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镁质胶凝材料综述：研究进展与低碳路径探讨

材料导报 2024年第17期38卷 62-76页

作者：曾田陈啸洋王南张婷婷关岩毕万利常钧大连理工大学建设工程学院辽宁科技大学材料与冶金学院辽宁科大中驰镁建材科技有限公司

镁质胶凝材料具有轻质、高强、低碱、耐高温和低二氧化碳排放的特点，已被广泛应用于预制建筑、道路修复和核废料固定等领域。本文系统综述了镁质胶凝材料近年来的主要研究成果；重点介绍了氯氧镁水泥、硫氧镁水泥、水化硅酸镁水泥和磷... 详细信息

镁质胶凝材料具有轻质、高强、低碱、耐高温和低二氧化碳排放的特点，已被广泛应用于预制建筑、道路修复和核废料固定等领域。本文系统综述了镁质胶凝材料近年来的主要研究成果；重点介绍了氯氧镁水泥、硫氧镁水泥、水化硅酸镁水泥和磷酸镁水泥的原材料组成、水化机理、相转变和微观结构等，总结了其在碳固存、力学和耐久性等方面的研究进展，对比了上述四种水泥的性能及应用现状。最后，结合镁质胶凝材料的优势以及不足，提出了未来研究的方向和思路。我国是世界上镁资源最丰富的国家，镁质胶凝材料具有独特的性能，作为菱镁产业的重要一环，必将在低品位菱镁尾矿建材资源化利用方面大有可为。

关键词：镁质胶凝材料水化机理耐久性碳固存微观结构

基于牛顿-蚁群算法与选择性谐波调制的电网功率放大器宽频控制策略

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电力系统保护与控制 2024年第16期52卷 97-109页

作者：代子阔史可鉴赵晨星张天成徐妍汪诚国网辽宁省电力有限公司辽宁沈阳110006 国网辽宁电力科学研究院辽宁沈阳110006 国网铁岭供电公司辽宁铁岭112000 国网辽宁省抚顺供电公司辽宁抚顺113000 南京理工大学江苏南京210000

选择性谐波消除/生成脉宽调制技术能与多电平电力电子变换器相结合,实现低开关频率下的高频电网谐波功率复现。然而,为生成特定次谐波,需要求解非线性开关角方程,其求解精度受开关角初值选取约束,且实时性随着谐波次数的增加而降低。因... 详细信息

选择性谐波消除/生成脉宽调制技术能与多电平电力电子变换器相结合,实现低开关频率下的高频电网谐波功率复现。然而,为生成特定次谐波,需要求解非线性开关角方程,其求解精度受开关角初值选取约束,且实时性随着谐波次数的增加而降低。因此提出一种基于牛顿-蚁群算法的实时选择性谐波生成脉宽调制技术。通过建立开关角方程,利用蚁群算法求解初值,进一步结合牛顿算法获得不同开关频率及计算步长对应的最多谐波数目,并分析得到调制比-开关角对应关系。通过查找表获得初始开关角,并前馈至电压控制环路,实现对特定次谐波的无静差跟踪。最后以级联H桥多电平变换器为例,搭建仿真与实验平台,验证了理论分析的正确性与所提策略的可行性。

关键词：选择性电网谐波功率放大器级联多电平逆变器牛顿-蚁群算法实时选择性谐波生成脉宽调制

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响应面法优化草莓混合凝胶3D打印配方

食品工业科技 2024年第9期45卷 147-158页

作者：翟红旭尹泽希孙希云李斌李冬男郭弘冰张琦沈阳农业大学食品学院辽宁沈阳110000 丹东益农食品有限公司辽宁丹东118000

为提高草莓尾果利用率,扩宽草莓加工产品品类,将草莓制浆后与黄原胶、卡拉胶复配成适合3D打印的基料,并利用单因素及响应面优化试验,得到草莓混合凝胶3D打印最优配方。结果表明:不同原料对打印精度的影响大小依次为K-卡拉胶>草莓浆>黄原... 详细信息

为提高草莓尾果利用率,扩宽草莓加工产品品类,将草莓制浆后与黄原胶、卡拉胶复配成适合3D打印的基料,并利用单因素及响应面优化试验,得到草莓混合凝胶3D打印最优配方。结果表明:不同原料对打印精度的影响大小依次为K-卡拉胶>草莓浆>黄原胶,最佳工艺配方为草莓浆添加量40 g,黄原胶添加量2 g,K-卡拉胶添加量3 g,在此条件下,测得草莓3D打印产品打印精度为98.39%,草莓3D打印产品最符合设置模型(正方体:上边长15 mm、下边长15 mm、高15 mm),此时材料能够很好地挤出且支撑能力最好。

关键词：草莓黄原胶 K-卡拉胶 3D打印凝胶响应面优化

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颗粒击穿气泡时气泡的变形和破裂

东北大学学报（自然科学版） 2024年第6期45卷 808-815,836页

作者：王飞杨泽陈进苏志坚东北大学材料电磁过程教育部重点实验室辽宁沈阳110819 辽宁红沿河核电有限公司辽宁大连116000

通过高速摄像机拍摄研究了颗粒击穿半球气泡破碎的演变过程.观察并分析了气泡成型后边缘再生和对流情况、受到颗粒击穿时气泡破碎的概率、以及成孔后的气泡破碎行为.通过量纲分析以及实验研究发现,气泡破碎概率是雷诺数和韦伯数的函数,... 详细信息

通过高速摄像机拍摄研究了颗粒击穿半球气泡破碎的演变过程.观察并分析了气泡成型后边缘再生和对流情况、受到颗粒击穿时气泡破碎的概率、以及成孔后的气泡破碎行为.通过量纲分析以及实验研究发现,气泡破碎概率是雷诺数和韦伯数的函数,概率P=1.08(Re^(0.5)We^(0.25))^(0.664),且当Re^(0.5)We^(0.25)>1020时,概率升至100%,气泡破碎形成的不稳定性射流数量是奥内佐格数Oh的函数.气泡液膜的卷曲速度随溶液浓度提高而升高,气泡液厚度随浓度提高而减小.

关键词：气泡边缘再生气泡液膜厚度气泡破裂气泡液膜边缘收缩速度膜液滴

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长三角D-2日电能量市场机制设计

电力自动化设备 2024年第4期44卷 197-203页

作者：胡朝阳杜非段翩张丙金陈雨果国家电网有限公司华东分部上海200120 北京清能互联科技有限公司北京100080

立足于我国多层次市场体系建设现状和国、网、省三级调度业务架构,界定现阶段区域内省间市场和跨区省间市场在全国统一电力市场中的功能定位。为了解决不同范围、不同周期市场的衔接问题,提出建设长三角D-2日电能量市场,通过D-2日电能... 详细信息

立足于我国多层次市场体系建设现状和国、网、省三级调度业务架构,界定现阶段区域内省间市场和跨区省间市场在全国统一电力市场中的功能定位。为了解决不同范围、不同周期市场的衔接问题,提出建设长三角D-2日电能量市场,通过D-2日电能量市场统筹全网电力电量平衡,保障区外送电计划的可执行性,实现市场从中长期到日前的平滑过渡。引入市场用户报量报价参与区域市场;设计市场衔接、市场定价、偏差处理等关键机制;考虑到华东电网是耦合关系复杂的交流电网,构建全网络出清模型。算例结果表明,D-2日电能量市场有利于全网资源优化配置,保障全网电力安全以及解决发电侧市场力问题,证明了市场机制设计的有效性。

关键词：区域电力市场市场衔接 D-2日电能量市场跨省交易定价机制市场出清模型

负载镧掺杂无定形二氧化钛的介孔光催化氧化脱硫催化剂

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硅酸盐学报 2024年第7期52卷 2206-2215页

作者：杨丽娜周效竹张熙李剑辽宁石油化工大学石油化工学院辽宁抚顺113001 中石化大连石油化工研究院有限公司辽宁大连116000

为了开发高活性油品光催化氧化脱硫催化剂,以样品La-TiO_(2)为活性组分,样品SBA-15为载体合成了以镧掺杂无定形二氧化钛为活性组分的介孔催化剂(La-TiO_(2)/SBA-15),采用X射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)、氮气吸附–脱附(BET)、透... 详细信息

为了开发高活性油品光催化氧化脱硫催化剂,以样品La-TiO_(2)为活性组分,样品SBA-15为载体合成了以镧掺杂无定形二氧化钛为活性组分的介孔催化剂(La-TiO_(2)/SBA-15),采用X射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)、氮气吸附–脱附(BET)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT–IR)、紫外–可见光谱(UV–Vis)、光致发光光谱(PL)、X射线光电子能谱价带谱(VB–XPS)进行表征,应用于含二苯并噻吩(DBT)的模拟柴油及真实柴油的光催化氧化脱硫,同时提出光催化反应机理。催化活性从高到低为:样品La-TiO_(2)/SBA-15,样品La-TiO_(2),样品TiO_(2),样品SBA-15,这是因为样品SBA-15的高比表面积和有序介孔结构促进了活性组分的分散和DBT的扩散,镧掺杂拓宽了光响应范围,提高了吸光度,降低了光生电子–空穴的复合率。捕获实验表明,·O_(2)^(–)和h^(+)是主要活性中间物种。优化后工艺条件为催化剂用量1%(质量分数),氧化剂中氧原子与硫化物中硫原子摩尔比n(O)/n(S)=15:1,剂油体积比(V_((extractant))/V_((model fuel)))=1:1,脱硫率达95.12%,且循环使用4次后仍高于85%,真实柴油在催化剂用量3%(质量分数),n(O)/n(S)=20:1,V_((extractant))/V_((model fuel))=1:1的条件下脱硫率达64.7%。

关键词：镧掺杂二氧化钛介孔分子筛负载光催化氧化脱硫

基于异步旋转磁极的TC4薄板双面磁粒研磨工艺研究

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表面技术 2024年第10期53卷 196-206页

作者：刘杰焦安源张家龙苗永鑫韩冰辽宁科技大学机械工程与自动化学院辽宁鞍山114051 辽宁科技大学应用技术学院辽宁鞍山114051

目的为提升传统磁粒研磨TC4薄板的加工效率,改善表面形貌,设计了相对磁极产生相对转速差的双面磁粒研磨装置。方法基于两侧相对磁极的异步旋转,使两侧磁极产生相对转速差,进行磁性磨粒的受力和运动分析,对材料去除量进行计算分析。利用M... 详细信息

目的为提升传统磁粒研磨TC4薄板的加工效率,改善表面形貌,设计了相对磁极产生相对转速差的双面磁粒研磨装置。方法基于两侧相对磁极的异步旋转,使两侧磁极产生相对转速差,进行磁性磨粒的受力和运动分析,对材料去除量进行计算分析。利用Maxwell软件,对不同的相对转速差进行磁场的模拟仿真,进而使用设计的双面磁粒研磨加工装置,对TC4薄板的双面进行研磨。最后,使用粗糙度仪和超景深3D电子显微镜,对研磨前后的工件表面进行观察分析。结果对于磁极的同步旋转,即当两侧磁极转速为500 r/min时,正面表面粗糙度Ra的平均值从0.47μm下降至0.2μm,下降幅度为57%,反面表面粗糙度Ra的平均值从0.46μm下降至0.21μm,下降幅度为54%。对于磁极异步旋转,即磁极Ⅰ转速为500r/min、磁极Ⅱ转速为600 r/min时,正面表面粗糙度Ra的平均值从0.47μm下降至0.1μm,下降幅度为78%,反面表面粗糙度Ra的平均值从0.48μm下降至0.1μm,下降幅度为79%,正面最大高度差的平均值从62.5μm下降至10.4μm,下降幅度为83%,反面最大高度差的平均值从63.2μm下降至10.3μm,下降幅度为84%,材料去除效率最高,表面质量得到有效改善。结论采用异步旋转双面磁粒研磨的方式,可以有效促进磁性磨粒的翻滚运动,加速切削刃的更新。该装置加工时能够产生相对较高的磁感应强度,磁场梯度变化适中,有利于提升表面质量,修复工件表面的缺陷,大幅度提升了研磨的效率。

关键词：钛合金双面磁粒研磨异步旋转材料去除体积相对转速差

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单向应力作用下地下采空区顶板破坏规律特征

有色金属工程 2024年第1期14卷 130-137页

作者：霍健张泉陶治臣陈晓青辽宁科技大学矿业工程学院辽宁鞍山114051 鞍钢基石矿业有限公司辽宁鞍山114051

针对单向应力作用于地下采空区顶板的破坏规律特性问题,基于弹性薄板理论和压力拱理论,利用单轴压力试验机对顶板模型进行了试验,并探究了不同荷载条件下顶板模型的受压过程和变形特性。结果表明:顶板的破坏过程与峰值应力是否超过疲劳... 详细信息

针对单向应力作用于地下采空区顶板的破坏规律特性问题,基于弹性薄板理论和压力拱理论,利用单轴压力试验机对顶板模型进行了试验,并探究了不同荷载条件下顶板模型的受压过程和变形特性。结果表明:顶板的破坏过程与峰值应力是否超过疲劳强度密切相关,超过疲劳强度时会出现加速破坏阶段;顶板的变形过程可以分为三个阶段,分别对应于不同的应力和应变变化规律;顶板的失稳破坏位置与荷载条件有关,周期荷载条件下更容易导致整体垮落塌陷;侧帮支撑作用对顶板的承载能力和稳定性有正面影响,但也会增加应力集中和变形。研究结果对于理解顶板在不同荷载条件下的力学行为和提高顶板的安全性具有重要意义。

关键词：岩石力学地下空区弹性薄板压力拱应力应变

张宣科技焦炉煤气零重整直接还原工艺创新与实践

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钢铁 2024年第9期 38-44+83页

作者：王宏斌李洋覃开伟李晓兵河北张宣高科科技有限公司河北张宣高科科技有限公司技术中心河北张宣高科科技有限公司氢冶金公司

近几年中国钢铁产量稳定在10亿t左右，每年碳排放达到20亿t，占全国碳排放总量的15%，是31个制造业门类中碳排放量最高的行业，在国家“双碳”战略背景下，钢铁行业绿色低碳转型迫在眉睫。河钢集团张宣科技坚定践行国家发展战略，率先... 详细信息

近几年中国钢铁产量稳定在10亿t左右，每年碳排放达到20亿t，占全国碳排放总量的15%，是31个制造业门类中碳排放量最高的行业，在国家“双碳”战略背景下，钢铁行业绿色低碳转型迫在眉睫。河钢集团张宣科技坚定践行国家发展战略，率先在淘汰原有高炉炼铁装备的同时，建设世界首座焦炉煤气零重整直接还原工厂，年产120万t冷态直接还原铁（DRI）。工厂于2022年12月全线贯通，2023年5月实现安全稳定连续生产。投产初期，工厂加热炉系统、煤气压缩机系统、水处理系统等均暴露出部分问题，这些问题虽然不影响正常生产，但是限制了工厂技术经济指标的进一步提升；此外，氢基竖炉对球团矿的质量要求也远超预期，球团矿的强度等性能不足，导致开产初期生产出的DRI破碎率较高，产品粉末含量较高。通过对问题的深入分析，并针对工艺、设备不断改进优化，煤气单耗、DRI金属化率等技术经济指标都取得明显进步，且好于设计水平。与传统高炉炼铁工艺相比，直接还原工厂取消了烧结和高炉工序，CO2排放降低70%以上，SO2、NOx、烟粉尘排放分别减少30%、70%和80%以上。工厂的成功运行，对中国钢铁行业的绿色低碳转型升级起到很好的示范作用，也标志着中国钢铁工业由传统“碳冶金”向新型“氢冶金”的转变迈出颠覆性、示范性、关键性步伐，将进一步引领传统钢铁冶金工艺变革，全面开启绿色、低碳发展新纪元。

关键词：转型升级零重整直接还原氢冶金技术经济指标设备改进

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