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响应型润滑表面的智能调控研究进展

表面技术 2024年第10期53卷 92-109页

作者：张明瑞梁鑫罗星仲星屹华程罗长鹏成都飞机工业(集团)有限责任公司成都610091

智能润滑材料和表面具有随需应变和仿生功能的特点,是近年来润滑技术的一个研究重点。功能成分的触发和反馈行为赋予了智能材料可控的润滑能力,能对环境变化做出响应,进而可以实现摩擦界面润滑状态的主动调控,为智能设备的设计和运用提... 详细信息

智能润滑材料和表面具有随需应变和仿生功能的特点,是近年来润滑技术的一个研究重点。功能成分的触发和反馈行为赋予了智能材料可控的润滑能力,能对环境变化做出响应,进而可以实现摩擦界面润滑状态的主动调控,为智能设备的设计和运用提供新的研究思路。结合智能润滑的研究现状,对材料类型、构筑方式以及应用领域等研究进展进行介绍。根据材料能够响应的刺激类型把智能润滑表面分为9种类型,并分别总结了每种类型材料的设计理念、刺激响应机理以及性能特点。此外,从高分子复合材料、功能化润滑纳米添加剂和环境敏感水凝胶3个方面对智能润滑表面的摩擦学领域的应用情况以及未来可能发展的方向进行了讨论。未来研究方向包括但不限于以下几个方面:一是开发新型响应型润滑表面,例如基于自愈性润滑表面、电磁响应性润滑表面等;二是探索更加智能的响应机制,例如基于人工智能的自适应控制;三是进一步研究响应型润滑表面的机理,从微观和宏观层面深入探索响应机制;四是拓展响应型润滑表面的应用领域,例如在纳米技术、生物医学、机器人等领域的应用。

关键词：响应类型功能表面智能材料润滑调控

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西湖凹陷平湖斜坡有利相带内储层非均质性成因新认识

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地球科学 2024年第4期49卷 1400-1410页

作者：谢晓军熊连桥韩雅坤李鑫陈莹中海油研究总院有限责任公司北京100028

河流-潮汐双向水流沉积环境中,水体方向、动力、化学属性变化频繁,储层矿物基础、成岩过程复杂多变、物性非均质性强,一直是制约其勘探开发的难点.以中国东海西湖凹陷平湖组为例,针对河流-潮汐背景中潮道和水下分流河道两种高能沉积微相... 详细信息

河流-潮汐双向水流沉积环境中,水体方向、动力、化学属性变化频繁,储层矿物基础、成岩过程复杂多变、物性非均质性强,一直是制约其勘探开发的难点.以中国东海西湖凹陷平湖组为例,针对河流-潮汐背景中潮道和水下分流河道两种高能沉积微相,通过岩心观察、孔渗测试、光镜等方法,从物质基础、物性规律、主控因素3个方面开展研究.结果表明:(1)潮道中上部物性好,孔隙度平均18%、渗透率平均120 mD(1 mD≈10^(-3)μm^(2)),而潮道底部致密,孔隙度平均4%、渗透率平均0.05 mD;呈现非均质性的主要原因是碳酸盐胶结导致底部致密;(2)水下分流河道上部物性好,孔隙度平均5%、渗透率平均70 mD,而水下分流河道底部致密,孔隙度平均1%、渗透率平均0.01 mD;呈现非均质性的主要原因是高岭石充填导致底部致密.上述研究明确了西湖凹陷平湖组2种优势微相的非均质性成因,对深化河流-潮汐背景下储层非均质性规律及成因机制具有重要的理论指导意义;技术方法、研究成果可应用于东海盆地低渗砂岩储层油气勘探,对于中国近海、国外区块的深层碎屑岩储层油气勘探亦具有重要推广借鉴意义.

关键词：近海深层非均质性碳酸盐岩高岭石石油地质学

鄂尔多斯盆地东缘韩城区块煤层气高产井地质主控因素

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天然气工业 2024年第3期44卷 64-71页

作者：熊先钺季亮张正朝闫霞伊伟杨宏涛邢雪杰刘清中石油煤层气有限责任公司中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司

鄂尔多斯盆地东缘韩城区块煤层气资源丰富,受构造地质条件影响,不同构造分区的煤层气单井产能差异较大。为明确该区块煤层气高产井地质主控因素,基于构造、煤储层特征及煤层气富集控制因素,结合气田生产数据,对煤层气高产井的地质主控... 详细信息

鄂尔多斯盆地东缘韩城区块煤层气资源丰富,受构造地质条件影响,不同构造分区的煤层气单井产能差异较大。为明确该区块煤层气高产井地质主控因素,基于构造、煤储层特征及煤层气富集控制因素,结合气田生产数据,对煤层气高产井的地质主控因素进行了剖析。研究结果表明:(1)煤层气井产能受“构造条件、水动力条件、煤体结构”三大因素控制,其中构造条件控制煤层气富集成藏,水动力条件影响煤层气保存,煤体结构影响煤储层渗透率;(2)区块内的煤层气高产井主要分布于次级构造发育区,地层水矿化度介于(2~11)×10^(3)mg/L,原生—碎裂煤平均厚度为4.4m,单井日产气量大于1000m^(3);(3)小断层或者微构造改善了煤储层的渗透性,尤其是次级构造高部位产生的裂隙,有利于煤层气解吸渗流,有利于煤层气高产;(4)在构造活动较剧烈的条件下,大断层附近易于形成煤层气逸散通道,不利于煤层气的保存。结论认为,鄂尔多斯盆地东缘韩城区块构造运动不但造就了各种构造形态,而且使煤体结构发生了变化,不同构造形态下的水动力条件也不同,因此构造运动对韩城区块煤层气井高产起到了极为重要的控制作用;该研究成果对韩城区块的煤层气开发调整具有一定的指导意义,对地质条件类似的煤层气区块具有借鉴意义。

关键词：鄂尔多斯盆地韩城区块煤层气高产井构造条件富集规律地质主控因素

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高速磁浮轨道功能件适用范围分析

铁道工程学报 2024年第4期41卷 35-41页

作者：钱科元蔡文锋胡连军林红松中铁二院工程集团有限责任公司成都610031

研究目的:为探明高速磁浮轨道功能件拟合曲线线路时所产生轨道形位偏差的规律,指导高速磁浮轨道功能件的设计、选型,提升磁浮线路的拟合效果,满足高速磁浮线路高平顺性的要求,建立功能件拟合曲线线路的几何模型,探究不同曲线半径工况下... 详细信息

研究目的:为探明高速磁浮轨道功能件拟合曲线线路时所产生轨道形位偏差的规律,指导高速磁浮轨道功能件的设计、选型,提升磁浮线路的拟合效果,满足高速磁浮线路高平顺性的要求,建立功能件拟合曲线线路的几何模型,探究不同曲线半径工况下功能件的功能面的位置、偏转值的理论偏差变化规律,提出功能件的适用范围。研究结论:(1)功能件在曲线段的拟合效果与功能件的长度、定子排列方式、导向面曲率半径、曲线线路参数有关;功能件长度越短、曲线半径越大拟合效果越好,定子径向(折曲)排列曲线拟合效果优于定子直线排列,带有曲率半径导向面对改善小半径平面曲线的拟合效果明显;(2)2.064 m、3.096 m、6.192 m长的定子直线(折曲)排列的功能件能够拟合的竖曲线半径应分别大于1900 m(950 m)、2800 m(950 m)、5700 m(1950 m),直线型、R=790 m和R=1550 m导向面的功能件,在平面曲线半径分别为∞、790 m、1550 m的线路上拟合效果最优;(3)本研究成果可为功能件的设计/选型、施工误差控制、优化功能件拟合磁浮线路的效果等提供参考。

关键词：高速磁浮功能件曲线拟合理论偏差适用范围

海拉尔盆地油气勘探开发新领域、新类型及资源潜力

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石油学报 2024年第1期45卷 99-114页

作者：王小军蒙启安李跃吴海波李军辉邓海申文静陈方举侯思宇张守庆大庆油田有限责任公司黑龙江大庆163453 大庆油田有限责任公司勘探开发研究院黑龙江大庆163712

海拉尔盆地是位于中国北部边陲的中生代—新生代陆相断陷盆地,经过60余年的持续勘探,主力含油层系已进入开发中后期阶段,埋藏浅、规模大、易发现的构造油藏几乎已钻探殆尽,近年来的规模增储难度日益增大。通过系统回顾海拉尔盆地的油气... 详细信息

海拉尔盆地是位于中国北部边陲的中生代—新生代陆相断陷盆地,经过60余年的持续勘探,主力含油层系已进入开发中后期阶段,埋藏浅、规模大、易发现的构造油藏几乎已钻探殆尽,近年来的规模增储难度日益增大。通过系统回顾海拉尔盆地的油气勘探历程,结合当前勘探开发实践,指出向勘探程度较低的洼槽区和深部层系进军是打开海拉尔盆地油气勘探新局面的必经之路。海拉尔盆地在南屯组凝缩层段页岩油、铜钵庙组砂砾岩岩性油藏、侏罗系塔木兰沟组油藏和基岩潜山内幕油藏4个新领域具有较大的勘探潜力,石油总资源量预测达5.96×10^(8)t;新领域油藏与已发现的油藏具有空间互补性,构成了一个更加完整的从中—浅层到深层、从斜坡带到洼槽区、从常规到非常规的多层系多类型且油藏呈有序分布、差异富集的复杂断陷盆地含油气系统,可进一步挖掘其勘探潜力。

关键词：海拉尔盆地油气勘探洼槽区深部层系新领域新类型

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中老铁路生态、绿色、人文融合设计研究

铁道工程学报 2024年第2期41卷 1-5页

作者：谢毅柯尧龙宗明中铁二院工程集团有限责任公司成都610031

研究目的:第三届“一带一路”国际合作高峰论坛提出“高质量共建‘一带一路’,携手实现共同发展繁荣”的目标,为新时期海外铁路建设指明了方向。针对中老铁路工程的特点和难点,开展生态、绿色、人文融合设计研究,介绍中老铁路在生态保... 详细信息

研究目的:第三届“一带一路”国际合作高峰论坛提出“高质量共建‘一带一路’,携手实现共同发展繁荣”的目标,为新时期海外铁路建设指明了方向。针对中老铁路工程的特点和难点,开展生态、绿色、人文融合设计研究,介绍中老铁路在生态保护、绿色低碳、人文景观等方面的设计理念及创新实践。研究结论:(1)新时期的铁路建设应由被动的环境保护提升为主动的生态补偿,将生态理念融入铁路建设的各个阶段;(2)铁路绿色设计应以“人与自然和谐共生”为更高目标,在实现低碳集约的同时,创造更大的生态价值;(3)海外铁路工程设计应更加注重人文关怀,丰富文化内涵,使铁路成为民心相通、文化交融的重要载体;(4)本文研究可为国际铁路工程设计提供参考。

关键词：中老铁路绿色设计人文铁路融合设计景观设计

3D NAND闪存中TiN与氧化表面F吸附作用的第一性原理研究

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物理学报 2024年第12期73卷 385-392页

作者：方语萱杨益夏志良霍宗亮中国科学院微电子研究所北京100029 中国科学院大学北京101408 长江存储科技有限责任公司武汉430071 长江先进存储产业创新中心有限责任公司武汉430014

随着3D NAND技术的发展,存储阵列工艺的堆叠层数越来越高,后栅工艺中金属钨(W)栅字线(WL)层填充的工艺也面临越来越严峻的挑战.钨栅沉积工艺中的主要挑战在于氟攻击问题,钨栅填充时产生的空洞导致了含氟(F)副产物的积聚,并在后续高温制... 详细信息

随着3D NAND技术的发展,存储阵列工艺的堆叠层数越来越高,后栅工艺中金属钨(W)栅字线(WL)层填充的工艺也面临越来越严峻的挑战.钨栅沉积工艺中的主要挑战在于氟攻击问题,钨栅填充时产生的空洞导致了含氟(F)副产物的积聚,并在后续高温制程的激发下,扩散侵蚀其周边氧化物层,致使字线漏电,严重影响器件的良率及可靠性.为改善氟攻击问题,通常在钨栅沉积之前再沉积一层薄的氮化钛作为阻挡层.然而在对栅极叠层组分分析中发现,F元素聚集在TiN薄膜表面,并且难以通过退火排出.本文采用第一性原理计算,研究了TiN薄膜表面吸附含F物种的情况,提出TiN的表面氧化能加剧对含F物种的吸附作用,仿真结果指导了栅极工艺过程的优化方向.基于第一性原理计算结果,提出氨气吹扫表面处理方法,有效改善了3D NAND中的氟攻击问题,将字线漏电率降低25%,晶圆翘曲度降低43%.

关键词： 3D NAND闪存氟攻击问题第一性原理

3D NAND闪存中氟攻击问题引起的字线漏电的改进

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物理学报 2024年第6期73卷 368-373页

作者：方语萱夏志良杨涛周文犀霍宗亮中国科学院微电子研究所北京100029 中国科学院大学北京101408 长江存储科技有限责任公司武汉430071 长江先进存储产业创新中心有限责任公司武汉430014

随着3D NAND闪存向更高层数堆叠,后栅工艺下,金属钨(W)栅字线(WL)层填充工艺面临的挑战进一步增大.由于填充路径增长,钨栅在沉积过程中易产生空洞,造成含氟(F)副产物的聚集,引起氟攻击问题.具体表现为,在后续高温制程的激发下,含氟副产... 详细信息

随着3D NAND闪存向更高层数堆叠,后栅工艺下,金属钨(W)栅字线(WL)层填充工艺面临的挑战进一步增大.由于填充路径增长,钨栅在沉积过程中易产生空洞,造成含氟(F)副产物的聚集,引起氟攻击问题.具体表现为,在后续高温制程的激发下,含氟副产物向周围结构扩散,侵蚀其周边氧化物层,导致字线漏电,影响器件的良率及可靠性.本文首先分析了在3D NAND闪存中氟攻击的微观原理,并提出了通过低压退火改善氟攻击问题的方法.接下来对平面薄膜叠层与三维填充结构进行常压与低压下的退火实验,并使用多种方法对残留氟元素的浓度与分布进行表征.实验结果表明,适当条件下的低压退火,使得钨栅中的残余氟有效地被排出,可以有效降低字线的漏电指数,提高3D NAND闪存的质量.

关键词： 3D NAND闪存氟攻击问题字线漏电低压退火

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煤矸石浆体充填技术应用与展望

煤炭科学技术 2024年第4期52卷 93-104页

作者：朱磊古文哲袁超峰刘成勇潘浩宋天奇盛奉天中煤能源研究院有限责任公司陕西西安710054 中煤西安设计工程有限责任公司陕西西安710054 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 中煤(鄂尔多斯市)能源科技有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017000

为实现煤矸石原位、绿色和规模化处置,煤矸石浆体充填技术作为新兴充填技术近年来得到了快速发展与应用。论文系统回顾和总结了煤矸石浆体充填技术框架提出、浆体充填理论体系形成、工程示范应用及技术迭代创新等不同阶段下浆体充填标... 详细信息

为实现煤矸石原位、绿色和规模化处置,煤矸石浆体充填技术作为新兴充填技术近年来得到了快速发展与应用。论文系统回顾和总结了煤矸石浆体充填技术框架提出、浆体充填理论体系形成、工程示范应用及技术迭代创新等不同阶段下浆体充填标志性成果与关键工艺技术,形成了高位注浆、低位灌浆和邻位注浆3种充填方式,建立了煤矸石浆体采空区垮落带流动的“介入理论”和浆体管道输送的“三度一场”理论,成功开展了国内外首套煤矸石井下浆体充填和地面制浆+井下邻位注浆充填示范工程;阐述了煤矸石浆体充填技术体系,围绕煤矸石浆体充填过程中的煤矸石破碎、成品矸石粉料加水制浆、制备浆体泵送和井下目标区域充填等工艺流程,探讨了煤矸石高效分级破碎、浆体精准制备、浆体管道输送和末端充填等关键技术核心问题,分析了破碎设备、筛分设备、计量设备、搅拌设备和泵送设备等关键设备技术原理与应用场景;以张家峁煤矿小空间、多设备、高能力的煤矸石浆体充填需求为工程背景,创新研发设计了煤矸石浆体充填地面制浆、管道输送、井下充填和智能控制等不同系统的布置,年充填矸石量可达55.4万t,形成了煤矸石浆体充填工程示范,实现了矿井矸石零排放和绿色处置,树立了良好的地区示范效应;未来煤矸石浆体充填技术将围绕设备小型轻量化、系统高度集成化、技术迭代创新化等方向进一步研究发展,为构建煤矿绿色开采技术体系、实现国家“双碳”目标提供技术支撑。

关键词：煤矸石浆体充填煤矸石高级分级破碎绿色开采 “双碳”目标