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煤的冲击倾向性对深部煤岩界面超低摩擦效应影响研究

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岩土力学 2024年第6期45卷 1633-1642页

作者：李利萍胡学锦潘一山李明会辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新123000 辽宁大学灾害岩体力学研究所辽宁沈阳110036

为了揭示动载扰动下煤的冲击倾向性对超低摩擦型冲击地压的影响机制,以不同冲击倾向性煤块为研究对象,首先通过单轴压缩试验测定了煤样冲击倾向性,然后采用自行研制的煤岩界面超低摩擦试验装置,以煤块滑动位移、动能表征冲击过程中超低... 详细信息

为了揭示动载扰动下煤的冲击倾向性对超低摩擦型冲击地压的影响机制,以不同冲击倾向性煤块为研究对象,首先通过单轴压缩试验测定了煤样冲击倾向性,然后采用自行研制的煤岩界面超低摩擦试验装置,以煤块滑动位移、动能表征冲击过程中超低摩擦效应强度,开展了应力波扰动下不同冲击倾向性煤块超低摩擦试验。研究结果表明:(1)超低摩擦效应强度受扰动频率影响存在频率显著影响区,强、弱、无冲击倾向性煤块频率显著影响区分别为2.5~3.5 Hz、2.0~3.0 Hz、1.5~2.5 Hz,频率显著影响区内煤岩界面更易发生超低摩擦效应。随着煤块冲击倾向性增强,频率显著影响区域整体右移。(2)超低摩擦效应强度与扰动幅值正相关,在高强度扰动下强冲击倾向性煤更易发生超低摩擦效应。(3)建立了有效弹性能释放速率指数与动能之间的拟合函数关系式,实现了用煤的冲击倾向性指标综合评价超低摩擦效应强度。

关键词：应力波扰动煤岩块体冲击倾向性煤岩界面超低摩擦效应

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煤岩界面粗糙度对超低摩擦效应影响研究

岩石力学与工程学报 2024年第4期43卷 851-861页

作者：李利萍胡学锦潘一山孙媛涛辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新123000 辽宁大学灾害岩体力学研究所辽宁沈阳110036

为了揭示动载扰动作用下煤岩界面粗糙度对超低摩擦型冲击地压影响机制,采用自行研制的煤岩界面超低摩擦试验装置,以沈阳红阳三矿1082 m采深煤岩体为研究对象,以煤块为工作块体,通过改变煤块表面粗糙度来模拟煤岩界面不同粗糙特性,利用... 详细信息

为了揭示动载扰动作用下煤岩界面粗糙度对超低摩擦型冲击地压影响机制,采用自行研制的煤岩界面超低摩擦试验装置,以沈阳红阳三矿1082 m采深煤岩体为研究对象,以煤块为工作块体,通过改变煤块表面粗糙度来模拟煤岩界面不同粗糙特性,利用其水平位移表征冲击过程中超低摩擦效应强度,进行应力波扰动下煤岩界面不同粗糙度对煤岩块体超低摩擦效应影响试验。研究结果表明:(1)不同煤岩界面粗糙度下,超低摩擦效应存在频率敏感值,扰动频率为2 Hz时,煤岩界面易发生超低摩擦效应。(2)扰动幅值与超低摩擦效应强度线性正相关。煤岩界面粗糙度越小,工作块体水平位移、水平加速度越大,超低摩擦效应强度越大;煤岩界面粗糙度越大,工作块体水平位移、水平加速度增长幅度越大,扰动幅值对超低摩擦效应的影响越大。(3)粗糙度仅在一定范围内对超低摩擦效应产生影响,影响超低摩擦效应的粗糙度系数临界值为3.81。(4)水平冲击力越大,工作块体水平位移、水平加速度越大,超低摩擦效应强度越大。

关键词：采矿工程煤岩界面粗糙度应力波扰动煤岩块体超低摩擦效应

Cu/ZnO催化剂的金属载体相互作用及其对糠醛加氢制糠醇反应性能的影响

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燃料化学学报（中英文） 2024年第8期52卷 1045-1056页

作者：于欣瑞张金玉杨海兴种思颖刘蝈蝈张雅静王康军沈阳化工大学化学工程学院辽宁沈阳110142

采用共沉淀法制备了系列Cu/Zn比不同的Cu/ZnO催化剂,研究了Cu/Zn比与金属载体强相互作用(SMSI)的关系及其对糠醛气相加氢制糠醇催化反应性能的影响。XRD、H2-TPR、SEM、HRTEM和XPS等表征结果显示,Cu/ZnO催化剂中的金属载体强相互作用改... 详细信息

采用共沉淀法制备了系列Cu/Zn比不同的Cu/ZnO催化剂,研究了Cu/Zn比与金属载体强相互作用(SMSI)的关系及其对糠醛气相加氢制糠醇催化反应性能的影响。XRD、H2-TPR、SEM、HRTEM和XPS等表征结果显示,Cu/ZnO催化剂中的金属载体强相互作用改变了催化剂的微观结构。ZnO载体对活性金属Cu颗粒具有不同程度的几何修饰,影响了Cu表面的电子状态。不同Cu/Zn比的Cu/ZnO催化剂的SMSI作用顺序为:20Cu/ZnO>40Cu/ZnO>60Cu/ZnO>80Cu/ZnO。在同一反应条件下,20Cu/ZnO催化剂的糠醛转化率高于80%的时间仅为5 h,而60Cu/ZnO催化剂的糠醛转化率高于80%的时间可以达到28 h,表明适当的SMSI作用有利于提升Cu/ZnO催化剂在糠醛加氢反应中的稳定性,而过强的SMSI作用会抑制其催化活性。

关键词： Cu/ZnO催化剂金属载体强相互作用几何修饰作用糠醛加氢糠醇

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Ni/SiO_(2)催化剂催化2-甲基呋喃加氢性能

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精细化工 2024年第5期41卷 1060-1066,1075页

作者：方姿予张炜王金鼎种思颖张雅静王康军沈阳化工大学化学工程学院辽宁沈阳110142

以硝酸镍为镍源、酸/碱性硅溶胶为硅源,采用共沉淀法制备了2种Ni/SiO_(2)催化剂。采用固定床反应器,评价Ni/SiO_(2)催化剂对于2-甲基呋喃(2-MF)气相加氢合成2-甲基四氢呋喃(2-MTHF)的反应性能。通过XRD、N_(2)等温吸附-脱附、H_(2)-TPR... 详细信息

以硝酸镍为镍源、酸/碱性硅溶胶为硅源,采用共沉淀法制备了2种Ni/SiO_(2)催化剂。采用固定床反应器,评价Ni/SiO_(2)催化剂对于2-甲基呋喃(2-MF)气相加氢合成2-甲基四氢呋喃(2-MTHF)的反应性能。通过XRD、N_(2)等温吸附-脱附、H_(2)-TPR、NH3-TPD、XPS、FTIR和TEM对催化剂进行了表征。考察了硅溶胶的酸碱性对Ni/SiO_(2)催化剂结构及性能的影响。结果表明,以酸性硅溶胶为硅源制备的Ni/SiO_(2)催化剂以弱酸中心酸量为主且存在中强酸中心,比表面积、平均孔径大,因而该催化剂加氢活性和2-MTHF的选择性较高。Ni/SiO_(2)催化剂稳定性良好,在最优反应条件〔温度90℃、H_(2)压力2 MPa、质量空速4.4 g 2-MF/(g催化剂·h)、H_(2)与2-MF物质的量之比为4∶1〕下进行催化剂稳定性测试(200 h),2-MF的转化率达到99.8%,2-MTHF的选择性均保持在97.5%左右。

关键词： 2-甲基四氢呋喃 2-甲基呋喃共沉淀法 Ni/SiO_(2) 酸碱性催化技术

可见光介导的三氟甲基的选择性C-F键断裂及其在偕二氟类化合物合成中的应用

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有机化学 2024年第1期44卷 85-110页

作者：金玉坤任保轶梁福顺沈阳化工大学理学院沈阳110142 辽宁大学化学院沈阳110036

偕二氟类化合物独特的性质使其在医药、材料领域受到广泛关注.将廉价、易得的三氟甲基转化为偕二氟基团,在有机合成中具有重要意义,但是选择性断裂C—F键面临巨大的挑战,因为三氟甲基中C—F键断裂的解离能远高于产物偕二氟基团中C—F键... 详细信息

偕二氟类化合物独特的性质使其在医药、材料领域受到广泛关注.将廉价、易得的三氟甲基转化为偕二氟基团,在有机合成中具有重要意义,但是选择性断裂C—F键面临巨大的挑战,因为三氟甲基中C—F键断裂的解离能远高于产物偕二氟基团中C—F键解离能,即难以控制C—F键的选择性断裂,极易发生过度脱氟.相对于传统热反应,在可见光促进下,利用光催化剂敏化底物,创造一条经过激发态的新反应途径,可以更加高效、高选择性地实现C—F断裂.对近三年来利用可见光催化三氟甲基的选择性C-F键断裂制备偕二氟类化合物的研究进展进行了分析和总结,并对其前景进行了展望.

关键词：光催化自由基 C—F键断裂偕二氟化合物合成

FeO@C/MAX复合材料的制备及电化学动力学性能

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精细化工 2024年第2期41卷 373-380页

作者：张鑫路馨语许蕊牛永安沈阳化工大学化学工程学院辽宁沈阳110142 沈阳化工大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110142

将α-Fe_(2)O_(3)@C与钛粉和铝粉一同进行高温煅烧,制备了Fe O@C/MAX(FCM)复合材料。通过XRD、SEM、TEM表征了FCM复合材料在不同Ti/C与Al/C物质的量比下的结构、组成及形貌变化,采用电化学动力学分析方法定量计算了FCM复合材料的赝电容... 详细信息

将α-Fe_(2)O_(3)@C与钛粉和铝粉一同进行高温煅烧,制备了Fe O@C/MAX(FCM)复合材料。通过XRD、SEM、TEM表征了FCM复合材料在不同Ti/C与Al/C物质的量比下的结构、组成及形貌变化,采用电化学动力学分析方法定量计算了FCM复合材料的赝电容占比,推测可能的电荷储存机理。结果表明,随着Ti/C与Al/C物质的量比的增大,FCM复合材料中MAX相(Ti_(2)Al C和Ti_(3)Al C_(2))的含量随之变化,而α-Fe_(2)O_(3)转变为不稳定的Fe O。当n(Ti)∶n(Al)∶n(C)=3∶1∶2时,制得的FCM-312样品在1 m V/s扫描速率下的比电容最大,为125.09 F/g,约为α-Fe_(2)O_(3)@C的4.76倍。FCM复合材料中部分MAX相在电化学过程中发生氧化还原反应,为离子间电子快速输运提供了条件,增加了FCM复合材料的赝电容占比。其中,FCM-312样品在10 m V/s扫描速率下的赝电容占比为22.12%。

关键词： MAX FeO 煅烧动力学电荷存储功能材料

不同相组成近β钛合金Ti-3Al-5Mo-4Nb-4Cr-2Zr的应力腐蚀行为

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稀有金属材料与工程 2024年第8期53卷 2241-2249页

作者：王川张浩宇陈立佳周舸程军张思倩沈阳工业大学辽宁沈阳110870 辽宁大学辽宁沈阳110036 西北有色金属研究院陕西西安710016

海洋工程用近β钛合金在海水中易发生应力腐蚀开裂,合金相组成对其应力腐蚀行为具有显著影响。本实验通过对近β合金Ti-3Al-5Mo-4Nb-4Cr-2Zr进行3种不同工艺的热处理,使合金具有不同的3种相组成,利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析显... 详细信息

海洋工程用近β钛合金在海水中易发生应力腐蚀开裂,合金相组成对其应力腐蚀行为具有显著影响。本实验通过对近β合金Ti-3Al-5Mo-4Nb-4Cr-2Zr进行3种不同工艺的热处理,使合金具有不同的3种相组成,利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析显微组织,并进行电化学实验与慢应变速率拉伸实验,研究相组成不同时合金的应力腐蚀行为。结果表明,在β相区固溶处理后,合金为全β相组织(Pβ);500℃/6 h时效处理后,于β基体析出细小且间距较小次生α(αs)相(Pβ+fα);650℃/6 h时效处理后,于β基体析出了粗大且间距较大αs相(Pβ+cα)。Pβ+cα的自腐蚀电位相对最小、腐蚀电流密度相对最大、容抗弧仰角及0.01 Hz下阻抗模量相对最小,其耐腐蚀性相对最差,相对更优的依次为Pβ+fα和Pβ。应力腐蚀敏感性指数由高到低依次为Pβ+cα、Pβ+fα、Pβ。应力腐蚀断口表面出现韧窝、微裂纹、撕裂棱以及小平面,表明发生了高度位错运动和局部塑性变形。应力腐蚀开裂主要由氢吸附诱导位错发射(AIDE)和氢加速局部塑性变形(HELP)机制主导。αs相间距减小有利于降低合金应力腐蚀开裂倾向。

关键词：近β钛合金次生α相应力腐蚀行为

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高应变率下钻孔煤样冲击破坏试验及数值研究

振动与冲击 2024年第9期43卷 309-320页

作者：张寅尹立冬代连朋张季平李家俊杨晨晨辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新123000 辽宁大学灾害岩体力学研究所沈阳110036

煤层钻孔是防治冲击地压常用的一种简单、经济和有效的降冲减灾手段。针对冲击地压发生后高应变率加载显现,揭示钻孔煤岩的冲击破坏物理过程及其减灾机制对于定量化设计煤层钻孔参数意义重大。为研究高应变率下钻孔对煤样力学性质的影响... 详细信息

煤层钻孔是防治冲击地压常用的一种简单、经济和有效的降冲减灾手段。针对冲击地压发生后高应变率加载显现,揭示钻孔煤岩的冲击破坏物理过程及其减灾机制对于定量化设计煤层钻孔参数意义重大。为研究高应变率下钻孔对煤样力学性质的影响,通过室内霍普金森压杆试验及颗粒流数值模拟对预制孔煤样进行冲击试验。试验结果表明:高应变率加载下钻孔对煤样的动态抗压强度具有显著的弱化作用,随钻孔数目的增加,煤岩动态抗压强度分别下降11.9%、20.4%、23.2%;随钻孔间距的增加,动态抗压强度分别下降20.4%、14.9%、8.5%、16.4%。含钻孔煤样应力-应变曲线存在应力跌落现象与塑性耗能平台期,应力跌落范围与塑性平台范围随孔数目的增加呈上升趋势。高应变率加载下钻孔对煤样的破坏具有明显的变形局部化引导作用,当煤岩破坏时,初始主裂纹于平行加载方向的孔边拉应力区产生,次裂纹垂直主裂纹方向,孔间裂纹于孔桥间产生。应力集中区随孔桥破碎重新分布,孔边承载区远离钻孔。钻孔后煤样的AE(acoustic emission)事件数峰值出现不同程度的后移,当L≤2.5 d时,AE事件分布呈双峰特征,L>2.5d时,AE事件分布呈单峰特征。

关键词：高应变率霍普金森压杆颗粒流裂纹扩展

不同粗糙度煤岩界面超低摩擦效应与声发射特征试验研究

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力学学报 2024年第4期56卷 1047-1056页

作者：李利萍胡学锦潘一山孙媛涛辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新123000 辽宁大学灾害岩体力学研究所沈阳110036

为了揭示动载扰动作用下煤岩界面粗糙度对超低摩擦型冲击地压影响机制,采用自行研制的煤岩界面超低摩擦试验装置,以沈阳红阳三矿1082 m采深煤岩体为研究对象,通过改变煤块与砂岩块体表面粗糙度来模拟煤岩界面不同粗糙特性,以粗糙度系数... 详细信息

为了揭示动载扰动作用下煤岩界面粗糙度对超低摩擦型冲击地压影响机制,采用自行研制的煤岩界面超低摩擦试验装置,以沈阳红阳三矿1082 m采深煤岩体为研究对象,通过改变煤块与砂岩块体表面粗糙度来模拟煤岩界面不同粗糙特性,以粗糙度系数表征煤岩界面粗糙程度,工作块体水平位移表征冲击过程中超低摩擦效应强度,声发射能量为工作块体摩擦滑动过程中的信号参数,进行应力波扰动下不同粗糙度煤岩界面超低摩擦试验.研究结果表明:(1)超低摩擦滑动过程中,工作块体水平位移、声发射能量计数以及累计能量曲线呈现出孕育阶段、激发阶段、稳定阶段变化特征;(2)煤岩界面粗糙度越小,工作块体水平位移和声发射能量峰值越大,煤岩界面越易发生超低摩擦效应;(3)不同煤岩界面粗糙度下,相比于其他扰动频率, 2 Hz时更易发生超低摩擦效应;(4)给出了声发射能量峰值与煤岩界面粗糙度系数对应关系.声发射能量峰值可以有效表征超低摩擦效应强度,可以用声发射能量峰值预测超低摩擦效应强度.

关键词：煤岩界面粗糙度煤岩块体超低摩擦效应声发射信号