摘要：目的采用电化学沉积的方法在硬质合金基体上制备厚Ni-金刚石复合涂层。方法通过引入中间复合层,改善了涂层的结合强度,并提高了其厚度。通过热震实验结合摩擦磨损实验考察加厚涂层的膜基结合强度、磨削性能。结果从涂层的截面、微观形貌、表面裂纹分布以及金刚石微粒与基质金属间的结合状态分析可知,普通涂层的厚度在30μm左右,多层结构涂层的厚度在50μm左右,厚度提高了将近一倍。热震5次后,两类涂层表面均无裂纹产生。热震20次后,两类涂层中均出现了微裂纹。热震25次后,普通涂层的裂纹宽度变大,多层结构涂层的裂纹只出现在次表层,表层无裂纹。对GCr15磨削2500 m后,普通涂层中金刚石微粒与基质金属间隙增大,附近Ni层破裂;多层结构涂层中金刚石微粒与基质金属间隙仍然很小,只出现一些断续小裂纹,附近Ni层未受影响。多层结构涂层对应的材料偶件的磨损率比普通涂层高。结论采用多层结构设计的方法降低了Ni-金刚石复合涂层的内应力,实现了涂层的加厚沉积。加厚沉积的Ni-金刚石复合涂层界面结合强度并没有降低,且上砂量更加均匀致密,磨削性能更优。

摘要：针对外星轮热挤压成形性能波动,模具杆部过渡圆角区磨损严重的问题,对关键模具结构和挤压工艺参数开展优化研究。基于有限元数值模拟仿真,结合析因试验分析首先得到影响磨损和填充的关键参数及其影响方向。随后对核心参数构造代理模型替代有限元机理模型,用于磨损和填充性能的数值预测。并使用线性加权和法将所得近似模型转化为单目标函数,耦合遗传算法进行全局寻优。计算发现,当入口斜度y=30°,根部圆角a=18.6 mm,杆部圆角b=5 mm,模具硬度HRC60,摩擦因数m=0.1,挤压速度v=10 mm/s,模具预热温度T=300℃,坯料初始温度t=1 180℃时,在保证锻件填充完全的前提下可获得模具最大磨损量的显著降低,模具寿命较初始提高约2 100件。最后通过仿真和生产试验验证了优化结果的正确性。

摘要：氢能是非常清洁的能源。发展高效、清洁和低成本的产氢装置是利用氢能的首要关键技术问题。光电化学水分解是首选的制氢技术之一。它可实现室温下直接水分解和氢氧分离,并不完全受限于太阳光的周期性波动;其产氢装置可全部由无机材料制成,有好的化学活性和使用寿命。但是,光电化学水分解技术的效率目前还无法满足实际应用的要求,特别是还不能实现长期稳定运行,存在一定的性能衰减。在各种光电极材料中,α-Fe_2O_3是非常重要且具有潜力的稳定高效的光阳极材料,已成为近年来研究的热点。α-Fe_2O_3又称赤铁矿,储量丰富,在光电化学水分解中具有良好的稳定性、低成本和良好的太阳光谱响应等优势,已成为最具应用前景的光电极材料。然而,α-Fe_2O_3固有的一些问题诸如电荷传输差、表面复合严重、电荷转移动力学缓慢等限制了其实际应用。近年来,研究者们已发展了多种多样的策略和途径,例如掺杂、纳米化、异质结和表面处理等来解决上述问题。多种金属和非金属元素如Ti、Sn、Si、S等掺杂的α-Fe_2O_3表明,异质原子的引入会降低电子的有效质量,进而提高导电性,还会影响α-Fe_2O_3的晶体扭曲和活性位点等性质。从零维、一维、二维、三维到层级结构的α-Fe_2O_3都已经成功合成;同时,纳米化也拓展到导电基底的规则阵列图案化,α-Fe_2O_3纳米化能够促进光生空穴产生和利用,已成为α-Fe_2O_3光电化学水分解性能提升的重要途径。研发的n-n型和p-n型α-Fe_2O_3异质结如α-Fe_2O_3/ZnFe2O4、p-Si/α-Fe_2O_3等已较大地提高了其光电催化水分解性能,其中异质结很大程度上促进了α-Fe_2O_3光吸收、光生电荷分离和电极过程动力学。α-Fe_2O_3表面处理如催化剂修饰、钝化层修饰、化学/电化学刻蚀、气氛处理等,则显著改善了α-Fe_2O_3电极的电荷转移、析氧动力学,并抑制了电荷复合。本文主要从材料设计和载流子动力学这两个角度,综述了不同策略和途径对α-Fe_2O_3光电化学水分解性能的影响,分析了纳米结构以及材料复合等处理方式对α-Fe_2O_3光电极性能影响的构效关系,并进一步深入分析了光电化学水分解反应中载流子的动力学过程,建立了α-Fe_2O_3光电极性能提升和光生载流子之间清晰的物理图像。此外,本文还介绍了光电化学水分解的基本原理和物理过程。该综述可为今后合理设计制备基于α-Fe_2O_3的稳定高效光电极提供有益的理论指导与实验设计方法。

摘要：镁合金作为轻质的金属材料,具有广阔的应用前景,发展先进镁合金已成为当前的研究重点之一。第一性原理计算为开发和设计新型镁合金提供了一种经济高效的方法。基于第一性原理方法,综述了镁合金合金相及固溶体的研究现状,主要对晶体结构、弹性常数、弹性模量及广义层错能等的第一性原理研究进行了介绍,讨论了合金元素以及相结构对镁合金力学性能的影响。阐明第一性原理计算方法在镁合金研究中的重要作用,为新型镁合金成分设计及开发高性能镁合金提供参考。

摘要：以FDM技术中常用的基体材料PLA作为对象,通过3D打印实验,利用凹凸对比来探究表面雕刻花纹,研究凹凸浮雕差异和缺陷原因。结果表明,大面积花纹设计利用凸面设计更能体现3D美观性,而对于字体和logo等小而复杂的设计可以利用凹面设计来减少打印成型精度误差。同时本实验还通过单因素实验法探究打印参数对浮雕精度的影响,得出浮雕精度随层厚的增加而降低,温度对浮雕精度的影响小于层厚因素,存在最佳温度区间。

摘要：我们设计并合成了一种基于对称结构的方酸衍生物(Sq-TPE)的近红外(NIR)探针用于高效检测生物硫醇。Sq-TPE的吸收和发射峰均在700 nm以上。在测试的多种氨基酸和生物小分子中,Sq-TPE对硫醇具有较高的灵敏度和选择性。三种生物硫醇的加入使Sq-TPE的颜色发生了从青色到黄色的显著变化,同时,荧光发射从红光变为橙光。此外,Sq-TPE对Cys,GSH和HCy的检测限分别为9.8 nM, 12.4 nM,和9.7 nM。

摘要：Ni(OH)_2作为过渡金属氢氧化物具有储量大,活性高和价格低廉等优点。根据动力学原理,空心结构具有较大的比表面积,良好的内部空间,丰富有序的传递通道,可以有效提高材料的电催化活性。以氧化亚铜为模板设计合成了立方空心Ni(OH)_2电催化材料,并将其用于抗坏血酸(AA)的电化学检测,结果表明立方空心Ni(OH)_2在检测AA的过程中有较高的灵敏度(1 678μA/(cm^2·mM)),较低的检测下限(0.25μM)和可靠的稳定性,证明了立方空心Ni(OH)_2在检测AA方面具有实际应用价值并且为构建高性能电催化剂提供了一种有效的策略。

摘要：本文采用ANSYS有限元软件,模拟计算了板材拉伸试样在位移载荷作用下的应力应变值,从而绘制出试样的拉伸应力应变曲线。模拟结果与实测结果基本吻合,证实了模拟参数设计的合理性。

摘要：针对水泥混凝土路面耐久性问题,首先给出了脆性系数、断裂韧性与弯拉弹性模量三个评价指标,然后设计并进行了四因素(水灰比、砂率、水泥用量、水泥细度)五水平二次回归正交试验。通过实验数据分析得出结论:水泥混凝土在抵抗裂纹扩展方面最优设计配合比为水灰比:0.41;砂率:37.5%;水泥用量:406 kg/m^3;水泥细度:375 m^2/kg;水泥混凝土在刚度方面最优配合比考虑为水灰比:0.41;砂率:32%;水泥细度:300 m^2/kg;综合四因素考虑最终给出了路面水泥混凝土耐久性配合比建议范围:水灰比:0.38~0.41;砂率:35.2%~37.5%;水泥用量:390~406 kg/m^3;水泥细度:375~420 m^2/kg。

摘要：灯光照明是开展洞穴旅游的必备条件,是喀斯特洞穴旅游开发与可持续发展的重要内容。文章通过对万方数据、CNKI、Springer Link、Elsevier SDOL、EBSCO、Google Scholar、Google、超星学术发现系统等8个国内外数据库和搜索工具进行检索,结合纸质文献,最后获得有关洞穴灯光照明系统的研究文献56篇(部)。研究内容主要涉及洞穴灯光照明的起源与发展、洞穴照明光源的类型及选择、洞穴照明灯具的选择与安装、洞穴灯光照明系统的设计、洞穴灯光的操控系统、洞穴灯光照明系统的安全控制、洞穴灯光照明等7个方面。学术界对该领域的研究历史较长、研究方法多样,但研究成果数量有限,研究的视角较为微观,研究成果的普适性较弱。在未来的研究中应重点关注以下问题:研究的系统性、多学科的融合性、研究的针对性、洞穴灯光照明系统技术标准的制订、新材料与新技术在洞穴照明中的应用、洞穴灯光照明系统的经济性、洞穴照明光源的比较研究等。