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全生物质单组份膨胀型阻燃剂的制备与性能研究实验设计

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实验技术与管理 2024年第3期41卷 232-237页

作者：靳艳巧曹静胡礼波熊雷福州大学材料科学与工程学院福建福州350108

该文以生物质材料作为原料制备了单组分膨胀型阻燃剂,并将其加入聚乳酸中制备了复合材料。实验结果表明,该阻燃剂能够显著提高聚乳酸的阻燃性能和抗熔滴性能,且热稳定性良好。该实验涉及高分子材料配方设计、成型加工、性能测试、结构... 详细信息

该文以生物质材料作为原料制备了单组分膨胀型阻燃剂,并将其加入聚乳酸中制备了复合材料。实验结果表明,该阻燃剂能够显著提高聚乳酸的阻燃性能和抗熔滴性能,且热稳定性良好。该实验涉及高分子材料配方设计、成型加工、性能测试、结构表征等专业知识,可使学生掌握高分子材料阻燃机理,熟练使用相关仪器设备进行测试与分析,有利于他们提高综合运用知识的能力,并针对高分子材料与工程领域的复杂工程问题设计解决方案。

关键词：探索性实验生物质聚乳酸阻燃

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1,5-二氨基蒽醌(AAQ)复合材料用作锂离子电池新型正极材料的性能研究

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化学学报 2024年第6期82卷 589-595页

作者：王筑城刘磊朱梦媛孙悦赵晴丁玉寅陆继鑫王存国李奇贺爱华叶付臣青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室、山东省烯烃催化与聚合重点实验室青岛266042 中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所苏州215123 亿恩科天润新能源材料(山东)有限公司枣庄277800

有机共轭小分子材料1,5-二氨基蒽醌(AAQ)作为锂离子电池的一种有机正极材料,由于其制备简便、理论比容量较高和循环性能比较稳定等优点,成为新能源电池材料的研究重点.然而,由于其本征材料导电性较差并在电解液中存在溶解等现象,影响了... 详细信息

有机共轭小分子材料1,5-二氨基蒽醌(AAQ)作为锂离子电池的一种有机正极材料,由于其制备简便、理论比容量较高和循环性能比较稳定等优点,成为新能源电池材料的研究重点.然而,由于其本征材料导电性较差并在电解液中存在溶解等现象,影响了其电化学性能,从而限制了其进一步的应用.本工作采用超声法将AAQ分散在金属有机骨架多孔材料(MOFs)-氮掺杂多孔碳(ZIF-8C)内,再通过高温熔融法制备了多孔碳骨架复合材料AAQ@ZIF-8C;并通过溶液聚合法,制备出了聚丙烯酸(PAA)和聚苯胺(PAN)有机结合的共混物(PAA-PAN);最后通过球磨法将上述材料混合,制备出AAQ@ZIF-8C/PAA-PAN复合电极材料,并通过红外光谱、扫描电子显微镜、电化学循环伏安法及交流阻抗法等对复合电极材料分别进行了结构表征、形貌分析及电化学性能测试. PAA-PAN与AAQ@ZIF-8C结合后,形成了导电互穿网络结构,既提高了电极活性材料AAQ的导电性,同时又抑制了AAQ在电解液中的溶解性;另外,具有多孔的ZIF-8C骨架材料有利于电解质离子的快速扩散和迁移,提高了电池的可逆容量.用该复合电极材料组装的锂离子电池,在0.1C库伦倍率下充放电,可逆容量达203mAh·g^(-1),接近其理论比容量225mAh·g^(-1),经过200次循环后,可逆容量仍达195 mAh·g^(-1),库仑效率达95%.

关键词： 1,5-二氨基蒽醌 ZIF-8C 金属有机骨架材料导电粘合剂锂离子电池

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基于强化学习的空间机器人柔性捕获控制研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 150-157页

作者：艾海平鄂凯欣朱安陈力江西理工大学能源与机械工程学院江西南昌330013 福州大学机械工程及自动化学院福建福州350108

针对空间机器人双臂捕获卫星过程中的关节易受冲击力矩而破坏的问题,提出一种基于强化学习的柔性控制方法.首先,针对捕获前双臂空间机器人及卫星系统,分别利用拉格朗日方法及牛顿-欧拉法推导得其动力学模型;然后结合冲量定理、位置约束... 详细信息

针对空间机器人双臂捕获卫星过程中的关节易受冲击力矩而破坏的问题,提出一种基于强化学习的柔性控制方法.首先,针对捕获前双臂空间机器人及卫星系统,分别利用拉格朗日方法及牛顿-欧拉法推导得其动力学模型;然后结合冲量定理、位置约束关系及牛顿第三定律,建立捕获后空间机器人与卫星形成混合体系统的动力学模型.针对失稳的混合体系统,提出一种缓冲柔顺强化学习控制方案,该方案通过系统与环境的动态交互来实时优化控制策略以实现镇定过程的最优控制.仿真结果表明:所提控制方案最大可减少54.2%的冲击力矩,并在镇定阶段确保关节冲击力矩限制在安全范围内,从而保护关节免受冲击力矩的破坏.

关键词：空间机器人柔性机构双臂捕获卫星操作闭链系统缓冲柔顺控制强化学习

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不同密度硬质聚氨酯泡沫的力学性能和本构关系

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包装工程 2024年第11期45卷 282-290页

作者：刘欢黄瑞源马佳佳刘元凯柏绍波王成西北机电工程研究所陕西咸阳712009 福州大学福州350116 南京理工大学南京210094

目的不同密度的硬质聚氨酯泡沫(RPUF)适用于不同的工程应用,通过对不同密度RPUF力学性能开展研究,并对现有的本构模型加以修正,得到材料真实的本构关系。方法通过开展不同密度RPUF材料的准静态压缩实验(0.001 s^(−1))及不同加载速率(100... 详细信息

目的不同密度的硬质聚氨酯泡沫(RPUF)适用于不同的工程应用,通过对不同密度RPUF力学性能开展研究,并对现有的本构模型加以修正,得到材料真实的本构关系。方法通过开展不同密度RPUF材料的准静态压缩实验(0.001 s^(−1))及不同加载速率(100~1000 s^(−1))下的动态压缩力学性能实验,得到材料的应力-应变曲线,在此基础上分析RPUF材料的密度效应及应变率敏感性,得到其真实本构关系。结果RPUF材料力学性能受到密度和应变率的耦合影响,随着密度以及应变率的增大,RPUF材料的屈服应力呈指数函数形式增大;给出了RPUF材料屈服应力与应变率及密度之间的函数关系式。结论得到了基于实验数据以及横向惯性效应修正后的Sherwood-Frost模型(M-S-F模型),研究结果可为RPUF材料在抗冲击方面的工程应用提供指导。

关键词：硬质聚氨酯泡沫塑料压缩力学性能密度效应应变率效应本构关系

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铜钼分离过程中辉钼矿的多方式分散效果研究

金属矿山 2024年第5期 250-257页

作者：肖世洁邓荣东代旺赵睿祺吴思远郭宝福州大学紫金地质与矿业学院福建福州350108 福建省新能源金属绿色提取与高值利用重点实验室福建福州350108

针对辉钼矿在浮选矿浆中易团聚并包裹黄铜矿,导致铜钼浮选分离困难的问题,通过光学显微镜和聚焦光束反射测量仪研究了超声波分散、机械搅拌和添加分散剂六偏磷酸钠3种方式对辉钼矿分散行为的影响;采用红外光谱、扫描电子显微镜、Zeta电... 详细信息

针对辉钼矿在浮选矿浆中易团聚并包裹黄铜矿,导致铜钼浮选分离困难的问题,通过光学显微镜和聚焦光束反射测量仪研究了超声波分散、机械搅拌和添加分散剂六偏磷酸钠3种方式对辉钼矿分散行为的影响;采用红外光谱、扫描电子显微镜、Zeta电位并结合浮选溶液化学技术对分散机理进行了研究。结果表明,3种分散方式都可起到分散辉钼矿团聚体的作用,其中以添加六偏磷酸钠的效果最好;加入400 mg/L六偏磷酸钠,不但能够有效降低辉钼矿团聚体的尺寸、减少其数量,还能降低辉钼矿团聚体内黄铜矿含量,使人工混合矿浮选钼精矿的铜含量由3.86%降低至2.73%;六偏磷酸钠在辉钼矿表面吸附并产生空间位阻排斥力,电离出的阴离子增大了颗粒间的静电斥力,致使辉钼矿表现出较好的分散行为。

关键词：浮选铜钼分离团聚体六偏磷酸钠分散方式

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磁链闭环控制下接触器的优化设计方法

电工技术学报 2024年第10期39卷 3206-3217页

作者：汤龙飞姚林睿阳文蔚福州大学电气工程与自动化学院福州350108 智能配电网装备福建省高校工程研究中心福州350108

该文对接触器的优化设计进行研究,将磁链闭环控制引入接触器本体优化设计中,实现控制策略与本体优化设计的协同。首先,综合考虑接触器的外部漏磁和磁场分布特性,在三维有限元动态仿真的基础上构建改进的磁路模型,以实现磁路模型的参数... 详细信息

该文对接触器的优化设计进行研究,将磁链闭环控制引入接触器本体优化设计中,实现控制策略与本体优化设计的协同。首先,综合考虑接触器的外部漏磁和磁场分布特性,在三维有限元动态仿真的基础上构建改进的磁路模型,以实现磁路模型的参数化计算。然后,提出了一种改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)与磁路模型相结合进行优化设计,以Pareto前沿个数判断种群进化进程,实现自适应遗传-差分混合进化策略,提高了多目标优化设计算法的全局收敛性和收敛速度。最后,将恒磁链闭环控制策略与多目标优化设计相结合,通过减小接触器的电磁惯性、机械惯性及提高控制磁通密度,来提高机构响应速度和磁性材料利用率,同时减小触头弹跳。仿真及实验验证了改进磁路模型及多目标优化设计方法的有效性。

关键词：接触器优化设计磁路法改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)

“双碳”目标下天然气分布式能源发展现状及机遇

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天然气工业 2024年第2期44卷 23-29页

作者：周莹叶嘉乐于姗赵连仁王永刚朱思吉邓立段元刚油气藏地质及开发工程全国重点实验室·西南石油大学西南石油大学新能源与材料学院中石油昆仑燃气有限公司重庆分公司天府新能源研究院

为实现碳达峰碳中和(以下简称“双碳”)目标,必须建设清洁低碳、安全高效的新型能源体系。天然气分布式能源具有相对清洁高效、综合能源利用效率高、输出能源类型多等优点,是我国实现“双碳”目标的重要发展路径之一。为此,剖析了我国... 详细信息

为实现碳达峰碳中和(以下简称“双碳”)目标,必须建设清洁低碳、安全高效的新型能源体系。天然气分布式能源具有相对清洁高效、综合能源利用效率高、输出能源类型多等优点,是我国实现“双碳”目标的重要发展路径之一。为此,剖析了我国天然气分布式能源存在的问题和发展机遇,进而对天然气分布式能源项目的发展提出了建议。研究结果表明:(1)中国天然气分布式能源整体发展相对较慢,且不同地区之间发展速度也存在差异,现有项目主要集中在经济较发达的京津冀鲁、长三角、珠三角以及天然气资源丰富的川渝等地区;(2)中国天然气分布式能源发展面临的主要问题包括前期投入成本较高、电网企业与项目用户端存在利益冲突使得项目上网困难、项目用户端对能源消纳程度的不确定性影响其投资回报等;(3)随着政策普及、技术发展、碳交易市场完善及经济性的提高,天然气分布式能源项目发展有望进入快速发展期。结论认为,在“双碳”目标引领下,中国天然气分布式能源产业正处于重要的战略机遇期,建议从政策支持、调峰需求、碳排放收益以及技术突破4个方面加强研究;天然气分布式能源的高质量推进对我国构建清洁低碳、安全高效的新型能源体系,助力实现“双碳”目标具有重要的现实意义。

关键词：碳达峰碳中和能源转型天然气分布式能源发展现状挑战机遇

基于深度强化学习的含智能软开关配电网电压控制方法

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高电压技术 2024年第3期50卷 1214-1224,I0023页

作者：朱振山张新炳陈豪福州大学电气工程与自动化学院福州350108 智能配电网装备福建省高校工程研究中心福州350108

大量分布式新能源接入给配电网运行带来了电压越限和网损增加等一系列问题。提出了一种基于多智能体强化学习的无模型电压控制策略,通过协调光伏逆变器、分布式储能和智能软开关以降低网损、消除电压越限。针对传统电压控制策略对配电... 详细信息

大量分布式新能源接入给配电网运行带来了电压越限和网损增加等一系列问题。提出了一种基于多智能体强化学习的无模型电压控制策略,通过协调光伏逆变器、分布式储能和智能软开关以降低网损、消除电压越限。针对传统电压控制策略对配电网精确的模型参数依赖性强的问题,提出了基于高斯过程回归的潮流替代模型,通过多智能体与潮流替代模型交互实现无模型的离线训练和在线应用。同时提出了一种基于随机加权三重Q学习的多智能体深度强化学习算法,能够进一步降低柔性演员-评论家算法的高低估误差,提升算法探索能力和收敛结果。最后在IEEE33节点系统上的仿真结果,验证了所提方法在解决配电网分布式电压优化控制问题上的有效性。

关键词：深度强化学习电压控制智能软开关多智能体配电网高斯过程回归

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锂电池用电解铜箔性能调控研究进展

材料导报 2024年第10期38卷 113-121页

作者：杨蕾朱茂兰翁威衷水平福州大学材料科学与工程学院厦门理工学院材料科学与工程学院福州大学紫金地质与矿业学院福建省新能源金属绿色提取与高值利用重点实验室紫金矿业集团股份有限公司低品位难处理黄金资源综合利用国家重点实验室

新能源动力锂电池行业向高能量密度的逐步迈进推动了负极铜箔集流体朝超薄、低轮廓、高力学性能等高性能的趋势发展。锂电铜箔作为锂电池的关键辅材之一，其质量和特性对锂电池性能起着重要作用。因此，锂电铜箔的性能精准调控和结构定... 详细信息

新能源动力锂电池行业向高能量密度的逐步迈进推动了负极铜箔集流体朝超薄、低轮廓、高力学性能等高性能的趋势发展。锂电铜箔作为锂电池的关键辅材之一，其质量和特性对锂电池性能起着重要作用。因此，锂电铜箔的性能精准调控和结构定向修饰对提升锂电池性能具有重要意义。本文从锂电铜箔电沉积技术出发，介绍了铜电沉积原理、过程以及当前铜箔市场情况，归纳总结了锂电铜箔的物理性能、化学性能和表面性能对锂电池电化学性能的影响机制，为后续对铜箔性能精准调控提供参考，并重点综述了生箔工艺参数优化和改性处理这两种综合提升锂电铜箔性能和锂电池性能的方法，分析了铜箔结构修饰的研究现状和发展动态。最后，本文指出了目前电解铜箔作为锂电池负极集流体所存在的问题，并对其未来发展趋势进行了展望，以期为高性能锂电铜箔的研发和应用提供参考。

关键词：电解铜箔锂电池铜集流体特性锂电性能