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吸附CO_(2)煤体静力学特性及细观损伤破坏特征

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岩石力学与工程学报 2025年第1期44卷 56-68页

作者：王磊张宇朱传奇刘怀谦陈礼鹏李少波吴雨轩安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001

为探究不同CO_(2)-荷载耦合作用对煤体力学特性及细观损伤破坏特征的影响,采用工业CT扫描系统、MTS 816岩石力学加载装置以及自主研制的气-固耦合试验装置,对原煤开展不同CO_(2)压力条件下的单轴加载试验,分析CO_(2)压力对煤体力学特性... 详细信息

为探究不同CO_(2)-荷载耦合作用对煤体力学特性及细观损伤破坏特征的影响,采用工业CT扫描系统、MTS 816岩石力学加载装置以及自主研制的气-固耦合试验装置,对原煤开展不同CO_(2)压力条件下的单轴加载试验,分析CO_(2)压力对煤体力学特性、破坏模式的影响,并基于图像处理技术分别从二维、三维尺度探究煤体细观损伤演化特征和裂纹扩展规律,从宏-细观层面揭示煤体对CO_(2)-荷载耦合作用的力学响应机制。结果表明:(1)气-固耦合作用下煤体应力-应变曲线可分为4个典型阶段,且峰值强度和弹性模量均随初始CO_(2)压力增加呈劣化趋势;(2)煤体裂隙扩展可分为裂隙吸附扩展阶段、裂隙压密闭合阶段、新裂隙萌生发育阶段和裂隙快速扩展贯通阶段,裂隙体积、裂隙率和三维分形维数均与气压呈正相关,且受CO_(2)气楔效应影响,受载煤体内部裂隙空间分布复杂化,破坏形式由单一的张拉破坏逐渐转为张拉、剪切共存的复合型破坏;(3)基于三维孔隙率定义了损伤变量,发现其值逐渐由0增至0.34,近似呈指数型上升,且通过对比气-固耦合作用下煤体峰值强度与损伤变量所得的理论强度,验证了损伤变量的合理性。

关键词：岩石力学 CO_(2)吸附原煤静力学特性细观损伤破坏特征

过渡金属掺杂Ni/SSZ-13催化剂的CO_(2)甲烷化性能研究

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工程热物理学报 2025年第1期46卷 336-341页

作者：黄俊杨应举刘晶白红存华中科技大学煤燃烧与低碳利用全国重点实验室武汉430074 宁夏大学省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室银川750021

基于可再生能源电解水制氢,CO_(2)热催化还原合成CH_(4)是一种理想的转化路径。为了开发高性能的CO_(2)甲烷化催化剂,采用共浸渍法制备了过渡金属(Mn、Fe、Co、Cu、Zn)掺杂改性的Ni/SSZ-13催化剂,探究过渡金属掺杂剂对催化剂甲烷化性能... 详细信息

基于可再生能源电解水制氢,CO_(2)热催化还原合成CH_(4)是一种理想的转化路径。为了开发高性能的CO_(2)甲烷化催化剂,采用共浸渍法制备了过渡金属(Mn、Fe、Co、Cu、Zn)掺杂改性的Ni/SSZ-13催化剂,探究过渡金属掺杂剂对催化剂甲烷化性能的影响。结果表明,Mn-Ni/SSZ-13催化剂具有最佳的CO_(2)甲烷化性能,Mn掺杂可以最大程度提高Ni/SSZ-13催化剂的性能。Mn掺杂质量分数为2%时,CO_(2)转化率为84.62%,CH_(4)选择性为98.02%,接近CO_(2)甲烷化反应的热力学极限。金属Zn或Cu掺杂提高了CO_(2)催化加氢的CO选择性,有利于逆水煤气变换反应的进行。

关键词：二氧化碳利用甲烷化反应镍基催化剂过渡金属掺杂沸石分子筛

斑岩系统中低熔点亲铜元素与稀贵金属赋存状态和富集机制研究:以藏东南普朗超大型斑岩Cu-Au矿床为例

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岩石学报 2025年第2期41卷 621-641页

作者：王大钊梁丰王艳军李凯旋刘家军冷成彪东华理工大学铀资源探采与核遥感全国重点实验室南昌330013 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室南昌330013 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

斑岩铜矿床常伴生大量低熔点亲铜元素(LMCE,包括Te、Se、Bi、Sb、As等)和稀贵金属(NM,包括Au、Ag、PGE),但这些元素的相互作用关系、富集分异机制及其控制因素尚不清楚。普朗斑岩Cu-Au矿床是位于特提斯-喜马拉雅成矿带中的超大型矿床,... 详细信息

斑岩铜矿床常伴生大量低熔点亲铜元素(LMCE,包括Te、Se、Bi、Sb、As等)和稀贵金属(NM,包括Au、Ag、PGE),但这些元素的相互作用关系、富集分异机制及其控制因素尚不清楚。普朗斑岩Cu-Au矿床是位于特提斯-喜马拉雅成矿带中的超大型矿床,矿床中富集伴生元素,具有重要的经济价值,成为探讨这些问题的理想研究对象。本文利用扫描电镜、电子探针及硫化物LA-ICP-MS等原位分析技术对普朗矿床中伴生元素的分布规律、赋存状态及形成过程开展研究。结果表明,LMCE和NM主要以微粒包体形式赋存于硫化物中,并形成富硒方铅矿、辉碲铋矿、辉铋矿、辉硒铋矿、硫银铋矿、银金矿/金银矿、硒银矿、碲银矿、碲钯矿、碲铂矿、砷碲钯矿和富钯辉钴矿等矿物。普朗矿床中的铂族元素矿物(PGM)至少存在早期高温、晚期低温两个阶段的结晶,其中自形粒状的碲钯矿和碲铂矿结晶温度高、结晶空间开阔,可能是高温下直接由LMCE-Pt-Pd熔体固结形成,PGM形成后继续在流体中迁移并被后期结晶的硫化物捕获;而碲银矿±砷锑钯矿±辉碲铋矿±辉铋矿矿物组合具有固溶体分解和二面角等典型的熔体固结结构,推测为低温下NM-LMCE熔体充填在已结晶的硫化物裂隙和孔洞中形成。斑岩铜矿床从岩浆形成到热液出溶再到矿质沉淀的全过程均伴随着LMCE和NM的分异和富集,其中LMCE熔体对NM的高效富集具有重要意义。

关键词：斑岩铜矿低熔点亲铜元素铂族元素富集分异机制普朗

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耐用型全无机钙钛矿叠层光伏

科学通报 2025年第3期70卷 301-303页

作者：闵洪宇段程皓严克友华南理工大学环境与能源学院发光材料与器件国家重点实验室广州510000

金属卤化物钙钛矿(ABX3)具有CaTiO_(3)一样的晶体结构,卤化物钙钛矿如FAPbI_(3)、CsPbI_(3)等具有高吸收系数、带隙可调、载流子寿命长等优异的光电特性,在光伏发电、发光探测等领域具有广泛的应用潜力.自2009年用于光伏器件以来,钙钛... 详细信息

金属卤化物钙钛矿(ABX3)具有CaTiO_(3)一样的晶体结构,卤化物钙钛矿如FAPbI_(3)、CsPbI_(3)等具有高吸收系数、带隙可调、载流子寿命长等优异的光电特性,在光伏发电、发光探测等领域具有广泛的应用潜力.自2009年用于光伏器件以来,钙钛矿太阳能电池(PSCs)经过十几年的发展,其单结电池最高光电转换效率(PCE)已经超过了26%[1].

关键词：钙钛矿太阳能电池光伏发电金属卤化物载流子寿命光伏器件 CaTiO_(3) 吸收系数光电特性

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当量比对富氢燃气旋转爆轰自起爆传播特性的影响

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弹道学报 2025年

作者：高文佳白桥栋韩家祥邱晗刘嘱勇翁春生南京理工大学瞬态物理国家重点实验室

为了深入研究高温富氢燃气旋转爆轰自起爆现象，进行了富氢燃气旋转爆轰自起爆实验研究，通过分析典型特征参数，探究了当量比对高温富氢燃气旋转爆轰波传播特性的影响，获得了高温富氢燃气成功自起爆形成旋转爆轰波的当量比范围，分析... 详细信息

为了深入研究高温富氢燃气旋转爆轰自起爆现象，进行了富氢燃气旋转爆轰自起爆实验研究，通过分析典型特征参数，探究了当量比对高温富氢燃气旋转爆轰波传播特性的影响，获得了高温富氢燃气成功自起爆形成旋转爆轰波的当量比范围，分析了当量比对自起爆延迟时间的影响。结果表明：自起爆形成的初始旋转爆轰波强度较弱，会出现传播方向的改变和传播模态的改变。但通过旋转爆轰的自调节，最终能实现旋转爆轰的稳定自持传播。当预燃氧气流量在8 g/s左右，空气流量在270 g/s时，在当量比范围为0.85～1.98区间内，高温富氢燃气能够通过自起爆形成稳定的旋转爆轰波。当量比大于1.52时旋转爆轰波呈单波模态；随着当量比减小，转变为混合模态，即在同一工况下，单波、双波模态和单/双波过渡模态无规律的交替出现；当量比减小到0.96左右时，旋转爆轰波呈现出稳定双波模态；随着当量比的增加，自起爆延迟时间分别从138 ms缩减至106 ms。旋转爆轰波的传播速度随着当量比的增加先增大后减小。波速的最大值出现在当量比为1.33，此时波速为1278 m/s。

关键词：高温富氢燃气旋转爆轰自起爆过程传播模态当量比

喷管对水下爆轰发动机推力性能影响的数值模拟研究

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弹道学报 2025年

作者：顾津康杨李宁黄孝龙李灿翁春生南京理工大学瞬态物理国家重点实验室

为研究水下爆轰发动机的推力性能，本文推导了简化水下爆轰发动机模型的推力计算方法，并基于VOF多相流模型，对采用空气为氧化剂，汽油蒸气为燃料的不同喷管构型水下爆轰发动机进行了数值模拟研究。探讨了水下爆轰发动机的推力来源及... 详细信息

为研究水下爆轰发动机的推力性能，本文推导了简化水下爆轰发动机模型的推力计算方法，并基于VOF多相流模型，对采用空气为氧化剂，汽油蒸气为燃料的不同喷管构型水下爆轰发动机进行了数值模拟研究。探讨了水下爆轰发动机的推力来源及不同当量比，不同喷管构型下发动机的推进性能。结果表明：水下爆轰发动机的推力来源主要有内推力壁面，环形推力壁面和喷管壁面三个部分。其中内推力壁面推力对总推力的贡献超过67%，环形推力壁面推力对总推力的贡献超过16%。发动机出口的复杂波系和爆轰产物与发动机壁面作用，形成了水下爆轰发动机推力曲线的多个尖峰。在加装不同的喷管后发现，喷管对推力性能的改善有显著作用，收敛喷管能够增强水下爆轰的反射激波的强度，但喷管壁面带来的负推力使得比冲和平均推力相比直喷管降低了11.31%。扩张喷管削弱水下爆轰的透射激波和反射激波，但喷管压力作用面积的增加使得比冲和平均推力较直喷管提升28.09%，能够显著提高水下爆轰发动机的推力性能。

关键词：水下爆轰发动机激波推力喷管构型

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桉木与煤掺混燃烧实验研究

华中科技大学学报(自然科学版) 2025年第1期53卷 92-99页

作者：范泽伟桂其林李兵张世红华中科技大学能源与动力工程学院华中科技大学煤燃烧国家重点实验室宝钢湛江钢铁有限公司

针对燃煤耦合生物质混燃过程中所需要解决的系统性科学问题，选用典型生物质桉木作为原料与煤粉混燃．采用综合热分析仪、固定床反应系统和灰成分测试技术分别探究了桉木与煤混燃过程中的耦合燃烧特性、污染物排放特性及积灰结渣特性．... 详细信息

针对燃煤耦合生物质混燃过程中所需要解决的系统性科学问题，选用典型生物质桉木作为原料与煤粉混燃．采用综合热分析仪、固定床反应系统和灰成分测试技术分别探究了桉木与煤混燃过程中的耦合燃烧特性、污染物排放特性及积灰结渣特性．实验结果表明：随着桉木掺混比例的增加，着火温度、燃尽温度和活化能整体均有所降低．当桉木质量掺混比例为10%时，综合燃烧特性指数和综合燃烬特性指数分别上升了36.2%和13.55%；当桉木质量掺混比例为5%～15%时，污染物燃料型NO和SO2的总转化率降低最为明显；当桉木质量掺混比例达到30%时，熔融特征温度下降56～100℃．高温过程中桉木小颗粒熔融后会附着于煤灰和焦炭颗粒上，发生不完全燃烧及加剧颗粒附着现象，从而增加炉膛结渣风险，因此应控制桉木掺混比例在30%以下．

关键词：煤桉木燃烧特性污染物排放特性积灰结渣特性

新型耐高温树脂-含二氮杂萘酮结构聚醚砜酮的拉伸力学行为

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复合材料学报 2025年第1期42卷 210-220页

作者：郭贺阳孙凯张博宇孔令满张灿宝蹇锡高大连理工大学化工学院大连116023 大连理工大学精细化工国家重点实验室大连116023

为探索新型耐高温树脂-含二氮杂萘酮结构的聚醚砜酮(PPESK)的拉伸力学行为,本文采用对比实验的方式,以典型商用树脂聚醚醚酮(PEEK)为参照,从耐热性、拉伸性能对拉伸速率变化的敏感性、拉伸变形-断裂行为3个层面详细分析了PPESK力学行为... 详细信息

为探索新型耐高温树脂-含二氮杂萘酮结构的聚醚砜酮(PPESK)的拉伸力学行为,本文采用对比实验的方式,以典型商用树脂聚醚醚酮(PEEK)为参照,从耐热性、拉伸性能对拉伸速率变化的敏感性、拉伸变形-断裂行为3个层面详细分析了PPESK力学行为的特殊之处。研究表明:PPESK的耐热性远优于PEEK,且强度和模量对拉伸速率变化更敏感。在室温至250℃时,形变量在6%以内,发生脆性断裂;仅当温度达260℃及以上时,PPESK才出现较大变形,发生韧性断裂,这与各种条件下均产生大变形且韧性断裂的PEEK截然不同。上述特殊力学行为的产生,与PPESK结构中扭曲、非共平面的杂萘环以及强极性的砜基、羰基有关。这些基团使PPESK为无定形形态,且分子链刚性增大、分子间作用力增强,进而引起玻璃化转变温度升高、分子运动能力下降,导致PPESK更耐热、拉伸性能对拉伸速率变化更敏感,断裂形式以伴随主链断裂的脆性断裂为主。

关键词：含二氮杂萘酮结构的聚醚砜酮聚醚醚酮拉伸力学行为耐热性断裂形式

基于DMD的阿达玛变换型近红外光谱仪快速处理系统设计与实现

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 133-138页

作者：王硕谢振坤魏志鹏长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室吉林长春130022 长春理工大学中山研究院广东中山528437

数字微镜器件(DMD)的近红外光谱仪,具有波长重复性好、分辨率高和抗振动性好等优点,广泛应用于食品安全和农业生产等领域的研究。随着DMD的微小型近红外光谱仪发展逐渐趋于成熟,仪器的成本和性能仍然是研发的关键。尽管大部分将重点放... 详细信息

数字微镜器件(DMD)的近红外光谱仪,具有波长重复性好、分辨率高和抗振动性好等优点,广泛应用于食品安全和农业生产等领域的研究。随着DMD的微小型近红外光谱仪发展逐渐趋于成熟,仪器的成本和性能仍然是研发的关键。尽管大部分将重点放在了软件开发和检测方法的研究,而仪器硬件的处理速度至关重要。只有确保光谱仪能够快速准确的采集并传输数据,才能有效实现光谱分析。在多数研究中,阿达玛矩阵的生成和解码工作通常由上位机完成,并通过FLASH存储的方式导入模板。这种方式可能会限制采集一幅完整光谱数据的时间效率。为了提高光谱采集速度和信噪比,提出一种高速驱动DMD和快速数据采集的方法,并基于DMD微小型近红外光谱仪设计一套硬件电路系统。采用现场可编辑门阵列(FPGA)和ARM的架构,创新性地实现了奇偶阿达玛模板的生成与解码过程在嵌入式系统底层执行,加快了光谱分析的速度并提高信噪比。通过与市面上DMD型光谱仪对比,研究结果显示,所研发的光谱仪完成单次光谱的采集时间仅需214 ms,相比商用DMD型光谱仪,采集效率提升了4倍。在同等3 s的采集时间内,所研发光谱仪的信噪比为4600,相比商用DMD型光谱仪,信噪比提升了1.5倍。通过所研发的光谱仪对油菜籽样品进行光谱扫描,分析了油菜籽的脂肪、蛋白质和水分的含量,并采用偏最小二乘回归(PLSR)建立了相应的模型。油菜籽脂肪含量的校正相关系数为0.9865、预测相关系数为0.9672;蛋白质含量的校正相关系数为0.9854、预测相关系数系数为0.9636;水分含量的校正相关系数为0.9875、预测相关系数为0.9614。模型评估的结果表明,该光谱仪能够满足油菜籽成分检测的需求,验证该光谱仪在商业领域具有重要的应用价值。

关键词：数字微镜器件近红外光谱仪阿达玛信噪比嵌入式油菜籽