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带有反向正脉冲的HiPIMS技术制备ta-C膜及性能研究

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表面技术 2024年第13期53卷 96-103页

作者：何哲秋冯利民李建中石俊杰高宣雯东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室沈阳110819 东北大学冶金学院沈阳110819

目的提高切削刀具和耐磨零件的表面硬度和摩擦性能,延长工具的使用寿命。方法基于高功率脉冲磁控溅射技术(HiPIMS),在每个脉冲周期尾部施加反向正脉冲,控制ta-C沉积过程,通过电镜测试、拉曼测试、XPS测试、纳米压痕硬度测试、摩擦磨损... 详细信息

目的提高切削刀具和耐磨零件的表面硬度和摩擦性能,延长工具的使用寿命。方法基于高功率脉冲磁控溅射技术(HiPIMS),在每个脉冲周期尾部施加反向正脉冲,控制ta-C沉积过程,通过电镜测试、拉曼测试、XPS测试、纳米压痕硬度测试、摩擦磨损实验分别分析脉冲频率、反向正脉冲能量对ta-C薄膜沉积速度、膜结构、硬度、结合强度、耐磨性能的影响。结果采用钨钢为基体进行实验,将频率从4000 Hz到1500 Hz依次降低,制备涂层。在频率为4000 Hz的处理条件下制备涂层时,ta-C膜层的厚度为479.2 nm,通过XPS可知,此时sp^(3)的原子数分数达到59.53%,硬度为32.65 GPa,且得到的薄膜在12.7 N时失效,耐磨性较差,摩擦因数约为0.163。在频率为1500 Hz的处理条件下制备涂层时,涂层各项性能均有所提升,ta-C膜层的厚度为488.6 nm,通过XPS可知,此时sp^(3)的原子数分数达到63.74%,硬度为40.485 GPa,且薄膜在14.9 N时失效,耐磨性较优,摩擦因数约为0.138。结论通过调节脉冲频率,可以有效提高ta-C薄膜的沉积效率,改善膜的结构和性能。随着沉积ta-C薄膜频率的降低,薄膜中sp^(3)的含量呈现增大趋势,摩擦因数也随之降低,有效改善了ta-C膜的耐磨性。

关键词：高功率脉冲磁控溅射技术类金刚石膜脉冲频率结合力硬度耐磨性

影响工业还原罐内铝热法炼镁过程还原效率的因素

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第4期34卷 1288-1299页

作者：傅大学王耀武狄跃忠彭建平冯乃祥东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室沈阳110819 东北大学冶金学院沈阳110819

在工业还原罐内进行铝热还原炼镁试验,分析影响还原效率的因素。结果表明:结晶镁的氧化和燃烧以及原料混合不均匀是导致还原效率降低的主要原因;原料混合不均匀导致贫铝区和MgO剩余,促进生成12CaO·7Al_(2)O_(3)和CaO·Al_(2)O_(3);对... 详细信息

在工业还原罐内进行铝热还原炼镁试验,分析影响还原效率的因素。结果表明:结晶镁的氧化和燃烧以及原料混合不均匀是导致还原效率降低的主要原因;原料混合不均匀导致贫铝区和MgO剩余,促进生成12CaO·7Al_(2)O_(3)和CaO·Al_(2)O_(3);对于富铝区域,MgO和CaO同时被还原,生成Mg_(2)Ca相。辐射传热和化学反应吸热是影响还原速率的关键因素;提高加热温度能够迅速提高球团层的温度,进而使球团获得足够的反应速度;此外,球团中含镁量越高,需要的反应时间越长。

关键词：镁冶金真空铝热还原皮江法传热

1,3-二甲基-2-咪唑啉酮-AlCl_(3)-Cu_(2)O离子液体电沉积金属铜

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中国有色金属学报 2024年第1期34卷 268-278页

作者：关苹苹刘爱民张欣康红光苏克箭孟庆龄刘兆顺石忠宁东北大学冶金学院沈阳110819 东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室沈阳110819

为找到一种电沉积金属铜的新方法,选用1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)、AlCl_(3)和Cu_(2)O(摩尔比为90∶10∶4)的溶剂化离子混合液体进行铜的恒电位电沉积,并分析了电解质的离子结构、电导率、黏度和密度等。拉曼光谱和核磁共振分析表明DMI... 详细信息

为找到一种电沉积金属铜的新方法,选用1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)、AlCl_(3)和Cu_(2)O(摩尔比为90∶10∶4)的溶剂化离子混合液体进行铜的恒电位电沉积,并分析了电解质的离子结构、电导率、黏度和密度等。拉曼光谱和核磁共振分析表明DMI-AlCl_(3)-Cu_(2)O体系中存在[AlCl2(DMI)_(4)]^(+)、AlCl_(3)(DMI)2和[AlCl_(4)]^(-)等离子团,DMI-AlCl_(3)-Cu_(2)O体系的电导率、黏度和密度随温度在323~373 K区间内呈线性变化。循环伏安研究表明,铜的起始还原电位为-0.4 V(vs Al),还原峰电位为-1.35 V;在-1.1 V至-1.4 V条件下恒电位电沉积得到金属铜,在-1.1 V和-1.4 V电位下电沉积得到的产物表面较平整,在-1.2 V和-1.3 V电位下电沉积得到的产物为纳米针状结构的铜颗粒,直径约为20~40μm。

关键词：溶剂化离子液体铜粉电沉积物理化学性质

DMI−LiNO3离子液体类似物室温电沉积钕铁硼薄膜

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第6期34卷 2034-2044页

作者：鲁小青刘爱民刘风国胡宪伟石忠宁东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室沈阳110819 东北大学冶金学院沈阳110819

研究1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)−LiNO_(3)离子液体类似物在室温条件下电沉积钕铁硼薄膜的可行性和反应机理。结果表明,循环伏安曲线中−1.83 V(vs Ag)处的还原峰对应于Fe(II)被还原为金属Fe,−2.01 V(vs Ag)处的还原峰对应于B(III)被还原... 详细信息

研究1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)−LiNO_(3)离子液体类似物在室温条件下电沉积钕铁硼薄膜的可行性和反应机理。结果表明,循环伏安曲线中−1.83 V(vs Ag)处的还原峰对应于Fe(II)被还原为金属Fe,−2.01 V(vs Ag)处的还原峰对应于B(III)被还原为B。Fe(II)和B(III)的电化学还原反应是受扩散控制的不可逆过程,313 K下Fe(II)和B(III)的扩散系数分别为3.03×10^(−6)和6.74×10^(−7) cm^(2)/s。此外,XRD分析表明,在DMI−LiNO_(3)−Nd(CF_(3)SO_(3))_(3)−FeCl_(2)−H_(3)BO_(3)体系中以铝为基底电沉积2 h的产物含有NdFe_(3)B_(3);SEM和EDS分析表明,阴极产物中Nd、Fe和B元素呈均匀分布;XPS分析表明,钨基底表面中Nd、Fe和B的质量分数分别为27.44%、27.90%和7.51%。

关键词：离子液体类似物电沉积钕铁硼薄膜循环伏安法

线粒体动力学在糖尿病心肌病中的作用及调节机制

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生理学报 2024年第1期76卷 128-136页

作者：岳欢德德玛丁铭格付锋西北大学生命科学学院西安710069 西安交通大学第二附属医院老年心血管科西安710004 空军军医大学生理与病理生理学教研室西安710032

心血管并发症是糖尿病患者死亡的首要原因。其中,糖尿病心肌病是排除了高血压、冠心病所致的心肌损伤后的一类特异性心肌病,其特征在于心肌细胞的代谢异常和心脏功能的逐渐衰退,临床表现为早期心肌舒张功能受损,晚期心肌收缩功能受损,... 详细信息

心血管并发症是糖尿病患者死亡的首要原因。其中,糖尿病心肌病是排除了高血压、冠心病所致的心肌损伤后的一类特异性心肌病,其特征在于心肌细胞的代谢异常和心脏功能的逐渐衰退,临床表现为早期心肌舒张功能受损,晚期心肌收缩功能受损,最终发展为心力衰竭。线粒体是心肌细胞内提供能量的主要细胞器,线粒体动力学是指线粒体进行融合和分裂的动态过程,是线粒体质量控制的重要途径,线粒体动力学在维持线粒体稳态与心脏功能中起着至关重要的作用。调节线粒体分裂的蛋白主要是Drp1及其受体Fis1、MFF、MiD49和MiD51,执行线粒体外膜融合的蛋白为Mfn1/2,内膜融合蛋白为Opa1。本文综述了近期在糖尿病心肌病线粒体动力学方面的系列研究成果:1型与2型糖尿病心肌病的线粒体动力学失衡均表现为分裂增加与融合受阻,前者的分子机制主要是Drp1上调与Opa1下调,后者的分子机制主要为Drp1上调与Mfn1/2下调,线粒体分裂增加和融合受阻可导致线粒体功能障碍,促进糖尿病心肌病的发生、发展。中药单体安石榴苷、丹皮酚和内源性物质褪黑素等活性成分可通过抑制线粒体分裂或促进线粒体融合,改善线粒体功能,减轻糖尿病心肌病症状。本文有助于深入认识线粒体动力学在糖尿病心肌病中的作用及机制,为糖尿病心肌病患者提供基于线粒体动力学的新治疗方法和干预策略。

关键词：糖尿病心肌病线粒体动力学线粒体融合线粒体分裂线粒体功能转录翻译后修饰

基于国产商用CLBO晶体的高转换效率、高功率深紫外266 nm激光

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中国激光 2024年第7期51卷 234-240页

作者：俞航航张志韬玄洪文广东大湾区空天信息研究院广东广州510700 广东省太赫兹量子电磁学重点实验室广东广州510700 中国科学院大学北京100049

深紫外激光具有光子能量高、波长短等特点,在激光加工、半导体光刻等领域中具有重要的应用价值。固体激光非线性频率变换是实现高功率、高相干性深紫外激光输出的主要方式之一。采用全固态532 nm激光作为基频光、国产商用CsLiB_(6)O_(10... 详细信息

深紫外激光具有光子能量高、波长短等特点,在激光加工、半导体光刻等领域中具有重要的应用价值。固体激光非线性频率变换是实现高功率、高相干性深紫外激光输出的主要方式之一。采用全固态532 nm激光作为基频光、国产商用CsLiB_(6)O_(10)(CLBO)晶体作为频率变换晶体,在基频光功率为34.2 W时,实现了平均功率为14 W、重复频率为100 kHz、脉冲宽度为1.8 ns的266 nm深紫外激光输出,光-光转换效率达到41%。该深紫外光源具有效率高、结构紧凑的优点,验证了国产商用CLBO晶体的实用性,可进一步获得更稳定、更高功率的深紫外激光输出。

关键词：激光器深紫外激光全固态激光 CsLiB_(6)O_(10)晶体高功率

数据驱动与机理耦合的冷轧电机功率智能预测方法

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哈尔滨工业大学学报 2024年第5期56卷 28-35页

作者：曹雷董梓硕李晓华李旭张殿华轧制技术及连轧自动化国家重点实验室(东北大学) 沈阳110819

电机功率计算在保证生产安全、制定轧制规程以及发挥设备能力等方面起到了重要作用。为提高计算精度,本文提出一种机理模型与数据驱动方法相结合的电机功率预测模型。首先,机理模型部分采用上界法得到解析解,然后将部分功率解析解(塑性... 详细信息

电机功率计算在保证生产安全、制定轧制规程以及发挥设备能力等方面起到了重要作用。为提高计算精度,本文提出一种机理模型与数据驱动方法相结合的电机功率预测模型。首先,机理模型部分采用上界法得到解析解,然后将部分功率解析解(塑性变形功率、张力功率和剪切功率)与相关变量输入长短时记忆(long short-term memory,LSTM)网络中训练,以提取变量数据之间的深度特征和时序相关性。结果表明:本文提出的时序耦合预测模型相对误差不超过±3.9%,且在相邻卷带钢轧制规程变化较大时,预测效果明显优于上界法和人工神经网络(artificial neural networks,ANN);从残差分布直方图中可以看到,上界法由于遗漏了摩擦系数和损失功率与其他参数间的强耦合关系,导致残差集中在±50 kW附近且不符合正态分布,而ANN和本模型均基本遵循正态分布,但本模型拟合精度更高;对比更广泛的模型评估指标,本模型具有更好的综合预测性能。此外,通过模型输出结果分析了电机功率与轧制长度、轧制速度之间的关系,表明本模型除具有高预测精度外,还与已知的参数间物理规律有较强一致性。

关键词：冷轧电机功率长短时记忆网络工业大数据上界法数学模型

CaSH分子高精度电子结构计算及用于激光制冷目标分子的理论分析

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物理学报 2024年第2期73卷 137-144页

作者：冯卓索兵兵韩慧仙李安阳西北大学现代物理研究所陕西省理论物理前沿重点实验室西安710127 西北大学物理学院西安710127 西北大学化学与材料科学学院西安710127

作为非对称多原子分子制冷的一个重要目标分子,CaSH的冷却有望打破双原子分子及线性三原子分子在激光冷却中的技术局限.本文使用高精度的EA-EOM-CCSD(electron attachment equation-of-motion coupled cluster singles and doubles)方法... 详细信息

作为非对称多原子分子制冷的一个重要目标分子,CaSH的冷却有望打破双原子分子及线性三原子分子在激光冷却中的技术局限.本文使用高精度的EA-EOM-CCSD(electron attachment equation-of-motion coupled cluster singles and doubles)方法,通过cc-pVXZ/cc-pCVXZ(X=T,Q)系列基组外推至基组极限,得到了CaSH基态和3个最低激发态精确的几何结构及基态到激发态的跃迁能.其中,基态X^(2)A′几何结构参数分别为RCaS=2.564A;RSH=1.357A;∠CaSH=91.0°;从X^(2)A′到A^(2)A′,B^(2)A"和C^(2)A′的垂直激发能分别为1.898,1.945和1.966 eV,与已有实验符合得很好.进一步,在3ζ级别基组上,计算了该分子4个最低电子态的势能面,并通过求解核运动方程给出CaS键伸缩、CaSH弯曲两个振动模的频率.最后,理论计算给出的X^(2)A′(0,0,0)态到激发态A^(2)A′(0,0,0),B^(2)A"(0,0,0)和C^(2)A′(0,0,0)跃迁的Frank-Condon(FC)因子分别为0.9268,0.9958和0.9248.结合Frank-Condon因子和激发态寿命分析,本文给出了可能用于CaSH冷却的光学循环,为CaSH的激光冷却提供了理论参考.

关键词：激光冷却激发态 Franck-Condon因子光学循环

以OBE为导向的多元教学模式在实验诊断学教学改革中的应用

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中国继续医学教育 2024年第1期16卷 10-13页

作者：秦岩刘斌梁思倪志宇王彦王建国赵明慧史建红河北大学附属医院/临床医学院检验教研室河北保定071000 河北大学附属医院/临床医学院教育处河北保定071000 河北大学附属医院/临床医学院影像学教研室河北保定071000

目的探究以成果导向教育(outcomes-based education,OBE)为基础的多元教学模式在实验诊断学教学中的应用效果。方法 2022年2—8月,选取河北大学2019级临床专业3班、4班学生作为研究对象,共计159名学生,将3班79名学生作为对照组,4班80... 详细信息

目的探究以成果导向教育(outcomes-based education,OBE)为基础的多元教学模式在实验诊断学教学中的应用效果。方法 2022年2—8月,选取河北大学2019级临床专业3班、4班学生作为研究对象,共计159名学生,将3班79名学生作为对照组,4班80名为试验组。对照组学生应用传统教学模式教学,试验组学生应用以OBE为导向的多元教学模式教学,比较两组学生的总成绩、笔试成绩、课堂提问+出勤成绩,并从多维度对教学满意度进行调查,对比分析两组学生的学习效果。结果试验组总成绩、笔试成绩高于对照组,差异有统计学意义(P 0.05)。试验组学生对教学的课程设计、教学方法、教学内容、学习兴趣、学习效率、检验报告解读能力、临床思维培养能力的满意度均高于照组,差异有统计学意义(P <0.05)。结论OBE导向的多元教学模式在实验诊断学教改中的应用提高了学生的学习能力、学习兴趣、团结合作和沟通能力,有助于培养适应医学发展所需要的具有创新能力的实用型医学人才。

关键词： OBE教学模式多元教学模式诊断学实验诊断学教学改革应用研究