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橡胶减摩抗磨改性研究进展

摩擦学学报（中英文） 2024年第3期44卷 379-395页

作者：汤洁张丽慧周春宇吴杨于波周峰中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049 烟台中科先进材料与绿色化工产业技术研究院山东烟台264006 烟台先进材料与绿色制造山东省实验室山东烟台264006

橡胶因具有优异的理化性质及独特的力学性能而广泛应用于国防、航空航天、医用、交通、建筑及机械电子等领域,起到减震、缓冲和密封等作用.摩擦学性能是橡胶材料的重要指标之一,然而橡胶自身具有较高的摩擦系数,在一些应用领域,如活塞... 详细信息

橡胶因具有优异的理化性质及独特的力学性能而广泛应用于国防、航空航天、医用、交通、建筑及机械电子等领域,起到减震、缓冲和密封等作用.摩擦学性能是橡胶材料的重要指标之一,然而橡胶自身具有较高的摩擦系数,在一些应用领域,如活塞杆、阀轴(杆)密封、轮胎和水润滑轴承等,因黏连、摩擦生热、机械磨损及磨粒磨损等原因导致性能下降甚至失效.本文中首先综述了橡胶摩擦及磨损理论,随后从橡胶基体改性、橡胶表面处理以及表面织构化3个方面介绍了橡胶减摩抗磨改性方法的研究进展,并对其发展前景进行了展望.

关键词：橡胶减摩抗磨表面处理表面织构化

西太平洋卡罗琳海底高原裂解作用的岩浆过程响应

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岩石学报 2024年第8期40卷 2585-2600页

作者：吴增鄢全树张海桃袁龙李凤春刘振轩赵仁杰闫施帅自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用重点实验室青岛266061 崂山实验室海洋地质过程与环境功能实验室青岛266061 山东省深海矿产资源开发重点实验室青岛266061 中国冶金地质总局山东局集团测试有限公司济南250014

海底高原形成及其后的裂解事件是大洋板内地质作用的产物,因此研究海底高原可为大洋板内地球动力学过程提供重要线索。索罗尔海槽是卡罗琳海底高原初始裂解的重要产物,但到目前为止,其裂解过程的动力学机制仍然存在争议。本研究对采自... 详细信息

海底高原形成及其后的裂解事件是大洋板内地质作用的产物,因此研究海底高原可为大洋板内地球动力学过程提供重要线索。索罗尔海槽是卡罗琳海底高原初始裂解的重要产物,但到目前为止,其裂解过程的动力学机制仍然存在争议。本研究对采自索罗尔海槽基底的火山岩样品(玄武岩、英安岩)开展系统的单矿物(斜长石)原位主、微量元素地球化学研究,结果表明:玄武岩样品中斜长石种属为钙长石、培长石和少量拉长石;斜长石斑晶富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损高场强元素,存在明显的Eu正异常;相比于斜长石斑晶,斜长石微晶具有更高的不相容元素含量。英安岩中斜长石种属为中长石,较玄武岩斜长石斑晶更富集轻稀土和大离子亲石元素,具有更明显的Eu正异常。玄武岩和英安岩中斜长石结晶温度和压力分别为1110~1171℃和961~966℃、0.27~0.42GPa和0.16~0.29GPa,且同一种岩石类型中的斜长石斑晶与微晶结晶温度无明显差异。基于以上结果,并对照前人所总结的双峰式岩浆系统的成因特征,本文提出卡罗琳海底高原裂解期间的岩浆作用具双层岩浆房模型,即地幔岩石部分熔融形成原始岩浆,聚集在深部岩浆房内结晶形成基性斜长石斑晶,随后被岩浆裹挟上涌喷出地表形成玄武岩;同时部分岩浆继续进入浅部壳层岩浆房,并结晶形成中酸性斜长石斑晶,后被演化岩浆携带上升并喷出地表形成英安岩。

关键词：海底高原初始裂解斜长石矿物化学岩浆过程

融合TA-TCN和迁移学习的滚动轴承寿命预测

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组合机床与自动化加工技术 2024年第3期 147-151页

作者：车鲁阳冷子文付惠琛张佳佳高军伟青岛大学自动化学院青岛266071 青岛大学山东省工业控制技术重点实验室青岛266071 山东省特种设备检验科学研究院日照276826

针对在实际工业生产中,滚动轴承由于数据量少导致剩余寿命预测的准确度不高的问题,提出了一种时序注意力(temporal attention, TA)优化的时间卷积神经网络(time convolutional networks, TCN)与迁移学习相结合的剩余寿命预测方法。首先... 详细信息

针对在实际工业生产中,滚动轴承由于数据量少导致剩余寿命预测的准确度不高的问题,提出了一种时序注意力(temporal attention, TA)优化的时间卷积神经网络(time convolutional networks, TCN)与迁移学习相结合的剩余寿命预测方法。首先,通过互补集合经验模态分解(complementary ensemble empirical mode decomposition, CEEMD)将原始特征向量分解为一组子序列分量,突出特征信号、降低噪声干扰;然后,将子序列分量输入搭建好的TCN模型并添加TA进行优化,深度挖掘深度特征与退化曲线关系;最后,引入迁移学习,利用源域数据进行训练和少量目标域数据进行参数微调,得到目标网络模型。经实例验证,所提模型的稳定性、预测精度相对于其它对比模型有所提升,且在异工况条件下依然有着良好的预测能力。

关键词：滚动轴承寿命预测互补集合经验模态分解时序注意力时间卷积神经网络迁移学习

过渡金属元素掺杂对SmCo_(3)合金结构和磁性能影响的第一性原理计算

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物理学报 2024年第3期73卷 250-257页

作者：严志方诚王芳许小红山西师范大学化学与材料科学学院磁性分子与磁信息材料教育部重点实验室材料科学研究院太原030031

在稀土永磁材料中,Sm-Co基合金具有优异的高温磁性能,是目前最有发展前景的永磁材料.然而,这些合金在高温环境的实际应用中,由于其相对较低的饱和磁化强度和结构稳定性而受到限制.本研究采用Fe,Ni,Cu,Zr作为代表的过渡金属元素,通过第... 详细信息

在稀土永磁材料中,Sm-Co基合金具有优异的高温磁性能,是目前最有发展前景的永磁材料.然而,这些合金在高温环境的实际应用中,由于其相对较低的饱和磁化强度和结构稳定性而受到限制.本研究采用Fe,Ni,Cu,Zr作为代表的过渡金属元素,通过第一性原理计算,研究掺杂元素对SmCo_(3)合金结构稳定性、磁性能和电子结构的影响.计算结果表明,元素Ni,Cu和Fe的掺杂有利于提升SmCo_(3)体系结构稳定性,而元素Zr的掺杂不利于体系结构稳定性.磁性能计算表明,掺杂非磁性元素在一定程度上会降低SmCo_(3)体系的总磁矩,而掺杂磁性元素可以增大SmCo_(3)体系的总磁矩,在SmCo_(3)体系中并不是掺杂所有的磁性元素都可以增大体系总磁矩,并通过电子结构的分析阐明了其微观机制.最后筛选出了过渡元素Fe有利于提升SmCo_(3)的磁性能和结构稳定性,并在其原胞中掺杂原子百分比为0—22.22%范围内,预测了其最佳掺杂原子百分比为18.52%.

关键词： SmCo_(3)型永磁合金第一性原理计算过渡元素掺杂综合磁性能

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页岩气藏中硫化氢成因研究进展

石油学报 2024年第2期45卷 461-476页

作者：李乐胡远清彭小桂王伟余浩宇崔亚圣湖北省地质科学研究院湖北武汉430034 资源与生态环境地质湖北省重点实验室湖北武汉430034

传统观点认为页岩气藏中不含硫化氢或含有微量的硫化氢,然而在近10年的勘探开发实践中,已有9个页岩气藏发现了低—特高含量硫化氢,其中,高—特高含量的硫化氢多出现于钙质页岩气藏中。根据硫化氢形成时间的先后顺序,通常将"地质天然"和... 详细信息

传统观点认为页岩气藏中不含硫化氢或含有微量的硫化氢,然而在近10年的勘探开发实践中,已有9个页岩气藏发现了低—特高含量硫化氢,其中,高—特高含量的硫化氢多出现于钙质页岩气藏中。根据硫化氢形成时间的先后顺序,通常将"地质天然"和"施工人造"视为硫化氢出现在页岩区带中的两大主因,前者侧重于论证地质历史中天然地质作用所生成的原生硫化氢在气藏内的残留或运移过程;后者强调施工作业(钻井、水力压裂)过程中带入的微生物和化学物质在复杂井底环境中发生多类别作用后形成的后生硫化氢在气藏中的新生出现。"施工人造"因素的提出为解读页岩气藏中出现的硫化氢提供了新的思路,但目前尚未得到普遍关注;同时,其与"地质天然"因素间的互斥或互补的关联尚未梳理清晰。未来的工作应进一步开展页岩气藏中硫化氢的原生供给能力评价研究,同时应基于现场生产数据深入发掘及建立系统的后生硫化氢成因判别标志和产出预测,以深化认识页岩气藏中硫化氢的成因机制,为后续的页岩气勘探开发提供理论支撑。

关键词：硫化氢页岩气藏天然地质作用施工人造微生物化学物质原生供给能力

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可降低水潜热的太阳能蒸发器的研究进展

中国材料进展 2024年第8期43卷 743-752页

作者：李伟唐杰斌杨晓琴卢茜宋兆萍齐鲁工业大学(山东省科学院)生物基材料与绿色造纸国家重点实验室山东济南250353 济南大学前沿交叉科学研究院山东济南250022

淡水资源短缺是全球面临的重大问题,利用太阳能界面蒸发技术进行海水淡化是近年来发展的一种绿色解决方案。蒸发速率是太阳能界面蒸发技术重要的衡量指标,由于自然界太阳光的强度是一定的,蒸发速率主要受限于水的蒸发潜热。太阳能蒸发... 详细信息

淡水资源短缺是全球面临的重大问题,利用太阳能界面蒸发技术进行海水淡化是近年来发展的一种绿色解决方案。蒸发速率是太阳能界面蒸发技术重要的衡量指标,由于自然界太阳光的强度是一定的,蒸发速率主要受限于水的蒸发潜热。太阳能蒸发器是太阳能界面蒸发系统的核心元件,利用太阳能蒸发器材料的化学基团和物理结构降低水的蒸发潜热成为提升太阳能界面蒸发速率的重要途径。首先对太阳能界面蒸发技术和太阳能蒸发器进行简要介绍,然后对可降低水潜热的太阳能蒸发器的研究应用进行详细总结,重点对太阳能蒸发器降低水的蒸发潜热的机制进行分析归纳,最后对可降低水潜热的太阳能蒸发器的发展进行展望,以期为可降低水潜热的太阳能蒸发器的后续研发提供参考,进一步提升太阳能界面蒸发技术在海水淡化领域的竞争力。

关键词：太阳能蒸发器界面蒸发蒸发潜热海水淡化

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聚环氧乙烷固态聚合物电解质基室温固态锂金属电池的研究进展

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化学学报 2024年第6期82卷 690-706页

作者：张仕杰王朵崔浩然张雅岚张浩苑志祥韩鹏献姚树玉黄浪张建军崔光磊山东科技大学材料科学与工程学院青岛266590 中国科学院青岛生物能源与过程研究所青岛储能产业技术研究院青岛266101 山东省青岛第二中学青岛266061 山东能源研究院青岛266101 青岛新能源山东省实验室青岛266101

锂离子电池已被广泛应用于国民经济的诸多领域,然而采用液态电解液的锂离子电池可能会存在电解液泄漏、挥发、燃烧甚至爆炸等潜在安全隐患.相对比而言,采用固态电解质的固态锂电池具有高安全特性,已成为科研界和产业界研发的热点和重点... 详细信息

锂离子电池已被广泛应用于国民经济的诸多领域,然而采用液态电解液的锂离子电池可能会存在电解液泄漏、挥发、燃烧甚至爆炸等潜在安全隐患.相对比而言,采用固态电解质的固态锂电池具有高安全特性,已成为科研界和产业界研发的热点和重点.作为固态锂电池的核心部件,固态电解质至关重要.聚环氧乙烷(PEO)固态聚合物电解质(SPE)具有较高的柔韧性、优良的加工性和良好的界面接触性,且与锂金属负极兼容性好,是固态锂金属电池(SSLB)相对理想的电解质材料.但PEO固态聚合物电解质室温离子电导率偏低,严重制约了其在室温固态聚合物锂金属电池领域的进一步广泛发展和应用.经过国内外科研人员等的不断努力,截至目前PEO固态聚合物电解质基室温SSLB已经取得了相当大的研究进展.从纳米填料复合、三维(3D)骨架增强、分子水平调节、与其他聚合物共混及正极内部构建离子快速传输通道等策略出发,对PEO固态聚合物电解质用于室温SSLB的研究进展进行了详细阐述.最后还对PEO固态聚合物电解质基室温SSLB所面临的挑战以及未来发展趋势进行了系统展望.

关键词：聚环氧乙烷固态聚合物电解质室温高效离子传输固态锂金属电池

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PDMS仿生表面及其在防护领域的应用进展

精细化工 2024年第3期41卷 558-571页

作者：张徐靖韩惠聪匡卫田荟琳王鑫齐鲁工业大学(山东省科学院)轻工学部、生物基材料与绿色造纸国家重点实验室山东济南250353

近年来,生物启发的仿生功能表面设计与制备已经成为一个重要且引人注目的研究领域,在日常生活、工业及农业等领域具有广泛的应用。聚二甲基硅氧烷(PDMS)由于其高柔顺性、低表面能和化学稳定性,在仿生表面功能改性方面得到了广泛认可。... 详细信息

近年来,生物启发的仿生功能表面设计与制备已经成为一个重要且引人注目的研究领域,在日常生活、工业及农业等领域具有广泛的应用。聚二甲基硅氧烷(PDMS)由于其高柔顺性、低表面能和化学稳定性,在仿生表面功能改性方面得到了广泛认可。该文综述了PDMS微纳粗糙型仿生表面和光滑型仿生表面的制备与性能调控方法及其在防腐、防冰、防生物污染和光学设备领域的防护应用进展。对比了不同类型的PDMS仿生表面制备方法的优缺点。阐述了表面性能的调控策略,并对其存在问题和发展趋势进行了总结和展望。

关键词：聚二甲基硅氧烷仿生表面防腐防冰防生物污染

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亲水、疏水聚合物刷水润滑机制的对比研究

摩擦学学报（中英文） 2024年第4期44卷 519-529页

作者：孙靖东杨淑燕吴杨周峰郭峰青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 烟台先进材料与绿色制造山东省实验室山东烟台264006 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室甘肃兰州730000

通过表面接枝聚合技术在摩擦副表面(陶瓷球-玻璃盘)分别生长亲、疏水型2种聚合物刷:聚甲基丙烯酸-3-磺酸丙酯钾盐(PSPMA)和聚甲基丙烯酸月桂酯(PLMA),成功构筑了润湿性不同的2种浸润表面,利用球-盘式光干涉薄膜测量装置研究了2种表面在... 详细信息

通过表面接枝聚合技术在摩擦副表面(陶瓷球-玻璃盘)分别生长亲、疏水型2种聚合物刷:聚甲基丙烯酸-3-磺酸丙酯钾盐(PSPMA)和聚甲基丙烯酸月桂酯(PLMA),成功构筑了润湿性不同的2种浸润表面,利用球-盘式光干涉薄膜测量装置研究了2种表面在水环境中的液膜厚度和摩擦力变化,结果表明2种表面呈现出不同的减摩效果:PLMA表面的摩擦力稳定且随速度变化较小,推测这与其较低的表面自由能和低玻璃化温度有关;PSPMA表面的摩擦系数波动较大且滑滚比和卷吸速度对其影响较大,这可能与聚合物刷发生高度水化而在接触表面形成了1层具有法向承载能力的水合层有关.亲水的PSPMA表面形成的水膜膜厚要远远高于疏水的PLMA表面水膜.高速滑动条件下,在流体动压效应和水合作用共同耦合作用使得PSPMA表面呈现出了润滑增强作用,从而获得了较高的膜厚和较低的摩擦系数.研究表明聚合物刷的水合效应对于获取优异的润滑性能是至关重要的,这对于理解水基润滑的机理和指导水润滑材料的设计具有较为重要的意义.

关键词：聚合物刷水合效应表面润湿性膜厚流体动压效应

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