酸)含量显著增加(P<0.05)。乳双歧杆菌Y6活菌型发酵乳的干预可以显著改善消化功能障碍人群的肠道健康,为Y6菌株的应用提供理论依据。

关键词：乳双歧杆菌Y6 活菌型发酵乳消化功能障碍短链脂肪酸(SCFAs) 肠道健康

FGH4113A合金的双性能热处理组织与力学性能研究

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稀有金属材料与工程 2024年第4期53卷 1042-1050页

作者：龙安平熊江英张高翔肖磊冯干江郭建政刘如铁中南大学粉末冶金研究院湖南长沙410083 深圳市万泽中南研究院有限公司广东深圳518000

利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、光学显微镜(optical microscope,OM)、拉伸、蠕变、疲劳试验机等研究了一种新型镍基粉末高温合金FGH4113A(WZ-A3)在2种热处理状态下的显微组织和力学性能,为双性能热处理研究提... 详细信息

利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、光学显微镜(optical microscope,OM)、拉伸、蠕变、疲劳试验机等研究了一种新型镍基粉末高温合金FGH4113A(WZ-A3)在2种热处理状态下的显微组织和力学性能,为双性能热处理研究提供组织与力学性能依据。结果表明:FGH4113A合金在双性能热处理中,过固溶与亚固溶态组织与力学性能具有明显的双模特性;室温下,亚固溶态相比过固溶态屈服强度高10.6%,800℃下,过固溶态相比亚固溶态屈服强度高11.7%;与同样是亚固溶或过固溶的其它合金相比,FGH4113A的拉伸强度优于ME3合金,与LSHR合金相当;FGH4113A合金在750℃/450 MPa的蠕变变形以位错滑移机制主导,弥散分布的小尺寸硼化物有助于抗蠕变性能的提高,其抗蠕变性能全面超过ME3合金,与LSHR合金相当;过固溶态的粗晶组织在裂纹扩展中具有更长的滑移带,在循环载荷中具有较低的累积损伤,抗裂纹扩展能力优于亚固溶态;过固溶态的裂纹扩展断口呈现穿晶断裂特征,亚固溶态由于细晶粒边界的一次γ′的存在降低了晶界的抗裂纹扩展能力,断口较粗糙,呈现沿晶-穿晶混合断裂特征。

关键词： FGH4113A 镍基粉末高温合金双性能组织力学性能

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广东离子吸附型稀土矿床特征及找矿预测

大地构造与成矿学 2024年第2期48卷 191-199页

作者：王军汪礼明刘建军王平吴晓东张敏汪汝澎广东省有色金属地质局广东广州510080 中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083 广东省有色地质勘查院广东广州510080 广东省地质调查院广东广州510080 广东省有色金属地质局九三五队广东惠州516001

稀土是我国的优势矿种,尤以华南地区离子吸附型稀土矿产资源最为突出,广东省内的风化壳离子吸附型稀土矿床主要分布在韶关、河源、梅州、清远、潮州、揭阳、肇庆和茂名等地。水系沉积物地球化学异常是圈定矿床找矿远景区最有效且快速的... 详细信息

稀土是我国的优势矿种,尤以华南地区离子吸附型稀土矿产资源最为突出,广东省内的风化壳离子吸附型稀土矿床主要分布在韶关、河源、梅州、清远、潮州、揭阳、肇庆和茂名等地。水系沉积物地球化学异常是圈定矿床找矿远景区最有效且快速的一种手段,本次研究以广东省1∶20万水系沉积物地球化学数据为基础,将镧(La)和钇(Y)分别作为轻稀土(LREE)和重稀土(HREE)的特征元素,选取了34处稀土异常调查区(其中LREE异常区15处,HREE异常区19处),通过对人工剥土和人工冲击钻采样分析,初步评估了相应的稀土成矿潜力。139件样品分析结果显示,114个样品达到边界品位(≥0.02%),占送样总数的82.0%;71个样品达到工业品位(≥0.04%,最高可达0.27%),占送样总数的51.1%,新发现韶关乳源、潮州钱东、汕尾碣石、河源东源和河源龙川5个找矿远景区。为了更有效地圈定离子吸附型稀土矿床,结合稀土矿床找矿预测的标志,建议在1∶20万水系沉积物稀土元素地球化学异常区的基础上,开展低密度不规则网土壤地球化学测量,进一步浓缩异常范围并圈定离子吸附型稀土矿床找矿远景区,系统建立稀土资源潜力评价体系。

关键词：离子吸附型稀土矿床水系沉积物地球化学异常低密度不规则网土壤地球化学测量找矿远景区资源潜力评价

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影响E级船板钢无塑性转变温度因素的探讨

南方金属 2024年第2期 1-6,14页

作者：林晏民牟丹宝武集团中南钢铁广东中南钢铁股份有限公司广东韶关512123

E级系列船板钢主要难点是无塑性转变温度(NDT)较难保证合格,以致生产的钢材整批判废。对NDT试验后的试样进行化学成分、金相组织、夹杂物等分析,找到影响NDT温度的因素,并对工艺进行了优化。经过试验分析,要得到无塑性转变温度低于-40℃... 详细信息

E级系列船板钢主要难点是无塑性转变温度(NDT)较难保证合格,以致生产的钢材整批判废。对NDT试验后的试样进行化学成分、金相组织、夹杂物等分析,找到影响NDT温度的因素,并对工艺进行了优化。经过试验分析,要得到无塑性转变温度低于-40℃,应采取以下措施:用Δ=0.5(V+Al)+Nb+Ti值、(Cu+As)值控制合金元素,Δ值应在0.065%~0.090%,(Cu+As)值应<0.060%;夹杂物控制在1.5级以下,带状组织控制在3.0级以上,晶粒度控制在9.0级以上,铁素体含量控制在60%~80%;生产过程尽量采用正火工艺,E级系列船钢板终轧温度按790±20℃控制,钢板的开轧温度应确保在1 070~1 120℃,具体控制目标按1 080±10℃控制。

关键词：无塑性转变温度船板钢金相组织