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焊前预处理对钛合金厚板焊接残余应力的影响

金属学报 2024年第8期60卷 1064-1078页

作者：周牧王倩王延绪翟梓融何伦华李昺马英杰雷家峰杨锐中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016 中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心沈阳110016 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心沈阳110016 上海科技大学智造系统工程中心上海201210 散裂中子源科学中心东莞523803 中国科学院物理研究所北京国家凝聚态物理学实验室北京100190

焊接残余应力是影响焊接成型及焊接部件服役的重要因素。为了优化焊接工艺和焊接接头微观结构,有效地减小焊接残余应力,本工作研究了焊前预处理工艺对电子束焊接钛合金厚板焊接接头组织、性能和残余应力的影响机制。对不同预处理工艺制... 详细信息

焊接残余应力是影响焊接成型及焊接部件服役的重要因素。为了优化焊接工艺和焊接接头微观结构,有效地减小焊接残余应力,本工作研究了焊前预处理工艺对电子束焊接钛合金厚板焊接接头组织、性能和残余应力的影响机制。对不同预处理工艺制备的钛合金焊接接头进行组织形貌表征,发现焊前预热显著增宽了焊接接头的熔合区和热影响区,粗化了两区域内的α片层,提高了焊接接头的强韧性匹配。采用中子衍射法、深孔法和轮廓法检测钛合金厚板电子束焊接头残余应力,对3种方法的检测结果进行对比分析,获得了焊接接头不同区域沿不同方向的残余应力分布。另外,对比了2种预热工艺焊接接头采用深孔法获得的残余应力结果,发现焊前预热可以显著降低焊接接头的残余应力。采用数值模拟计算了不同预热温度下温度场和应力场的变化情况,获得了不同预热温度条件下热应力的动态变化规律,揭示了预热降低残余应力的内在机理。对比2种预处理工艺焊接接头熔合区和热影响区的显微组织、元素分布和晶粒取向,进一步阐明了预热可以通过促进元素扩散和诱发变体选择降低β→α相变产生的应力集中。

关键词：钛合金残余应力中子衍射显微组织力学性能

含醚键双二氮杂萘酮结构聚芳醚腈砜的合成与性能

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高分子材料科学与工程 2024年第1期40卷 1-7页

作者：张振东刘程安晓亮陈曦顾宏剑赵文淇蹇锡高大连理工大学化工学院高分子材料系辽宁大连116024 辽宁省高性能树脂材料专业技术创新中心辽宁大连116012

文中以含醚键双二氮杂萘酮结构化合物4,4’-双(氧基(1,4-苯撑))-双二氮杂萘-1(2H)酮-二苯醚(OBDHPZ)为类双酚单体,与4,4’-二氟二苯砜(DFS)和2,6’-二氟苯腈(DFBN)进行高温溶液缩聚反应,通过调节聚合物分子主链中砜基和氰基等的含量,合... 详细信息

文中以含醚键双二氮杂萘酮结构化合物4,4’-双(氧基(1,4-苯撑))-双二氮杂萘-1(2H)酮-二苯醚(OBDHPZ)为类双酚单体,与4,4’-二氟二苯砜(DFS)和2,6’-二氟苯腈(DFBN)进行高温溶液缩聚反应,通过调节聚合物分子主链中砜基和氰基等的含量,合成了一系列不同腈砜比的含醚键双二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚腈砜树脂(PBPENS),其N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液在25℃的特性黏度为0.63~0.90 dL/g。通过红外光谱、核磁共振氢谱和广角X射线衍射仪表征了所合成聚芳醚腈砜的结构;通过差示扫描量热仪和热失重分析仪分析了该类聚芳醚腈砜的热性能,聚合物的玻璃化转变温度(Tg)在322~325℃,5%热失重温度(Td5%)在485~500℃。该类聚合物在常温时可溶解于NMP、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、氯仿等极性非质子有机溶剂;采用溶液浇筑法制备了含醚键双二氮杂萘酮结构聚芳醚腈砜薄膜,薄膜的拉伸强度可以达到56~65 MPa。

关键词：双二氮杂萘酮聚芳醚腈砜合成耐热性溶解性

基于文献计量学的沙棘多糖研究现状与发展动态的可视化分析

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中草药 2024年第20期55卷 7047-7061页

作者：凌娜郭春秋田海燕王子豪王祺瑶高铭泽汲晨锋哈尔滨商业大学药物工程技术研究中心教育部抗肿瘤天然药物工程研究中心山东大学药学院

目的利用City Space对沙棘多糖的中英文文献进行计量学分析,探究沙棘多糖的研究进展与未来研究热点。方法利用Web of Science数据库和中国知网(CNKI)数据库检索1997—2024年发表的与沙棘多糖研究相关的文献,使用CiteSpace对其发文量、... 详细信息

目的利用City Space对沙棘多糖的中英文文献进行计量学分析,探究沙棘多糖的研究进展与未来研究热点。方法利用Web of Science数据库和中国知网(CNKI)数据库检索1997—2024年发表的与沙棘多糖研究相关的文献,使用CiteSpace对其发文量、作者、发文机构、发文期刊、资助基金、关键词、文献被引频次等进行可视化分析。根据可视化结果探讨沙棘多糖的研究概况与未来发展趋势。结果共检索到文献165篇,其中中文文献135篇,英文文献30篇。2021年中文文献发表量最高,为22篇,而英文文献发表量最高在2023年,为7篇,中文文献发表量远多于英文。发文机构中,新疆农业大学和内蒙古农业大学发文量最高;发表沙棘多糖文献最多的中英文期刊分别是《食品工业科技》与Internationanl Journal of Biological Macromolecules;对沙棘多糖进行研究资助的资金主要来自国家自然科学基金;关键词分析显示,沙棘多糖近几年的研究热点主要在多糖提取、结构表征、抗氧化、肝损伤、肠道菌群、炎症等方面;引用频次最高的文献主要研究内容为提取纯化、抗氧化、肝损伤等方面。结论沙棘多糖的年发文量呈现增长趋势,在国家自然科学基金与地方资金的资助下,以新疆农业大学及内蒙古农业大学为首的高校、科研机构的研究人员对沙棘多糖展开了大量研究。沙棘多糖的研究热点集中在多糖提取纯化、抗氧化、肠道菌群、炎症、自噬、神经保护等方面,预测未来研究热点将主要围绕沙棘多糖药理活性与肠道菌群之间的作用机制及相关信号通路。深入探究沙棘多糖的药理作用及其临床应用,以及在动物医学领域的应用,为推动沙棘多糖新型功能性食品和医药产品的研发奠定坚实的基础。

关键词：沙棘多糖文献计量学 CiteSpace VOSviewer 可视化分析抗氧化神经保护

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TWIP钢低温塑性变形机理的原位电镜研究

电子显微学报 2024年第1期43卷 61-67页

作者：符晓倩余倩陈江华海南大学精密仪器高等研究中心海洋材料表征技术创新研究院皮米电子显微镜中心海南海口570228 浙江大学材料科学与工程学院硅及先进半导体材料全国重点实验室电子显微镜中心浙江杭州310027

本文采用透射电镜中的原位低温拉伸测试技术,进行了-50℃、-120℃及-180℃下孪晶诱导塑性变形(TWIP)钢均匀塑性变形阶段的变形缺陷行为分析,研究了温度变化对于TWIP钢中的位错滑移与孪生行为的影响。研究发现,TWIP钢在-50℃下激活了常... 详细信息

本文采用透射电镜中的原位低温拉伸测试技术,进行了-50℃、-120℃及-180℃下孪晶诱导塑性变形(TWIP)钢均匀塑性变形阶段的变形缺陷行为分析,研究了温度变化对于TWIP钢中的位错滑移与孪生行为的影响。研究发现,TWIP钢在-50℃下激活了常规滑移之外的其它滑移系;随着温度的进一步降低,TWIP钢中位错活性未发生明显下降,特别是需要热激活辅助的位错交滑移在-180℃下仍可发生。同时研究结果说明,低温下TWIP钢强塑性的保持由多种变形机制共同协调作用:形变孪生、孪晶与位错相互作用、位错交滑移及其引起的位错相互作用,本质是其孪生行为与位错滑移的活性同时得到了保持。

关键词： TWIP钢原位电镜低温变形位错滑移形变孪生

大电流密度过渡金属硫族化合物析氢催化剂界面工程展望（英文）

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第1期56卷 9-24页

作者：康馨余强敏张天昊胡书萁刘鹤鸣张致远刘碧录清华大学深圳国际研究生院清华-伯克利深圳学院&材料研究院深圳盖姆石墨烯中心

氢能是未来可持续社会中理想的能量载体,利用可再生能源电解水制取绿氢的技术受到研究人员的广泛关注.电解水制绿氢技术由实验室向工业应用跨越的前提是发展大电流密度下性能优异且稳定的电催化剂.析氢反应(HER)是一种非均相反应,涉及... 详细信息

氢能是未来可持续社会中理想的能量载体,利用可再生能源电解水制取绿氢的技术受到研究人员的广泛关注.电解水制绿氢技术由实验室向工业应用跨越的前提是发展大电流密度下性能优异且稳定的电催化剂.析氢反应(HER)是一种非均相反应,涉及催化剂-基底、催化剂-电解液、催化剂-气体三个界面.界面性质会影响电化学传质行为、电荷传输行为和催化剂的力学性质,从而影响大电流密度下制氢性能.因此,优化界面结构和性质是提升大电流密度下电解水催化剂性能并解决电解水技术工业应用挑战的关键.二维过渡金属硫族化合物(TMDCs)具有电子结构可调、活性位点丰富、合成方法多样等优势,自1976年首次应用于光电催化水分解反应、加氢脱硫反应以来,已有大量工作报道了TMDCs催化剂应用于HER.本文以TMDCs催化剂为例研究界面工程对大电流密度下HER的提升作用及机制.探讨了电化学反应中上述三个界面上发生的物理化学过程,系统分析了大电流密度下质量传输、电荷传输速率受限和力学强度不足三方面挑战,并总结了适用于大电流密度的催化剂性能描述符.分别归纳了针对以上三个界面的界面工程策略及相应作用,简要概括为:(1)催化剂-基底界面结合力增强、界面电阻降低、界面电子结构调控等策略;(2)催化剂-电解液界面形貌调控、表面化学、电解液环境调控等策略;(3)催化剂-气体界面疏气性调控、外场作用等策略.从反应机理研究、膜电极界面设计及电解槽界面性质调控三个角度对电解水反应界面工程未来的发展与应用提出了建议及展望.在反应机理方面,大电流条件下的界面性质如界面电阻、传质行为等仍需更深入的认识.在膜电极中,催化剂、离子交换膜、离子型聚合物、气体扩散层所形成的多元界面,尤其是催化剂-膜界面、催化剂-气体扩散层界面的结构仍需进一步优化以提升膜电极的活性及稳定性.在电解槽界面性质调控方面,催化剂-基底界面结合力等参数与催化剂寿命间的关系,电解过程中界面处的温度场及流场分布,适配于实际生产系统的电流密度等仍需深入研究.综上,本文从基本物理化学过程、策略及作用、挑战与展望等多个方面介绍了界面工程.本文有助于研究人员理解非均相电化学反应过程中界面的重要作用,提出催化剂、膜电极、电解槽界面设计新策略,并开发新型表征方法以深入对界面性质的认识,推动高效电解水技术的开发及应用.

关键词：界面工程电化学制氢反应大电流过渡金属硫族化合物膜电极

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铜基材料电催化还原硝酸盐制氨研究进展

精细化工 2024年第4期41卷 761-771,857页

作者：董亚男赵长盛陈庆锋刘伟谭宇刘绪振齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省分析测试中心山东济南250014 山东师范大学环境与地理学院山东济南250358

人类工农业活动导致环境中硝酸盐浓度升高,利用电催化技术将硝酸盐还原合成氨(NO_(3)RA)符合“双碳”政策,可达到去除硝酸盐污染和制备氨(NH_(3))的双重目的。该文综述了铜(Cu)基材料电催化硝酸盐还原的反应机理,从反应机理角度分析了不... 详细信息

人类工农业活动导致环境中硝酸盐浓度升高,利用电催化技术将硝酸盐还原合成氨(NO_(3)RA)符合“双碳”政策,可达到去除硝酸盐污染和制备氨(NH_(3))的双重目的。该文综述了铜(Cu)基材料电催化硝酸盐还原的反应机理,从反应机理角度分析了不同Cu基催化材料优势性能的起源。围绕Cu单原子、单金属Cu、Cu基合金、Cu基氧化物和Cu基金属有机框架材料的大量研究实例,对不同Cu基催化材料催化NO_(3)RA反应的性能进行归纳总结。通过对Cu基材料催化NO_(3)RA反应影响因素的分析,针对目前存在的问题展开探讨,以期为未来Cu基催化剂电催化NO_(3)RA反应的开发与实际应用提供参考。

关键词：电化学还原硝酸盐铜基催化剂合成氨影响因素

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Er_(2)O_(3)微粒掺杂对TC4钛合金微弧氧化涂层组织和耐磨性的影响

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稀有金属 2024年第8期48卷 1120-1131页

作者：张云龙董鑫焱翟梓棫姜涛郝雪龙李成海张唯一牛楚涵王俊青佳木斯大学材料科学与工程学院黑龙江佳木斯154007 中国航发北京航空材料研究院北京100095 国标(北京)检验认证有限公司国家有色金属及电子材料分析测试中心北京101407

针对在实际服役条件下TC4钛合金耐磨性差、硬度低等问题,通过微弧氧化(MAO)技术在TC4钛合金表面制备出陶瓷涂层,旨在提高其使用寿命和效能。向硅酸钠基础电解液中掺杂Er_(2)O_(3)微粒,研究了不同Er_(2)O_(3)掺杂量对TC4钛合金微弧氧化... 详细信息

针对在实际服役条件下TC4钛合金耐磨性差、硬度低等问题,通过微弧氧化(MAO)技术在TC4钛合金表面制备出陶瓷涂层,旨在提高其使用寿命和效能。向硅酸钠基础电解液中掺杂Er_(2)O_(3)微粒,研究了不同Er_(2)O_(3)掺杂量对TC4钛合金微弧氧化涂层耐磨性能的影响。采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、激光共聚焦测量显微镜对MAO涂层的物相组成和形貌进行表征。利用显微硬度计、摩擦磨损试验机、布鲁克光学轮廓仪和涂层附着力划痕仪等设备测试MAO涂层的硬度、摩擦系数、磨损体积以及结合强度。结果表明:MAO涂层主要由锐钛矿型二氧化钛(A-TiO_(2))和金红石型二氧化钛(R-TiO_(2))相组成,掺杂Er_(2)O_(3)颗粒后,涂层中硬质相R-TiO_(2)的含量有所增加,同时Er_(2)O_(3)能够参与涂层的形成过程,涂层厚度先减小后增加。对比未掺杂Er_(2)O_(3)的MAO涂层,当Er_(2)O_(3)掺杂量为0.9 g·L^(-1)时,涂层表面的孔隙率从45.0%±2.6%降到26.2%±3.1%,涂层的厚度为(5.76±0.16)μm,且致密性和连续性最好,MAO涂层的硬度提升27.96%,表面粗糙度Sa降到0.325μm,磨损体积减小28.57%,附着力提升54.3%。此时MAO涂层的摩擦系数最小,约为0.5。在电解液中掺杂Er_(2)O_(3)微粒可促进微弧氧化涂层中硬质相的生成,有效降低涂层表面的微孔数目,有利于提高涂层致密性和显微硬度。掺杂的Er_(2)O_(3)微粒能够参与涂层形成过程,降低表面粗糙度,减小摩擦副和涂层之间的摩擦碰撞,提高涂层耐磨性。

关键词： TC4合金微弧氧化(MAO) Er_(2)O_(3)微粒耐磨性

爆炸喷涂AlCuFeSc准晶涂层的摩擦学性能研究

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材料科学与工艺 2024年第1期32卷 25-33页

作者：张恕爱邢勤李彰王仲勋赵慧王浩烟台职业学院山东烟台264670 航空材料先进腐蚀与防护航空科技重点试验室(中国航发北京航空材料研究院) 北京100095 哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院哈尔滨150001

采用爆炸喷涂制备了AlCuFeSc准晶涂层,借助扫描电镜、X射线衍射对准晶涂层的微观及物相结构进行了表征,通过显微硬度计测试了准晶涂层的表面硬度,结果表明涂层与基体间结合良好,其中涂层主要由准晶相和β-AlFe组成,室温下涂层的表面硬度... 详细信息

采用爆炸喷涂制备了AlCuFeSc准晶涂层,借助扫描电镜、X射线衍射对准晶涂层的微观及物相结构进行了表征,通过显微硬度计测试了准晶涂层的表面硬度,结果表明涂层与基体间结合良好,其中涂层主要由准晶相和β-AlFe组成,室温下涂层的表面硬度为569.4HV0.3,经退火处理后涂层硬度最高可达到658.33HV0.3。同时开展了在室温和700℃高温环境中,5、15、25 N不同载荷下AlCuFeSc准晶涂层的摩擦磨损性能研究,利用白光干涉仪对磨痕进行三维形貌观测并计算磨损的磨痕宽度、磨痕深度、体积损失,得出磨损率;采用SEM分析了不同实验条件下磨痕形貌的特征。结果表明,AlCuFeSc准晶涂层在不同温度及不同载荷下的耐磨系数在0.500~0.656之间(均低于基体),室温环境下准晶涂层的磨损机制随载荷增加从磨粒磨损为主转变为粘着磨损为主;高温环境下磨损机制则都以粘着磨损为主,准晶涂层对2A12基体具有良好的减摩耐磨功能。

关键词：爆炸喷涂准晶涂层摩擦磨损高温摩擦磨损机制

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几何形态测量学在口腔正畸领域的应用

中华口腔正畸学杂志 2024年第2期31卷 101-105页

作者：刘莹闫诗怡门妍伶聂修平郭杰山东大学齐鲁医学院口腔医学院·口腔医院正畸科山东省口腔组织再生重点实验室山东省口腔生物材料与组织再生工程实验室山东省口腔疾病临床医学研究中心济南250012

几何形态测量学是近年来发展迅速的一项测量技术,与传统测量方法相比可提供更多形态信息。本文回顾几何形态测量在正畸基础研究和临床诊断治疗中的应用,简要介绍基于标点法的几何形态测量的分析步骤和便于执行的软件,为在正畸领域的应... 详细信息

几何形态测量学是近年来发展迅速的一项测量技术,与传统测量方法相比可提供更多形态信息。本文回顾几何形态测量在正畸基础研究和临床诊断治疗中的应用,简要介绍基于标点法的几何形态测量的分析步骤和便于执行的软件,为在正畸领域的应用提供方法上的指导。

关键词：几何形态测量学正畸