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水系Ni-Zn电池Ni基电极材料改性研究进展

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化工新型材料 2024年第S1期52卷 174-179,186页

作者：邓飞云徐开兵陈晓海装驻上海地区第一军事代表室上海201913 东华大学分析测试中心上海201620

水系Ni-Zn电池具有高容量、低成本、安全可靠等优点,在电动汽车和便携式电子产品等领域具有广阔的应用前景,近年来受到了广泛的关注。然而,正极材料的容量与商业化的锌负极相比仍有较大差距严重阻碍了高能量密度Ni-Zn电池发展。重点综... 详细信息

水系Ni-Zn电池具有高容量、低成本、安全可靠等优点,在电动汽车和便携式电子产品等领域具有广阔的应用前景,近年来受到了广泛的关注。然而,正极材料的容量与商业化的锌负极相比仍有较大差距严重阻碍了高能量密度Ni-Zn电池发展。重点综述了近几年Ni基纳米材料改性策略提高电化学性能的研究进展,包括Ni基纳米材料与碳材料、导电聚合物和过渡金属氧化物等复合构建多组分复合材料提供协同效应,以及对Ni基纳米材料进行阴/阳离子掺杂增加电化学活性位点和电导率。通过对比分析,重点阐述了材料性能设计和优化的机理和方法,为未来探索和开发高性能水系Ni-Zn电池商业化应用提供了理论基础。

关键词： Ni-Zn电池复合材料掺杂电化学性能

聚合物表面空间环境防护涂层热应力分析方法研究进展

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中国表面工程 2024年第2期37卷 115-136页

作者：徐梦芸张锦麟马佳玉唐登航许文彬王亮谷红宇章俞之宋力昕中国科学院上海硅酸盐研究所特种无机涂层重点实验室上海200050 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 上海宇航系统工程研究所上海201109 中国科学院上海硅酸盐研究所集成计算材料研究中心上海200050

柔性聚合物材料作为航天器表面用关键材料,易受到空间环境的协同损伤,在其表面制备防护涂层是实现长期服役的重要技术。但由于常用防护涂层与基体间的性能差异,涂层易因应力出现开裂和剥落,因此应力分析对于材料的设计和优化非常重要。... 详细信息

柔性聚合物材料作为航天器表面用关键材料,易受到空间环境的协同损伤,在其表面制备防护涂层是实现长期服役的重要技术。但由于常用防护涂层与基体间的性能差异,涂层易因应力出现开裂和剥落,因此应力分析对于材料的设计和优化非常重要。对于涂层应力的分析方法,主要可以分为基于试验测量以及基于数值仿真的有限元分析方法两类。梳理目前常见的试验测量方法,分析有损法和无损法试验测量的应用,整理归纳基于数值仿真的有限元分析方法的原理以及相关应用,比较不同方法的优缺点,总结其局限性以及应用前景。不同应力测试分析方法在材料的服役寿命和失效形式预测中发挥了重要作用,但传统的机械有损测量方法难对应力情况进行实时监测,近年来发展起来的无损法也存在一定的应用局限性,有限元模拟具有实时、全面的应力测量优点,但是与实际涂层模型具有一定的差距。基于目前试验方法与有限元仿真各自的局限性,提出将有限元仿真与试验表征结合成为进一步指导涂层设计的有效方法,有望有效预测涂层失效机制,优化涂层材料制备工艺,开发具有低应力结构的涂层材料,为聚合物表面用关键涂层材料的轻量化发展和长期可靠服役提供技术支撑。

关键词：聚合物材料空间环境防护涂层热应力应力分析方法有限元模拟

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C/C-HfC复合材料的抗烧蚀性能

材料工程 2024年第5期52卷 171-178页

作者：郑鹏李红杨敏姚彧敏任慕苏孙晋良上海大学材料科学与工程学院复合材料研究中心上海200444

以无机铪溶液为前驱体,采用化学气相渗透法(CVI)和前驱体浸渍裂解法(PIP)制备密度为2.14 g/cm^(3)的C/C-HfC复合材料,分析其微观结构和组成,测试材料的抗烧蚀性能。结果表明:HfC陶瓷均匀地分散于基体的孔隙中,且与基体结合紧密。引入Hf... 详细信息

以无机铪溶液为前驱体,采用化学气相渗透法(CVI)和前驱体浸渍裂解法(PIP)制备密度为2.14 g/cm^(3)的C/C-HfC复合材料,分析其微观结构和组成,测试材料的抗烧蚀性能。结果表明:HfC陶瓷均匀地分散于基体的孔隙中,且与基体结合紧密。引入HfC陶瓷可以显著增强C/C复合材料的抗烧蚀性能。在相同的热流条件下,烧蚀时间为120 s时,C/C-HfC复合材料的线烧蚀率为6.20×10^(-2)mm·s^(-1),质量烧蚀率为2.03×10^(-2)g·s^(-1),分别比C/C复合材料降低了48.33%和40.12%。在烧蚀过程中,HfC会与热流中的氧气反应生成熔融的HfO_(2),均匀地覆盖在基体的表面形成保护层,隔绝热流,防止基体被氧化,同时阻止热量的传递。熔融HfO_(2)的蒸发也会带走表面的部分热量。随着烧蚀时间的增加,HfO_(2)的损耗会逐渐上升,基体表面的保护层会逐渐被破坏,热流对基体产生的烧蚀损伤会更为严重。

关键词： C/C-HfC复合材料 PIP法微观结构抗烧蚀性能

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基于稳定性的第三代先进高强钢设计

金属学报 2024年第2期60卷 143-153页

作者：张宇吴盼贾东昇黄林科贾晓晴刘峰西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072 上海交通大学材料科学与工程学院上海200240 西北工业大学分析测试中心西安710072

第三代先进高强钢(TG-AHSS)是近年来材料科学与汽车工业领域的研究热点。本文针对TG-AHSS的成分设计、热处理工艺及强韧化机制,基于热力学稳定性阐明了第三代先进高强钢成分设计的宗旨,基于广义稳定性对几类代表性热处理工艺进行了诠释... 详细信息

第三代先进高强钢(TG-AHSS)是近年来材料科学与汽车工业领域的研究热点。本文针对TG-AHSS的成分设计、热处理工艺及强韧化机制,基于热力学稳定性阐明了第三代先进高强钢成分设计的宗旨,基于广义稳定性对几类代表性热处理工艺进行了诠释。在此基础上,从广义稳定性与热-动力学相关性形成的热-动力学贯通性入手,对第三代先进高强钢的强韧化机制进行了总结和归纳。从热-动力学角度,对第三代先进高强钢的设计策略进行了展望。

关键词：第三代先进高强钢成分工艺设计热力学稳定性广义稳定性热-动力学相关性

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高功率激光装置基于靶点的同步测量技术

中国激光 2024年第13期51卷 143-152页

作者：张天宇范薇汪小超杨琳华能李国扬姜秀青郭亚晶张攀政谢志勇孙明营张生佳汪涛宋佳驹顾侃中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室上海201800 中国科学院大学材料科学与光电研究中心北京100049 上海交通大学IFSA协同创新中心上海200240 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所上海201800

针对惯性约束聚变高功率激光装置对多路激光到达靶点的高精度时间同步调控需求,提出一种基于散射球的靶球同位替代的同步测量技术,该技术可有效避免由于测试点偏离靶心带来的同步测试误差。利用放置于靶场中心的散射球,将来自任一方向... 详细信息

针对惯性约束聚变高功率激光装置对多路激光到达靶点的高精度时间同步调控需求,提出一种基于散射球的靶球同位替代的同步测量技术,该技术可有效避免由于测试点偏离靶心带来的同步测试误差。利用放置于靶场中心的散射球,将来自任一方向入射的单束紫外光近各向同性地散射到4π立体角内。采用非球面透镜结合高速光电探测技术捕获散射光,从而测得待测光束与时间参考基准的同步时间延迟。在神光II装置上开展了在线验证实验,获得基于靶点的长脉冲时间同步抖动小于1.5 ps的延时的测试结果。并离线验证了基于散射球的技术方案应用于10 ps脉宽激光束之间的同步测试可行性。该方法可为高功率激光装置长长、长短脉冲之间和皮秒激光之间的皮秒级高精度时间同步测试提供技术支持。

关键词：同步测量靶点散射球抖动

基于鲸鱼算法优化反向传播神经网络的中药安慰剂溶液颜色模拟处方预测

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中国中药杂志 2024年第16期49卷 4437-4449页

作者：张三妹林晓洪燕龙冯怡吴飞上海中医药大学创新中药研究院中药现代制剂技术教育部工程研究中心上海201203

作为特定对象的模拟制剂,中药安慰剂研制过程中的颜色模拟既是重点又是难点。传统用大量试验进行处方筛选以及规律探索的方式,费时费力,因此颜色模拟处方的准确预测是中药安慰剂研制的方向。该文以图像法结合Matlab软件对安慰剂的颜色... 详细信息

作为特定对象的模拟制剂,中药安慰剂研制过程中的颜色模拟既是重点又是难点。传统用大量试验进行处方筛选以及规律探索的方式,费时费力,因此颜色模拟处方的准确预测是中药安慰剂研制的方向。该文以图像法结合Matlab软件对安慰剂的颜色模拟处方进行高效精准预测。首先,针对中药安慰剂溶液,拍摄成像后通过Photoshop软件对图像的L*a*b*、RGB、HSV和CMYK 13个色度空间值进行提取,并对其进行相关性分析和归一化处理后构建13×9×3的反向传播(back propagation,BP)神经网络模型,随后利用鲸鱼算法(whale optimization algorithm,WOA)对初始权值和阈值进行优化,最后对优化后的WOA-BP神经网络进行3类代表性实例验证。通过训练预测结果可得,相比BP神经网络,WOA-BP神经网络能较好地对安慰剂色素配比进行预测,训练、验证、测试和全部的相关系数分别为0.95、0.87、0.95和0.95,接近1;各误差值均有所降低,最高可降低99.83%,3组实例验证的色差结果ΔE均小于3,进一步证实了WOA-BP神经网络的准确性与实用性。

关键词：中药安慰剂颜色模拟反向传播(BP)神经网络色度空间值鲸鱼算法

Cu,Fe和SiO_(2)粉末对轮轨间摩擦性能影响试验

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中国铁道科学 2024年第3期45卷 107-116页

作者：宋瑞孙丽霞张忠凯徐力吴毅沈钢同济大学铁道与城市轨道交通研究院上海201804 中铁检验认证中心有限公司北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司标准计量研究所北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道科学技术研究发展中心北京100081 高速铁路与城轨交通系统技术国家工程研究中心轮轨关系实验室北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所北京100081

为寻找可替代硬质氧化物颗粒且能增加摩擦系数,并能减少对轮轨表面损伤的增黏材料,利用销盘摩擦试验机,在试验压力为0.5 MPa、转速为100,200,350,500 r·min^(-1)条件下,采用向轮轨摩擦表面添加粉末并观测摩擦表面形貌的方法,比较测试Cu... 详细信息

为寻找可替代硬质氧化物颗粒且能增加摩擦系数,并能减少对轮轨表面损伤的增黏材料,利用销盘摩擦试验机,在试验压力为0.5 MPa、转速为100,200,350,500 r·min^(-1)条件下,采用向轮轨摩擦表面添加粉末并观测摩擦表面形貌的方法,比较测试Cu,Fe与SiO_(2)粉末对摩擦系数、磨损量及表面硬度影响的差异性。结果表明:Cu,Fe粉末增加轮轨间摩擦系数的作用大于硬质SiO_(2)粉末,在摩擦表面添加Cu粉后摩擦系数增加0.2~0.3,添加Fe粉后增加0.1~0.2,添加SiO_(2)粉后在转速低于200 r·min^(-1)条件下增幅低于0.1,但在转速高于200 r·min^(-1)条件下并没有增加;低转速条件下SiO_(2)和Fe粉末使磨损量增加40%以上,而在转速大于200 r·min^(-1)时Cu粉末使磨损量降低50%,原因在于高硬度粒子加剧了对摩擦表面的犁削程度,导致磨损量成倍增加,而Cu粉末在剪切力的作用下易发生大塑性变形,从而黏附在摩擦表面,起到增大摩擦力和减小磨损量的作用;低速条件下Fe粉末和SiO_(2)粉末硬度高,与摩擦表面形成咬合作用,导致摩擦系数增加,而在转速提高时Fe和SiO_(2)粉末被粉碎细化,微细颗粒具有滚动效应,弱化了摩擦表面间的剪切力,难以起到增加摩擦系数的作用。

关键词：轮轨关系轮轨摩擦粉末颗粒磨损增黏摩擦系数

用户体验视角下公共仪器平台服务能力提升研究——以上海交通大学张江公共仪器平台为例

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科技视界 2024年第13期14卷 55-58页

作者：沈琳王晶金承钰上海交通大学分析测试中心上海200240

随着信息技术的发展和公共仪器平台用户需求的提高,提供方便、快捷、高效的公共信息服务是新时代公共仪器平台提高核心竞争力的途径之一。文章以上海交通大学张江公共仪器平台为例,从用户体验的视角出发,挖掘了一系列制约平台的用户使... 详细信息

随着信息技术的发展和公共仪器平台用户需求的提高,提供方便、快捷、高效的公共信息服务是新时代公共仪器平台提高核心竞争力的途径之一。文章以上海交通大学张江公共仪器平台为例,从用户体验的视角出发,挖掘了一系列制约平台的用户使用体验和宣传推广的难题,并提出了真实、科学、有效的解决方案,从而全面提升了公共仪器平台的服务能力,以适应新时代的发展需求。

关键词：公共仪器平台用户体验提升途径

基于“1-2-5”模式建设高水平实验室的探索——以校级大型仪器设备共享平台为例

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中国现代教育装备 2024年第15期 1-4页

作者：朱娜张兆国上海交通大学分析测试中心上海200240

随着“双一流”建设的推进,高校对实验室建设水平的要求越来越高。现以上海交通大学分析测试中心为例,从人员组织、规划设计和实验室建设三方面进行探索和实践,创建了“1-2-5”模式。该模式可以有效实现高水平实验室建设,助力高校办学... 详细信息

随着“双一流”建设的推进,高校对实验室建设水平的要求越来越高。现以上海交通大学分析测试中心为例,从人员组织、规划设计和实验室建设三方面进行探索和实践,创建了“1-2-5”模式。该模式可以有效实现高水平实验室建设,助力高校办学水平提升。

关键词：实验室建设分析测试中心开放共享递进式设计