基于“双碳”目标背景下冶金工程学科的发展机遇与挑战

随着大数据、互联网、人工智能等信息技术的深入发展,传统冶金工程学科的人才培养模式、教学目标、科技研发与知识框架结构等内容已难以适应新形势下的产业技术变革与企业转型升级需求,而“双碳”目标的提出更是倒逼冶金工程学科主动适应新形势的学科发展脉络,在此背景下冶金工程学科的发展既充满着机遇也伴随着挑战。

基于分子动力学仿真的混合油中水分子扩散行为及其介电常数研究

绝缘油是油浸式变压器内绝缘的重要组成部分,其绝缘性能对电力系统的稳定运行至关重要。实验研究表明植物油与矿物油共混可有效提升其绝缘性能,但改性机理尚不明确。该文利用分子动力学研究了植物油、矿物油不同共混比例下油中水分子的扩散行为及其介电常数。结果表明:随着植物油占比增加,水分子的扩散系数逐渐降低,抑制了油中“水桥”的形成,提升了混合油的绝缘性能。水分子与混合油组分分子之间相互作用能与氢键计算结果表明,植物油中强极性基团的引入增大了混合油与水分子的相互作用能与氢键数目,抑制了水分子的热运动,导致其扩散系数降低;而随着植物油占比增加,混合油的静态介电常数显著增大,且随着含水量的提高显著上升,这是由于水分子及植物油中强极性基团的引入增大了混合油中参与极化的粒子数目,导致体系介电常数显著增高。综上所述,强极性基团是影响混合油绝缘性能的重要因素,共混时需综合考虑其对水分子扩散行为的抑制及对介电常数的增大效应,以达到提升混合油绝缘性能的目的。

GdPO_(4):Sm^(3+)荧光粉的焙烧温度和掺杂浓度的优化及发光和磁性能

以GdPO_(4)为基质,Sm^(3+)为激活剂,采用水热法合成了纳米荧光粉前驱体,分别在800、900、1000、1100和1200℃下焙烧,得到一系列GdPO_(4):Sm^(3+)荧光粉。首先探究了GdPO_(4):Sm^(3+)的最佳焙烧温度;其次研究了Sm^(3+)掺杂浓度对GdPO_(4):Sm^(3+)荧光性能的影响;最后研究了GdPO_(4):2%Sm^(3+)的高温荧光性能和磁性能。使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、磁强计和荧光分光光度计(FL)对荧光粉的晶体结构、形貌、发光和磁性能进行了表征。结果表明:荧光粉的晶体结构由前驱体六方晶系GdPO_(4)·H_(2)O:Sm^(3+)变为单斜晶系的GdPO_(4):Sm^(3+),形貌由纳米棒变为无规则块体。当焙烧温度为1000℃,Sm^(3+)掺杂浓度为2%时,荧光粉的发光强度和荧光寿命达到最大值。GdPO_(4):2%Sm^(3+)中Sm^(3+)之间能量传递类型为电偶极-电偶极相互作用,能量传递的临界距离为1.646~1.884 nm。最佳样品Gd PO_(4):2%Sm^(3+)有优异的热稳定性,热猝灭活化能为-0.157 eV,且具有良好的顺磁性,质量磁化率为1.22×10^(-4)emu·g^(-1)·Oe^(-1)。

制备方法与Ce^(3+)对二水硫酸钙晶须形貌的影响

本文以稀土石膏为原材料研究了制备方法对硫酸钙晶须(CSW)形貌和结构的影响,并以二水硫酸钙(分析纯)为原材料,CeCl_(3)·7H_(2)O为铈源,探究稀土铈的加入对CSW的结构和形貌的影响。利用SEM、XRD、XPS和FL等表征手段对CSW的结构、形貌和组成及其荧光性能等进行表征和分析。研究结果表明:采用微波法可以制备高长径比的CSW,其平均长度为263μm,平均长径比为39.50。Ce^(3+)以原子置换的形式进入CSW,对晶须的晶体结构不产生影响,但改善了CSW的形貌。添加2%(质量分数)的Ce^(3+)能够促进晶须向一维生长,使得CSW的长径比显著增加,而过量的Ce^(3+)会促使晶须横向生长。研究证明稀土石膏中含有微量的稀土元素Ce,同时发现由稀土石膏制备的CSW具有发射蓝光的特性,这对开发利用稀土石膏具有重要的理论指导意义。

山西省黄河流域林草生态建设现状及对策研究

加强山西省黄河流域林草生态建设,是推动整个黄河流域生态保护和高质量发展的重要支撑。总结分析了山西黄河流域林草生态建设现状及存在的问题,提出了相应的对策建议。

不同过热故障条件下呋喃分子在油-纸界面扩散行为的分子动力学研究

呋喃分子是油浸式变压器局部热故障时绝缘纸裂解的重要特征产物之一,变压器油中呋喃分子含量的检测是评估变压器运行状态的重要离线检测手段。为了明确绝缘纸中呋喃分子向植物油中的扩散过程及其与局部过热故障温度标签的对应关系,采用分子动力学的方法,研究了纳米尺度油-纸界面模型在室温(300 K)、低温过热(500 K)、中温过热(750 K)和高温过热(1000 K)条件下呋喃分子从绝缘纸向植物油中的扩散过程。结果表明:随着温度升高,油-纸绝缘中呋喃分子的扩散系数逐渐增大,而且从绝缘纸中扩散到植物油中的呋喃分子数量与温度密切相关。在300 K与500 K的条件下,鲜有呋喃分子扩散到植物油中;而在750 K和1000 K的条件下,部分呋喃分子扩散入植物油中,且温度越高,扩散到植物油中的呋喃分子数越多。上述仿真结果与油浸式变压器中、高温局部过热故障条件下可检测出呋喃族化合物的经验依据一致。

添加剂对无水硫酸钙晶须生长的影响及分子动力学模拟

以硫酸铵废水为原料,采用水热法制备了无水硫酸钙晶须(CSW)。首先研究了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和不同聚合度的聚乙二醇(PEG)对CSW生长行为的影响。然后用Materials Studio 2020软件对SDBS吸附在CSW表面进行分子动力学模拟,计算得到各晶面吸附能。结果表明,产物均为正交晶系的CSW。未加添加剂制备出的CSW平均长度为65.27μm,长径比为40,但表面粗糙,分布不均匀。加入4%(质量分数)SDBS制备出的CSW形貌最优,分布均匀,表面光滑且均为针状,平均长度为136μm,长径比为62。SDBS能促进CSW以螺旋位错的形式沿轴向生长,提高CSW长径比。

我国银行信贷对房地产价格波动的影响

过去10年间,无论在发达国家,还是在发展中国家,银行信贷与房地产价格波动的关联日趋紧密。我国近年来,房地产业持续升温,直至引发目前新一轮房地产业是否过热的争论。与此同时,我国银行贷款的增长幅度也呈现出扩张的势头。本文实证检验了房地产价格波动与银行信贷之间的关系,并分析了其中的政策含义。

微生物冶金及其在稀土资源利用中的研究进展

我国稀土矿开采方式比较粗放,长期过度开采给矿区周边的生态环境造成了严重破坏,因此亟需开发出更加高效、环保的浸出工艺。微生物冶金技术是指用含有微生物的溶液将有价金属元素从矿石中溶解出来并加以回收利用的方法,其实质是加速将矿物自然转化成氧化物的湿法冶金过程,特别适合处理低品位、复杂、难处理的矿产资源。介绍了微生物冶金技术的特点,回顾了微生物冶金技术的发展历程,阐述了微生物浸出稀土元素的机理,详细介绍了生物浸出、生物氧化、生物分解3种微生物冶金技术的原理和特点,指出了微生物冶金技术目前存在的不足,并展望了该技术未来的重点研究方向。

两种体位下PFNA内固定术治疗股骨转子间骨折的临床疗效观察

目的：探讨在平卧位牵引床与侧卧位普通床下应用PFNA内固定治疗股骨转子间骨折的临床疗效与安全性。方法：回顾性分析2009年9月-2013年4月本院有完整随访资料的患者共57例，其中采用平卧位牵引床患者35例，普通手术床健侧卧位22例，比较两组患者的体位摆放时间、手术时间、术中显性失血量、切口总长度、术后骨折复位程度以及1、3、6个月髋关节功能Harris评分方面的差异。结果：随访6-16个月，平均12.8个月；两组术中显性出血量、切口长度、术后髋关节功能评分的比较差异均无统计学意义（P〉0.05）；而侧卧位组的体位摆放时间、手术时间短于平卧位组（P〈0.05）；复位程度上，平卧位组优于侧卧位组（P〈0.05）。结论：侧卧位及平卧位均适于股骨转子间骨折行PFNA内固定，实践中可根据手术医师及患者的个体特点选择应用，侧卧位更适合身材肥胖、下肢短缩的患者。

基于MC9S12D64单片机的直流无刷电机控制系统设计

设计了基于飞思卡尔MC9S12D64单片机的无刷直流电动机控制驱动系统的电路,论述了该控制系统的软、硬件实现方法,它以MC9S12D64单片机为控制中心,由IR2110驱动MOSFET功率逆变器,实现三相六拍的PWM调制的直流无刷电机的控制。实验结果表明,该设计硬件简单,功耗低,可应用到150℃高温环境,电机运行稳定可靠。

电子移相技术在测井仪器电机启动中的应用

论述了在测井仪器中使用的单相电机常规的启动方法及存在的弊端,指出了采用电子移相技术软启动的必要性,设计了采用TCA785移相触发集成电路进行电机软启动的电路。实践结果表明,该设计硬件简单,在电机启动电流减小到50%时,电机启动正常,运行稳定,提高了井下测井仪器的可靠性,提高了工作效益。

预防性应用他汀类药物对老年急性脑梗死短期预后的影响

目的探讨预防性应用他汀类药物对老年急性脑梗死短期预后的影响。方法选取2016年6月~2017年6月我院收治的年龄>60岁的89例急性脑梗死患者作为研究对象,采用病例对照研究的方法分为观察组(45例)和对照组(44例)。观察组发病前应用他汀类药物(阿托伐他汀10mg/d)半年以上,对照组则未应用。比较两组患者入院时的危险因素、空腹血糖、糖化血红蛋白、血脂水平、神经功能缺损情况,两组给予相同治疗方案治疗2周后评估神经功能缺损情况。结果两组入院时的危险因素、空腹血糖及美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分比较,差异无统计学意义(P>0.05);观察组的三酰甘油、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇水平及治疗2周后的NIHSS评分低于对照组,高密度脂蛋白胆固醇水平高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论预防性应用他汀类药物能改善老年急性脑梗死患者起病短期内的血脂水平及神经缺损功能,减轻致残程度。

补偿密度测井仪器刻度原理及应用

密度测井的主要用途是判断岩性和求孔隙度,在石油测井领域具有非常重要的意义。本文介绍了补偿密度测井仪器的工作原理,详细阐述了密度测井仪器刻度的原理及刻度方法,分析了刻度时常见问题并提出了解决方案。

表面活性剂的绿色化学

表面活性剂的绿色化学主要表现在根据结构与性质的关系研究分子的设计,开发易生物降解、对人体温和的表面活性剂;降低产品中有害物质的含量,推进产品的环境友好化;在其生产过程中推进化学反应的绿色化及原料的绿色化;同时根据表面活性剂能对界面过程产生影响,起到功能助剂作用的特点,开展表面活性剂在节能增效、改进质量、改善环境方面的应用并简介上述进展.

增强型测井成像系统绞车面板兼容性的实现

针对增强型测井成像系统(Enhanced Logging Imaging System)绞车面板只能用于ELIS测井系统,且需要连接相应的采集面板才能正常工作。提出一种改进方案,使ELIS绞车面板具有兼容性。增加一块数据处理板DPM,与绞车面板主板串口连接;增加一块电源模块,给DPM板供电;增加一个接头,连接外部深度、张力等信号。DPM板具有深度、张力、磁记号的处理能力,通过串口与主板通讯并将数据显示在绞车面板上。改进后绞车面板不需连接采集面板就能独立工作,解决了不同测井系统的深度系统兼容性问题。

硅烷偶联剂改性TiO_(2)掺杂对绝缘纸中水分子扩散行为的影响

在变压器绝缘纸的改性研究中,纳米粒子和水分含量均是影响绝缘纸绝缘性能的重要因素,然而有关硅烷偶联剂改性TiO_(2)掺杂对绝缘纸中水分子扩散行为的影响尚未可知。采用分子动力学方法,建立了3种硅烷偶联剂改性前后TiO_(2)与绝缘纸的纳米尺度界面模型(未改性TiO_(2)/绝缘纸、KH570改性TiO_(2)/绝缘纸、KH792改性TiO_(2)/绝缘纸),并对不同界面模型中水分子的扩散行为进行动力学计算。结果表明,在未改性TiO_(2)/绝缘纸的界面模型中水分子的扩散系数最大,质心运动范围最广,且界面附近水分子分布最少;而在KH570和KH792改性TiO_(2)/绝缘纸界面模型中水分子的扩散系数及其质心运动范围减小,界面附近水分子分布浓度增大,且KH792改性后TiO_(2)对绝缘纸中水分子扩散的抑制能力最强。此外,通过分析水分子在3种界面模型中自由体积分数、相互作用能和氢键数目,诠释在上述不同模型中水分子扩散系数差异的物理机理。研究思路与结果为纳米粒子掺杂绝缘纸的改性实验提供了理论支撑。

测井自然电位信号的常见故障及其解决方案

本文分析了在满贯测井过程中SP信号容易出现问题的原因,提出了通过修改3514仪器中有关的电子开关电路等解决方案。通过多次测井测试,SP信号稳定正常,该解决方案简单可靠,提高了作业的成功率和效益。

铂电阻温度传感器实现线性测温方案的研究

针对普通测温方法存在测温误差大、精确度低等缺陷,分析了铂电阻Pt100温度传感器的非线性,研究了线性化测温的实现方法,并设计了采用低温漂恒流源式非线性补偿的电路和温度测量的方案。试验证明,该测量方法可使测量精度提高到±0.06 K;且该方案所采用的电路简洁,具有测量精度高和可靠性高的特点,可在温度的精确测量中得到广泛应用。

稀土石膏制备硫酸钙晶须及晶须形成机理

为解决稀土冶金过程中产生的废渣回收利用问题,以稀土石膏为原料制备硫酸钙晶须(CSW)。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和热重-差示扫描量热(TG-DSC)等对样品进表征,研究晶须生长时间和钙离子浓度对CSW形貌的影响。结果表明,CSW的生长基本经历成核-轴向生长-溶解-纵向生长。其生长机理主要是轴向螺旋位错和层-层自组装生长方式。陈化时间为1.5 h,晶须生长完全。钙离子浓度越高越有助于晶核形成,从而对CSW的形成过程起到强化作用,促进其快速生长。