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海水环境因素对网纹藤壶金星幼虫附着的影响机制

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中国腐蚀与防护学报 2024年第5期44卷 1316-1322页

作者：吴进怡柴柯李晓琳尚瑾李强吴耀华潍坊科技学院智能制造学院、山东省农机装备用材料工程高校特色实验室潍坊262700 广东腐蚀科学与技术创新研究院广州510530

网纹藤壶是广泛分布在中国各海域及世界许多海域的大型污损生物。通过藤壶培养及附着观察探索了不同海水环境因素对网纹藤壶金星幼虫在生物相容性极佳的钛合金表面和玻璃表面附着的影响,结果表明p H为8时金星幼虫在TC4钛合金表面的附着... 详细信息

网纹藤壶是广泛分布在中国各海域及世界许多海域的大型污损生物。通过藤壶培养及附着观察探索了不同海水环境因素对网纹藤壶金星幼虫在生物相容性极佳的钛合金表面和玻璃表面附着的影响,结果表明p H为8时金星幼虫在TC4钛合金表面的附着率及在TC4钛合金表面和玻璃表面的整体附着率达到最大值,分别为10%和76.7%;盐度为25‰时,整体附着率达最大值73.3%,盐度在(13~18)‰之间,TC4钛合金表面附着率达最大值6.67%;温度和海水流速对网纹藤壶金星幼虫附着的影响也极为显著,当温度为10℃时不附着,当温度为25℃时,整体附着率达50%,TC4钛合金表面附着率达10%;当海水流速为0时,金星幼虫附着率最高,流速达12 m/s时,金星幼虫在钛合金表面和玻璃表面均无法附着。上述环境因素对网纹藤壶金星幼虫附着的影响,可为海洋防污损策略提供依据。

关键词：网纹藤壶金星幼虫环境因素钛合金附着率

CO_(2)/CH_(4)混合物理论跨临界增压过程的热力性能研究

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化工学报 2024年第10期75卷 3742-3751页

作者：邵明成潘玉贵王增丽赵强中国石油大学(华东)新能源学院山东青岛266580 军事科学院系统工程研究院北京100000

伴生气增压回注驱油是油气开采中实现碳减排的重要措施,但伴生气主成分为CO_(2)/CH_(4)混合物,组分波动剧烈,且CO_(2)在临界点附近性质极不稳定,这对注气压缩机的稳定性提出了严峻挑战。为厘清CO_(2)/CH_(4)混合物跨临界增压特性,构建... 详细信息

伴生气增压回注驱油是油气开采中实现碳减排的重要措施,但伴生气主成分为CO_(2)/CH_(4)混合物,组分波动剧烈,且CO_(2)在临界点附近性质极不稳定,这对注气压缩机的稳定性提出了严峻挑战。为厘清CO_(2)/CH_(4)混合物跨临界增压特性,构建了混合物物性PR方程,计算了混合物物性及相态变化规律,明确了安全增压路径。据此构建了CO_(2)/CH_(4)混合物理论跨临界增压热力学模型,得到了混合物跨临界增压过程p-V图、阀片运动规律及指示功率,并对比分析了组分浓度对物性特征及压缩机热力性能的影响机理。研究结果表明:随着CO_(2)浓度升高,饱和气相线向高温区移动,临界温度升高,增压过程中进排气压力损失增大,CO_(2)浓度从20%增加到100%过程中压缩机功耗降低22.93%。相关研究结果可为CO_(2)/CH_(4)混合物跨临界增压压缩机的设计和可靠运行提供理论依据。

关键词：超临界二氧化碳注气压缩机跨临界增压数学模型增压模拟

Ni掺杂对β-Cu_(2)Se薄膜微观结构和热电性能的影响

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稀有金属 2024年第3期48卷 365-377页

作者：王楠宋贵宏陈雨李贵鹏胡方吴玉胜杜昊沈阳工业大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110870 广东腐蚀科学与技术创新研究院广东广州510530

采用磁控溅射的方法和粉末真空烧结的Cu-Se合金靶材,使用高真空磁控溅射技术在单晶Si(100)衬底上制备掺杂Ni的β-Cu_(2)Se热电薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电子探针和能谱仪(EDS)分别研究薄膜的相组成、表面和截... 详细信息

采用磁控溅射的方法和粉末真空烧结的Cu-Se合金靶材,使用高真空磁控溅射技术在单晶Si(100)衬底上制备掺杂Ni的β-Cu_(2)Se热电薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电子探针和能谱仪(EDS)分别研究薄膜的相组成、表面和截面形貌、微区元素含量与分布。利用塞贝克(Seebeck)系数/电阻分析系统LSR-3测量沉积薄膜的Seebeck系数和电阻率,研究Ni含量对β-Cu_(2)Se薄膜热电性能的影响。结果表明,使用烧结的Cu-Se合金靶材和利用磁控溅射技术可制备出仅有单一β-Cu_(2)Se相的薄膜,Ni掺杂没有改变β-Cu_(2)Se相结构,而是在薄膜中形成替位式固溶体,沉积薄膜具有高度(111)晶面择优取向。在沉积的β-Cu_(2)Se薄膜中,当Cu与Ni原子含量之和与Se原子含量比(([Cu]+[Ni])/[Se])大于2.0,具有p型导电特征。随Ni含量的增加,沉积β-Cu_(2)Se薄膜的载流子浓度增加,而载流子迁移率下降。在所研究的温度范围内,掺杂Ni薄膜的电阻率和Seebeck系数均随着Ni掺杂量的增加而减小,并且都低于未掺杂薄膜。Ni掺杂量为1.80%(原子分数)的薄膜,因其电阻率和Seebeck系数适当,功率因子最大,高于未掺杂薄膜。掺杂适量Ni可有助于提高β-Cu_(2)Se薄膜的功率因子。

关键词：热电材料 β-Cu_(2)Se薄膜 Ni掺杂择优取向 Seebeck系数

石墨相氮化碳的制备及在染料降解膜中的应用进展

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化工进展 2024年

作者：曾军建杜轶君何静薛立新温州大学化学与材料工程学院绍兴文理学院元培学院苍南新材料国际院士创新中心

水体染料污染是当下严重威胁人类健康和环境安全的重要问题之一。为克服传统水处理技术在降解效率和持久性方面的局限，结合膜和光催化技术的石墨相氮化碳(g-C3N4)光催化膜技术已成为当前的研究热点。本综述详细讨论了g-C3N4的结构、性... 详细信息

水体染料污染是当下严重威胁人类健康和环境安全的重要问题之一。为克服传统水处理技术在降解效率和持久性方面的局限，结合膜和光催化技术的石墨相氮化碳(g-C3N4)光催化膜技术已成为当前的研究热点。本综述详细讨论了g-C3N4的结构、性质和催化机理出发，强调了其在高表面积、可定制结构，稳定性以及光催化效率方面的优势。本文进一步对比了g-C3N4不同制备的优劣，指出传统热聚合法导致的产物结构密集化问题，以及通过结构优化和协同效应来增强其光催化性能的不同策略。接着，本文还系统介绍了g-C3N4的光催化膜的制备技术及其在染料降解中的应用，涵盖从自支撑膜、负载膜到杂化膜的演进趋势及各类膜的优劣势对比，展示了其在水处理领域的巨大发展潜力。最后，本文指出g-C3N4光催化膜在规模化应用、评价标准确立和复合材料选择方面仍面临挑战。

关键词：石墨相氮化碳光催化膜技术染料降解结构性质

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稳定碳蜂窝结构热输运性质研究

工程热物理学报 2024年第9期45卷 2779-2784页

作者：赵冬蕾张晓威白昊刘小闯张腾飞刘航冰韩洋哈尔滨工程大学青岛创新发展基地青岛266000

近年来,通过实验合成的碳蜂窝结构因其力学强度大、热导率高、重量轻等特点受到了科学界广泛关注。在本工作中,我们利用非平衡分子动力学方法研究了近期提出的一种稳定碳蜂窝结构(hC28)的热输运性质。结果表明,该结构沿蜂窝轴方向热导... 详细信息

近年来,通过实验合成的碳蜂窝结构因其力学强度大、热导率高、重量轻等特点受到了科学界广泛关注。在本工作中,我们利用非平衡分子动力学方法研究了近期提出的一种稳定碳蜂窝结构(hC28)的热输运性质。结果表明,该结构沿蜂窝轴方向热导率远高于垂直于蜂窝轴方向的热导率,具有各向异性特征。此外,随着温度的升高,高阶声子间散射增强,模型的热导率逐渐降低。本文的研究结果对于开发碳蜂窝结构作为热传导器件具有一定的指导意义。

关键词：碳蜂窝热导率非平衡态分子动力学模拟

微织构特征对铝合金-CFRTP激光焊接头力学性能的影响

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焊接学报 2024年第2期45卷 75-81,I0007页

作者：徐良李康宁杨海锋宋坤林谷世伟哈焊国创(青岛)焊接工程创新中心有限公司青岛266111 国家高速列车青岛技术创新中心青岛266111

该文研究了激光毛化微织构特征对铝合金-CFRTP激光焊接接头性能的影响,分析了激光毛化微织构的作用机理.结果表明,利用激光毛化技术可以在铝合金表面构建微织构,获得成形良好且性能优异的铝合金-CFRTP激光焊接搭接接头,接头处形成了有... 详细信息

该文研究了激光毛化微织构特征对铝合金-CFRTP激光焊接接头性能的影响,分析了激光毛化微织构的作用机理.结果表明,利用激光毛化技术可以在铝合金表面构建微织构,获得成形良好且性能优异的铝合金-CFRTP激光焊接搭接接头,接头处形成了有效的异种材料紧密嵌合.随着激光毛化微织构深宽比的增大,熔融CFRTP在铝合金表面微织构中由全部填充转变为部分填充,接头拉伸剪切性能呈现先增大后减小的趋势,接头失效机制呈现“混合断裂(粘附断裂+内聚断裂)-CFRTP母材断裂-混合断裂”的变化.当深宽比达到1.2~1.6时接头拉伸剪切性能值最大,此时断裂位置位于CFRTP母材.激光毛化微织构对铝合金-CFRTP接头强化机理为增强CFRTP在铝合金表面的机械嵌合作用,以及激光毛化微织构产生飞溅的“钉扎”作用.

关键词：激光毛化微织构碳纤维复合材料激光焊接

粉末注射成形制备复杂薄壁TiAl合金旋流器

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材料工程 2024年

作者：刘艳军潘宇孙健卓朱郎平丁贤飞南海路新北京科技大学工程技术研究院中国航发北京航空材料研究院北京科技大学北京材料基因工程高精尖创新中心

旋流器作为航空发动机的重要部件，实现其轻量化制造对提升发动机服役性能具有重要意义。质轻高强耐热TiAl合金是一种极具应用潜力的高温结构材料，但其本征脆性大、制备加工困难，严重限制其在高性能旋流器制造方面的应用。为此，本研... 详细信息

旋流器作为航空发动机的重要部件，实现其轻量化制造对提升发动机服役性能具有重要意义。质轻高强耐热TiAl合金是一种极具应用潜力的高温结构材料，但其本征脆性大、制备加工困难，严重限制其在高性能旋流器制造方面的应用。为此，本研究采用粉末注射成形（powder injection molding，PIM）制备方法，结合水溶性芯模的模具设计及高保形聚甲醛（POM）基黏结剂开发，通过催化脱脂、热脱脂及两步烧结工艺，直接近净成形制备出复杂薄壁TiAl合金旋流器，无需机加工过程。结果表明：成分为82%（质量分数，下同）POM-5%高密度聚乙烯（HDPE）-5%乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）-8%硬脂酸（SA）的黏结剂具有较高的粉末装载量和较佳的充模性能，其喂料粉末装载量为62%（体积分数），流动行为指数n为0.56，黏流活化能E为22.95 kJ/mol，综合流变学因子为9.59；常压两步烧结方法可实现高致密度和细晶的协同控制，当烧结工艺为1430 ℃/1 h＋1250 ℃/5 h时，PIM所制备TiAl合金的致密度达到96.3%，且片层团尺寸约为100 μm，后续结合热等静压处理后实现了TiAl合金的近全致密化，所制备复杂薄壁TiAl合金旋流器的尺寸偏差为±0.1 mm，表面粗糙度Ra为1.046 μm，室温抗拉强度为577 MPa，屈服强度为466 MPa，伸长率为0.96%。

关键词： TiAl合金旋流器粉末注射成形尺寸精度表面粗糙度力学性能

粉末注射成形制备复杂薄壁TiAl合金旋流器

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材料工程 2024年

旋流器作为航空发动机的重要部件，实现其轻量化制造对提升发动机服役性能具有重要意义。质轻高强耐热TiAl合金是一种极具应用潜力的高温结构材料，但其本征脆性大、制备加工困难，严重限制其在高性能旋流器制造方面的应用。为此，本研究采用粉末注射成形（powder injection molding,PIM）制备方法，结合水溶性芯模的模具设计及高保形聚甲醛（POM）基黏结剂开发，通过催化脱脂、热脱脂及两步烧结工艺，直接近净成形制备出复杂薄壁TiAl合金旋流器，无需机加工过程。结果表明：成分为82%（质量分数，下同）POM-5%高密度聚乙烯（HDPE）-5%乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）-8%硬脂酸（SA）的黏结剂具有较高的粉末装载量和较佳的充模性能，其喂料粉末装载量为62%（体积分数），流动行为指数n为0.56，黏流活化能E为22.95 kJ/mol，综合流变学因子为9.59；常压两步烧结方法可实现高致密度和细晶的协同控制，当烧结工艺为1430℃/1 h+1250℃/5 h时，PIM所制备TiAl合金的致密度达到96.3%，且片层团尺寸约为100μm，后续结合热等静压处理后实现了TiAl合金的近全致密化，所制备复杂薄壁TiAl合金旋流器的尺寸偏差为±0.1 mm，表面粗糙度Ra为1.046μm，室温抗拉强度为577 MPa，屈服强度为466 MPa，伸长率为0.96%。

关键词： TiAl合金旋流器粉末注射成形尺寸精度表面粗糙度力学性能

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螺纹钢中MnS夹杂物诱发的局部腐蚀行为

中国腐蚀与防护学报 2024年第5期44卷 1255-1262页

作者：韩宇龙李健郭丽雅杨边疆陆恒昌韦习成董瀚上海大学材料科学与工程学院上海200444 上海大学(浙江)高端装备基础件材料研究院嘉兴314100 陕钢集团产业创新研究院有限公司汉中723000

采用全自动夹杂物分析仪、浸泡实验和电子背散射衍射仪(EBSD)等手段研究了HRB400E螺纹钢中不同尺寸MnS夹杂物在Cl^(-)环境中诱发局部腐蚀行为。原位浸泡结果表明:MnS夹杂物尺寸越大,越容易诱发局部腐蚀行为。EBSD结果表明:尺寸大于40μm... 详细信息

采用全自动夹杂物分析仪、浸泡实验和电子背散射衍射仪(EBSD)等手段研究了HRB400E螺纹钢中不同尺寸MnS夹杂物在Cl^(-)环境中诱发局部腐蚀行为。原位浸泡结果表明:MnS夹杂物尺寸越大,越容易诱发局部腐蚀行为。EBSD结果表明:尺寸大于40μm^(2)的夹杂物容易引发腐蚀,和周围有较多的小角度晶界和较高的位错密度有关。同时,团簇大尺寸夹杂物共同诱发局部腐蚀形成的蚀坑面积大于单一夹杂物诱发的蚀坑。

关键词： MnS 尺寸螺纹钢局部腐蚀