FeCr合金中Cr含量对微观结构影响的原子尺度模拟研究

低温辐照脆化是影响铁素体/马氏体(F/M)钢服役的主要问题之一。F/M钢低温辐照脆化的主要机理是辐照产生的纳米缺陷(如位错环、α′相(富Cr团簇)等)阻碍位错运动。本文利用分子动力学方法和迈氏蒙特卡罗方法对F/M钢模型材料——FeCr合金(Fe7%Cr、Fe9%Cr、Fe14%Cr)中Cr元素析出成团簇及在位错环上偏析的机理进行研究,并分析Cr团簇析出与合金成分的关系以及位错环尺寸、位错环类型和合金中Cr含量对位错环上Cr偏析量的影响。模拟结果表明:热力学模拟后,高Cr含量(>9%)的FeCr合金中会析出Cr团簇,且基体内Cr含量越高,析出的Cr团簇尺寸越大;在所研究的3种FeCr合金中,受位错环张应力场作用,合金元素Cr均会在位错环的外围偏析,且FeCr合金中Cr含量越高,Cr在位错环上偏析量越高。低Cr的FeCr合金中Cr对其辐照硬化的影响需考虑位错环上Cr偏析的影响,高Cr的FeCr合金中Cr元素对其辐照硬化的影响需综合考虑Cr团簇及位错环上Cr偏析。

铬杂氮团簇CrN+n的生成及光解

将铬/氮化硼(Cr/BN)混合粉末经压片机制成直径为13mm、厚度为2~5mm的底物,然后在反射式飞行时间质谱仪上,以高纯氮气为载气,用激光轰击Cr/BN底物,生成了铬杂氮团簇CrN_n^+(n=2、4、6、8),得到其质谱图。用波长为266nm的激光对CrN_6^+和CrN_8^+进行了光解,获得其光解质谱图,探讨了铬杂氮团簇的组成。结果表明,生成的铬杂氮团簇中最稳定的团簇为CrN_8^+,这些团簇的组成依次相差2个氮原子,推测生成的铬杂氮团簇CrN+8由Cr^+和N_2构成。

无人机编队信息传输能耗平衡协同设计

针对无人机编队自组织网络拓扑结构的动态特性,导致编队中的无人机信息传输能量消耗不均匀,影响侦查任务的高效实施。提出了一种无人机编队信息传输能耗平衡协同设计方法。上述方法采用协同中继下的能量消耗模型,各无人机通过编队间的能量感知获得自身能量剩余程度,合理选择信息传输方式:通过邻近的其它无人机中继后下传给地面基站或者在能量消耗较少的情况下直接下传给地面基站。仿真结果表明,就地面基站收集信息的次数因素而言,协同中继算法能比分簇算法提高约22%左右,证明改进方法可以有效节省能量,延长了无人机编队的侦察时间。

Cr对离子辐照后Fe-8Cr中的位错环的影响

低活化铁素体/马氏体钢是第四代裂变堆和未来聚变堆的候选结构材料,其主要成分为Fe-8Cr合金。为了研究其辐照行为,对Fe-Cr二元合金辐照后产生的位错环进行了分析。在室温下对纯Fe和Fe-8Cr注入氦离子,随后在超高压透射电子显微镜中时效(773K/1h),并在773K进行电子束辐照并进行原位观察。结果发现,室温注氦后两种样品中产生的缺陷在773K聚集成间隙型位错环,这些位错环在随后的电子束辐照下不断长大。纯铁和Fe-8Cr中的位错环在电子束辐照下的长大速率近乎相同,但Fe-8Cr中位错环的密度比纯铁高一个数量级,而其尺寸比纯铁中的小的多。分析表明,辐照过程中Fe-8Cr中Cr团簇的富集阻止了位错环的移动。

济南市某废弃化工厂区域土壤地球化学特征研究

随着我国城市产业布局升级,高污染、高能耗的化工企业被关停或搬离,研究这些企业遗留地块土壤的地球化学特征对污染场地风险管控具有重要的现实意义。本文在济南市某废弃化工厂原厂区采集了100件土壤样品,测试SiO_2、Al_2O_3、CaO、Fe_2O_3、K_2O、MgO、Na_2O、As、Ba、Br、Ce、Cl、Co、Cu、Ga、Hf、La、Mn、Nb、Nd、Ni、P、Pb、Rb、S、Sc、Sr、Th、Ti、V、Y、Zn、Zr、Cr、Cr(Ⅵ)、铬形态、pH值、有机质等42项指标,研究厂区土壤中元素的地球化学特征。结果表明:研究区土壤中的总铬量在1025~2450 mg/kg,Cr(Ⅵ)含量在557.0~996.5 mg/kg,Cr(Ⅵ)含量占总铬量的46.77%。在0~80 cm深度内,总铬、Cr(Ⅵ)含量随深度的变化并不明显。随着深度增加,离子交换态铬占总铬的比例有逐渐降低的趋势,而残渣态铬占总铬的比例增大。土壤的总铬含量与pH值呈线性负相关,相关系数为-0.8470,而Cr(Ⅵ)与有机质、pH值相关性均不显著。聚类分析发现Cr元素的来源单独成为一类,主要为化工厂长期堆放大量铬渣引起的人为污染所致,其他组分与全国土壤、黄淮海平原土壤则有着相似的自然源。

基于混合聚类算法的动态R-树

针对动态R-树是通过动态插入算法建立起来的,其节点分裂算法的性能直接影响到R-树的性能和查询效率的问题,为了使动态R-树适应多维复杂空间数据的要求,提出一种用于实现R-树节点分裂的混合聚类算法(HCR),它建立在普通聚类算法的基础上,并进行了一系列扩充。针对空间对象的均匀分布与不均匀分布,HCR算法在实现R-树节点分裂时分别采用不同的聚类准则以提高其聚类效果和查询效率。此外,还将HCR算法与其他算法进行对比实验,结果表明该算法具有较高的查询效率。

中国信息服务业空间集聚研究

通过产业集聚的EG指数对中国各省份信息服务业的空间集聚程度进行研究,得出集聚程度比较显著。在此基础上,找到这一服务业的两个相关指标,利用产业集中度CRn判断出信息服务业主要集中于北京、广东等六个地区,然后对两指标数据进行无量纲化处理,加权求和得到新的综合指标,最后对这一新指标进行了系统聚类分析,得知这一产业主要集中在北京和广东两个地区。

具有高耐蚀性和导电性的掺Cr类金刚石非晶碳的化学式解析

Cr掺杂的类金刚石非晶碳具有良好的导电性和耐腐蚀性,这对于燃料电池金属双极板涂层改性特别重要。使用团簇加连接原子模型对其非晶结构进行了详细解析,在该模型中,良好的玻璃形成材料由覆盖特征性最近邻团簇加上几个下一壳层原子的结构单元来表述。根据文献,在Cr掺杂的类金刚石非晶碳中占优势的团簇是Cr中心和C壳层的[Cr-C4]四面体团簇,然后将该团簇与适当的连接原子匹配,以满足电子轨道饱和原理。由此推导出了两个最优组成式,即[Cr-C4]CrC3(22.2%Cr)和[Cr-C4]Cr3C2(40%Cr),它们显示出良好的非晶态结构稳定性。实验结果显示,所提出的这两组化学组成的涂层材料兼具低电阻率(低至10-4Ω·cm)和优异的耐腐蚀性(腐蚀电流密度~10^-2μA/cm^2)。在sp2键含量和渗流理论的框架内讨论了导电和耐蚀的协同行为。这项工作验证了团簇加连接原子模型在具有高耐腐蚀性和高导电性的涂层材料成分设计中的可行性。

Co,Cr和Ni对Fe_3Al金属间化合物相平衡的影响

利用集团变分法,计算了 Fe-Al-Co,Fe-Al-Cr;Fe-Al-Ni三元合金700 K等温截面的 Fe3Al相区. 三个三元合金等温截面的计算结果显示,Fe-Al-Ni相图中的 Fe3Al相区最小,Fe—Al-Cr相图中的Fe3Al相区最大;根据等温截面的几何性质,可以将Co和 Ni看成是一类原子,而Cr原子属于另一类.利用 Monte Carlo方法分析了Co,Cr和Ni对Fe3Al金属间化合物原子组态的影响.从不同原子在不同亚点阵上的占位情况和原子组态图都可以看出,Cr原子倾向于占据β亚点阵;Co和 Ni原子倾向于占据α亚点阵,也有一部分Co和 Ni原子倾向于与Al原子形成B2结构晶粒,分布于DO3晶粒中,这将加剧晶体中缺陷的形成.从 Monte Carlo法得到的这些结果,也可以看出Co和Ni属于一类原子,而Cr属于另一类.

纳米电极与工件中Cr团簇的相互作用研究

在纳米电极对不锈钢工件进行超精细加工过程中,以工件中铬(Cr)原子为基构成Cr团簇,分别模拟了钨与镍纳米电极与Cr团簇间的电子透射加工过程,通过电子传导的量子计算方法,研究了电极与Cr团簇系统的能量、电子态密度、电子传输过程的隧穿。考虑到加工过程中电极的耗损使间隙发生变化,还研究了电极和Cr团簇间距离变化时对态密度和电子传输的影响。能量结果显示镍电极系统具有较高的能量,而钨电极系统的能隙比较小,但电子都具有很好的穿透性。电子态密度和电子透射结果说明钨电极与Cr团簇系统的电子态密度和电子传输都大于镍电极与Cr系统,并且具有量子传输特性。电极与Cr团簇间距改变与电子态密度和电子传输关系显示,其间距达到0.41 nm时,电子传输近乎截止,系统基本已经失去了电子透射和加工能力。

Fe-Cr-W合金内富Cr团簇形核析出动力学的原子动力学蒙特卡罗模拟

低活化铁素体马氏体钢被认为是第四代堆及聚变反应堆候选结构材料之一。低活化铁素体马氏体钢以Fe-Cr为基体,W是其中重要的溶质元素。低温辐照脆化行为是限制低活化铁素体马氏体钢服役的重要问题之一。服役过程中析出的团簇因阻碍位错运动而引起材料硬化脆化。深入理解服役过程中团簇析出行为有助于认识低活化铁素体马氏体钢的低温辐照脆化问题。基于优化后的自主开发程序MIET_AKMC,利用原子动力学蒙特卡罗(atomic kinetic Monte Carlo, AKMC)方法研究了Fe-Cr(8%,10%,16%,20%)-W(1%,2%)合金在热老化条件下富Cr团簇形核析出动力学行为。结果表明,热老化后Cr原子析出形成富Cr的团簇,W仍保持固溶状态。Cr团簇析出分为形核、长大、粗化3个阶段。在团簇开始粗化时,团簇平均半径约(0.57±0.03) nm,且该值不受温度和Cr含量的影响。W会延迟团簇析出动力学过程,尤其是当Cr含量为10%时,延迟效果最明显,这是因为Cr含量为10%时,体系SRO参数绝对值达最大;W延迟效果得益于W与空位间较强的结合能(0.14 eV,空位与Cr结合能为0.06 eV)。从模拟结果可知,除已知的固溶强化外,W元素加入会通过延迟富Cr团簇析出从而有益于Fe-Cr钢性能,因为富Cr团簇会引起Fe-Cr合金硬化、脆化。

He对低活性Fe-Cr-Mn(W,V)合金辐照产生点缺陷行为的影响

采用超高压电镜与离子加速器相连结的复合辐照装置,研究了注He对低活性Fe-Cr-Mn(W,V)合金辐照产生的点缺陷及二次缺陷行为的影响.实验结果表明:辐照初期形成的点缺陷与He相互作用,进而影响二次缺陷(位错、位错环和空洞)的形成;He明显促进位错密度增大和空洞核心形成,并导致空洞肿胀增加.对辐照产生的点缺陷与He相互作用的机理进行了理论分析.

AFM在团簇物理研究中的应用

在HI 1 3串列加速器上首次实现了对碳微集团的加速 ,得到了MeV级的碳微集团束C2 C4 。为了比较 ,也加速了C1 。对产生的碳的微集团束进行了测量 ,并用它们对CR 39塑料核径迹探测器进行了辐照。利用原子力显微镜对C1 C4 在CR 39中的径迹进行了观测。得到了C1 的径迹深度和孔径随能量的变化以及在同一能量下 ,C1

基于码本聚类和因子分解机的多指标推荐算法

传统的协同过滤推荐算法普遍存在数据稀疏问题,且仅利用单一综合评分来计算用户相似度,无法找到在多个指标上偏好相似的用户,因而影响推荐的准确度。多指标评分推荐算法力图寻找在多个指标上偏好相似的用户,但是其评价成本高,导致数据稀疏性问题更加严重。为了找到与目标用户在多个指标上偏好相似的用户,提出基于码本聚类的思想来获取用户在各指标上的评分风格信息,然后基于评分风格信息将用户和项目在各指标上进行双向聚类,最后利用因子分解机模型(Factorization Machines,FMs)基于同一簇内的用户、项目、多指标评分信息、评分风格信息进行推荐。实验结果表明,与传统的协同过滤算法和其他多指标推荐方法相比,基于多指标评分信息的因子分解机推荐算法能够在一定程度上缓解数据稀疏问题,提高推荐的准确度。

基于DPSO的智能WSN分簇路由算法

主要针对无线传感网络经典分簇协议LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)中存在的三个使能量消耗过大的问题,提出了一种新的智能无线传感网络分簇路由算法DPSO—CR(Discrete Particle Swarm Optimization—Clustering Rou-ting)。针对LEACH中分簇不均匀的问题,提出用改造后的离散粒子群优化DPSO直接计算全局最优簇首的位置,使簇结构分布均匀合理;针对LEACH簇首与基站单跳通信能量消耗过大的问题,根据能量传输代价作为权值计算每个簇首到基站的多跳最小能耗路径;针对LEACH按轮进行全局簇首重选机制带来能耗过大的问题,提出了局部簇首更新机制来进一步节省能量消耗。实验结果表明,与LEACH协议相比,DPSO—CR算法不但分簇结构合理均匀,网络的生命周期也大大延长。

过渡金属团簇Cr_n结构的理论研究

应用量子化学从头算方法研究了纯过渡金属Cr团簇中的各种组态及金属键,在HF/Lanl2DZ水平进行了研究,并用MP2做了电子相关能校正.通过对其几何结构和电子结构的研究预测:Cr3团簇有直线、V形、正三角形构型;Cr4有平面构型也有立体构型,平面构型原子间存在强弱键现象,即原子间存在定域键;Cr5、Cr6则有平面构型也有立体构型,平面构型有定域键也有离域键,立体构型则都是离域键.

基于协同表征的二部图矿石图像分割

二部图的图像分割算法同时考虑到超像素之间、像素与超像素之间的空间组织关系,对矿石图像分割具有较好的鲁棒性。在二部图的构造过程中,引入■_0稀疏表征识别方法,保证全局特性和语义分割结果,但增加了算法的复杂度,使运算开销过大。为此,提出一种基于协同表征的二部图图像分割算法,该算法在保证全局特性的同时考虑超像素之间的局部信息,对于色彩单一、碎片重叠、粘连的矿石图像分割鲁棒性较好。结合协同表征,在保证分割效果的同时,解决■_0范数造成的复杂度过高问题。对不同分割算法的仿真实验结果验证了该算法的有效性。

京津冀产业结构转型升级的效果测度

京津冀产业结构的转型升级是实现京津冀协同发展的重要抓手,为有效测度京津冀产业结构转型升级的效果,以产业结构高度化和合理化为分析框架,采用CRS群组向上参比DEA模型测算门类行业的技术效率,从产业结构的"质量"角度,构建测度京津冀产业结构转型升级效果的新指标。研究结果显示:三地的产业结构转型升级效果还没有达到最佳,但都取得一定成效,而且北京的产业转型升级效果整体上优于天津与河北。

发光钨氧簇材料对水中重金属铬离子的荧光检测特性分析

本文利用Eu^(3+)离子嵌入钨氧簇材料(化合物1)优异的发光特性,将其作为荧光探针材料,系统研究了其对水中重金属Cr^(3+)离子的荧光检测性能。利用稳态瞬态荧光光谱仪对化合物1对水中Cr^(3+)离子荧光检测的选择性、抗干扰能力、检出限等指标进行表征与分析。结果表明,化合物1的猝灭常数K_(q)为1.41×10^(8) L·mol^(−1)·s^(−1),远低于最大散射碰撞猝灭常数2.00×10^(10) L·mol^(−1)·s^(−1),显示出化合物1对重金属Cr^(3+)离子的快速灵敏的荧光猝灭响应。化合物1在同时含有不同阴、阳离子的待测液中的荧光检测结果显示其对水溶液中Cr^(3+)离子的荧光检测具有较强的抗干扰能力。经计算获得化合物1对水溶液中Cr^(3+)离子的检出限LOD为4.21×10^(−7) mol/L,显示出化合物1对水环境中的Cr^(3+)离子具有很好的检出效果。本研究为水中重金属Cr^(3+)离子的荧光检测提供一种灵敏、可靠的新方法。

多辊轧机在不锈钢冷轧中的应用

简述了20辊森吉米尔轧机、四立柱20辊轧机、12辊CR轧机的结构特点,重点介绍了各种轧机在不锈钢板带生产中的应用及研究。