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乙二胺功能化氧化石墨烯增强环氧树脂复合涂层耐磨性能

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北京航空航天大学学报 2025年

作者：金钰皓刘秉国宇文超杨振兴龚斯宇陈旺昆明理工大学冶金与能源工程学院非常规冶金省部共建教育部重点实验室省部共建复杂有色金属清洁利用国家重点实验室

针对环氧树脂（EP）涂层在实际应用中因磨损而效能受限的问题，本研究运用乙二胺（EDA）改性氧化石墨烯（GO）得到功能化氧化石墨烯（RGO-EDA），将RGO-EDA作为EP添加剂制备了耐磨性能显著提升的RGO-EDA/EP复合材料涂层，并探讨了RGO-ED... 详细信息

针对环氧树脂（EP）涂层在实际应用中因磨损而效能受限的问题，本研究运用乙二胺（EDA）改性氧化石墨烯（GO）得到功能化氧化石墨烯（RGO-EDA），将RGO-EDA作为EP添加剂制备了耐磨性能显著提升的RGO-EDA/EP复合材料涂层，并探讨了RGO-EDA添加量对EP复合材料耐磨性能的影响。研究结果表明，当RGO-EDA添加量为1wt.%时，与纯EP涂层相比，复合涂层的摩擦系数由0.835锐减至0.47，磨损率同样大幅度降低，展现了优异的抗磨损性能。本成果为开发高耐磨、长寿命的防护涂层材料提供了新途径，并为GO增强高分子材料耐磨性能提供了理论依据，具有广阔的应用前景。

关键词：功能化氧化石墨烯摩擦学性能接枝氨基复合材料磨损

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碱焙烧改性钛精矿物料的超声强化浸出工艺

中国有色金属学报 2025年第2期35卷 671-680页

作者：丁杰刘秉国安云飞陈旺昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093 昆明理工大学非常规冶金教育部重点实验室昆明650093 昆明理工大学复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室昆明650093

为了提高钛精矿中钛的浸出率,研究了碱焙烧改性钛精矿物料在超声条件下钛的浸出行为及浸出动力学,探讨了碱焙烧对钛精矿性质的改变以及超声功率、硫酸浓度、浸出时间、液固质量比、浸出温度等参数对钛浸出行为的影响。结果表明,碱焙烧... 详细信息

为了提高钛精矿中钛的浸出率,研究了碱焙烧改性钛精矿物料在超声条件下钛的浸出行为及浸出动力学,探讨了碱焙烧对钛精矿性质的改变以及超声功率、硫酸浓度、浸出时间、液固质量比、浸出温度等参数对钛浸出行为的影响。结果表明,碱焙烧可以将钛精矿中的钛转化为更易于浸出的NaFeTiO_(4),在超声功率600 W、硫酸浓度80%、浸出时间120 min、液固比6∶1(g∶g)、浸出温度85℃条件下,钛浸出率达到98.6%。动力学分析发现,钛的浸出过程符合未反应收缩核模型,受内扩散控制,浸出反应的表观活化能Ea为8.819 kJ/mol。超声条件下钛的浸出行为及浸出动力学的研究为钛精矿强化浸出提供了新途径。

关键词：钛精矿超声强化浸出动力学

高压隔膜泵单向阀流场与阀芯运动的动态耦合特性分析

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振动与冲击 2025年第3期44卷 115-123页

作者：粟立静马军曾尧熊新丁文浩昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650500 昆明理工大学云南省智能控制与应用重点实验室昆明650500

为揭示高压隔膜泵单向阀开合过程中流场与阀芯运动耦合机理,基于6DOF模型和动网格算法,构建单向阀流场与阀芯运动的耦合仿真模型。通过数值模拟,对单向阀的流场速度、压力分布及脉动特性进行分析,获得流场域随时间演变的速度和压力云图... 详细信息

为揭示高压隔膜泵单向阀开合过程中流场与阀芯运动耦合机理,基于6DOF模型和动网格算法,构建单向阀流场与阀芯运动的耦合仿真模型。通过数值模拟,对单向阀的流场速度、压力分布及脉动特性进行分析,获得流场域随时间演变的速度和压力云图、全开度下的流场分布以及压力脉动时频域信息,并探讨弹簧参数及流体性质对阀芯运动的影响规律。结果表明:在单向阀一个开合周期内,位于阀隙流场处的流体流速激增,高速流体与腔内低速流体相接触形成剪切流动,在阀芯的周围流场形成大尺度漩涡特征;阀芯两侧流场存在较大压差,入口侧形成高压区,阀隙流场处呈现大幅度压力梯度变化且振幅波动显著,压力脉冲峰值频率集中在低频段内;随着弹簧刚度及预紧力增大,阀芯升程高度减小,回座撞击作用加剧,且预紧力对阀芯振荡影响较为显著;随着入口流量增大,阀芯升程高度增大,上升及回座速度增大,振荡幅度增大。

关键词：单向阀动网格流速分布压力脉动阀芯运动

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超声在湿法冶金过程强化中的应用进展与展望

有色金属(冶炼部分) 2025年第2期 17-34页

作者：林国钟震夏洪应胡途王仕兴李世伟张利波昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093 昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室昆明650093 昆明理工大学非常规冶金教育部重点实验室昆明650093

传统湿法冶金技术存在反应速度慢、处理效率低、能耗高以及环境污染等局限性。为了克服这些限制,超声技术作为一种新兴的湿法冶金强化手段,因其高效、环保的特性展现出巨大的应用潜力。综述了超声技术在湿法冶金中的应用,包括其基本原... 详细信息

传统湿法冶金技术存在反应速度慢、处理效率低、能耗高以及环境污染等局限性。为了克服这些限制,超声技术作为一种新兴的湿法冶金强化手段,因其高效、环保的特性展现出巨大的应用潜力。综述了超声技术在湿法冶金中的应用,包括其基本原理、作用机制,以及在浮选、矿物粉碎、浸出、萃取、金属电沉积、吸附/脱附过程和纳米材料合成等多个环节中的积极作用。超声技术通过增强化学反应过程,加速浸出,提升金属提取效率,同时减少化学试剂的使用,降低环境污染。此外,超声技术还在提高产品纯度、改善晶体生长和沉积物形态等方面具有积极作用。随着技术的发展,超声技术有望在推动湿法冶金行业向更绿色、环保的方向发展中发挥更加重要的作用。

关键词：超声波湿法冶金过程强化应用进展

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碱焙烧改性钛精矿物料的超声强化浸出工艺

中国有色金属学报 2025年

作者：丁杰刘秉国安云飞陈旺昆明理工大学冶金与能源工程学院非常规冶金教育部重点实验室复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室

为了提高钛精矿中钛的浸出率，开展了碱焙烧改性钛精矿物料在超声条件下钛的浸出行为及浸出动力学的研究，探讨了碱焙烧对钛精矿性质的改变以及超声功率、硫酸浓度、浸出时间、液固质量比、浸出温度等参数对钛浸出行为的影响。结果表明... 详细信息

为了提高钛精矿中钛的浸出率，开展了碱焙烧改性钛精矿物料在超声条件下钛的浸出行为及浸出动力学的研究，探讨了碱焙烧对钛精矿性质的改变以及超声功率、硫酸浓度、浸出时间、液固质量比、浸出温度等参数对钛浸出行为的影响。结果表明，碱焙烧可以将钛精矿中的钛转化为更易于浸出的NaFeTiO4，在超声功率600 W、硫酸浓度80%、浸出时间120 min、液固质量比6：1、浸出温度85 ℃条件下，钛浸出率达到98.6%。动力学分析发现，钛的浸出过程符合未反应收缩核模型，受内扩散控制，浸出反应的表观活化能Ea为8.819 kJ/mol，反应速率常数K与温度的关系为K=0.05e8.819/RT。通过对超声条件下钛的浸出行为及浸出动力学的研究，为钛精矿强化浸出提供了新途径。

关键词：钛精矿超声强化浸出动力学

超启发蚁群优化算法求解带柔性时间窗的绿色两级多周期车辆路径问题

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控制与决策 2025年第3期40卷 745-754页

作者：郭宁钱斌申秋义那靖胡蓉耿言昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明理工大学云南省高校工业智能与系统重点实验室昆明理工大学机电工程学院

针对带柔性时间窗的绿色两级多周期车辆路径问题(G2E-MPVRPFTW),建立同时以最小化碳排放量和最大化客户满意度为目标的数学模型,提出一种结合K-means带时间窗聚类(KCTW)的超启发蚁群优化算法(HHACOA)进行求解.首先,根据G2E-MPVRPFTW大... 详细信息

针对带柔性时间窗的绿色两级多周期车辆路径问题(G2E-MPVRPFTW),建立同时以最小化碳排放量和最大化客户满意度为目标的数学模型,提出一种结合K-means带时间窗聚类(KCTW)的超启发蚁群优化算法(HHACOA)进行求解.首先,根据G2E-MPVRPFTW大规模、多约束、强耦合的复杂特性,采用KCTW将该问题分解为多个子问题,以降低问题的求解复杂度;其次,使用HHACOA求解分解后的各子问题,并将这些子问题的解合并获得原问题G2E-MPVRPFTW的解. HHACOA在高层策略域生成9种邻域操作的不同排列,采用蚁群优化算法(ACOA)对优质排列信息进行学习,并基于重构的转移概率矩阵生成新的排列,以有效引导搜索到达优质解集中的区域; HHACOA在低层问题域利用启发式规则和随机方法生成初始种群,并将高层产生的每个排列作为一种算法,作用于种群中的每个个体,以实现在解空间更多不同区域进行搜索.

关键词：两级车辆路径问题多周期绿色柔性时间窗多目标优化超启发蚁群优化算法

两阶段智能优化算法求解紧凑型带钢生产热轧调度问题

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计算机集成制造系统 2025年第1期31卷 102-116页

作者：梁望钱斌胡蓉张梓琪张长胜昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500 昆明理工大学云南省高校工业智能与系统重点实验室云南昆明650500

针对实际生产中广泛存在的紧凑型带钢生产热轧调度问题(HRSP_CSP),提出一种两阶段智能优化算法(TIOA)进行求解。为合理控制成本并确保效益,采用主次目标进行优化。主目标为如何加入最少的无委托带钢(即订单外生产的带钢)来构成最小轧制... 详细信息

针对实际生产中广泛存在的紧凑型带钢生产热轧调度问题(HRSP_CSP),提出一种两阶段智能优化算法(TIOA)进行求解。为合理控制成本并确保效益,采用主次目标进行优化。主目标为如何加入最少的无委托带钢(即订单外生产的带钢)来构成最小轧制批次;次目标为如何在主目标确定的轧制批次中,确定各批次内的带钢集合和轧制顺序,以实现轧制平均平滑率(即各批次带钢轧制平滑率的平均值)最小。基于HRSP_CSP的特点,TIOA设计为两阶段优化算法。在TIOA的前一阶段,分析问题特征,提出启发式算法获取问题的最优解(即最小轧制批次)。在TIOA的后一阶段,分析问题性质,提出改进人工蜂群(IABC)算法在较短时间内获取问题的优质解。IABC算法采用基于集合的编码方式,并设计问题解的最优解码策略来提升解的质量,同时设计结合无效邻域判断策略的两类Swap邻域操作以增强局部搜索效率。通过仿真实验和算法对比,验证了TIOA的有效性。

关键词：启发式算法热轧调度人工蜂群紧凑型带钢生产

微纳尺度池沸腾表面润湿性的气泡成核及强化传热机制

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化工进展 2025年第2期44卷 743-751页

作者：白依冉翟玉玲戴晶慧李舟航昆明理工大学省部共建复杂有色金属重点实验室云南昆明650093

为了研究加热表面润湿性对传热的影响,以纳米铜基板上液氩的池沸腾过程为研究对象,从微观角度探究疏水/亲水性表面的气泡成核过程,进而揭示微纳尺度下池沸腾强化传热机制。使用大规模原子/分子并行模拟器LAMMPS构建Cu-Ar池沸腾模型,通... 详细信息

为了研究加热表面润湿性对传热的影响,以纳米铜基板上液氩的池沸腾过程为研究对象,从微观角度探究疏水/亲水性表面的气泡成核过程,进而揭示微纳尺度下池沸腾强化传热机制。使用大规模原子/分子并行模拟器LAMMPS构建Cu-Ar池沸腾模型,通过改变界面能量系数α调节表面润湿性程度。在加热温度160K下,研究了α(疏水性α=0.2、0.4、0.5,中性α=1.0以及亲水性α=1.5和2.0)对气泡生长、合并及破裂过程的影响规律。通过气泡核体积、液氩吸收的热流密度以及界面热阻从微观角度分析了铜基板表面液氩池沸腾中的传热机制。结果表明:当α=0.2(超疏水性)时,加热表面向液体的传热量小,界面热阻较大,无气泡生成;当α从0.4增大到2.0时,气泡成核和液膜脱离基板时间分别从7ns缩短到4ns、从8.5ns提前至7ns;在沸腾起始时刻,当α从0.4增大到2.0时,气泡核体积从291.1nm^(3)增大到373.4nm^(3),热流密度从130k W/cm^(2)增大到161.3k W/cm^(2),分别提高了22.1%和19.4%。说明亲水表面比疏水表面具有更强的液固相互作用,在沸腾过程中液氩持续吸收热能,促进了气泡的生长和合并,使气泡成核体积增大。同时,亲水性表面的液膜在气膜形成前吸收了更多的热能,界面热阻更低。总之,亲水性表面提供了更有利的沸腾条件,缩短液-气相的转变时间,加速了气泡成核以及气膜的形成,提高了气泡成核及沸腾传热的效率。

关键词：气泡成核表面润湿性沸腾过程强化传热分子动力学

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基于PAC生长机制下的蒽转化苯并芘机理研究

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内燃机学报 2025年第1期43卷 79-87页

作者：张韦马珍珠陈朝辉李泽宏宁硕毕克刚昆明理工大学云南省内燃机重点实验室昆明650500 昆明市节能监察支队昆明650506

基于密度泛函理论(DFT)和过渡态理论(TST),利用苯基加成环化(PAC)机制,对内燃机缸内的苯并芘生成历程进行探索.结果表明:蒽自由边和锯齿边与苯基的入口反应均表现出无能垒、高放热和速率快的特点.分析各路径限速步速率可知,蒽自由边C1... 详细信息

基于密度泛函理论(DFT)和过渡态理论(TST),利用苯基加成环化(PAC)机制,对内燃机缸内的苯并芘生成历程进行探索.结果表明:蒽自由边和锯齿边与苯基的入口反应均表现出无能垒、高放热和速率快的特点.分析各路径限速步速率可知,蒽自由边C1位点比锯齿边C2位更易生成苯并芘,最优反应路径限速步能垒仅为176.2 kJ/mol,反应速率为3.7×10^(9) s^(-1).锯齿边C2位的两条主路径限速步为五元环转化成六元环的异构化反应,能垒分别高达417.2 kJ/mol和421.7 kJ/mol,反应速率分别为8.7×10^(4) s^(-1)和5.8×10^(4) s^(-1).此外,芳香环上H迁移反应的难度高于脂肪链上H迁移.该研究提供了苯并芘的PAC生成机理,这为构建苯并芘的化学动力学模型提供理论依据,对预测内燃机缸内的苯并芘生成具有重要意义.

关键词：多环芳烃苯基加成环化蒽苯并芘密度泛函理论过渡态理论