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基于X射线显微镜的钢中夹杂物三维结构分析

冶金分析 2024年

作者：刘强李想程慧静高茗刘威杨树峰北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室北京科技大学冶金与生态工程学院

基于X射线显微镜开发了钢中夹杂物的三维形貌和三维结构特征参数的分析表征方法。以3种不同类型的钢为研究对象,详细分析了包括体积分数、等效直径、形状因子、粒径体积分布、球度、取向等夹杂物三维结构特征参数和三维空间分布。结果表... 详细信息

基于X射线显微镜开发了钢中夹杂物的三维形貌和三维结构特征参数的分析表征方法。以3种不同类型的钢为研究对象,详细分析了包括体积分数、等效直径、形状因子、粒径体积分布、球度、取向等夹杂物三维结构特征参数和三维空间分布。结果表明,X射线显微镜可准确表征钢中尺寸为1～500μm的夹杂物,并根据图像特征衬度区分高密度相、非金属夹杂物和显微疏松。在不锈钢的变形量达到50%时,塑性夹杂物的三维形貌由球形向扁平状演变,形状因子由0.67减小到0.57,空间取向角由63.48°增加到77.40°。Te改性处理的钢中,Te元素包裹在MnS外部形成复合型夹杂,提高钢的抗腐蚀能力。在含硫钢中依据MnS夹杂物的三维结构特征参数划分出三维晶界,解释了晶界夹杂物的析出过程与凝固选分结晶的关系。据此建立了在实验室中替代同步辐射设备的钢中夹杂物三维表征的新方法,籍以促进钢中夹杂物形态与改性演化特征等研究,为夹杂物的控制提供更加准确可靠的分析检测手段。

关键词：钢夹杂物 X射线显微镜三维表征空间分布

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基于布儒斯特定律的宝石折射率的测量

物理实验 2024年第2期44卷 10-13页

作者：董锡杰李钰李恺刘宇鹏刘焱武汉科技大学应用物理系湖北省级物理实验示范中心湖北武汉430065 湖北省冶金工业过程系统科学重点实验室(武汉科技大学) 湖北武汉430065

折射率是天然或人造宝石均具备的特征参量,对于宝石种类和纯度的鉴定具有重要意义.本文基于大学物理实验教学中的布儒斯特定律,设计了无损测量宝石折射率的方案,并搭建了完整的测量和导向装置,实现了对待测样品折射率参量的高精度自动采... 详细信息

折射率是天然或人造宝石均具备的特征参量,对于宝石种类和纯度的鉴定具有重要意义.本文基于大学物理实验教学中的布儒斯特定律,设计了无损测量宝石折射率的方案,并搭建了完整的测量和导向装置,实现了对待测样品折射率参量的高精度自动采集.测量结果表明:利用该装置测定和田玉、钻石样品的折射率值与理论值吻合较好.

关键词：折射率布儒斯特定律无损测量

秦岭生态地质环境系统本底特征及研究体系初步构想

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地球科学 2024年第6期49卷 2103-2119页

作者：申艳军陈兴彭建兵穆青翼宁奕冰段丰浩师百垒长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 西安科技大学地质与环境学院陕西西安710054 黄土科学全国重点实验室(筹) 陕西西安710054

生态文明建设已成为关系人民福祉和民族未来的重大战略任务.秦岭作为中国地理分界带、气候分区带和生态屏障带,也是黄河、长江的重要水源涵养地,其生态屏障功能对维系整个中国生态安全至关重要,在我国生态地质格局中占据重要地位.但目前... 详细信息

生态文明建设已成为关系人民福祉和民族未来的重大战略任务.秦岭作为中国地理分界带、气候分区带和生态屏障带,也是黄河、长江的重要水源涵养地,其生态屏障功能对维系整个中国生态安全至关重要,在我国生态地质格局中占据重要地位.但目前,在气候变化和人类活动的影响下,秦岭面临着地质环境多变、生态环境脆弱、地质灾害频发、人地系统不协调等一系列问题,导致秦岭中央生态屏障功能严重受限.生态地质环境作为生态系统载体,是开展秦岭生态保护与可持续发展研究的基础.本文尝试梳理秦岭生态地质环境系统要素组成及本底特征,掌握秦岭生态地质环境系统要素互馈与协同演进关系,明确秦岭生态损害-土水灾害-地质灾害递进演化过程,进而构建秦岭生态地质环境系统研究体系;同时,初步梳理了该领域亟待攻克五大关键科学问题.研究表明:(1)秦岭生态地质环境本底特征要素包括山体、岩体、土体、水体与林体,“五体”整体表现为:山脉西高东低、北陡南缓;构造复杂,岩性多样;土壤西贫瘠,东肥沃;北属黄河水系,南属长江水系,水系西疏东密;植被覆盖率高,植被类型差异东西较南北更为显著.(2)秦岭人地互馈强烈、工程建设活动频繁,导致局地生态损害严重,水土灾害及地质灾害频发.(3)秦岭生态地质环境系统由地质环境子系统、生态环境子系统和灾害环境子系统所组成,三大子系统间相互耦合、相互作用,互馈关系显著.(4)秦岭地质环境-生态环境-灾害环境三大子系统内要素组成多元、要素互馈显著,围绕各子系统要素间的互馈、协同、递进关系研究,剖析人类活动及外界环境对系统干扰劣化影响,构成了秦岭生态地质环境系统研究体系主体内容.(5)秦岭生态地质环境应把握生态绿色发展理念,聚焦生态地质安全和灾害环境系统问题,围绕秦岭林体-土体-岩体-山体-水体协同演化与动态调控机制,通过跨学科、多角度、全方位融合突破相关科学问题.研究以期为秦岭生态地质环境圈层互馈效应、协同演化机制及生态调控技术发展研究提供借鉴.

关键词：秦岭生态地质环境系统本底特征体系构想关键科学问题工程地质

基于家属-社区-专业团队的协同护理模式对老年人口腔健康相关生命质量的影响

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中国实用护理杂志 2024年第23期40卷 1768-1774页

作者：马静郭三兰左慧邵娇娇戴秋婷华中科技大学同济医学院附属同济医院口腔医学中心武汉430030 华中科技大学同济医学院护理学院武汉430030 三峡大学附属仁和医院心血管内科宜昌443000

目的:探讨基于家属-社区-专业团队的协同护理模式对老年人口腔健康相关生命质量的影响,为老年人口腔健康管理提供参考依据。方法:采用自身前后对照研究方法,便利抽样法选取2023年5月1日至6月30日在宜昌市玉阳社区卫生服务中心参加健康... 详细信息

目的:探讨基于家属-社区-专业团队的协同护理模式对老年人口腔健康相关生命质量的影响,为老年人口腔健康管理提供参考依据。方法:采用自身前后对照研究方法,便利抽样法选取2023年5月1日至6月30日在宜昌市玉阳社区卫生服务中心参加健康体检的110名老年人为研究对象。通过文献回顾、德尔菲专家函询和预试验构建口腔健康干预方案并实施,共干预6个月,比较研究对象干预前后口腔健康自我效能水平、口腔健康相关生命质量的差异。结果:最终108名研究对象完成干预,其中男49名,女59名,60~69岁58名,70~79岁45名,≥80岁5名;干预后老年人口腔健康自我效能总分为(59.19±3.43)分,高于干预前的(55.05±5.10)分,差异有统计学意义(t=-7.69,P<0.05);干预后口腔健康相关生命质量总分为(46.11±5.14)分,高于干预前的(41.39±4.06)分,差异有统计学意义(t=-7.02,P<0.05)。结论:基于家属—社区—专业团队的协同护理模式能提高老年人口腔健康自我效能水平,改善口腔健康相关生命质量,为管理老年人口腔健康提供了参考依据。

关键词：老年人社区协同护理模式口腔健康相关生命质量自我效能

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中红外光谱双重校验异常样本检测方法研究

光谱学与光谱分析 2024年第6期44卷 1546-1552页

作者：张朱珊莹张若静顾瀚文谢勤岚张献文撒继铭刘繄中南民族大学生物医学工程学院湖北武汉430074 认知科学国家民委重点实验室湖北武汉430074 医学信息分析及肿瘤诊疗湖北省重点实验室湖北武汉430074 临沂格莱普园林机械有限公司山东临沂276700 武汉理工大学信息工程学院湖北武汉430070 武汉理工大学机电工程学院湖北武汉430070

中红外吸收光谱法目前最有前途的无创血糖检测技术之一。中红外吸收光谱的血糖浓度检测结果准确性与光谱信号的可靠性密切相关。采集中红外光谱信号的过程易受环境或人为等因素的影响而产生包含大量干扰信息的异常光谱。异常样本存在会... 详细信息

中红外吸收光谱法目前最有前途的无创血糖检测技术之一。中红外吸收光谱的血糖浓度检测结果准确性与光谱信号的可靠性密切相关。采集中红外光谱信号的过程易受环境或人为等因素的影响而产生包含大量干扰信息的异常光谱。异常样本存在会降低预测模型的有效性和可靠性,故异常样本的检测和剔除至关重要。本研究提出双重校验异常样本检测法能够将异常样本准确筛选出来并剔除。本算法分为两个阶段,首先利用蒙特卡洛交叉验证异常样本检测,初步筛选异常样本,提高光谱样本集的稳定性;其次以马氏距离平方近似服从卡方分布为理论基础,自适应确定最优阈值,对剩余数据集进行异常样本再识别。以64份包含葡萄糖、白蛋白、尿素、乳酸、果糖、胆固醇在内的葡萄糖混合仿体溶液样本为研究对象。双重校验法首先利用预测误差平方和对异常样本敏感的特性对光谱数据集中的异常样本进行初步判定,共检测出3个异常样本,从光谱数据集中剔除检测出的异常样本后建立PLS校正模型,该模型的相关系数为0.91,RMSECV为60.17 mg·dL^(-1)。其次,双重校验法以马氏距离平方近似服从卡方分布为理论基础,实现异常样本自适应识别。共检测出了12个异常样本,剔除全部异常样本后构建的PLS模型性能得到了提升,相关系数达到0.99,RMSECV达到57.77 mg·dL^(-1)。通过与无异常样本剔除、PCA-MD法、蒙特卡洛法相比较双重校验法结果最优,证明了本算法在异常样本检测上的优越性。与未剔除异常样本时的PLS模型相比,相关系数从0.86上升到了0.99,RMSECV从67.51 mg·dL^(-1)降低至57.77 mg·dL^(-1),分别提升了15.12%、14.42%。本研究针对异常样本检测方法中易受阈值影响而出现正常样本误检或异常样本漏检的问题给出了很好的解决策略,该方法能够准确检测并剔除异常样本,进而提高预测模型的精度和预测性能。为中红外光谱数据集异常样本的准确剔除提供了一种思路。

关键词：红外光谱异常样本双重校验自适应阈值

溶解性有机碳溶液灌溉和苜蓿间作消减黄土区苹果园深层土壤硝酸盐的研究

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土壤学报 2024年

作者：代洪伟丁艳宏高晓东李昌见任敏宋小林赵西宁西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室西北农林科技大学水利与建筑工程学院中国科学院水利部水土保持研究所西北农林科技大学园艺学院

近年来，黄土区苹果园由于氮肥使用不当，导致土壤中硝酸盐的大量累积，将严重威胁土壤生态安全。溶解性有机碳（Dissolved organic carbon,DOC）输入和深根系豆科作物间作是消减苹果园深层土壤硝酸盐的潜在可行途径，但其效果与影响因... 详细信息

近年来，黄土区苹果园由于氮肥使用不当，导致土壤中硝酸盐的大量累积，将严重威胁土壤生态安全。溶解性有机碳（Dissolved organic carbon,DOC）输入和深根系豆科作物间作是消减苹果园深层土壤硝酸盐的潜在可行途径，但其效果与影响因素研究目前较薄弱。为此，本研究在渭北黄土区苹果园中设置了灌溉DOC溶液（D）、苜蓿间作（M）、灌溉DOC溶液+苜蓿间作（D+M）、以及对照（CK）四个处理，测定0～600 cm土层硝酸盐、DOC、土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)、含水率及反硝化微生物丰度等指标。研究表明：D和D+M处理下，0～400 cm土壤剖面硝酸盐消减比例达到50%左右，但单一的M处理消减效果不明显；D处理消耗的DOC与硝酸盐之间的C、N质量消耗比例约为5:1,D+M处理的C、N质量消耗比例约为4.35:1;D和D+M处理均增加了0～600 cm土层nirS、nirK和nosZ反硝化基因拷贝数，并提高了DOC、SOC和反硝化微生物对硝酸盐消减的贡献率。总体而言，D+M处理消减硝酸盐效果最好，可作为黄土区果园深层土壤硝酸盐治理的可行措施。

关键词：黄土高原溶解性有机碳硝态氮反硝化功能基因苜蓿

基于自发参量下转换的高效位置-动量纠缠制备

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中国激光 2024年

作者：王锴毛天宇陈融时韩飞赵楠翔张鑫源马庆力徐世龙胡以华国防科技大学电子对抗学院脉冲功率激光技术国家重点实验室国防科技大学电子对抗学院电子制约技术安徽省重点实验室

两粒子的位置-动量纠缠对量子物理基础研究及量子信息处理有着特殊的重要性。传统的位置-动量纠缠制备技术主要基于非线性晶体和原子系统。但是，与非线性晶体相比，原子系统的装置更加复杂，调节难度更大。而利用偏硼酸钡（BBO）晶体... 详细信息

两粒子的位置-动量纠缠对量子物理基础研究及量子信息处理有着特殊的重要性。传统的位置-动量纠缠制备技术主要基于非线性晶体和原子系统。但是，与非线性晶体相比，原子系统的装置更加复杂，调节难度更大。而利用偏硼酸钡（BBO）晶体产生的纠缠光子的效率较低，且光路调节难度较大。在本研究中，我们首次使用鬼成像和鬼干涉技术在周期极化磷酸氧钛钾（PPKTP）晶体光路中实现了高效率的位置-动量（EPR）纠缠光子产生，并验证了纠缠特性。单个像素点的采样时间为10秒，实验装置设计也相对简便。本项研究的纠缠光子源可以为量子成像和超纠缠态制备提供帮助，同时还在量子信息处理和量子通讯协议等领域展示了广阔的应用潜力。

关键词：位置-动量纠缠自发参量下转换鬼成像鬼干涉

焊后热处理对热丝TIG焊接10Cr9Mo1VNb锅炉用钢组织性能的影响

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金属热处理 2024年第9期49卷 169-175页

作者：赖春明李琴周家林吴兴欢黄艳湖南化工职业技术学院机械工程学院湖南株洲412011 武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室湖北武汉430081 湖南化工设计院有限公司湖南长沙410007

对10Cr9Mo1VNb锅炉用钢进行了热丝TIG多层多道焊接试验,并对焊接接头进行不同温度(740~790℃)和不同时间(1~4 h)的焊后热处理,采用硬度、金相、室温拉伸以及夏比摆锤冲击、SEM等试验手段分析了焊后热处理对接头组织性能的影响。结果表明... 详细信息

对10Cr9Mo1VNb锅炉用钢进行了热丝TIG多层多道焊接试验,并对焊接接头进行不同温度(740~790℃)和不同时间(1~4 h)的焊后热处理,采用硬度、金相、室温拉伸以及夏比摆锤冲击、SEM等试验手段分析了焊后热处理对接头组织性能的影响。结果表明,焊后热处理可以把焊接过程中接头形成的马氏体转变为回火马氏体,从而使接头各个区域的组织性能的均匀性得到明显改善。在740℃下进行热处理,随着热处理时间增加,强度小幅度降低,塑性与韧性均得到进一步改善。而在790℃下进行热处理,强度、塑性和韧性会随着时间的增加而降低,这主要是因为接头中M_(23)C_(6)型碳化物发生了粗化。

关键词：焊后热处理热丝TIG焊 10Cr9Mo1VNb锅炉用钢显微组织力学性能

生物质重整煤气喷吹-氧气高炉的低碳潜力分析

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洁净煤技术 2024年第8期30卷 138-149页

作者：毛文超黄志辉张泽武李小姗熊卓张立麒华中科技大学、能源与动力工程学院、煤燃烧与低碳利用全国重点实验室湖北武汉430074

我国钢铁行业以高炉-转炉长流程为主,一次能源消耗主要为煤粉与焦炭,化石能源消耗大、碳排放高,其中70%的CO_(2)排放集中在高炉炼铁工序。双碳背景下,亟需研发低碳炼铁技术以降低高炉工艺的能源消耗和CO_(2)排放。提出一种生物质重整煤... 详细信息

我国钢铁行业以高炉-转炉长流程为主,一次能源消耗主要为煤粉与焦炭,化石能源消耗大、碳排放高,其中70%的CO_(2)排放集中在高炉炼铁工序。双碳背景下,亟需研发低碳炼铁技术以降低高炉工艺的能源消耗和CO_(2)排放。提出一种生物质重整煤气喷吹-氧气高炉(BRGI-OBF)工艺流程,该工艺通过优化气化炉工艺参数与生物质替代煤粉重整,产生的重整煤气满足高炉的富氢冶炼需求,并降低了化石能源的使用。结合高炉煤气富氧燃烧碳捕集,可实现末流烟气中CO_(2)富集,从而实现高炉低能耗与低碳(负碳)排放。为分析BRGI-OBF工艺的低碳潜力,首先运用Aspen Plus搭建了BRGI-OBF工艺模型,研究了气化炉输入热量与生物质种类对工艺性能的影响。基于计算得到的工艺参数,运用高炉炼铁工艺能耗计算方法,对比分析了传统高炉工艺与炉顶煤气循环-氧气高炉(TGR-OBF)工艺的能耗与碳流情况。结果表明,向气化炉提供适宜的热量可有效减少煤粉用量,同时增加循环煤气量,最多可减少煤粉用量124.2 kg/t(以生铁计);生物质种类对生物质用量与重整煤气的组分产生显著影响,采用杨木半焦进行重整时,杨木半焦用量为204 kg/t,重整煤气中H_(2)体积分数达29.91%,满足富氢冶炼需求。此外,BRGI-OBF工艺显著改善了能源结构,其化石能源占比约55%,与传统高炉相比,降低煤粉消耗17.6%、焦炭消耗29.3%。该工艺流程耦合富氧燃烧碳捕集技术后,末流中存在碳素372.6 kg/t,以易于压缩捕集的高浓度CO_(2)(>90%)形式存在。扣除由杨木半焦造成的碳素排放,总碳素排放为-109.9 kg/t,相当于生产每吨铁水可额外捕集CO_(2)403 kg,可实现生物质+CCS的负碳技术,为钢铁行业实现深度脱碳提供重要支持。

关键词：钢铁行业碳中和低碳技术生物质重整煤气喷吹-氧气高炉

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