摘要：多硫离子穿梭和锂枝晶生长严重阻碍了锂硫电池的实际应用进程,而合理的隔膜结构可以达到一石二鸟的作用.本工作设计了一种携带有分散性TiN/CoO颗粒的氮掺杂碳纳米管结构(TCCNT),并将其用于锂硫电池隔膜修饰层.TCCNT的多孔结构和表面/内部携带的TiN/CoO颗粒不但实现了对多硫化物的物理、化学吸附和快速催化转化作用,其高导电性的空腔结构和亲锂作用还能够均化锂离子流,在5 mA cm^(-2)的电流密度下实现长达2000 h的均匀锂沉积/剥离过程.TCCNT合理的结构设计有利于各材料组分之间最大限度地发挥协同效应.采用改性隔膜所组装的锂硫电池在常规和高硫载量两种情况下均表现出较好的电化学性能,表明其具有一定的实际应用潜力.

摘要：基于快速非支配排序遗传算法NSGA-Ⅱ,开展了多目标屏蔽优化设计研究,建立了中子复合屏蔽材料组分的自动优化设计程序。以屏蔽剂量和材料密度最小化为目标,以聚乙烯、铅、硼、锂、铁、铝等材料均匀混合组成30 cm厚平板屏蔽结构为例,验证了优化算法程序的有效性。将基于遗传算法的屏蔽优化方法与设计人员的经验相结合,可更高效地实现多目标屏蔽优化设计。

摘要：针对多组分中子屏蔽材料优化设计中蒙特卡罗模拟计算时间长而对算法效率的制约,讨论了利用BP神经网络算法快速预测材料中子屏蔽效果的方法。以复合材料300种随机质量组分和其对应的蒙特卡罗计算的剂量值组成训练样本,建立了典型的3层BP神经网络模型,其剂量预测值与样本值的绝对偏差在±2以内。对训练样本之外的验证样本,绝对偏差扩大到-6.4~5.2之间。偏差分布统计显示70%以上样本的相对偏差绝对值在2%以内,定性判断该神经网络模型的计算精度和泛化能力满足优化算法使用。使用交叉验证法对网络进行二次训练,可提高训练样本的计算精度,但扩大了验证样本的计算偏差,表明神经网络建立中还需要考虑样本的拟合程度和泛化能力的平衡。

摘要：针对乳化沥青与泡沫沥青冷再生技术发展过程中的关键问题,介绍了冷再生技术的发展现状,分析了乳化沥青与泡沫沥青混合料的材料组分性能,总结了冷再生沥青混合料配合比设计方法和路面结构设计方法,论述了相关路用性能演化规律以及施工工艺和施工设备,提出了冷再生技术的未来发展趋势。研究结果表明:冷再生沥青混合料的材料组成成分间相互作用机制及强度破坏机理复杂,回收沥青混合料来源和掺量以及沥青老化程度、沥青以及外加剂种类及含量均会显著影响冷再生沥青混合料的材料性能;不同的冷再生沥青混合料设计方法在级配选择、沥青等级、成形方法、养护方式以及性能评价指标等方面差别较大,大多采用试验测试法指导配合比设计;冷再生沥青路面设计方法经历了从经验法到力学-经验法的转变,通常将冷再生材料视为无黏结颗粒材料或者沥青黏结材料进行结构设计,目前仍缺乏符合冷再生沥青混合料材料特性的力学失效设计准则;在工程应用方面,应充分考虑冷再生结构层位及力学响应,明确抗车辙、抗水损害、抗疲劳和低温抗开裂的性能需求,以指导冷再生沥青混合料的材料组成设计;未来应从施工工艺和材料组成两方面加强冷再生沥青混合料性能优化研究,建立以力学指标为基础的养生时间评估体系,完善适用于中国气候条件的冷再生结构层施工规范,加强现场试验的数据检测和收集工作,实现对冷再生沥青路面结构设计方程的有效标定。

摘要：陶瓷材料的多相复合与计算机辅助设计是 2 1世纪先进陶瓷材料的重要发展趋势。文章采用理论与实验相结合的方法 ,建立了多相复合陶瓷刀具材料力学性能与材料组分之间关系的数学模型 ,采用计算机辅助优化设计技术求得材料的最优组分。在此基础上 ,利用热压技术制得一种Al2 O3-SiC - (W ,Ti)C多相复合陶瓷刀具材料 。

摘要：1994-1997年，我师从严先生攻读博士学位，研究氮氧化物（SiAlON）陶瓷显微结构对性能的影响。氮氧化物研究是先生于上世纪80年代亲自部署和领导的开创性工作，利用实验方法建立氮氧化物相平衡关系，并据此设计材料组分及确定关键制备技术，揭示材料成分及显微结构对性能的制约关系，实现陶瓷晶粒的可控定向生长和原位自增韧补强机制。