铁基碳纳米管/石墨烯气凝胶制备及光热吸油性能研究

摘要: 海上重油泄漏会造成严重的环境污染和经济损失,吸附法处理海上漏油具有良好的应用前景,但对高黏度重油的处理依然是一项难题,利用光热多孔材料实施油品的升温降粘吸附是极具潜力的解决方案。利用Fe纳米粒子作为生长碳纳米管(CNTs)的催化剂,使用气相沉积法制备了Fe基碳纳米管/石墨烯气凝胶(Fe-CNTs/RGA),作为对比,采用冰模板法制备了碳纳米管/聚乙烯吡咯烷酮/石墨烯气凝胶(CNTs/PVP/RGA)。通过SEM、Raman和FT-IR 对Fe-CNTs/RGA 进行表征。结果表明,Fe-CNTs/RGA 的最佳制备条件为生长温度800℃和生长时间120min。相较于机械复合法所制备的CNTs/PVP/RGA 材料,Fe-CNTs/RGA 具有极佳的光热性能,对全光谱平均吸收率可达93.62%,光热转化速率快,空气中材料的温度梯度为33.24K/cm。1个太阳光下吸附重油时,Fe-CNTs/RGA 的上表面温度可达110.7 ℃,下表面温度可达60.7 ℃,对重油的吸附速率可达0.0397g/(cm2·min)。

镀锌辊涂自动控制关键技术研究及应用

摘要:为了解决连续热镀锌辊涂处理过程人工干预过多而产生大量降级品的问题,以某热镀锌机组镀后化学辊涂机为研究对象,首先针对工业生产过程中镀后辊涂处理复杂多变的特征,形成了基于现有辊涂机能力的自动控制提升方案;其次构建了基于工业生产多因素耦合的控制模型,开发了压力及位置双重柔性控制模块,满足了辊涂处理过程高精度调整的要求;最后建立了自动控制系统核心数据库,优化了系统联动程序及传动控制参数,同时将该技术应用到某热镀锌辊涂处理机,辊涂机自动化率每月均达到90%以上,减少了人为操作且降低了废品率,保证了通卷带钢膜重的精准可调及均匀性,满足了下游客户对热镀锌产品表面辊涂质量的要求,提升了辊涂机自动控制水平,创造了可观的经济效益和社会效益。

中厚板平面形状控制研究发展现状及展望

摘要:中厚板在轧制过程中易出现多种平面形状缺陷,严重影响板材质量与成材率,进而制约产品性能与产线运行效率。作为保障成品外形质量的关键技术环节,平面形状控制长期以来受到轧钢领域的广泛关注。本文系统梳理了中厚板平面形状控制技术的发展脉络,涵盖了从基础理论、实验研究到工程应用的演进过程,并进行了简要阐述、对比和评论。在此基础上,进一步总结了近年来智能化装备与数据驱动控制技术在该领域的研究进展,并结合当前钢铁工业的智能化发展趋势,对平面形状控制的未来研究方向进行了探讨,旨在为技术优化与升级提供理论支持与思路借鉴。

冷冻电镜前沿技术与发展应用

摘要:随着冷冻电镜(Cryo-EM)分辨率革命的到来,冷冻电镜技术已成为生物大分子结构解析的核心手段。这场技术革命的背后,是多维度技术的协同发展。新兴的冷冻制样技术,尤其是亲和载网及时间分辨率的冷冻制样技术,不仅具有整合生物复合体提纯与冷冻制样、降低气- 液界面影响的潜能,还有望捕捉生物过程的瞬时构象。冷冻聚焦离子束减薄结合荧光定位与高压冷冻技术,可实现对细胞或组织样品的精准减薄,助力揭示细胞原位中的“分子社会”及生物过程的时空调控。冷冻透射电镜硬件、控制软件及探测器的不断发展,极大推进了高通量、高分辨率、自动化的电镜数据采集。近年来,人工智能(AI) 与冷冻电镜技术的深度融合,正在推进冷冻电镜技术向着捕获生物大分子动态生物过程,揭示其原位时空调控和“分子社会关系”方向飞速发展,为揭示生命本质提供了强大的技术支撑。冷冻电镜技术不仅在基础研究中具有重要意义,在药物开发等应用领域也展现出巨大潜力。本文将围绕冷冻样品制备、冷冻透射电镜及探测器硬件数据收集及AI 应用等方向展开阐述。

相变材料基混合电池热管理系统研究进展

摘要:相变材料冷却在结构复杂性和冷却效率等方面具有应用优势,搭配其他冷却方式可弥补自身存在的热饱和等问题。在分析锂离子电池热问题及相变材料蓄热机制的基础上,重点总结了相变材料冷却以及相变材料耦合空冷、液冷和热管冷却的混合电池热管理系统的研究进展。金属材料在其中发挥着关键作用,如金属相变材料本身具有比有机和无机相变材料更好的导热性和蓄热能力,在电池和热管理系统中具有良好的应用潜力,同时在增强有机相变材料热导率和热管冷却基材等方面应用较为广泛。不可否认,综合多种冷却技术的混合电池热管理系统更有利于实际的应用。

液态防护膜的制备及性能研究

摘要:为了优化光学薄膜的防护性能,延长使用寿命,本文创新性地采用液态防护膜以保护光学薄膜,制备了三种不同的液态防护膜,包括纯物质防护膜、混合液态防护膜和胶体防护膜。探究三种液态防护膜的透过率、激光损伤阈值(LIDT)和自修复性能,并对液态防护膜的防护效果进行研究。结果表明,三种液态防护膜中胶体防护膜性能最为优异,其中SiO2胶体透过率达91. 8%,LIDT达34. 2 J/cm2。基于液体可流动的特性,三种液态防护膜都具有一定的自修复性能,能够重复多次地抵御高能激光辐照。在激光辐照下,SiO2胶体防护膜的损伤面积小,自修复时间最短。经过激光损伤阈值测试后发现,装配液态防护膜后的光学薄膜具有更优异的防护效果。

机械结构概率疲劳研究:现状及展望

摘要:疲劳是循环载荷作用下机械结构最常见的失效模式之一。受源自材料、载荷、尺寸等方面的多源不确定性因素影响,疲劳损伤演化往往呈现不容忽视的分散特征。尤其,当计算对输入的细微变化极其敏感时,参数在合理范围波动所导致的疲劳寿命差异可达千倍。此时,传统确定性模型耦合安全/分散系数的设计准则不再适用,亟待发展可有效量化描述疲劳行为分散性的概率模型,以面向现代结构工程领域基于可靠性的最优化设计发展趋势,满足设计冗余度检测以及检修周期、维护间隔及除役条件确定等需求。为促进概率疲劳研究发展、凸显其在疲劳可靠性设计中的重要性,概述了概率疲劳研究背景、疲劳分散性来源、疲劳行为分散特征、疲劳可靠性等基本要素及该方向研究前沿,最后结合全文内容作出总结。

氧化铝材料的强韧化研究进展

摘要:氧化铝(Al2O3)材料因其高强度、高硬度、低导热性以及化学稳定性, 被广泛应用于航空航天、牙齿修复、汽车制造、电子器件等领域. 然而, 其本征脆性导致的低断裂韧性显著限制了其在主承重部件中的规模化应用.因此, 同步提升Al2O3材料的强度和韧性, 已成为材料领域亟需突破的技术瓶颈. 本综述首先简要概述了Al2O3材料的基本属性, 随后从物相、组分及仿生微纳结构三个方面系统总结了Al2O3材料的强韧化研究进展, 为后续高强高韧陶瓷基复合材料的高效构筑提供理论基础与技术参考.

超黑材料的设计与应用研究进展

摘要: 吸光率大于97%的材料通常被称为超黑材料。由于优异的吸光性能,超黑材料在精密光学、太阳能收集、红外热探测以及军事伪装等领域展现出广泛的应用前景。除了本征黑属性以外,超黑材料还都具有精细设计的表面微观结构,以达到超黑水平,这二者是超黑材料必不可少的部分。将目前超黑领域中不同的材料分为金属基超黑、生物质基超黑、碳基超黑和聚合物基超黑。着重阐述了这四类超黑的制备方法、结构设计及性能表征,并对其优缺点分别进行了总结分析。最后对超黑材料的实际应用和未来发展进行了展望。

激光增材制造Inconel 718基复合材料及力学性能

摘要:Inconel 718(IN718)合金具有优异的高温强度、高延展性和良好的耐蚀性,在航空航天及能源等领域有广阔应用前景。然而,IN718合金较低的硬度和耐磨性严重限制了其应用领域拓展。针对此问题,可行的解决策略之一是对IN718合金进行表面或基体的组成/结构改性。激光增材制造方法可有效地调控复合材料的组成和显微结构,从而优化其综合力学性能。本文首先介绍了N718基复合材料的性质特点和改性思路,随后明确了IN718基复合材料激光增材制造方法的优越性和局限性,并且概括了激光增材制造IN718基复合材料的显微结构及力学性能的演变规律,最后总结了IN718基复合材料的组成设计、制备方法改进、显微结构调控和力学性能优化等方面的关键科学问题,进而对本领域研究的未来发展方向作出了展望。