The Power-Energy Coupling Effect of Mixed Hard-Carbon/Graphite Anode

As the anode materials of lithium-ion battery, the hard carbon has the higher power performance while the graphite has the higher energy performance, respectively. In this work, novel mixed hard carbon/graphite anodes are presented showing the coupling effect of power and mixed anodes was investigated at the varying charging rates, showing the tunable behaviors dependent on the hard carbon/graphite ratios. By studying the specific capacity evolution in different split potential ranges, we found that the mixed anodes with a higher proportion of hard carbon were advantageous when working in the cut-off potential greater than 0.10 V. The electrochemical impedance spectroscopy was measured at various anode potentials, which depicted the evolution of cell resistance with the state of charge. With the aid of electrochemical impedance spectroscopy, we found that the capacity evolution with mixed ratio is attributed to the lithiation-level induced difference of charge transfer resistance and Warburg resistance. A coupling effect was discovered showing a great potential in balancing the power-energy performance of mixed anode by simply controlling the ratio of hard-carbon/graphite.

中空螺杆马达井底动力绳索取心钻具的研制与试验

针对大洋钻探硬岩取心钻具钻进效率低、取心效率低等问题,本文介绍了中国地质科学院勘探技术研究所研制的Ø185 mm规格中空螺杆马达井底动力绳索取心钻具的基本研制情况及陆地试验情况。研制过程中,通过理论计算和Ansys Workbench有限元仿真模拟,对中空式螺杆马达螺旋线型的结构进行了优化设计及动力学分析,并对万向节进行了受力安全分析,优选了材质,钻具攻克了多头小偏移量短节距中空转子和柔性中空万向节等关键技术,通过在陆地开展花岗岩块取心试验,验证了该取心钻具原理样机工作性能的可行性,为该钻具的工程应用提供了工作参数指导及匹配钻头的优选,也可为我国大洋钻探及深地科学钻探提供硬岩取心技术支持。

软实力助力抑或硬实力支撑:省域高等教育发展路径研究

本研究基于组态视角,以我国31个省份为研究对象,运用模糊集定性比较分析方法从地区硬实力和软实力两个方面揭示助推高等教育发展的有效路径。研究发现,省域高等教育发展是多种因素相互联结、共同影响的结果,并非单一因素直接推动;省域高等教育发展存在软实力主推型、硬实力主推型、软硬实力共推型三条有效路径;从典型案例来看,代表前两条路径的省份均属于非东部地区,代表第三条路径的省份均属于东部地区。有鉴于此,我国高等教育未来发展应考虑省际差异,打造高等教育改革试点与先行区,以点带面建设战略基点;准确把握省域发展实际情况,因地制宜推动错位发展;加强省域之间的协作与扶持,对口支援促进均衡发展。

厚硬顶板地面水力致裂防治冲击地压技术研究

针对深部煤矿仅采用局部卸压措施难以有效消除顶板型冲击地压难题,分析了厚硬顶板动静载荷叠加诱冲原理,提出了地面水力压裂改造顶板力源结构防治冲击地压技术,在此基础上,结合文家坡矿4107工作面开采及地质条件,进行地面水力压裂厚硬顶板试验,现场试验结果表明:厚硬顶板悬而不垮提供静载荷基础,突然破断提供动载荷增量,动静载荷叠加突破临界载荷诱发冲击启动;采取地面水力压裂致裂厚硬顶板,地层在压裂液压力的作用下能够大范围破裂,地面压裂缝长301~332 m,缝高50~58 m,缝宽50~60 m;通过人造解放层,降低厚硬顶板的强度和完整性,长梁变短梁,大块变小块。可见,地面水力压裂技术致裂顶板,降低了巷道围岩应力集中程度,保障了工作面顺利回采。

2023年探矿工程十大新闻

1我国第一口万米深地科探井开钻2023年5月30日,我国第一口万米科探井——深地塔科1井在新疆塔里木盆地开钻。这标志着我国向地球深部探测技术系列取得新的重大突破,钻探能力开启“万米时代”,将为我国未来的科学研究和油气资源开发提供重要的基础和支持。

硬度测试在电站锅炉检验中的应用

硬度测试是一种非破坏性的测试手段,操作简单、速度快、适用范围广,广泛应用于锅炉检验。作为能量转换的核心设备,电站锅炉的安全可靠与否直接影响整个电厂的生产效率与安全。锅炉长期运行在高温高压的环境下,且受到多种腐蚀性介质的共同作用。因此,锅炉材料性能会发生较大变化,需定期对其进行硬度测试,及时发现材料的潜在退化问题,防止重大事故的发生。文章将重点研究如何在电站锅炉检验中应用硬度检测技术。

半自磨机涨肚控制探讨

基于半自磨涨肚过程功率、轴压、顽石、介质与物料冲击衬板的声音变化,判断半自磨涨肚过程,针对涨肚过程的不同阶段,分析半自磨关键控制点,有效避免涨肚现象的发生,提高半自磨对矿石的适应性,促进半自磨磨矿效率的提升。

带有反向正脉冲的HiPIMS技术制备ta-C膜及性能研究

目的提高切削刀具和耐磨零件的表面硬度和摩擦性能,延长工具的使用寿命。方法基于高功率脉冲磁控溅射技术(HiPIMS),在每个脉冲周期尾部施加反向正脉冲,控制ta-C沉积过程,通过电镜测试、拉曼测试、XPS测试、纳米压痕硬度测试、摩擦磨损实验分别分析脉冲频率、反向正脉冲能量对ta-C薄膜沉积速度、膜结构、硬度、结合强度、耐磨性能的影响。结果采用钨钢为基体进行实验,将频率从4000 Hz到1500 Hz依次降低,制备涂层。在频率为4000 Hz的处理条件下制备涂层时,ta-C膜层的厚度为479.2 nm,通过XPS可知,此时sp^(3)的原子数分数达到59.53%,硬度为32.65 GPa,且得到的薄膜在12.7 N时失效,耐磨性较差,摩擦因数约为0.163。在频率为1500 Hz的处理条件下制备涂层时,涂层各项性能均有所提升,ta-C膜层的厚度为488.6 nm,通过XPS可知,此时sp^(3)的原子数分数达到63.74%,硬度为40.485 GPa,且薄膜在14.9 N时失效,耐磨性较优,摩擦因数约为0.138。结论通过调节脉冲频率,可以有效提高ta-C薄膜的沉积效率,改善膜的结构和性能。随着沉积ta-C薄膜频率的降低,薄膜中sp^(3)的含量呈现增大趋势,摩擦因数也随之降低,有效改善了ta-C膜的耐磨性。

超高功率连续激光清洗工艺参数对Q355B钢清洗质量的影响

为了探究Q355B钢在超高功率连续激光清洗下的效果,采用超高功率光纤激光器对Q355B钢表面的铁锈等污染物进行清洗试验,研究超高功率下激光扫描速度和功率对清洗质量的影响并计算清洗效率。结果表明:清洗速度≤110 mm/s时激光对基体损伤较大,速度≥140 mm/s时仍有部分锈蚀存在于基体表面,速度在120~130 mm/s时基体未损伤并可有效去除锈蚀层;当速度恒定为120 mm/s时,功率在7 500 W以下时锈蚀未除净,功率在8 500 W以上时基材发生损伤。用SEM分析清洗前后钢材表面的微观形貌,用XRD和EDS对工件表面进行表征,随着扫描速度从100 mm/s提高到150 mm/s,功率从7 000 W提高到9 000 W,清洗后钢材表面的铁含量呈现先增加后降低的趋势,而氧含量则呈现先降低再升高的趋势。当激光功率为8 000 W,扫描速度为120 mm/s时,清洗后的工件表面铁元素的质量分数达到了峰值,约为79.25%,氧元素的质量分数则达到谷值,约为20.75%。计算得出激光清洗效率最高可达43.2 m^(2)/h。通过调节激光功率和扫描速度能在安全去除大部分Q355B钢表面污染物的同时提升材料表面的显微硬度,从而达到理想高效的激光清洗效果。

缸体类零件内腔硬质阳极氧化加极装置设计与改进

[目的]某型号压气缸在现场安装时出现过盈配合问题,内腔硬质阳极氧化膜厚度分布不均及顶部膜厚过大是主因。[方法]设计并制作了加极装置,结合阳极氧化试验和有限元分析对其中的辅助电极进行改进。[结果]使用加极装置后,内腔阳极氧化膜厚度分布均匀,都在要求的10~20μm范围内。[结论]在硬质阳极氧化过程中使用合适的加极装置有利于控制缸体零件内腔阳极氧化膜的厚度,提高膜厚均匀性。

Application of GaN in Hard-switching Converters:Challenges and Potential Solutions

This paper overviews the benefits,challenges,research trends and potential solutions on the design and application of gallium nitride(GaN) technology in hard-switching power electronic converters from the device level up to converter level.

高功率高均匀性稳态硬X射线辐照装置研制

X射线辐照广泛应用于农业育种、材料改性、器械消毒和电子设备抗核加固设计等诸多领域。本文介绍了一种高功率、高剂量均匀性的紧凑型硬X射线辐照源的研制,针对辐照的剂量率、空间均匀性、能谱等需求,通过蒙特卡罗模拟方法进行优化设计,结合长期运行可靠性对电源的要求等,采用了“三明治”型结构X射线输出窗,工作电压为225 kV,总功率为9 kW。研制的样机经过测试,在距离靶点150~200 cm的Φ500 mm辐照空间内剂量率不均匀度优于3 dB,平均剂量率最大约39.72 Gy/h,X射线能谱的平均能量约为59.88 keV。该辐照源已经在电子设备抗核加固设计、病毒辐照效应等领域得到应用。

江苏省徐州市建设淮海区域金融服务中心对产业结构升级的影响研究

本文基于2016—2021年淮海经济区内20个地级市的面板数据,实证分析江苏省徐州区域金融服务中心建设对产业结构升级的影响。研究结果显示,考虑区位因素的徐州区域金融服务中心硬实力与软实力建设均对产业结构升级具有正向影响。一方面,硬实力建设对产业结构升级的正向作用大于软实力建设;另一方面,硬实力对产业结构升级的作用受软实力水平的影响,软实力水平越高,硬实力对产业结构升级的作用越大。

“华龙一号”核电机组手动保护硬逻辑设计

手动保护硬逻辑作为应对数字化仪控系统共因故障的一种多样化控制方法,是核电厂安全级数字化控制系统(DCS)的重要组成部分。根据HAF 102—2019和GB/T 13284.1—2008等标准法规要求,结合“华龙一号”核电机组的特点,创新性地独立设置了区别于数字化仪控系统的硬逻辑控制系统,以提高安全级DCS的可靠性。采用模拟技术方案完成了电气原理、结构布置、辅助功能、逻辑功能等设计,并通过逻辑仿真验证和系统功能测试,验证了系统功能的正确性。该方案与系统已应用于“华龙一号”福建漳州核电厂1#、2#机组安全级DCS项目,可为其他核电机组的设计提供参考。

阴极弧蒸发和高功率脉冲磁控溅射TiAlN涂层的性能研究

为对比研究阴极弧蒸发(CAE)和高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)两种工艺对TiAlN涂层结构、硬度、热稳定性及抗氧化性能的影响,本文采用两种方法制备了成分相同的Ti_(0.38)Al_(0.62)N涂层,使用能量色散X射线光谱仪(EDX)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、纳米压痕仪分析了涂层的成分、微观结构、力学性能、热稳定性和抗氧化性。两种涂层均呈面心立方结构;CAE涂层呈现大量的“液滴”缺陷,而HiPIMS涂层表面质量更优;CAE涂层硬度(~32.7GPa)略高于HiPIMS涂层(~31.8 GPa);HiPIMS涂层具有更高的热稳定性,CAE涂层在800℃达到硬度最高值~36.2 GPa,而HiPIMS涂层在900℃硬度达到最高~34.3 GPa,且随温度的升高,CAE涂层硬度下降更快。HiPIMS涂层表现出更好的抗氧化性能,在800℃氧化30 h后,CAE和HiPIMS制备的两种涂层的氧化层厚度分别为~630.7 nm和~589.3 nm。

中国城市竞争力影响因素分析——基于“全国文明城市”创建视角

文章依据对城市竞争力关键影响因素的分析,结合现阶段我国各地市争相开展的文明城市评选活动的具体要求和内容,分析与阐述了创建过程中的各项举措与所取得成效对提升城市竞争力的独特作用,指出了全国文明城市评选活动对非经济因素以及相关机制长效性的重视,其实质是对城市实现可持续发展的要求。

超声波功率对电沉积Co-Mo-P镀层性能的影响

采用超声波辅助电沉积工艺在20#钢基体上制备Co-Mo-P镀层,并研究超声波功率对Co-Mo-P镀层的形貌、成分、厚度、硬度、耐磨性能、耐腐蚀性能和磁性能的影响规律。结果表明:不同超声波功率下电沉积的Co-Mo-P镀层致密性和厚度存在差异,导致硬度、耐磨性能、耐腐蚀性能和磁性能差别较大。超声波功率为150 W时电沉积的Co-Mo-P镀层成分较均匀,孔洞缺陷少且晶粒结合更紧密,其厚度、硬度、电荷转移电阻、最大相位角、矫顽力和饱和磁化强度分别达到11.4μm、460.5 HV、3623.2Ω·cm^(2)、68.2°、769.3 Oe、92.7 A·m^(2)/kg,摩擦系数仅为0.52,相比于常规Co-Mo-P镀层表现出高硬度、优良的耐磨性能、耐腐蚀性能以及磁性能。由于在一定范围内提高超声波功率起到较好的强化扩散传质效果,细化晶粒并促使晶粒结合更紧密,Co-Mo-P镀层的厚度增加,致密性逐步改善,因此其性能提高。

基于边界分析的刚果(金)某铜钴矿床氧化矿资源量估算

传统方法进行氧化矿资源量估算,一般采用工业品位圈定矿体并用矿体内数据进行估值。实践表明,传统圈矿方法会增强工业品位域内高品位数据的连续性,而导致显著的品位高估。边界分析通过考察特定地质域或品位域边界一定范围内的样品品位变化,对边界类型进行判断。硬边界条件下仅采用工业品位域内数据进行估值,而软边界条件下矿化域内数据也应参与资源量估算。实际案例研究结果表明,采用软边界条件进行建模和估值,考虑了样品数据在地质和统计上的连续性,估值准确度高,且不会遗漏工业矿体。该方法流程简单快捷,技术重复性强,应作为改进的资源量估算方法进一步推广应用。