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Nb-Ti微合金钢奥氏体晶粒尺寸及分布模型

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钢铁研究学报 2025年

作者：李明杰张欣悦王斯乔张欣瑶周晓光刘振宇东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室

为了探究奥氏体化工艺对Nb-Ti微合金钢奥氏体晶粒长大行为的影响，通过热模拟实验研究了实验钢在奥氏体化温度（1140-1220 ℃）和保温时间（180 -540 s）范围内奥氏体晶粒长大行为，并建立了奥氏体晶粒长大和及分布的数学模型。结果表... 详细信息

为了探究奥氏体化工艺对Nb-Ti微合金钢奥氏体晶粒长大行为的影响，通过热模拟实验研究了实验钢在奥氏体化温度（1140-1220 ℃）和保温时间（180 -540 s）范围内奥氏体晶粒长大行为，并建立了奥氏体晶粒长大和及分布的数学模型。结果表明：当保温时间一定时，随着奥氏体化温度的升高，奥氏体晶粒尺寸逐渐增大其分布趋近于均匀化；当奥氏体化温度一定时，随着保温时间的延长，奥氏体晶粒增长速率减慢，晶粒尺寸分布同样趋于均匀化；建立的奥氏体平均晶粒尺寸及其分布的数学模型均与实测值拟合良好；耦合出不同奥氏体化工艺条件下实验钢的奥氏体平均晶粒尺寸和晶粒尺寸分布参数的等高线图，为确定合理的实验钢奥氏体化工艺奠定了理论基础。

关键词： Nb-Ti微合金钢奥氏体化晶粒长大晶粒尺寸分布数学模型

流通式-时间分辨分析技术在地质领域的应用进展

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岩矿测试 2025年第1期44卷 1-18页

作者：许心宁王朔徐娟刘鹏飞杨守业同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092

流通式-时间分辨分析系统(简称FT-TRA)是二十一世纪初新发展起来的一种快速反应(溶解)-在线分析系统,由淋洗液混合单元、反应单元与分析单元组成,核心功能是通过特定流动相淋洗样品池中的微量样品,分离或去除样品中的特定组分,并监测样... 详细信息

流通式-时间分辨分析系统(简称FT-TRA)是二十一世纪初新发展起来的一种快速反应(溶解)-在线分析系统,由淋洗液混合单元、反应单元与分析单元组成,核心功能是通过特定流动相淋洗样品池中的微量样品,分离或去除样品中的特定组分,并监测样品不同元素和矿物组分的出溶特征,实现高分辨的在线过程分析。本文综述了FT-TRA系统的技术原理与软硬件组成、实验方法与操作要点及地质应用发展过程,重点对该系统在地质应用过程中出现的争议点进行阐释与分析,并基于其发展现状展望其未来发展方向与潜力。FT-TRA系统目前主要的地质应用包括古海洋学与古环境学研究代用指标的验证(如有孔虫、介形虫淋洗)、矿物溶解过程与反应动力学研究、环境样品的元素相态分析等。FT-TRA系统以溶解并提取有孔虫/介形虫壳体的元素组成信号作为还原古海洋指标的重要手段,与传统批处理法相比,该方法被认为具有实时监测清洁程度、降低损失率并实现差异溶解的优势,能够获取更精细的壳体化学组成信息;测试矿物溶解态与溶解参数也是FT-TRA系统的重要功能之一,该系统的实验室模拟能够与模型结合探究不同类型矿物在稳态下的溶解动力学,为研究矿物在自然状态下的溶解过程提供启示;近些年来该系统还逐渐被用于矿物反应性测试,其中将气相CO_(2)作为淋滤液与矿物反应的研究可能在全球变暖及CO_(2)的人工捕捉课题上具有潜在应用价值。FT-TRA系统运行中涉及的不同组分的溶解机制是其应用过程中亟待解决的重要问题,进一步完善其溶解动力学原理必然将为该系统的未来发展提供更多如多类型地质样品溶解、矿物的模拟合成等新思路。

关键词：流通式-时间分辨分析系统(FT-TRA) 在线地球化学分析地质应用环境研究

基于行波频带瞬时能量比值的新能源场站220kV 输电线路单端暂态量全线速动保护方案

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中国电机工程学报 2025年

作者：吴宇奇王楷杰黄梓欣李正天林湘宁强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学)

工频量保护方案在新型电力系统蓬勃发展的当下正面临着无法正确动作的难题，这使得不受新能源电源本身特性影响的暂态量保护重获大众视野。在此方面，鉴于单端暂态量边界保护具备全线速动的优势与潜力，能否依靠高压系统现有边界元件设... 详细信息

工频量保护方案在新型电力系统蓬勃发展的当下正面临着无法正确动作的难题，这使得不受新能源电源本身特性影响的暂态量保护重获大众视野。在此方面，鉴于单端暂态量边界保护具备全线速动的优势与潜力，能否依靠高压系统现有边界元件设计全新的暂态量边界保护方案暂欠缺足够的研究认知。为此，本文研究发现，220kV高压系统母线边界处的电容式电压互感器、金属氧化物避雷器与母线杂散电容共同组成的线路边界具备强健的高频滤波特性，其为保护方案的设计奠定了基础；而后，基于Teager能量算子，利用区内外故障时电流行波高低频带瞬时能量比值构造了暂态量边界保护新判据；继而，提出了不同通信条件下的重合闸配套补救策略，以弥补上述方案在对端母线故障时误动的弊端；最后，通过PSCAD仿真平台检验了所提方案的优异性能，该方案能够可靠承担起220kV高压系统的保护职能。

关键词： 220kV高压系统暂态边界保护线路边界瞬时能量重合闸策略

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油页岩与烟煤混合流化热解实验研究

化工学报 2025年

作者：徐东菱马跃龚露马桂丽王金可郭丰志王浩伦李思佳李术元岳长涛中国石油大学重质油国家重点实验室中国石油大学油气光学探测技术实验室

采用自主设计的热重分析天平研究油页岩和烟煤混合快速热解过程，并结合SEM-EDS分析其半焦的形貌特点和元素组成。同时通过自制的固定流化床反应器探究油页岩和烟煤混合热解的产物分布规律。热重结果表明：混合快速热解过程中，油页岩占... 详细信息

采用自主设计的热重分析天平研究油页岩和烟煤混合快速热解过程，并结合SEM-EDS分析其半焦的形貌特点和元素组成。同时通过自制的固定流化床反应器探究油页岩和烟煤混合热解的产物分布规律。热重结果表明：混合快速热解过程中，油页岩占比20%时，协同效应最明显，有机物热解过程中的最大热解速率增幅高达49.18%；半焦形貌同时呈现团块状孔隙结构和层状纹理结构，微区表面钠、铝、钙元素含量出现不同程度的变化。固定床热解过程进一步揭示了油页岩与烟煤的混合热解协同机理，油页岩中的无机矿物质促进烟煤中的羧基脱出，显著降低混合热解油中的酚、醇、芳香烃含量，增加长链脂肪烃收率，提高油相收率并改善油品质量。同时油页岩中的活性H自由基提高了混合热解气相产物中的CH4的轻烃收率，增大了热解气回收利用价值。

关键词：油页岩烟煤混合热解热重分析固定流化床

基于光度立体视觉的钢轨焊缝打磨表面缺陷检测

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机械工程学报 2025年 11-24页

作者：韦逍遥刘文渊王龄裕丁斌杰曹衍龙杨将新黄芳浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江大学浙江省先进制造技术重点实验室

针对钢轨焊缝表面缺陷自动化检测存在的难题，提出基于光度立体视觉的钢轨焊缝打磨表面缺陷检测方法。分析钢轨几何特征和表面形貌，设计钢轨多表面图像采集系统，实现多照明角度下光度图像序列采集，基于高性能光度立体算法实现打磨表... 详细信息

针对钢轨焊缝表面缺陷自动化检测存在的难题，提出基于光度立体视觉的钢轨焊缝打磨表面缺陷检测方法。分析钢轨几何特征和表面形貌，设计钢轨多表面图像采集系统，实现多照明角度下光度图像序列采集，基于高性能光度立体算法实现打磨表面法向重建。分析打磨表面法向特性以及缺陷特征，基于法向图自适应提取打磨区域，剔除背景区域干扰；提出基于双阶段和旋转矩形提取的横向纹路缺陷检测算法以及基于灰度直方图双阈值分割的高度突变缺陷检测算法，克服打磨区域的噪声和伪缺陷干扰，有效解决缺陷特征提取和定位困难的问题。试验结果表明，提出的打磨表面缺陷检测算法优于现有的基于深度学习的缺陷检测算法，横向纹路检测准确率达到94.4%，漏检率低到0.84%；高度突变检测准确率达到92.64%，漏检率低到1.56%；系统整体运行效率为23.784 s每处钢轨焊接面，满足实际生产需求。

关键词：光度立体缺陷检测钢轨焊缝打磨表面法向特征特征提取

外加辅助阳极的高功率脉冲磁控溅射管内Cr涂层制备及其性能分析

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中国表面工程 2025年

作者：王子嘉李宇鑫胡天时田修波巩春志张辉哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室

工业生产中管筒件内表面的工作环境恶劣，对腐蚀和磨损等方面的性能有更高要求。为改善管筒件的内表面性能，采用管尾添加辅助阳极的高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS）技术对内径40 mm、长度120 mm碳钢管进行内壁Cr涂层制备。探究辅助阳极... 详细信息

工业生产中管筒件内表面的工作环境恶劣，对腐蚀和磨损等方面的性能有更高要求。为改善管筒件的内表面性能，采用管尾添加辅助阳极的高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS）技术对内径40 mm、长度120 mm碳钢管进行内壁Cr涂层制备。探究辅助阳极电压对Cr靶放电特性和管内Cr沉积的可达深度、相结构及其力学性能的影响规律，分析外加辅助阳极后管内等离子体分布情况，并建立理论模型。结果表明，较高的辅助阳极电压下，基体电流有所增加，特别在管尾位置处。随着辅助阳极电压升高，管内Cr沉积可达深度整体提高，膜层致密度提升。Cr膜的涂层硬度和弹性模量均随着辅阳电压的提高先上升后下降。当辅助阳极电压40V时，Cr涂层可达深度最好，具有最高的硬度和弹性模量。在HiPIMS放电条件下，辅助阳极可以通过牵引电子实现对等离子体定向输运的调控，并显著提高管尾等离子体密度。实现了在管筒件内表面沉积Cr涂层，满足了管筒件内表面在恶劣环境下的广泛应用。

关键词：高功率脉冲磁控溅射管内壁镀膜辅助阳极等离子体分布可达深度

杉木次生壁发育调控转录因子基因ClNAC40的生物学功能

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林业科学 2025年

作者：刘明彤庄和必王紫彤石帅宾刘晓娟林二培胡现铬黄华宏浙江农林大学亚热带森林培育国家重点实验室

【目的】NAC转录因子是植物中一类重要的转录因子，在调控次生壁发育过程中具有重要作用。本文在挖掘杉木次生壁发育相关NAC调控因子基础上，分析其生物信息学特征、表达模式，以及在拟南芥中过表达的作用，以期为杉木次生壁发育分子机... 详细信息

【目的】NAC转录因子是植物中一类重要的转录因子，在调控次生壁发育过程中具有重要作用。本文在挖掘杉木次生壁发育相关NAC调控因子基础上，分析其生物信息学特征、表达模式，以及在拟南芥中过表达的作用，以期为杉木次生壁发育分子机制解析和分子辅助育种提供重要参考价值。【方法】基于杉木不同器官和组织的转录组测序数据，通过共表达网络分析（WGCNA）筛选与木质化相关的NAC基因，克隆其全长序列，进行序列比对和系统进化树分析；利用实时荧光定量PCR技术（RT-qPCR）分析其在不同组织和应压木形成中的表达模式；构建NAC基因过表达重组载体，利用花序侵染法获得转基因拟南芥，并进行转基因植株花序茎横切面染色观察和木质素合成相关基因的表达分析。【结果】分离得到1个杉木NAC基因（ClNAC40），其cDNA序列长度为1 556 bp，开放阅读框（ORF）为1 344 bp，编码447个氨基酸。获得ClNAC40基因组序列共3 430 bp，由6个外显子和5个内含子组成。进化树分析发现Cl NAC40与已报道的次生发育相关NAC转录因子聚为一类。ClNAC40基因在木质部（XY）优势表达，而在根（RT）、雌球花（FC）、雄球花（MC）和皮层（BK）中的表达量相对较低；同时，在茎中表达呈现随木质化程度升高而递增趋势，在木质化茎（S3）中的表达量是未木质化茎（S1）的3.2倍。在应压木诱导形成过程中，ClNAC40在应压木中的表达量呈上升趋势，斜放处理30天和60天时的表达水平均显著高于直立木（对照）。在拟南芥中过表达Cl NAC40导致花序茎的高度和直径均明显增加；花序茎横切面经间苯三酚染色，显色较野生型深且染色区域占比更大，暗示木质素沉积更多。RT-qPCR分析结果表明，ClNAC40过表达显著提高了拟南芥木质素合成途径关键酶基因的表达。【结论】杉木ClNAC40基因通过激活木质素生物合成相关酶基因表达，参与调控次生壁的发育。

关键词：杉木 NAC转录因子基因功能次生壁发育

蒙特卡洛方法在生物组织光传播模拟中的应用及优化

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中国激光 2025年

作者：张浩刘轶锋吴文娟李东陈斌西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室

蒙特卡洛法（Monte Carlo method, MC）在生物组织光传播模拟中被广泛应用，传统的基于结构化网格的蒙特卡洛方法（Voxel-based Monte Carlo method, VMC）计算速度快，但在处理复杂曲面界面时存在较大误差。而基于非结构化四面体网格... 详细信息

蒙特卡洛法（Monte Carlo method, MC）在生物组织光传播模拟中被广泛应用，传统的基于结构化网格的蒙特卡洛方法（Voxel-based Monte Carlo method, VMC）计算速度快，但在处理复杂曲面界面时存在较大误差。而基于非结构化四面体网格的蒙特卡洛方法（Tetrahedron-based Monte Carlo method, TMC）则对复杂曲面适应性较好，但计算成本较高。本文分析了VMC与TMC两种蒙特卡洛方法在不同条件下的适用性及误差情况。计算结果显示当曲面界面两边折射率差异不大时，VMC计算结果与TMC接近；但当曲面界面两边折射率差异较大时，VMC计算结果会产生较大的计算误差。为解决这一问题，本文提出了一种基于坐标变换的修正方法，对VMC计算进行修正，对结果显示：经过坐标变换修正后，VMC的误差显著降低，尤其在光子穿越复杂界面时，其计算结果与传统四面体网格蒙特卡洛方法（TMC）趋于一致，最大误差可由51.3%降低至3.9%。此外，本文还通过糖尿病视网膜病变激光治疗的实际案例验证了该方法在处理复杂光学场景中的有效性。实验结果表明，修正后的VMC不仅显著减少了伪影，还在计算效率和精度之间取得了良好平衡，为激光治疗和光学诊断提供了可靠的模拟方法。

关键词：蒙特卡洛方法光传播生物组织光学失配弯曲界面反射和折射

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椭偏数据智能化处理算法研究进展

激光与光电子学进展 2025年

作者：杜王一心韩雅婷魏铭洋王月明周翔安连洁山东大学光学高等研究中心激光与红外系统集成技术教育部重点实验室山东大学信息科学与工程学院山东省激光技术与应用重点实验室

椭偏测量技术是一种利用偏振光在材料表面反射时偏振态变化来测定材料厚度、折射率和吸收特性的光学分析技术。其以非接触、高精度、非破坏性的特点，广泛应用于物理、化学、材料科学、微电子技术、薄膜技术、表面和界面技术等领域。作... 详细信息

椭偏测量技术是一种利用偏振光在材料表面反射时偏振态变化来测定材料厚度、折射率和吸收特性的光学分析技术。其以非接触、高精度、非破坏性的特点，广泛应用于物理、化学、材料科学、微电子技术、薄膜技术、表面和界面技术等领域。作为一种间接测量技术，椭偏测量需要对椭偏参数进行拟合进一步获得样品的光学性质。国内外学者在椭偏数据处理领域提出了多种方法，其中机器学习和深度学习等人工智能方法凭借更加高效、便利和精确的优势，为椭偏测量技术的发展开辟了新的可能。本文首先介绍了椭偏数据处理的基本原理，并系统回顾了过去三十年的椭偏数据处理拟合最优解的相关算法，进行了分析比较。随后，着重对机器学习及深度学习在椭偏数据处理方面的应用展开详细综述。最后，探讨了椭偏数据处理走向智能化的未来发展趋势，为该领域的研究方向提供了清晰的脉络与前瞻性的展望。

关键词：椭偏测量技术最优化算法机器学习深度学习