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基于离散元法的水泥稳定碎石微裂细观机理研究

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土木与环境工程学报（中英文） 2025年第1期47卷 196-204页

作者：刘子龙马士宾贺苗梁栋牛宗岳河北工业大学土木与交通学院天津300401

为探究水泥稳定碎石微裂细观演化机理,构建了细观非均质水泥稳定碎石数值模型,结合室内无侧限抗压强度试验和单轴压缩数值试验反演出模型细观参数,引入微裂隙网络研究不同裂隙参数对微裂程度的影响,分析不同裂隙数目下系统能量演化规律... 详细信息

为探究水泥稳定碎石微裂细观演化机理,构建了细观非均质水泥稳定碎石数值模型,结合室内无侧限抗压强度试验和单轴压缩数值试验反演出模型细观参数,引入微裂隙网络研究不同裂隙参数对微裂程度的影响,分析不同裂隙数目下系统能量演化规律。结果表明:数值模拟与室内试验结果基本吻合,构建的水泥稳定碎石离散元模型可较为准确地表征材料细观破坏特征;微裂损伤是二次振动加载后裂隙宽度增大和裂隙数目增多共同作用的结果,裂隙密度对水泥稳定碎石微裂程度起决定性作用;裂隙密度增加,材料储存弹性应变能的能力减弱,峰值点水泥稳定碎石材料的输入总能量降低。验证了早期微裂对于降低收缩应力的积极作用,揭示了水泥稳定碎石材料微裂力学特征和细观机理。

关键词：水泥稳定碎石无侧限抗压强度离散元法微裂技术细观机理

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钢纤维增强碱矿渣再生骨料混凝土的力学性能

土木与环境工程学报（中英文） 2025年第1期47卷 188-195页

作者：陈庞王政轩张健新王辉史朝悦河北工业大学土木与交通学院天津300401

碱矿渣再生混凝土是以碱激发胶凝材料替代水泥、再生骨料取代天然石子制备而成的新型混凝土,能有效降低波特兰水泥用量,提高废弃混凝土利用率,但尚未见对其力学性能的相关研究。为研究碱矿渣再生混凝土的基本力学性能,以钢纤维取代率和... 详细信息

碱矿渣再生混凝土是以碱激发胶凝材料替代水泥、再生骨料取代天然石子制备而成的新型混凝土,能有效降低波特兰水泥用量,提高废弃混凝土利用率,但尚未见对其力学性能的相关研究。为研究碱矿渣再生混凝土的基本力学性能,以钢纤维取代率和再生骨料取代率为主要试验参数,进行抗压试验、劈裂抗拉试验和抗折试验。研究结果表明:随着再生粗骨料取代率的增加,碱矿渣再生混凝土的抗压强度f_(cu)、劈裂抗拉强度f_(t)和抗折强度f_(w)均降低,再生粗骨料取代率为100%时的降低幅度分别为30%、10%、15%;碱矿渣再生混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度随钢纤维体积取代率增加先提高后降低,钢纤维体积取代率为0.6%时,抗压强度和抗折强度达到最大值;碱矿渣再生混凝土抗折强度随钢纤维体积取代率增加而增加。

关键词：再生骨料混凝土抗压强度抗拉强度抗折强度钢纤维体积取代率

聚脲涂层材料对农用拖拉机力学性能的影响规律

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农机化研究 2025年第2期47卷 210-215页

作者：张国玲程佳李庆奎王涛徐鹏跃沧州职业技术学院河北沧州061000 郑州大学郑州450000 河北工业大学天津300400

农用拖拉机在田间作业中经常受到严重的腐蚀影响,而聚脲涂层被广泛应用于农业机械的防腐保护中。为此,以农用拖拉机为研究对象,选取聚脲涂层厚度、纳米增强剂含量和抗腐蚀剂含量为影响因素,以抗拉强度和断面收缩率为评价指标开展三因素... 详细信息

农用拖拉机在田间作业中经常受到严重的腐蚀影响,而聚脲涂层被广泛应用于农业机械的防腐保护中。为此,以农用拖拉机为研究对象,选取聚脲涂层厚度、纳米增强剂含量和抗腐蚀剂含量为影响因素,以抗拉强度和断面收缩率为评价指标开展三因素五水平正交试验,运用Design-Expert对数据完成方差分析和显著性检验,得到回归方程和响应曲面图,并通过分析各因素之间的交互作用及变化规律,明确聚脲涂层对农用拖拉机力学性能的影响机理,进一步探明最佳聚脲涂层参数组合。研究结果表明:当聚脲涂层厚度为0.4 mm、纳米增强剂含量为1.5%、抗腐蚀剂含量为15%时,聚脲涂层对农用拖拉机力学性能最好,满足生产要求。

关键词：农用拖拉机力学性能聚脲涂层应面分析

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Bain对应和K-S模型的数学描述

金属学报 2002年第5期38卷 474-478页

作者：王宝奇谷南驹郭素珍马晓莉河北工业大学金属材料研究所天津300132

利用Bain点阵对应时K-S模型的晶格改建过程进行了严密的数学描述,对于不同的马氏体正方度,提出了计算第一切变、第二切变及晶格调整的计算依据,并给出了普遍的计算公式,以Fe-1.4C和纯铁为例,计算了马氏体相变的点阵畸变,进一步分析表明,... 详细信息

利用Bain点阵对应时K-S模型的晶格改建过程进行了严密的数学描述,对于不同的马氏体正方度,提出了计算第一切变、第二切变及晶格调整的计算依据,并给出了普遍的计算公式,以Fe-1.4C和纯铁为例,计算了马氏体相变的点阵畸变,进一步分析表明,K-S模型实质是Bain模型的旋转,计算的结果与实测的取向关系相符合。

关键词： K-S模型数学描述马氏体相变点阵畸变 Bain模型

金属卤素钙钛矿CsPbBr3的电声耦合输运特性研究

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原子与分子物理学报 2025年第2期42卷 169-174页

作者：杨帆周贤中广东工业大学集成电路学院广州510006

金属卤素钙钛矿CsPbBr_(3)在发光方面(Light emitter)的优良表现吸引了许多人把它作为下一代发光、显示与量子信息的可选材料,但其关键的漂移迁移率会受到声子限制.本文将以第一性原理计算得到CsPbBr_(3)的包括极性光学声子(Polar optic... 详细信息

金属卤素钙钛矿CsPbBr_(3)在发光方面(Light emitter)的优良表现吸引了许多人把它作为下一代发光、显示与量子信息的可选材料,但其关键的漂移迁移率会受到声子限制.本文将以第一性原理计算得到CsPbBr_(3)的包括极性光学声子(Polar optical phonon)在内的电声耦合特性,然后使用线性玻尔兹曼方程给出在电场下的解,从而得出漂移迁移率.在论文详述中会给出CsPbBr_(3)的各向异性载流子输运特性的研究,为金属卤素钙钛矿的应用提供一些必要信息.

关键词：第一性原理计算电子-声子耦合漂移迁移率

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材料增强用碳化硼颗粒表面改性涂层的研究

中国机械工程 2002年第3期13卷 239-241页

作者：李国禄姜信昌曹晓明温鸣河北工业大学材料学院材料成形与控制工程系天津市300130 河北工业大学材料学院金属材料研究所

介绍用一种蒸镀的方法在碳化硼颗粒 (B4 Cp)表面涂覆一层含钛金属的涂层 ,使得金属基复合材料的 B4 Cp- Me体系中的界面结合强度得到改善。通过 X射线衍射、差热分析和热重分析等分析了涂层的结构变化。用粉末冶金法制备了 B4 C颗粒增强... 详细信息

介绍用一种蒸镀的方法在碳化硼颗粒 (B4 Cp)表面涂覆一层含钛金属的涂层 ,使得金属基复合材料的 B4 Cp- Me体系中的界面结合强度得到改善。通过 X射线衍射、差热分析和热重分析等分析了涂层的结构变化。用粉末冶金法制备了 B4 C颗粒增强 Cu、Al基复合材料 ,通过磨损实验评价了界面结合强度。试验结果表明 ,经涂覆后 B4 Cp表面的结构组成由内向外依次为B4 C、Ti B2 、Ti N。差热分析也证实了涂覆后的 B4 Cp 表面产生新的物相 ,热重分析表明经涂覆后的 B4 Cp 的热稳定性较未涂覆的高。磨损实验表明 ,使用经过涂覆的颗粒所制备的复合材料具有更高的耐磨性。

关键词：碳化硼超微细颗粒涂层金属基复合材料磨损表面改性

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半导体硅熔体的有效(磁)黏度

物理学报 2008年第6期57卷 3875-3879页

作者：张雯刘彩池王海云徐岳生石义情河北工业大学信息功能材料研究所天津300130

用钕铁硼(NdFeB)永磁材料构建"魔环"结构的永磁体,向直拉硅生长的熔体所在空间引入磁场,采用回转振荡法测量不同磁场强度下硅熔体的有效黏度(磁黏度).在温度一定时,测得的磁黏度随着磁场强度的增加而增加,二者呈抛物线关系.熔硅温度升高... 详细信息

用钕铁硼(NdFeB)永磁材料构建"魔环"结构的永磁体,向直拉硅生长的熔体所在空间引入磁场,采用回转振荡法测量不同磁场强度下硅熔体的有效黏度(磁黏度).在温度一定时,测得的磁黏度随着磁场强度的增加而增加,二者呈抛物线关系.熔硅温度升高,磁场影响加剧.1490—1610℃温度区间内,磁黏度有异常变化.当引入磁场强度为0·068T时,熔硅有效黏度比原黏度增加2—3个数量级,证明引入磁场是硅单晶大直径生长时,抑制熔硅热对流的有效手段.

关键词：硅熔体有效(磁)黏度魔环永磁体回转振荡法

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水垢晶体的形成及变化规律研究

人工晶体学报 2009年第3期38卷 602-607页

作者：汤庆国王丽娟梁金生丁燕高明霞李养贤河北工业大学能源与环保材料研究所天津300130 河北工业大学材料学院天津300130

加热含有0.001 mol/L的CaCl2和NaHCO3的水样,在保持蒸发与补水速度相同的条件下,利用扫描电子显微镜（SEM）研究碳钢挂片表面沉积水垢颗粒的生长过程,聚集形态和晶体结构的变化。结果表明：挂片表面首先析出无规则聚集的球状和片状颗粒;... 详细信息

加热含有0.001 mol/L的CaCl2和NaHCO3的水样,在保持蒸发与补水速度相同的条件下,利用扫描电子显微镜（SEM）研究碳钢挂片表面沉积水垢颗粒的生长过程,聚集形态和晶体结构的变化。结果表明：挂片表面首先析出无规则聚集的球状和片状颗粒;15 min后微小的球状或片状颗粒出现定向排列的趋势,形成表面十分粗糙的针棒状堆积体,其轴向生长速度达1.0-1.5μm/min;随着蒸发时间的延长,在加热2 h时,针棒状堆积体由根部开始晶化,逐步形成棱角分明的六棱柱状晶体。晶体表面也会吸附新生球形颗粒不断的沉积,同时在挂片的表面还会形成许多直径约为2μm,厚度约0.1μm的六边形片状球霰石颗粒,片层颗粒无规则的相互支撑和聚集,部分颗粒以直立方式生长。6 h后已形成的六棱柱状晶体颗粒的顶部形态开始发生变异,形成顶端带有数十根针状分枝的孪生晶体。而部分球霰石颗粒的聚集体在加热3 h后逐步向斜六面体方解石转变。

关键词：碳酸钙晶体生长球霰石文石方解石

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快速热处理对铸造多晶硅性能的影响

材料热处理学报 2008年第5期29卷 5-8页

作者：陈玉武郝秋艳刘彩池赵建国王立建吴丹河北工业大学信息功能材料研究所

采用微波光电导衰减法(μ-PCD)、扫描电镜等测试技术,研究了快速热处理(RTP)对铸造多晶硅片表面缺陷形貌以及少子寿命特性的影响。结果表明:铸造多晶硅片经低中温(750、850和950℃)RTP时,硅片的少子寿命明显降低,其中在950℃、保温30s... 详细信息

采用微波光电导衰减法(μ-PCD)、扫描电镜等测试技术,研究了快速热处理(RTP)对铸造多晶硅片表面缺陷形貌以及少子寿命特性的影响。结果表明:铸造多晶硅片经低中温(750、850和950℃)RTP时,硅片的少子寿命明显降低,其中在950℃、保温30s时硅片的少子寿命下降幅度最大;当硅片经高温1050℃RTP时,硅片的少子寿命急剧增大,最大幅度达到初始寿命值的4.3倍。另一方面,保温时间对硅片少子寿命也有很大影响,一定RTP温度下,随着保温时间的增加,硅片的少子寿命逐渐增大。

关键词：铸造多晶硅少子寿命快速热处理(RTP) 缺陷