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多道次压缩变形对AZ80镁合金微观组织演化的影响

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金属学报 2024年第3期60卷 311-322页

作者：李振亮张欣磊田董扩内蒙古科技大学材料与冶金学院包头014010

镁合金具有密排六方结构,可动滑移系少导致其室温塑性差,而热加工对调控镁合金塑性有重要作用。本工作对AZ80镁合金分别进行恒温、阶梯降温多道次压缩变形,利用电子背散射衍射(EBSD)技术观察分析了不同变形程度、不同变形路径下AZ80镁... 详细信息

镁合金具有密排六方结构,可动滑移系少导致其室温塑性差,而热加工对调控镁合金塑性有重要作用。本工作对AZ80镁合金分别进行恒温、阶梯降温多道次压缩变形,利用电子背散射衍射(EBSD)技术观察分析了不同变形程度、不同变形路径下AZ80镁合金的微观组织,研究了AZ80镁合金热压缩变形过程中晶界、位错密度、Schmid因子和极图演化规律。结果表明:晶粒尺寸、孪晶、织构综合作用对AZ80镁合金塑性调控的影响优于单一动态再结晶对其塑性调控的影响,恒温三次变形(ε=0.6)(3P)有利于发生动态再结晶,而阶梯降温三次变形(ε=0.6)(3P)更有利于塑性变形。晶粒取向差减小、小角度晶界(LAGBs)数量增多、几何必需位错(GND)密度增加3者共同作用产生更多86°{1012}拉伸孪晶是影响阶梯降温三次变形塑性调控的重要因素。

关键词： AZ80 晶界取向差几何必需位错密度塑性调控

煤岩组合体峰后卸加载力学特性及支护作用机理

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采矿与安全工程学报 2024年第2期41卷 372-383页

作者：段会强王超孙明内蒙古科技大学矿业与煤炭学院内蒙古包头014010

为深入研究煤岩组合体的峰后卸加载力学特性,采用PFC(Particle Flow Code)数值模拟软件对其进行了模拟试验,分析了不同卸载应力水平、卸载速率和支护方案对其强度、弹性模量、峰值轴向应变、冲击能量指数及声发射等特征的影响。结果表明... 详细信息

为深入研究煤岩组合体的峰后卸加载力学特性,采用PFC(Particle Flow Code)数值模拟软件对其进行了模拟试验,分析了不同卸载应力水平、卸载速率和支护方案对其强度、弹性模量、峰值轴向应变、冲击能量指数及声发射等特征的影响。结果表明:煤岩组合体在峰后阶段已经产生损伤,其峰后卸加载强度、弹性模量、冲击能量指数和最大声发射撞击计数均低于峰前常规单轴压缩的结果。在相同的卸载速率下,峰后卸载应力水平越高,煤岩组合体峰后卸加载强度越高。卸载速率对煤岩组合体峰后卸加载有整体强化和局部弱化两方面的作用。在相同峰后卸载应力水平条件下,随卸载速率的增加,煤岩组合体峰后卸加载强度呈“先增大、后减小”的演化特征。支护能够显著提高破碎煤岩组合体的强度和弹性模量,但只有稳定的支护方式才能够有效降低其冲击能量指数。为提高破碎煤岩体的稳定性和降低冲击风险,应当选择具有高强度、高可靠性和大变形能力的支护系统并增加护表面积。工程示例证明研究成果对现场工程实践具有指导意义。

关键词：煤岩组合体峰后力学特性声发射支护

露天煤矿环境下基于LiDAR/IMU的紧耦合SLAM算法研究

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煤炭科学技术 2024年第3期52卷 236-244页

作者：马宝良崔丽珍李敏超张清宇内蒙古科技大学信息工程学院内蒙古包头014010

随着人工智能和无人驾驶等相关学科的快速发展,煤矿装备的智能化和无人化成为了新的趋势。智能设备的应用将大幅提高煤矿作业的生产力以及人员安全性。露天煤矿地形复杂,与城市环境相比无明显的几何特征,具有分段相似性,利用现有以激光... 详细信息

随着人工智能和无人驾驶等相关学科的快速发展,煤矿装备的智能化和无人化成为了新的趋势。智能设备的应用将大幅提高煤矿作业的生产力以及人员安全性。露天煤矿地形复杂,与城市环境相比无明显的几何特征,具有分段相似性,利用现有以激光雷达为主的同时定位与建图(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)方案在该环境下易出现定位漂移和建图误差较大等现象。针对上述问题,提出了一种基于激光雷达(Light Detection and Ranging,LiDAR)和惯导(Inertial Measurement Unit,IMU)紧耦合的SLAM算法,该算法使用LiDAR和IMU两种传感器作为数据输入,对数据进行预处理,前端利用迭代扩展卡尔曼滤波器将预处理后的LiDAR特征点与IMU数据相融合,并使用后向传播来矫正雷达运动畸变,后端利用雷达相对位姿因子将LiDAR帧间配准结果作为约束因子与回环因子共同完成全局因子图优化。利用开源数据集和露天煤矿实地数据集验证了算法的鲁棒性和精确性。试验结果表明在城市结构化环境中文中所提算法与当前激光SLAM算法精度保持一致,而针对长达两千多米的露天煤矿实地环境,所提算法较FAST-LIO2、LIO-SAM紧耦合算法在定位精度上分别提高了46.00%和23.15%,且具有更高的鲁棒性。

关键词：露天煤矿同时定位与地图构建激光雷达惯性导航因子图

硼硅酸盐核废料玻璃在深地质处置过程中腐蚀机理研究进展

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硅酸盐学报 2024年第5期52卷 1749-1760页

作者：张宇轩马瑞崔秀涛吴楠楠欧阳顺利广州航海学院内蒙古科技大学材料与冶金学院

在放射性核废料深地质处置过程中，硼硅酸盐玻璃是目前国际上首选的固化材料。但是在10～5～10～6年的时间尺度上不能排除地下水对玻璃侵蚀，因此需要进行玻璃在水溶液环境中的长时间腐蚀机制的研究。研究过程发现，大多数玻璃最终都会... 详细信息

在放射性核废料深地质处置过程中，硼硅酸盐玻璃是目前国际上首选的固化材料。但是在10～5～10～6年的时间尺度上不能排除地下水对玻璃侵蚀，因此需要进行玻璃在水溶液环境中的长时间腐蚀机制的研究。研究过程发现，大多数玻璃最终都会以一个及其缓慢的残余速率腐蚀，因此可以使利用玻璃在深地质处置核废料。本综述针对硼硅酸盐核废料玻璃现有的腐蚀现象、行为及模型进行了总结，并讨论其中存在的问题，为玻璃长期腐蚀性研究提出可能的研究设想。

关键词：核废料玻璃腐蚀化学亲和力模型蚀变层

6-DAS/DMIC对Q235钢在甲醇甲酸介质中的缓蚀协同作用

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表面技术 2024年第6期53卷 111-122,143页

作者：何伟刘金彦王佳刘倩内蒙古科技大学化学与化工学院内蒙古包头014000

目的研究6-脱氢枞酰胺基己酸钠和1-十二烷基-3-甲基咪唑氯盐作为复配缓蚀剂对Q235钢在甲醇甲酸腐蚀溶液的协同缓蚀作用。方法通过静态失重法、电化学极化测试和电化学阻抗法,结合SEM、EDX、AFM等一系列表面表征技术验证了复配缓蚀剂的... 详细信息

目的研究6-脱氢枞酰胺基己酸钠和1-十二烷基-3-甲基咪唑氯盐作为复配缓蚀剂对Q235钢在甲醇甲酸腐蚀溶液的协同缓蚀作用。方法通过静态失重法、电化学极化测试和电化学阻抗法,结合SEM、EDX、AFM等一系列表面表征技术验证了复配缓蚀剂的性能与行为,同时利用软件模拟计算缓蚀剂分子的轨道排布与分子动力学,揭示分子结构与缓蚀性能间的联系。结果该复配缓蚀剂能够抑制Q235钢在甲醇甲酸介质中的腐蚀过程,降低腐蚀速率。缓蚀效率随复配比的提高而增大。在复配比为6-DAS∶DMIC=1∶8时,失重法测得缓蚀效率最高达到93.98%;通过电化学法获得的缓蚀效率最高达到92.32%,并且通过电位的移动证明其为控制阳极过程的混合型缓蚀剂。表征技术表明,该复配缓蚀剂能有效吸附并在钢表面形成一层缓蚀分子膜层,其可以隔绝腐蚀介质与金属的接触,保护基底金属免受介质的腐蚀。结论该复配缓蚀剂能够有效降低腐蚀介质对Q235钢的侵蚀作用,实验数据与表征技术相互吻合,证明了该复配缓蚀剂是一种优良的有机缓蚀剂。研究结果为后续开发更高效的绿色缓蚀剂提供了思路和方法。

关键词：缓蚀剂 Q235钢腐蚀防护分子吸附协同作用

双主相混合稀土基RE-Fe-B磁体的磁性能和抗腐蚀性改进

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稀有金属材料与工程 2024年第3期53卷 660-666页

作者：连昕丽周建军李仕林赵院红王长鹏王印刘飞章明左建华白锁刘艳丽李柱柏李永峰内蒙古科技大学理学院内蒙古包头014010 内蒙古科技大学材料与冶金学院内蒙古包头014010 中科院赣江创新研究院江西赣州341000

为了实现稀土资源的平衡应用且降低RE-Fe-B稀土永磁材料的价格,针对混合稀土基永磁材料进行研究,分别采用单、双主相工艺制备了名义成分[(Pr,Nd)_(1-x)MM_(x)]30.3(Fe,Co)balM_(0.73)B_(0.98)(x=0.3,0.5和0.7,质量分数)的磁体,对比研究... 详细信息

为了实现稀土资源的平衡应用且降低RE-Fe-B稀土永磁材料的价格,针对混合稀土基永磁材料进行研究,分别采用单、双主相工艺制备了名义成分[(Pr,Nd)_(1-x)MM_(x)]30.3(Fe,Co)balM_(0.73)B_(0.98)(x=0.3,0.5和0.7,质量分数)的磁体,对比研究其磁性能和抗腐蚀性。研究发现:双主相工艺制备的磁体相比单主相工艺制备的同成分磁体展现了优越的磁性能和抗腐蚀性。当x=0.5,双主相磁体的磁性能为B_(r)=1.308 T,H_(cj)=799.98 kA/m和(BH)_(max)=325.6436 kJ/m^(3),远高于同成分的单主相磁体的性能(B_(r)=1.297 T,H_(cj)=746.8868 kA/m和(BH)_(max)=317.8428 kJ/m^(3))。这种改进源于富稀土相分布的改进以及主相晶粒间和晶粒内部耦合作用的增强。当双主相磁体暴露在湿热环境下时,磁体中不仅存在富稀土相腐蚀,也存在主相晶粒的腐蚀成粉现象,这主要是由于富稀土相与水蒸气和氧气反应时产生氢气,导致主相晶粒被氢化,由于主相晶粒间和晶粒内部的镧铈分布差异,产生大的应力,导致其表现出区别于单主相磁体的腐蚀行为。

关键词：混合稀土双主相工艺磁性能抗腐蚀性稀土的非均匀分布

基于ANFIS的太阳能-空气源热泵供暖系统温度控制研究

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太阳能学报 2024年第2期45卷 16-22页

作者：谭心吴林锋虞启辉刘泽江王亚辉孙国鑫内蒙古科技大学机械工程学院包头014010

针对太阳能-空气源热泵供暖系统运行环境复杂多变,模糊控制器的设计高度依赖人工经验的问题,提出一种基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS)改进的模糊控制方法。该方法利用ANFIS在复杂系统建模中的优势,结合供暖系统温度响应特性和实际运... 详细信息

针对太阳能-空气源热泵供暖系统运行环境复杂多变,模糊控制器的设计高度依赖人工经验的问题,提出一种基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS)改进的模糊控制方法。该方法利用ANFIS在复杂系统建模中的优势,结合供暖系统温度响应特性和实际运行数据,建立联合供暖系统变工况ANFIS模型,生成与系统性能适配的模糊规则库并传递给模糊控制器执行。Matlab/Simulink仿真对比试验表明,与单一的模糊控制相比,该方法的控制精度提高了17.65%,调节时间缩短了36.4%,具有更高的控制精度和响应速度。

关键词：太阳能空气源热泵联合供暖模糊控制温度控制 ANFIS

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酚酸物质抗氧化性及溶剂化效应的理论计算

食品科学 2024年第7期45卷 52-60页

作者：卢俊高涵卢庆华王国泽吕俊丽王建华左文欢内蒙古科技大学生命科学与技术学院内蒙古包头014010

运用M06-2X泛函对12种酚酸物质进行理论计算,以抗氧化性指标键解离焓(bond dissociation enthalpy,BDE)、电离势(ionization potential,IP)、质子解离焓(proton dissociation enthalpy,PDE)、质子亲和力(proton affinity,PA)和电子转移焓(electron transfer enthalpy,ETE)为理论指标,对酚酸在气相及溶剂中进行分析,阐释其抗氧化性及溶剂化效应。结果表明:以BDE为标准,气相中龙胆酸(C5)的BDE最低;在苯中抗氧化性最好的是咖啡酸(C6),丙酮中为龙胆酸(C5),乙醇和水中为3,4-二羟基苄醇(C2);以IP为标准,在气相及4种溶剂中抗氧化性最好的均为白藜芦醇;就抗氧化机制而言,酚酸物质主要发生氢原子转移机制。通过5种表征抗氧化性指标IP、BDE、PDE、PA和ETE分析得出,无论是酚酸脱氢阴离子还是阳离子,生成脱氢自由基的能力与受到溶剂极性大小的影响一致。总体来说,弱极性溶剂丙酮中的抗氧化能力相对最强,强极性溶剂水和乙醇中抗氧化能力稍弱于丙酮,在非极性溶剂中,酚酸的抗氧化能力相对最弱。

关键词：酚酸抗氧化性溶剂效应密度泛函理论

B_(2)O_(3)对氧化焙烧过程赤铁矿连晶程度的影响

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钢铁 2024年第1期59卷 22-33页

作者：赵天乐张芳彭军王永斌常宏涛高伟民内蒙古科技大学材料与冶金学院内蒙古包头014010

在焙烧过程中加入B_(2)O_(3)有利于得到低熔点化合物,提高球团强度和降低还原膨胀,使球团的冶金性能得到提高,但B_(2)O_(3)对赤铁矿的结晶和连晶程度的影响机理还缺少较为深入的研究。因此,为探明B_(2)O_(3)对赤铁矿连晶程度和赋存规律... 详细信息

在焙烧过程中加入B_(2)O_(3)有利于得到低熔点化合物,提高球团强度和降低还原膨胀,使球团的冶金性能得到提高,但B_(2)O_(3)对赤铁矿的结晶和连晶程度的影响机理还缺少较为深入的研究。因此,为探明B_(2)O_(3)对赤铁矿连晶程度和赋存规律,通过在Fe_(3)O_(4)纯试剂中加入不同比例的B_(2)O_(3)纯试剂,经混合、压片和氧化焙烧后形成赤铁矿。模拟磁铁矿球团焙烧形成赤铁矿球团的过程,采用SEM-EDS、XRD、XPS等手段研究不同B_(2)O_(3)含量对焙烧压片中赤铁矿的连晶程度、晶体长大情况和微观结构的影响,结合拉曼光谱分析B_(2)O_(3)对赤铁矿晶体结构的影响,并对其微观结构、结晶度和晶粒尺寸进行了测定,最后针对不同B_(2)O_(3)含量对赤铁矿的连晶程度的影响进行了讨论和总结。研究结果表明,B_(2)O_(3)对氧化焙烧过程赤铁矿连晶程度有着先促进后抑制的作用,适量加入B_(2)O_(3)能够促进赤铁矿晶体长大和连晶程度的增长,当添加B_(2)O_(3)质量分数为6%、焙烧时间为40min时,赤铁矿的结晶程度最好,结晶度可达83.68%。XPS检测显示,随着B_(2)O_(3)含量的增加,赤铁矿中Fe^(3+)的比例逐渐升高,Fe^(3+)的比例最高可达92.53%。B_(2)O_(3)添加量进一步增加时,B_(2)O_(3)对渣相的流动性和渣相量的影响也进一步增加,渣相将赤铁矿晶粒浸润,抑制晶粒长大和晶粒间的连晶。通过拉曼光谱对赤铁矿晶体结构的检测结果显示,随着B_(2)O_(3)含量的增加,赤铁矿晶体的LO模式和Eu模式的峰强增加,这表明晶格缺陷引起的对称性破坏增加,晶体无序度更高,缺陷更高。

关键词： B_(2)O_(3) 氧化焙烧赤铁矿连晶程度晶格常数