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Ca^(2+)影响辛基异羟肟酸浮选独居石的FTIR、XPS研究

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光谱学与光谱分析 2024年第10期44卷 2959-2967页

作者：刘荣祥杨占峰李解曹钊李强李计川内蒙古科技大学矿业与煤炭学院内蒙古包头014010 包头稀土研究院内蒙古包头014060 内蒙古科技大学稀土产业学院内蒙古包头014010

独居石浮选体系中往往有方解石、萤石、白云石等大量的伴生矿,而这些伴生矿在独居石矿中会解离出大量的Ca^(2+),而Ca^(2+)往往会影响矿浆浮选环境。为此,通过Ca^(2+)的溶液化学计算、独居石浮选试验,以及浮选条件下作用的独居石表面红... 详细信息

独居石浮选体系中往往有方解石、萤石、白云石等大量的伴生矿,而这些伴生矿在独居石矿中会解离出大量的Ca^(2+),而Ca^(2+)往往会影响矿浆浮选环境。为此,通过Ca^(2+)的溶液化学计算、独居石浮选试验,以及浮选条件下作用的独居石表面红外光谱分析(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS),分析研究Ca^(2+)的影响。Ca^(2+)的溶液化学计算显示,在水溶液中,随着pH值的升高,Ca^(2+)分别以离子态、羟基络合物和氢氧化合物的形式存在,当pH值在7~8之间,优势组分为Ca^(2+)和Ca(OH)^(+)。独居石浮选结果表明,不添加Ca^(2+)时,捕收剂OHA不能充分的浮选独居石,回收率为75.37%;而在pH为8±0.5,加入3×10^(-4)mol·L^(-1)的Ca^(2+)剂量,可显著的提高OHA对独居石的浮选性能,回收率达到96.48%。由溶液化学计算可知,Ca(OH)+是活化独居石的优势组分;Ca^(2+)剂量大于3×10^(-4)mol·L^(-1)时浮选回收率下降幅度较大,说明Ca^(2+)剂量的进一步增加,反而抑制独居石浮选,只有一定剂量的Ca^(2+)有效的促进独居石浮选,这可能归因于Ca^(2+)剂量消耗了OHA的浓度,进而影响独居石的浮选。红外光谱分析表明,在Ca^(2+)的作用下,光谱中出现两个关键性的新峰,其一为1454 cm^(-1)处的N—O—H弯曲振动峰,其二为880 cm^(-1)处的O—N拉伸振动峰,而在2974和2928 cm^(-1)的有机峰—CH_(3)和—CH_(2)—峰明显增强,这些基团的出现表明发生了化学吸附且吸附强度大于纯独居石吸附OHA的效果。XPS分析表明,仅使用OHA吸附独居石,独居石表面的N元素相对含量较低,为0.61%,而Ca^(2+)处理后的独居石,OHA吸附独居石时,独居石表面的N元素相对含量较高,达到2.36,由此可以得出,Ca^(2+)会促进OHA吸附到独居石表面。从分峰拟合中可以看出,添加Ca^(2+)在独居石的解理面上氧原子与Ca(OH)^(+)反应形成O—Ca—OH基团,可以作为吸附OHA的新吸附位点,同时独居石的铈原子与OHA上的两个氧原子形成五元螯合物也作吸附位点,得出独居石表面可以有两个吸附位点,独居石表面的Ca和Ce原子的活性位点都能吸附OHA,有利于OHA在独居石表面吸附,形成更均匀更致密的OHA疏水吸附层,这就是Ca^(2+)在OHA浮选独居石的性能得到改善的原因。这项研究有助于丰富矿浆中金属离子的活化理论,也证实了有效的矿物浮选分离不仅仅依赖于捕收剂-矿物相互作用的强度,而在很大程度上依赖于浮选溶液的化学性质。利用或者控制表面反应是开发一种更高效、更经济的浮选工艺的主要技术手段。

关键词：独居石浮选辛基异羟肟酸钙离子红外光谱分峰拟合

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基于改进YOLOv7的微生物细胞识别算法

现代电子技术 2025年第01期48卷 47-54页

作者：吕彦朋赵颖彤苏晓明刘占英内蒙古自治区发酵产业节能减排工程技术研究中心生物发酵绿色制造内蒙古自治区工程研究中心内蒙古工业大学数据科学与应用学院

针对传统及人工方法识别多种类、大量微生物细胞存在耗时长、准确率低等问题，文中提出一种改进YOLOv7的微生物细胞识别算法YOLOv7-PN。通过引入改进的路径聚合网络（PANet）提取和融合不同尺度的特征，以捕捉细胞图像中的多尺度信息，... 详细信息

针对传统及人工方法识别多种类、大量微生物细胞存在耗时长、准确率低等问题，文中提出一种改进YOLOv7的微生物细胞识别算法YOLOv7-PN。通过引入改进的路径聚合网络（PANet）提取和融合不同尺度的特征，以捕捉细胞图像中的多尺度信息，从而提高细胞的检测精度和鲁棒性；在骨干网络添加注意力模块（NAM），能够自适应地学习每个通道的权重，提高细胞的特征表示能力；将传统的IoU边界框损失函数替换为DIoU＿Loss，以考虑边界框之间的距离和重叠程度，能够更准确地衡量检测框的精度，从而提高细胞的定位准确性。实验结果表明，使用BCCD数据集进行评估时，文中算法在微生物细胞识别任务中取得了显著的提升，与基准算法YOLOv7相比，YOLOv7-PN的Precision值提高了1.46%、F1值提高了2.61%、Accuracy值提高了0.86%。实验结果验证了该算法的有效性和性能优势，为微生物学研究和医学诊断等领域的微生物细胞分析提供了有力支持。

关键词：微生物细胞 YOLOv7 YOLOv7-PN PANet NAM DIoU_Loss

Mo对Nb-V-N微合金钢复合碳氮化物析出行为的影响

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钢铁 2024年第8期59卷 104-116页

作者：侯蹬云张婧辛文彬赵志博彭军童炀内蒙古科技大学稀土产业学院(稀土工程技术学院) 内蒙古包头014010

钢中微合金碳氮化物的析出行为与其强度直接相关,为揭示Nb-V-Mo-N四元微合金钢中MX(M为Nb、V、Mo,X为C、N)复合碳氮化物的析出规律,通过Thermo-Calc热力学计算软件分析了平衡条件下不同Mo含量微合金钢的析出热力学相图,MX第二相在奥氏... 详细信息

钢中微合金碳氮化物的析出行为与其强度直接相关,为揭示Nb-V-Mo-N四元微合金钢中MX(M为Nb、V、Mo,X为C、N)复合碳氮化物的析出规律,通过Thermo-Calc热力学计算软件分析了平衡条件下不同Mo含量微合金钢的析出热力学相图,MX第二相在奥氏体和铁素体基体相中的析出驱动力、界面能及合金元素在奥氏体中的固溶规律,并利用场发射扫描电镜、透射电镜及电子探针研究了非平衡条件下试验钢中MX碳氮化物的析出特征。结果表明,0Mo钢中MX碳氮化物主要有FCC_A1#1富Nb高温析出相和FCC_A1#2富V中温析出相,0.26Mo和0.50Mo钢则在此基础上增加了MC_ETA即(V,Mo)C低温析出相;当Mo质量分数由0增加到0.50%时,FCC_A1#1和FCC_A1#2相的析出温度和最大析出量变化不明显,但有利于MC_ETA相析出。非平衡条件下,高温奥氏体区析出的富Nb-MX亚微米颗粒能够在钉扎晶界的同时,异质形核诱导针状铁素体形成;中温(奥氏体+铁素体)两相区相间析出和低温铁素体区任意析出的富V-MX纳米颗粒可与位错相互作用,有效阻碍其运动。此外,0Mo试验钢的室温组织由块状铁素体和珠光体组成,当Mo质量分数由0增加到0.26%时,钢中块状铁素体和珠光体所占比例减少,但促进了针状铁素体和少量贝氏体形成,当Mo质量分数进一步增加到0.50%时,铁素体占比明显减少而贝氏体增多;铁素体晶粒尺寸由(10.2±0.42)μm不断细化至(6.7±0.42)μm。试验钢的显微硬度由(223±13.8)HV0.1逐渐增大至(318±19.9)HV0.1,屈服强度和抗拉强度分别由(496±5.3)MPa和(618±9.7)MPa提高至(554±6.7)MPa和(823±13.3)MPa。通过发挥Nb-V-Mo-N四元微合金体系中各合金元素的协同作用,优化MX碳氮化物的析出,有利于提升工程结构用钢的强度。

关键词： Nb-V-Mo-N微合金体系工程结构用钢 MX复合碳氮化物显微组织力学性能

方解石上清液对氟碳铈矿表面化学的作用机理：以氟碳铈矿浮选为例

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中国稀土学报 2023年

作者：刘荣祥杨占峰李解李强李计川内蒙古科技大学矿业与煤炭学院包头稀土研究院内蒙古科技大学稀土产业学院

本文研究了方解石上清液对氟碳铈矿表面化学的影响。通过Zeta电位测量，并辅以浮选试验，在上清液存在和不存在的情况下，使用辛基异羟肟酸、双膦酸、复合捕收剂作为捕收剂浮选氟碳铈矿。结果表明，上清液中处理氟碳铈矿，通过三种捕收... 详细信息

本文研究了方解石上清液对氟碳铈矿表面化学的影响。通过Zeta电位测量，并辅以浮选试验，在上清液存在和不存在的情况下，使用辛基异羟肟酸、双膦酸、复合捕收剂作为捕收剂浮选氟碳铈矿。结果表明，上清液中处理氟碳铈矿，通过三种捕收剂浮选，得到不同的浮选效果，其中复合捕收剂最好回收率达到95.3%。Zeta电位测量表明，上清液中Ca2+对氟碳铈矿表面电性的影响在碱性溶液中更为明显，其中在复合捕收剂中氟碳铈矿的表面电位负移最小，IEP向右移动到8.8处，方解石上清液中的Ca(OH)+容易被氟碳铈矿表面吸附。FTIR结果表明：氟碳铈矿在方解石上清液中更容易吸附复合捕收剂，其原因是方解石上清液中CaOH+活化氟碳铈矿表面活性位点的作用，氟碳铈矿表面活性位点与捕收剂容易结合并形成金属螯合物。XPS分析表明，方解石上清液中复合捕收剂处理的氟碳铈矿全谱中出现了新峰N1s，P2p，Ca2p，说明吸附了复合捕收剂中的N、P和Ca元素；其中吸附的Ca可能是氟碳铈矿表面吸附了方解石上清液中的Ca(OH)+。复合捕收剂在Ca(OH)+与氟碳铈矿的作用下形成金属螯合物，其吸附结构可能是R-NH-O-Ca-CeCO3F和R-P-O-Ca-CeCO3F。这些发现证实，有效的稀土矿物浮选分离并不仅仅依赖捕收剂-矿物相互作用的强度，而在很大程度上依赖于浮选溶液的化学性质。

关键词：氟碳铈矿方解石上清液表面化学复合捕收剂

功能化石墨烯/聚苯胺复合电极材料的制备和电化学性能

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物理化学学报 2014年第9期30卷 1659-1666页

作者：汪丽丽邢瑞光张邦文侯渊内蒙古科技大学稀土学院内蒙古包头014010

利用水合肼还原十八胺(ODA)接枝的氧化石墨烯(GO),得到了十八胺功能化石墨烯(ODA-G),将ODAG与聚苯胺(PANI)通过溶液共混法,制备了功能化石墨烯和聚苯胺纳米复合材料(ODA-G/PANI).采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线衍射(XRD)、热重分... 详细信息

利用水合肼还原十八胺(ODA)接枝的氧化石墨烯(GO),得到了十八胺功能化石墨烯(ODA-G),将ODAG与聚苯胺(PANI)通过溶液共混法,制备了功能化石墨烯和聚苯胺纳米复合材料(ODA-G/PANI).采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、拉曼(Raman)光谱及透射电镜(TEM),对复合材料的结构和形貌进行了表征;利用循环伏安、恒流充放电及交流阻抗谱等,对复合材料的电化学性能进行了测试.结果显示,少量ODA-G的引入为PANI的电化学氧化还原反应提供了更多的电子通道和活性位置,有利于提高PANI的赝电容.在电流密度1.0 A·g-1下,2%(w)ODA-G/PANI的比电容达到787 F·g-1,而相应的PANI仅有426 F·g-1.此外,ODA-G/PANI的循环稳定性也远高于纯PANI.

关键词：功能化石墨烯聚苯胺超级电容器电化学性能溶液混合

Nb含量对V-Ti-N工程结构用钢连续冷却转变规律及组织性能的影响

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金属热处理 2024年第3期49卷 236-244页

作者：童炀张婧辛文彬罗果萍彭军侯蹬云内蒙古科技大学稀土产业学院(稀土工程技术学院) 内蒙古包头014010

利用淬火膨胀仪DIL-805研究了Nb-V-Ti-N微合金钢的连续冷却转变规律,并探讨了Nb含量对钢组织和性能的影响。结果表明,当冷速由0.1℃/s增大至30℃/s时,发生过冷奥氏体向铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体转变,冷速范围分别为0.1~20、0.1~5... 详细信息

利用淬火膨胀仪DIL-805研究了Nb-V-Ti-N微合金钢的连续冷却转变规律,并探讨了Nb含量对钢组织和性能的影响。结果表明,当冷速由0.1℃/s增大至30℃/s时,发生过冷奥氏体向铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体转变,冷速范围分别为0.1~20、0.1~5、1~30和10~30℃/s,且铁素体、珠光体和贝氏体的转变温度随冷速的增大而降低,而马氏体转变温度升高;当Nb含量由0.05%(质量分数)增加到0.10%时,奥氏体中Nb的固溶量增加,CCT曲线略向下移动,Ac1和Ac3温度均有所提高。试验钢的显微硬度随冷速的增加不断增大,且当冷速为1~20℃/s时,0.10%Nb试验钢的显微硬度高于0.05%Nb试验钢。这主要取决于钢中硬化相的占比、组织的细化程度及碳氮化物的析出。此外,高温奥氏体区析出的亚微米级富Nb碳氮化物不仅能够钉扎晶界而且可作为异质形核核心诱导晶内铁素体的形成,二者共同作用细化组织,提升强韧性。

关键词： Nb-V-Ti-N微合金钢 CCT曲线 Nb含量组织演变显微硬度

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微米铁粉填充硅橡胶复合材料的压阻性能研究

航空材料学报 2011年第1期31卷 81-86页

作者：刘曌娲张邦文内蒙古科技大学稀土学院内蒙古包头014010

利用磁场辅助硫化工艺,制备了含有排列的微米铁粉的硅橡胶复合材料,测量了体系的压阻特性。结果表明,该复合材料显示丰富的压阻特性,初始电阻大于1010Ω的体系显示负压阻特性,而小于1010Ω的体系显示正压阻特性;填充了10%,20%,50%（质... 详细信息

利用磁场辅助硫化工艺,制备了含有排列的微米铁粉的硅橡胶复合材料,测量了体系的压阻特性。结果表明,该复合材料显示丰富的压阻特性,初始电阻大于1010Ω的体系显示负压阻特性,而小于1010Ω的体系显示正压阻特性;填充了10%,20%,50%（质量分数）铁粉的硅橡胶在加载压力0.2MPa前后出现正压阻渗流转变,电阻变化达103~105Ω个量级,然而,质量分数φ=50%,磁感应强度B=0.2T体系显示线性正压阻特性。初步研究认为,体系压阻行为的复杂性与磁场在基胶中诱导的导电路径构象的多样性有关。

关键词：微米铁粉硅橡胶复合材料磁场处理排列压阻特性

LaS/CeS与γ-Fe异相界面性质的第一性原理计算

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稀有金属材料与工程 2022年第12期51卷 4551-4560页

作者：周印计云萍齐建波辛浩浩李一鸣内蒙古科技大学材料与冶金学院(稀土学院) 内蒙古包头014010

为了探讨LaS/CeS与γ-Fe两相之间的异相界面性质,采用边-边匹配(E2EM)模型计算了LaS/CeS与γ-Fe两相之间晶体学上的原子匹配情况,基于晶体学计算结果,采用基于密度泛函理论的第一性原理,从原子尺度计算了LaS/CeS与γ-Fe之间的界面结合... 详细信息

为了探讨LaS/CeS与γ-Fe两相之间的异相界面性质,采用边-边匹配(E2EM)模型计算了LaS/CeS与γ-Fe两相之间晶体学上的原子匹配情况,基于晶体学计算结果,采用基于密度泛函理论的第一性原理,从原子尺度计算了LaS/CeS与γ-Fe之间的界面结合性质与界面能。晶体学计算表明,LaS/CeS与γ-Fe之间沿匹配列的原子间距错配度最小值为10.63%/10.52%,密排面间距错配度最小值为2.04%/3.32%;LaS与γ-Fe之间粗略的位向关系为:[110]LaS//[100]γ-Fe&(222)Las//(002)γ-Fe和[100]Las//[101]γ-Fe&(022)LaS//(111)γ-Fe;CeS与γ-Fe之间粗略的位向关系为:[110]LaS//[100]γ-Fe&(222)Las//(002)γ-Fe和[100]Las//[101]γ-Fe&(022)LaS//(111)γ-Fe。基于预测的晶体学位向关系,采用相干界面近似构建了6种不同终端界面模型,第一性原理计算表明,LaS/CeS与γ-Fe之间原子匹配错配度最低界面的粘附功为4.78 J·m^(-2)/3.65 J·m^(-2),界面结合强度较高,界面键合以金属键为主。异相界面能计算表明,LaS/CeS与γ-Fe两相之间的原子匹配错配度越小,界面能越低,原子匹配错配度最小时,界面能分别为-0.58 J·m^(-2)/-3.43 J·m^(-2),计算结果能够为LaS/CeS与γ-Fe之间的晶体学匹配提供能量学依据。

关键词：界面能电子结构第一性原理计算 E2EM

GCr15钢喷射成形与传统铸态试样的组织比较

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过程工程学报 2008年第S1期8卷 271-275页

作者：王爱敏张胤贺友多胡斌漆朝霞内蒙古科技大学稀土学院内蒙古包头014010

分别采用GCr15钢喷射成形和传统铸态制样,对两种不同工艺所制试样的微观组织进行分析比较.研究表明,采用喷射成形工艺制备的试样,晶粒度在86～120μm之间,微观组织为细小的等轴晶;采用传统铸造工艺制备的试样,晶粒度在150～200μm,微观... 详细信息

分别采用GCr15钢喷射成形和传统铸态制样,对两种不同工艺所制试样的微观组织进行分析比较.研究表明,采用喷射成形工艺制备的试样,晶粒度在86～120μm之间,微观组织为细小的等轴晶;采用传统铸造工艺制备的试样,晶粒度在150～200μm,微观组织为树枝晶,并且存在偏析.喷射成形技术细化了合金的组织,避免了合金元素的偏析,得到了组织性能优良的超高碳钢.

关键词：喷射成形铸造试样枝晶偏析