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镍/氮共掺杂自支撑泡沫碳电极的构建及电催化CO_(2)还原性能

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高等学校化学学报 2024年第10期45卷 110-118页

作者：朱佳佳芮家亮石文文甘铠宁李宏强何孝军安徽工业大学化学与化工学院煤清洁转化与高值化利用安徽省重点实验室马鞍山243002

以沥青为碳源、聚氨酯泡沫为模板,通过浸渍、固化和碳化等步骤制备了一系列镍/氮共掺杂自支撑泡沫碳电极,采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、氮气吸附-脱附分析、拉曼光谱和X射线光电子能谱等手段对材料进行了表征.结果表明,制备的... 详细信息

以沥青为碳源、聚氨酯泡沫为模板,通过浸渍、固化和碳化等步骤制备了一系列镍/氮共掺杂自支撑泡沫碳电极,采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、氮气吸附-脱附分析、拉曼光谱和X射线光电子能谱等手段对材料进行了表征.结果表明,制备的泡沫碳电极为三维大孔骨架结构,表面具有缺陷位和Ni—N配位结构,通过改变碳化温度可调控N含量,进而实现对Ni—Nx活性位含量的调控.将该泡沫碳电极作为电还原CO_(2)的自支撑电极,可得到H_(2)/CO摩尔比稳定可控的合成气.在-0.9~-1.3 V(***)电位窗口内,H_(2)/CO摩尔比可从1/2调整至2/1.反应10 h后,在900℃下得到的泡沫碳电极的电流密度为5.7 mA/cm^(2),H_(2)/CO摩尔比约为1/1.

关键词：电催化CO_(2)还原自支撑电极合成气泡沫碳

20CrMnTi齿轮钢表面FeS涂层的干摩擦性能

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金属学报 2024年

作者：张国涛马镇李其龙李聪敏马涛马少波尹延国合肥波林新材料股份有限公司合肥工业大学摩擦学研究所先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室(安徽工业大学) 安徽工业大学机械工程学院

为改善齿轮表面摩擦学性能，在20CrMnTi齿轮钢表面化学沉积具有良好润滑特性的FeS涂层。通过SEM、EDS、XRD、白光干涉仪、Raman光谱等手段对磨痕形貌和成分进行系统分析，考察了干摩擦条件下FeS涂层的摩擦学性能。结果表明，制备的FeS... 详细信息

为改善齿轮表面摩擦学性能，在20CrMnTi齿轮钢表面化学沉积具有良好润滑特性的FeS涂层。通过SEM、EDS、XRD、白光干涉仪、Raman光谱等手段对磨痕形貌和成分进行系统分析，考察了干摩擦条件下FeS涂层的摩擦学性能。结果表明，制备的FeS涂层纯度较好，涂层表面由大量微米片聚集而成，涂层厚度为5.4μm左右。摩擦实验表明，相对齿轮钢基体，含FeS涂层试样的磨损程度较低、摩擦系数减小。随着载荷增加，FeS涂层的摩擦系数和磨损量呈降低趋势。随着转速增加，FeS涂层的摩擦系数变化不大但磨损量增加。微观分析表明，较高的载荷有利于润滑膜的铺展，而较高的转速会加重材料的氧化磨损和黏着磨损。在摩擦过程中，润滑膜向摩擦对偶件转移，在对偶件表面形成的转移膜能阻碍摩擦副微凸峰之间直接接触。涂层完全磨损后，转移膜仍能保持摩擦副间长效润滑性能，减少材料的磨损。

关键词：干摩擦 FeS 摩擦磨损转移膜

四周受火异形截面部分包覆钢-混凝土轴压组合柱耐火性能试验研究

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建筑结构学报 2024年第2期45卷 52-62页

作者：杨欢刘用王静峰徐秋雨合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学先进钢结构技术与产业化协同创新中心安徽合肥230009 合肥工业大学土木工程结构与材料安徽省重点实验室安徽合肥230009

异形截面部分包覆钢-混凝土组合(PEC)柱是解决高层钢结构住宅凸柱问题的有效方法之一,因其型钢翼缘外露,故而抗火问题备受关注。为研究异形截面PEC柱的抗火性能,以截面形式和轴压比为参数设计并制作了4根异形截面PEC柱,开展了恒载升温试... 详细信息

异形截面部分包覆钢-混凝土组合(PEC)柱是解决高层钢结构住宅凸柱问题的有效方法之一,因其型钢翼缘外露,故而抗火问题备受关注。为研究异形截面PEC柱的抗火性能,以截面形式和轴压比为参数设计并制作了4根异形截面PEC柱,开展了恒载升温试验,得到火灾下异形截面PEC柱的破坏模式、竖向与侧向变形-时间关系曲线和耐火极限,并分析其温度场分布与变形规律。研究结果表明:随着火灾下截面损伤增加,L形及T形截面PEC柱逐渐由轴压受力状态分别转为双向及单向偏压受力状态,十字形截面PEC柱仍保持轴压受力状态;在上端球铰和下端单向铰边界条件下,L形截面PEC柱发生双向弯曲失稳,T形截面PEC柱发生平面外弯曲失稳,十字形截面PEC柱发生平面内弯曲失稳;在轴压比为0.4、没有防火保护条件下,L形截面PEC柱耐火极限为41 min,T形截面和十字形截面PEC柱耐火极限分别为32.5 min和29 min;当轴压比由0.4增加至0.55时,十字形截面PEC柱耐火极限降低了28.7%。借鉴EN 1994-1-2中建议的四周受火规则截面PEC柱高温承载力简化计算方法,对异形截面PEC柱高温承载力进行计算,计算结果偏保守。

关键词：部分包覆钢-混凝土组合柱异形截面火灾试验耐火性能高温承载力

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Mo含量对高碳钢组织和耐磨性的影响

金属热处理 2024年第9期 64-71页

作者：孙陶安吴正义周继顺肖丙政王海川范鼎东邓爱军安徽工业大学冶金工程学院安徽工业大学冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室南京钢铁股份有限公司特钢事业部研发处

基于JMatpro软件计算分析了不同Mo含量高碳钢(0.95%C)的组织及相含量随温度的变化曲线和CCT曲线，制定了含Mo高碳钢的热处理工艺；利用金相显微镜、扫描电镜观察和干砂磨损机研究了Mo含量对高碳钢组织和耐磨性的影响。结果表明，基于JMa... 详细信息

基于JMatpro软件计算分析了不同Mo含量高碳钢(0.95%C)的组织及相含量随温度的变化曲线和CCT曲线，制定了含Mo高碳钢的热处理工艺；利用金相显微镜、扫描电镜观察和干砂磨损机研究了Mo含量对高碳钢组织和耐磨性的影响。结果表明，基于JMatpro计算分析提出的含Mo高碳钢的热处理工艺为770℃保温1 h后水淬，200℃回火2 h后随炉冷。经该工艺处理的含Mo高碳钢的组织主要为隐晶马氏体、孪晶马氏体和碳化物颗粒。Mo的添加提高了高碳钢的硬度和耐磨性；当Mo含量为3%时，硬度和耐磨性最好，较无Mo高碳钢分别提高16%和30.84%。Mo含量大于3%时，试验钢的晶界会析出更多难以分解的碳化物，堆积成块状碳化物，造成硬度不均、偏差较大，磨损试验时脱落形成凹坑，降低了钢的耐磨性。

关键词：钼高碳钢组织耐磨性硬度碳化物

电化学氧化α-酮酸与邻氨基苄胺的脱羧环化反应

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有机化学 2024年第3期44卷 972-980页

作者：吴际伟何俊王晶晶李丽霞徐采玉周洁李子荣许华建安徽科技学院化学与材料工程学院安徽凤阳233100 合肥工业大学食品与生物工程学院合肥230009

发展了一种无金属、无外加化学氧化剂的条件下,电化学氧化α-酮酸脱羧与邻氨基苄胺的高效环化反应合成喹唑啉类化合物的方法.该方法反应条件温和,底物适用范围广,以中等到优良的产率得到相应的产物.同时,该方法也可以用于苯并噁唑、苯... 详细信息

发展了一种无金属、无外加化学氧化剂的条件下,电化学氧化α-酮酸脱羧与邻氨基苄胺的高效环化反应合成喹唑啉类化合物的方法.该方法反应条件温和,底物适用范围广,以中等到优良的产率得到相应的产物.同时,该方法也可以用于苯并噁唑、苯并噻唑和苯并咪唑等杂环的合成.

关键词：电化学氧化脱羧环化反应喹唑啉

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Ti65钛合金热变形行为及本构方程

塑性工程学报 2024年第2期31卷 120-128页

作者：李萍许海峰孟淼虞仁海薛克敏合肥工业大学材料科学与工程学院安徽合肥230009

利用WDW-100H万能试验机对Ti65钛合金进行了等温恒应变速率热压缩实验,变形温度为840~1010℃,应变速率为0.001~0.1 s^(-1),建立了应变补偿型Arrhenius本构方程和热加工图。结果表明:在840~880℃内流动应力曲线波动较大,在880℃时峰值应... 详细信息

利用WDW-100H万能试验机对Ti65钛合金进行了等温恒应变速率热压缩实验,变形温度为840~1010℃,应变速率为0.001~0.1 s^(-1),建立了应变补偿型Arrhenius本构方程和热加工图。结果表明:在840~880℃内流动应力曲线波动较大,在880℃时峰值应力与稳定后应力之间的降幅最小,为24%,对温度敏感性较大;在920~1010℃内流动应力曲线较为平稳,在920℃时峰值应力与稳定后应力之间的降幅最大,为30%,对温度敏感性较小。采用应变补偿型Arrhenius本构方程可以较好地预测Ti65钛合金在变形条件为840~1010℃和0.001~0.1 s^(-1)下流动应力的变化规律。根据相关系数R=0.994和平均相对误差e AARE=6.9%可以判断出该模型精度较高,平均应变速率敏感性指数m为0.31。在应变为1.0时建立热加工图,发现Ti65钛合金在低温高应变速率下可能会发生失稳,在低温低应变速率下会发生再结晶行为。最终得出Ti65钛合金的最佳热变形工艺参数,即温度区间为940~980℃,应变速率区间为0.01~0.001 s^(-1)。

关键词： Ti65钛合金热变形行为本构方程热加工图

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树脂基复合材料摩擦噪声特性研究

摩擦学学报（中英文） 2024年第6期44卷 811-821页

作者：鄢枫宸凤维民宋晖胡献国合肥工业大学机械工程学院安徽合肥230009

树脂基复合材料被广泛应用于多种制动系统中,但其在摩擦过程中易产生严重的环境噪声污染.通过摩擦试验和有限元模拟方法,总结了不同试验条件下摩擦系数、摩擦力波动系数以及摩擦噪声有效声压级的变化规律,分析了摩擦噪声与摩擦界面稳定... 详细信息

树脂基复合材料被广泛应用于多种制动系统中,但其在摩擦过程中易产生严重的环境噪声污染.通过摩擦试验和有限元模拟方法,总结了不同试验条件下摩擦系数、摩擦力波动系数以及摩擦噪声有效声压级的变化规律,分析了摩擦噪声与摩擦界面稳定性之间的关系,揭示了酚醛树脂基复合材料摩擦噪声的产生机理,同时研究了温度对其摩擦学性能及摩擦噪声行为的影响.结果表明:摩擦系数和摩擦力波动系数随载荷、相对滑动速度以及温度的改变呈现出不同的变化趋势,摩擦噪声的有效声压级与摩擦力波动系数正相关,且噪声的自功率谱与摩擦界面振动自功率谱相吻合.摩擦噪声的产生归因于接触界面的不稳定振动,研究结果为树脂基复合材料摩擦噪声的控制及发生机理提供了一定的理论基础.

关键词：摩擦噪声有效声压级摩擦力波动系数不稳定振动有限元模拟

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不同布料制度下炉料分布的离散单元模拟研究

钢铁研究学报 2024年第5期36卷 607-614页

作者：郑华伟闫斌狄瞻霞林巍武汉钢铁有限公司炼铁厂湖北武汉430080 安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243002

布料过程是高炉操作过程中的一个关键环节,影响着炉内煤气分布及其利用。以高炉焦炭和含铁炉料等颗粒物质为研究对象,采用离散单元法,分析了“中心加焦”和“平台+漏斗”2种布料模式下的炉料分布和矿焦质量比。结果表明,2种布料模式下,... 详细信息

布料过程是高炉操作过程中的一个关键环节,影响着炉内煤气分布及其利用。以高炉焦炭和含铁炉料等颗粒物质为研究对象,采用离散单元法,分析了“中心加焦”和“平台+漏斗”2种布料模式下的炉料分布和矿焦质量比。结果表明,2种布料模式下,均形成了中心焦炭料柱,“平台+漏斗”模式下形成的焦柱直径(1.6m)约为“中心加焦”模式(3m)的一半,“平台+漏斗”布料模式下高炉边缘的矿焦质量比“中心加焦”模式小0.75~2.55,既保证了中心气流的发展,也促进了边缘气流的发展,使得煤气利用率较高。软熔带位置的高度变化也会影响矿焦分布,位置升高,高炉边缘矿焦质量比增大,可能使得高炉边缘气流较差,进而影响高炉整体煤气利用率。

关键词：高炉布料制度中心加焦平台+漏斗矿焦比

电弧侵蚀过程Ag/TiSnC复合电触头材料纳米力学退化行为及其机理

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机械工程学报 2024年

作者：魏鑫鹏吴雪莲吴宬哲孙万杰丁健翔柏小平柳东明张世宏任万滨孙正明安徽工业大学材料科学与工程学院安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室东南大学材料科学与工程学院浙江福达合金材料科技有限公司哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院

银基电触头是承载低压电器设备结构-功能一体化的关键材料，而在实际服役过程中“材料组成-力学特性”的维持是抵抗电弧侵蚀进而避免电触头材料过早失效的关键。阐明材料在电弧侵蚀过程中纳米力学性能的演变规律，对于丰富电接触机理、... 详细信息

银基电触头是承载低压电器设备结构-功能一体化的关键材料，而在实际服役过程中“材料组成-力学特性”的维持是抵抗电弧侵蚀进而避免电触头材料过早失效的关键。阐明材料在电弧侵蚀过程中纳米力学性能的演变规律，对于丰富电接触机理、开发新型电接触材料进而推动低压电器更新换代具有重要意义。本文设计了经不同次数电弧侵蚀的Ag/Ti2SnC电触头材料样品，并采用纳米压痕技术（静态压痕、蠕变、连续刚度、NanoBlitz 3D 压痕）对其断面近电弧侵蚀区域纳米力学性能进行了系统分析。研究发现，尽管随电弧侵蚀次数增加材料纳米力学性能逐渐退化，但退化速度呈明显减缓趋势。在侵蚀初期（1～100次）和中期（100～1000次），力学性能下降主要归因于增强相Ti2SnC的部分结构分解和有限表面氧化。而在侵蚀后期（1000～6200次），即使电弧破坏由表及里深入了Ti2SnC内部，但表面氧化层的存在和Ag-Sn互扩散行为有效延缓了力学性能退化速率，从而Ag/Ti2SnC仍保持了较好的抗电弧侵蚀能力。本研究从纳米力学角度深入剖析了Ag/Ti2SnC复合电触头材料的抗电弧侵蚀性能及其机制，为该体系材料的持续设计和优化提供了理论参考。

关键词： MAX相银基复合电触头纳米力学行为材料微结构电弧侵蚀机理