多尺度孔隙结构及其在辐射制冷中的应用进展

摘要:随着可再生能源技术的迅猛发展,辐射制冷技术凭借其低能耗优势,在工业冷却与建筑节能领域备受瞩目。在辐射制冷材料的制备中,特定处理方式不仅可提升材料的物理化学性质,也能引入多孔结构,从而增强其光学特性,如反射率与发射率,这对辐射冷却效果意义重大。本文深入探讨了材料选择与设计、制备工艺、后处理手段以及添加填料等多种途径对辐射制冷材料孔隙结构的精准调控及其对辐射冷却性能的影响。通过分析不同方法对孔结构的针对性调控,总结各方法的优劣之处及未来发展趋向,并对多尺度孔隙结构在辐射制冷领域的未来研究方向予以展望,以期推动辐射制冷材料的广泛应用和技术提升。

稀贵金属材料基因工程研究进展

摘要:材料基因工程是一种通过大数据技术、机器学习、数据挖掘等现代信息技术手段,快速处理分析及挖掘应用材料计算、高效实验与表征、生产工艺、服役与失效评价等全部或部分材料数据,从而达到提高新材料研发或改良效率、降低材料研发或改良成本目的的一种新研发模式。近年来,美国等发达国家加快布局材料基因工程计划,并开展了大量的研究工作,推动了材料基因组理念、技术的发展。本文综述了国内外材料基因工程,云南稀贵金属材料基因工程总体建设布局、创新平台建设及配套关键技术研发、新材料研发及工程化应用示范等方面的研究进展,并结合稀贵金属新材料产业创新发展要求,提出了稀贵金属材料基因工程未来重点工作思考。

约束对单面盐冻混凝土内部损伤的影响:微裂纹萌生与扩展

摘要:现行单面盐冻试验中,混凝土试件处于自由形变状态,这与混凝土的实际服役状态不符,因此混凝土抗冻性研究有必要考虑实际服役中的约束作用。本工作研究约束作用对单面盐冻混凝土孔结构损伤及微裂纹萌生与扩展的影响及机理。利用改进数字图像处理方法,实现了水灰比0.60 的约束态和自由态混凝土在单面盐冻作用下孔结构与微裂纹的单独分析。每8次单面盐冻循环测试混凝土的孔结构和微裂纹,计算获得最可几孔径(M d)、平均孔径(d)、孔径分布标准偏差(dσ)、劣化孔数量占比(dam P)、微裂纹平均长度(mean L)和微裂纹平均宽度( mean W );实时监测32 次盐冻循环过程中混凝土应变,计算获得残余应变( n S )。结果表明约束态混凝土的M d 、d 、dσ 、dam P 、mean L 和n S 分别比自由态混凝土少11%、10%、5%、7%、7%、30%;通过计算孔均微裂纹数量和长度发现,与自由态混凝土相比,约束态混凝土内微裂纹更倾向于扩展宽度而非萌生新的微裂纹。灰色关联度显示,约束作用通过限制盐冻混凝土的孔径扩张,抑制微裂纹萌生,从而减少了盐冻作用诱导的残余应变。

内孔热喷涂技术的研究进展

摘要:在高速、高温、高压、强氧化等极端工况下,机械零部件的内表面常面临着磨损和腐蚀的严峻挑战。为了有效应对这一挑战,内孔热喷涂技术被广泛研究和应用。该技术专门针对工件内表面,通过喷涂耐磨或防腐等涂层以增强工件的使用寿命。综述了内孔等离子粉末喷涂、内孔等离子转移弧喷涂、内孔超音速火焰喷涂和内孔电弧喷涂等4 种主要内孔热喷涂技术,从技术原理、操作方式、发展历程和其在工业领域的应用等多个维度,全面分析了这些技术的特性及其优缺点。并进一步探讨了内孔热喷涂技术在工程应用中遇到的挑战及其解决策略,并指出未来的研究重点是开发新型喷涂技术和材料,以及利用数值模拟技术对涂层性能进行预测和优化。

太阳能电池板高性能自清洁涂层的研究进展

摘要:太阳能电池长期在户外运行,尘埃、污垢和其他污染物易在电池表面形成堆积,从而降低系统的发电效率。传统的清洁方式成本高且易损伤光伏板,自清洁涂层能使电池板长期保持清洁状态,对太阳能电池板的高效率运行和长寿命服役具有重要意义,已经成为太阳能领域的研究热点之一。本文较为全面地梳理了太阳能电池面板自清洁涂层相关方面的研究,介绍了电池板表面的灰尘特性,分析了灰尘堆积对电池板使用寿命的影响,详细综述了超疏水和超亲水2 种自清洁涂层的制备方法及其自清洁性能的相关研究进展,对比了2 种自清洁涂层的使用效果和应用场景,并对其自清洁机理进行了阐述,发现在不同的地域,太阳能电池表面灰尘的组成成分均有所差异,光伏板表面的灰尘堆积率和黏附接触力主要受灰尘粒径大小的影响,灰尘堆积会减少电池板的使用寿命,超亲水和超疏水性涂层均可以长期保持太阳能电池板表面的清洁,都能有效提升电池板的输出功率。

多模态深度学习在钢轨顶面伤损检测中的应用研究综述

摘要:针对基于深度学习的多模态钢轨顶面伤损检测问题,分析使用多模态数据进行病害识别的优势,阐述多模态深度学习的最新成果及其在钢轨顶面伤损检测中的应用,并明确基于深度学习的多模态病害检测面临的挑战和未来的研究方向。从多模态联合与协同特征表示、多模态显式对齐与隐式对齐以及不同方式的多模态融合方法等方面分析多模态深度学习基本理论和研究现状;结合钢轨振动信号、巡检图像和三维点云等多模态数据,梳理当前最新的基于深度学习的不同模态间数据融合算法和病害检测方法。结果表明:针对钢轨多模态数据,当前研究方向主要有多模态表示、多模态对齐和多模态融合3 种与识别检测有关的方法;针对基于深度学习的多模态钢轨顶面伤损检测,当前研究主要包含振动信号与巡检图像融合检测、灰度图像数据与三维点云数据融合检测方法;总体上,使用多模态深度学习技术对钢轨进行病害识别能有效提高准确率,在一定程度上排除错检的情况。对钢轨的多模态数据基于增强语义的共享性和互补性学习特征表示、结合特征点对齐和隐式对齐的混合对齐模型、基于转换器网络的多模态融合检测以及缺失模态融合检测会成为钢轨顶面伤损检测未来研究方向,将为工程应用提供有价值的参考。

“凝固—直接穿孔—在线控冷”一体化组织控制与低碳减排

摘要:针对传统无缝钢管生产过程中多次加热、能耗高、碳排放强度大的突出问题,提出并系统阐述了一种“凝固—直接穿孔—在线控冷”一体化组织性能调控技术。该技术体系集成连铸末端电磁旋流调控、铸坯保温直轧以及在线控轧控冷等关键工艺,摒弃高能耗环形加热炉和多次离线热处理工序,实现连铸坯至无缝钢管的短流程、高效率生产。结合全废钢资源高效利用,提出了兼具高韧性与低排放特征的钢管生产新路径,可为建筑钢结构、商用车轻量化等领域提供低成本、高性能材料支撑。该一体化技术体系的推广应用,有望推动无缝钢管行业向低碳减排与质量效率协同提升的新型工业化模式转型,为钢铁行业绿色可持续发展提供关键技术支撑。

低温等离子体技术改性材料处理大气污染物研究进展

摘要:低温等离子体材料改性技术因工艺简便、环境友好、处理时间短、功能效果显著等优点,在材料改性领域得到广泛应用。本文概述了低温等离子体技术的发展,介绍了辉光放电(GD) 、大气压等离子体射流( APPJ) 、电晕放电(CD) 和介质阻挡放电(DBD) 四种放电方式的产生机制及其材料的改性功能,重点讨论了低温等离子体改性材料在SO2、NOx、H2S、VOCs、Hg 等大气污染物治理上的研究应用及去除机理,并总结了低温等离子体改性材料处理各类大气污染物的研究现状及优缺点。分析表明,尽管该技术在材料表面精准调控方面已取得突破,但未来仍需面对多尺度反应机理解析、工艺参数智能化调控及工程化应用适配性等挑战。本文旨在为低温等离子体技术在环境功能材料设计及大气污染治理中的深入应用提供理论支撑与技术路径。