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混合颗粒吸热器的综合光学性能研究与优化

混合颗粒吸热器的综合光学性能研究与优化

摘要：为降低高温吸热器太阳光反射和红外辐射散热损失，提高吸热温度和效率，设计并加工了一种石英玻璃切角拉西环颗粒。结合石英玻璃球和氮化硅球，通过分层堆叠，组建了R5B0、R4B1、R3B2、R2B3、R1B4、R0B5六种混合颗粒吸热器。采用颗粒尺度光线跟踪模型，结合实验测量验证，对混合颗粒吸热器的综合光学性能及其影响因素进行研究。结果表明，石英玻璃切角拉西环颗粒能显著降低聚集太阳光反射损失，而石英玻璃球能有效抑制红外辐射损失。R5B0的聚集太阳光反射损失较R0B5低10% 左右，而R0B5的红外发射率较R5B0低3.7%~9.7%（工作温度范围为800~2500 K）。在不同工作温度下，最高热效率对应的吸热器类型不同。在低温工作段，R5B0热效率最高，而在高温工作段（>2175 K），R0B5热效率最高。由于石英玻璃对太阳辐射吸收低，石英玻璃颗粒吸收的太阳能份额仅占3.0%~6.5%，对降低石英玻璃颗粒的工作温度、维持光学性能具有重要的现实意义。
光电 2025年08月04日
液晶分子优化给体材料组装制备高性能有机太阳能电池

液晶分子优化给体材料组装制备高性能有机太阳能电池

摘要：活性层形貌优化是实现高效、稳定的体异质结有机太阳能电池(OSC)的关键，添加剂工程被广泛用于优化OSC活性层的膜形貌. 基于此，本文工作提出了一种利用具有简单结构的液晶分子4-氰基-4'-庚基联苯(7-CB)作为添加剂优化给体聚合物(PM6)在共混膜中聚集行为的策略. 通过掠入射广角X 射线散射、原位吸收光谱及分子动力学模拟等表征发现，7-CB通过与PM6 的烷基侧链之间的范德华力和CH/π相互作用诱导PM6 规整排列，增强了PM6 之间的相互作用，提高了活性层薄膜的结晶度. 得益于此，无任何后处理的活性层薄膜中电荷传输得到改善，电荷重组被大幅抑制. 基于7-CB处理的PM6:L8-BO制备的硬质和柔性二元OSCs效率分别从15.41%和14.90%提高到18.01%和17.26%.
新能源 2025年08月04日
金属有机骨架材料在金属防腐蚀领域的研究进展

金属有机骨架材料在金属防腐蚀领域的研究进展

摘要: 金属防腐蚀是延长金属使用寿命的关键步骤,可分为表面防护、介质处理、电化学保护等多种方式。其中表面防护和介质处理是对已合成金属进行保护处理的常规手段,其基本思路是建立金属基体与腐蚀介质之间的物理隔离。金属有机骨架 (MOFs) 材料可从缓蚀致钝、疏水、提升高分子力学性能等方面增强物理隔离性能,降低金属腐蚀速率。总结了近几年的研究成果,从MOFs材料与金属的结合方式、腐蚀防护机理、具有防腐蚀性能MOFs的特点和MOFs防腐蚀的应用环境等四个方面综述了MOFs材料在金属腐蚀防护领域的研究进展。
有机 2025年08月03日
自蔓延高温合成陶瓷内衬油管的力学和耐腐蚀性能分析

自蔓延高温合成陶瓷内衬油管的力学和耐腐蚀性能分析

摘要：为提升油田开发用油管的使用服役性能，以Ф73×5.51 mm J55油管为基体，运用自蔓延高温合成技术（SHS）在Al+Fe2O3 基本铝热体系中（B 组分）添加质量分数为4%Nb2O5、8%ZrO2、13%CrO3、5%SiO2 为新型SHS 材料体系，制备了新型陶瓷内衬耐磨涂层油管（A 组分）。运用SEM、EDS、XRD、FTIR等分析手段测试了耐酸性腐蚀、结合强度、弯曲强度和压溃强度等性能，对比分析结果表明：A组分制备的陶瓷内衬层的耐腐蚀性、弯曲强度、结合强度及压溃强度均优于B。其中，A 组分涂层和B 组分涂层1200 h 的流动腐蚀失重率分别为0.42%、0.54%，性能均优于J55油管基体。A组分制备的陶瓷内衬油管弯曲强度比B组分提升了15.9%。基于滑脱位置观测，确定了Fe-Fe界面部分冶金结合力与Fe-Al2O3界面机械结合力强弱的转换温度约为200℃，低温时机械结合力大于冶金结合力，高温时机械结合力小于冶金结合力。
石化 2025年08月03日
含硫易切削钢的钙处理工艺研究与实践

含硫易切削钢的钙处理工艺研究与实践

摘要：含硫易切削钢由于良好的力学性能和切削性能被广泛应用于汽车制造、机械制造、船舶建造等行业。随着近年来基础建设、乘用车和航运领域的发展，含硫易切削钢的产量和质量要求也不断提高。通常采用钙处理的方法来调控钢水中的夹杂物，而含硫钢的含硫特性对冶炼和连铸过程中的钢水洁净度和钢水的可浇性有严重的负面影响，因此，如何制定合理的钙处理工艺对于提高易切削钢的可浇性具有重要意义。系统研究了喂人钙线和硫线的加入时机、时间间隔和钙线加入量等因素对钢水洁净度和水口结瘤的影响规律，分析了含硫易切削钢水口结瘤的主要原因。研究表明，钙处理后钢液中会产生表面为CaS而芯部为Al2O3的夹杂物，这种夹杂物在水口内壁的不断附着沉积是导致水口堵塞的主要原因。在铝质量分数为0.03%的钢水中，当硫质量分数超过0.015%时，易产生高熔点夹杂物而恶化钢水可浇性。对于转炉出钢量为140t的45S含硫易切削钢，将硫线分别在LF和RH后喂人、延长钙线和硫线间的喂入间隔时间至10min以上、减少钙线总喂入量至100m以下均能有效减少钢液中CaS·Al2O3夹杂物数量，并且将45S钢种的连浇炉数提升至15炉以上。研究为优化含硫易切削钢的钙处理工艺提供了理论依据，有助于提高生产效率和产品质量，对推动机械、交通等领域用含硫易切削钢的应用和发展具有重要意义。未来将针对如何控制含硫钢种的夹杂物数量和形态、夹杂物在轧后对钢板质量的影响以及如何减少钙的添加量进行深人研究。
钢铁 2025年08月03日
金属材料表面超疏水涂层研究进展

金属材料表面超疏水涂层研究进展

摘要：金属材料普遍存在腐蚀现象，这限制了金属资源的综合利用。近年来，受到自然界超浸润现象的启示，超疏水涂层作为一种新型金属防护手段，已得到广泛应用。本文对超疏水表面的基础理论进行阐述，重点综述镁合金、铝合金、碳钢、钛合金表面超疏水涂层近期的发展状况，以期为开发新型功能材料，推动相关技术进步，促进多领域的交叉应用提供参考和指导。
新材料 2025年08月03日
热处理对激光熔覆高Co-Ni钢涂层组织和性能的影响

热处理对激光熔覆高Co-Ni钢涂层组织和性能的影响

摘要：研究了热处理对激光熔覆高Co-Ni钢涂层组织和显微硬度的影响。通过使用光学显微镜、扫描电子显微镜和能谱，分析了涂层的微观组织，采用维氏硬度仪测试了涂层的显微硬度。结果表明，当热处理温度从200℃提高至600℃时，晶界残余奥氏体因发生分解反应而显著减少，针状M3C渗碳体和棒状M2C碳化物的数量则明显增加；经550℃和600℃热处理后，M2C碳化物均发生明显粗化。当热处理温度为200~400℃时，析出的细小M2C碳化物与基体有着良好的共格关系，故涂层的显微硬度值随着M2C碳化物增加而增加，当温度继续升至600℃时，M2C碳化物粗化，与基体失去共格关系，且基体中位错恢复，导致涂层的显微硬度急剧下降。
航空 2025年08月03日
基于神经网络的多朝向LED可见光定位

基于神经网络的多朝向LED可见光定位

摘要：为改善基于传统定位算法的多朝向LED 可见光定位（MD-VLP）系统的定位性能，提出一种基于接收信号强度比率值（RSSR）的神经网络方法。此方法采用单个光电检测器（PD）接收来自同一位置的多个不同朝向的LED光强，继而将RSSR 代入人工神经网络模型来估计平面坐标。实验结果表明，所提方法在PD处于水平时平均定位误差为2.96 cm，在PD倾斜15°时平均定位误差为5.51 cm，其性能相比于基于RSSR的最小二乘法有显著提高。此外，为了验证所提方法的普适性，仿真分析了两种非朗伯辐射光源构成的多朝向LED集成灯具的定位性能，仿真结果显示，所提方法分别获得了3.70 cm和6.22 cm的平均定位误差，并支持PD适度倾斜。进一步地，设计了一款采用多朝向非朗伯辐射面状光源的VLP集成灯具，实验结果表明，所提方法在PD处于水平或适度倾斜状态时仍能有效工作。
光电 2025年08月03日
世界核能科技发展前沿进展

世界核能科技发展前沿进展

摘要：介绍了核聚变技术最新进展，包括高温超导核聚变、激光点火惯性约束核聚变、托卡马克核聚变装置、国际热核聚变实验堆和中国聚变工程实验堆。指出核能与氢能、太阳能等其他能源的耦合利用为发展可再生能源和实现“双碳”目标提供了新的解决途径；高精度多物理场耦合分析计算、反应堆数字孪生技术、核能信息化与数据库建设是未来核能可持续发展的重要方向。总结了放射性废物处理与处置技术进展，包括中低放废物的减量减容和固化技术、高放废物的放射性核素去除和玻璃固化以及乏燃料处理与处置，表明随着核能技术的进一步革新，呈多元化发展态势的核能预期将在全球能源体系中占据重要地位。
新能源 2025年08月01日
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