具有BCC或FCC晶体结构的固溶体高熵合金设计

高熵合金最初报道于21世纪初期,该类合金具有较高的混合熵值,使其具有优异的热稳定性;较大的晶格畸变,产生了强烈固溶强化效果;较大的负焓值导致在晶粒内部形成团簇结构,有效阻碍了位错运动,进一步提高了合金强度。高熵合金独有的这些特性,使其在低温和高温条件下均有望表现出优异的物理性能和力学性能,引起了广泛的关注,研究报道呈爆发性增长。本文根据已有的BCC和FCC结构高熵合金物理-力学性能数据,分析了电子浓度、晶格常数、原子错配度、混合焓、硬度、弹性模量和归一化硬度等参数之间的关系,提出了BCC和FCC晶体结构的高熵合金弹性模量和硬度的经验计算公式,在此基础之上,综合考虑合金密度、塑性和服役工况等条件,提出了BCC和FCC结构的高熵合金成分设计方法。最后指出高熵合金的持久性能、大尺寸铸锭的成分和性能均匀性以及大尺寸合金锭的制备是高熵合金工程应用需解决的关键问题。

软枣猕猴桃发酵酒酶解工艺优化及指标分析

软枣猕猴桃营养价值较高、富含维生素C,因其果胶含量较多,在果汁加工和酿酒过程中需要加入果胶酶进行酶解,以提高出汁率、出酒率。以软枣猕猴桃为原料,采用浆果果胶酶进行酶解,拉曼德酵母和帝伯仕酵母混合发酵,通过单因素和正交试验探究酶解工艺对软枣猕猴桃发酵酒指标的影响,并对酶解工艺进行优化。结果表明:酶解优化工艺为果胶酶添加量0.010%、酶解温度55℃、酶解1 h,此工艺下软枣猕猴桃发酵酒出酒率为49.38%、维生素C含量为297.27 mg/L、酒精度为7.50%vol、还原糖含量为2.09 g/L、总浸出物含量为3.50 g/L、甲醇含量为172.10 mg/L。

SQUID二阶磁梯度计标定系统的空间位置优化

超导量子干涉器件(SQUID)是利用磁通量子化与约瑟夫森效应这两种特性而形成的超导器件,可以分辨极微弱磁场变化,在磁信号灵敏探测方面应用广泛。因此,为确保其输出映射的准确性与使用质量,对使用过程中其进行定期校准至关重要。本文针对SQUID二阶磁梯度计在使用过程中的标定系统优化问题展开讨论,以标定线圈圆心为中心点建立笛卡尔坐标系,固定Y轴方向的相对位置,首先从Z轴方向移动标定线圈找到电流灵敏度最大位置范围,之后进一步精确标定位置,在X轴方向找到对Z轴方向移动最不敏感的相对位置,为标定中可能出现的人为误差提供更大的容错范围。并通过解析模型与有限元仿真模型相互验证,为后续实验提供了理论依据与先行性。利用解析模型与有限元模型及实测数据确定SQUID二阶磁梯度计在使用中的校准系数均为1.107,并对所提出的标定方法所产生的不确定度进行分析,为梯度计在低噪声环境条件下进行标定提供了更大的鲁棒性。

等离子体技术在金属冶炼还原提纯中的应用

总结了活泼金属的熔炼提纯方法,概述了等离子束熔炼炉的基本形式和国内外现状,介绍了等离子束冷床与感应冷坩埚复合熔炼技术和感应冷坩埚连铸技术,提出了磁搅拌冷床技术,介绍了等离子体技术在金属冶炼还原提纯中的应用,展望了等离子体技术的未来应用方向。

矿山装备曲轴激光再制造数值模拟及性能调控

针对矿山装备发动机曲轴激光熔覆过程中温度分布对熔覆层质量的影响,利用ANSYS软件及生死单元法对熔覆过程进行模拟仿真,得到不同工艺参数下激光熔覆层的温度场,获得了熔池温度及冷却速度的变化规律。结果表明:熔池最高温度受激光功率的影响比较大,冷却速度与扫描速度呈正相关,热影响区随着扫描速度的增加而减小。温度场分布与红外摄像仪拍摄结果比较接近,验证了模型的可靠性。

黑龙江五大连池火山群地壳电性结构

对1997年在黑龙江五大莲池火山群观测的7条大地电磁测深剖面资料进行重新处理,对全部测点的实、虚感应矢量和视电阻率曲线等参数的分布特征进行了详细分析,应用NLCG二维反演方法对3条近东西向剖面数据进行了反演,获得的深部电性结构结果显示:五大莲池火山群中的笔架山-老黑山-火烧山火山链上的火山规模明显大于南、北格拉球火山链和东、西焦得布火山链,该带火山活动有从南西向北东推移的规律;以笔架山-老黑山-火烧山火山链为中心在地下约几百米深度到20km左右,存在一个北北东走向、上宽下窄、北宽南窄似铆钉的状体,该块体随着深度的增加其电阻率值从上千欧姆米逐渐减小到小于1欧姆米;在深度约20km以下铆钉的主体仍然显示有向深处延伸的趋势,推测一直穿过地壳与上地幔连接;在深度4～8km左右火烧山、老黑山和笔架山东、西两侧存在低阻块体;结合S波速度、小震活动以及地热研究结果分析,推测笔架山-老黑山-火烧山火山链在地壳内随着深度增大存在不同凝固程度的岩浆系统。

酸酶复合法提取鲢鱼鱼鳞胶原蛋白的工艺研究

以鲢鱼鱼鳞为研究对象,采用酸酶复合法提取鱼鳞胶原蛋白,并对酶法提取工艺中的酶量、时间、料液比等因素进行单因素试验和正交优化。使用氨基酸自动分析仪、聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和圆二色谱(CD)对酸溶胶原蛋白(ASC)和酶溶胶原蛋白(PSC)的性质进行研究。试验表明,酸提取后的残渣进行酶提取,其最佳工艺条件为:酶量4%,料液比1∶25,提取时间60 h。ASC提取率达到5.09%,PSC提取率最高达到12.06%,胶原蛋白总提取率为17.15%。氨基酸组成结果表明,ASC和PSC均为典型的I型胶原蛋白;SDS-PAGE电泳分析显示,ASC和PSC的电泳区带与I型胶原蛋白标准品基本一致;CD显示ASC和PSC均保持三股螺旋结构。

酶法提取鲢鱼鱼骨食用明胶的工艺研究

以鲢鱼鱼骨为研究对象,采用酶法提取食用明胶。以明胶产率最大化,产品质量能够达到食用级别为目标,对明胶的酶解过程进行优化,然后按照食用明胶的国家标准对明胶产品的理化指标和微生物指标进行检测。结果表明:鲢鱼鱼骨明胶的提取中酶解过程的最优工艺条件为:p H 2、37℃、胃蛋白酶用量0.02 g/g干骨、时间3.5 h、料液比为1∶6.5。在最佳工艺条件下,鱼骨明胶的产率达到19.6%。对明胶产品的理化指标和微生物指标的测定,表明鲢鱼鱼骨明胶符合食用级明胶的规定,并且其凝冻强度和勃氏黏度均较高,质量较优。

用于蓝宝石光盘的数字化数据存储

为了解决长时数据存储的难题,开展了以数字格式在蓝宝石光盘表面写入数据的研究工作。根据艾林方程,分析了利用常用无机材料进行数据存储的数据失效时间。描述了在蓝宝石材料为基底的光盘上以数字格式记录数据的基本工艺流程,重点介绍了用于蓝宝石光盘的离子束刻蚀系统。实验结果显示,蓝宝石光盘表面刻蚀的信息坑宽度为0.6μm,深度为0.2μm,磁道节距为1.6μm,符合ISO/IEC 10149:1995规定的CD-ROM格式数据存储要求,表明采用本文提出的方法实现蓝宝石光盘的数字化数据存储是可行的。此外,这种基本工艺流程不仅适用于蓝宝石光盘,同样适用于其它以高度稳定的材料(如石英玻璃)作为基底的光盘。

中国奥运会冠军时空分布与成长特征研究

通过文献资料法、调查法、数理统计法研究中国夏季、冬季奥运会冠军时空分布与成长特征.结果显示,夏季奥运会冠军时空分布与成长特征:中国除第24、30、31届奥运会外,金牌数呈上升趋势;东部冠军多,西部冠军少;华东冠军最多(32.13%),华中、东北次之;10名少数民族奥运会冠军主要分布为壮族、回族、满族、蒙古族、侗族、土家族、和瑶族;夏季冠军平均年龄23.44岁,最小14岁,最大44岁;女子金牌贡献率多于男子,且男女冠军平均年龄差异显著(P<0.05),训练年限亦差异显著(P<0.05);金牌获得者所属亚类项群平均年龄差异显著(P<0.05),所属大类项群年龄差异不明显(P>0.05);金牌获得者所属亚类项群平均训练年限差异显著(P<0.05),所属大类项群训练年限亦差异显著(P<0.05).冬季奥运会冠军时空分布与成长特征:中国自第19届冬奥会开始获得金牌,并逐届上升,但是第22、23届出现下滑;冠军分布在黑龙江省、吉林省,地域性十分明显;女子冠军与男子冠军比高达4.7:1;冬季奥运会冠军平均年龄25.44岁;平均训练年限15.06年。

腮腺炎合并睾丸炎患者的生殖激素改变

应用放射免疫法，检测了不同年龄感染腮腺炎合并睾丸炎患者的生殖激素水平变化。结果表明，3组患者均存在不同程度的生殖激素紊乱，尤其以青春期发生感染的组Ⅱ有显著性改变。与对照组比较，组Ⅱ的睾酮（T）水平显著降低，促卵泡刺激素（FSH）和黄体生成素（LH）分别升高2.87和1．97倍，催乳素（PRL）和雌二醇（E2）分别增加1．81和1．98倍。提示感染腮腺炎性睾丸炎患者的生殖激素有明显改变，且与感染时患者的年龄密切相关，这类患者存在生育障碍。

光斑尺寸对42CrMo钢激光深层淬火硬化层几何特征的影响

目的提高42CrMo钢激光淬火后硬化层的深度和分布均匀性。方法利用COMSOL Multiphysics软件对42CrMo钢激光淬火过程中温度场的演变进行分析,且考虑材料的热物性参数随温度变化。通过设定激光工艺参数模拟试样的温度场分布,利用马氏体转变条件得到硬化层形貌尺寸。参照模拟结果,利用连续输出的光纤耦合半导体激光器对42CrMo钢进行激光淬火实验,用热电偶测温仪对试样测温并与模拟的温度历史曲线进行对比,用光学显微镜对试样横截面处硬化层形貌进行分析,将实验所得硬化层形貌与模拟结果进行比较。并在相同的功率密度下,改变光斑的几何尺寸进行模拟,分析并比较硬化层的几何特征。结果实验所测某点的温度历史曲线与模拟结果一致性较高,硬化层实际形貌与模拟结果基本吻合。在激光功率密度不变时,随着垂直于扫描方向上的光斑宽度增加,硬化层宽度呈正比例增加,硬化层深度则先增后减,距离硬化层中心最深处相同距离点的曲率则逐渐减少。结论通过优化激光淬火工艺参数,控制激光淬火的热传导时间和深度方向的温度梯度分布,可以在表面不熔化的前提下,获得较深的硬化层。光斑尺寸对42CrMo钢激光深层淬火硬化层深度和硬化层均匀性有较大影响,选择较大的光斑宽度可以得到更为均匀的硬化层。

基于三维政策工具框架的中国冰雪运动发展规划研究

筹办好北京冬奥会、冬残奥会,大力发展冰雪运动,对于加快推进体育强国建设,实现中华民族伟大复兴的中国梦具有重要意义。从政策工具、发展主体和实施领域3个维度构建了冰雪运动政策三维分析框架,结合内容分析法对《冰雪运动发展规划(2016—2025年)》政策文本进行分析。剖析我国冰雪运动发展规划在政策工具、发展主体和实施领域之间的缺失与冲突,并在此基础上提出政策建议,以期为未来冰雪运动政策的优化和完善提供借鉴。

前驱体对激光熔覆复合溶胶凝胶制备陶瓷涂层的影响

目的研究不同前驱体配比下,激光熔覆复合溶胶凝胶在3Cr13不锈钢表面制备的陶瓷涂层的性能,并对强化机理进行分析。方法通过溶胶凝胶法制备均匀的前驱体,即Ti O2和C(微米石墨和碳纳米管),利用激光熔覆技术,在3Cr13不锈钢基体表面制备出高性能的涂层。采用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和能谱仪对涂层组织和相成分进行分析,采用维氏硬度计对涂层的硬度进行测试,采用HT-600型高温摩擦磨损试验机测试基体和熔覆层在常温下的磨损性能。结果通过溶胶凝胶法,制备出均匀的Ti O2和C混合粉末。激光熔覆后,在覆层中均匀分布着Ti C和Cr7C3强化相。改变前驱体配比,当C和Ti O2的摩尔比增大时,涂层组织明显细化,且涂层中无气孔,显微硬度也有较大提高。当n(TiO2)∶n(C)=1∶8时,次表面显微硬度达到810HV0.2,涂层硬度从上到下呈现递减的趋势,且涂层的耐磨性最好,为基体的4.5倍。结论增大C和Ti O2两者摩尔比,可以提高熔覆层的显微硬度和耐磨性。在熔池中,Ti C密度较小,涂层中硬质颗粒从上到下依次减少,与之对应,硬度也依次递减。同时,碳纳米管的加入将对涂层起到细晶强化的效果。Ti与碳纳米管和微米石墨结合生成微米级和亚微米级Ti C,提高了形核率,Cr7C3以亚微米级Ti C为非均质核心,形核长大,生成均匀分布的Cr7C3强化相。

铺粉厚度对选区激光熔化316L沉积层致密度与表面形貌的影响

目的 为了解决选区激光熔化增材再制造时出现的首层铺粉粉层厚度不均的问题,研究首层粉层厚度为400μm时选区激光熔化成形工艺。方法 采用倾斜基板预置楔形粉层,在粉层上进行不同激光功率的激光扫描实验,研究楔形粉层对沉积的影响规律。然后在水平放置的基板上分别预置50、100、200、300、400μm厚度粉层,在粉层上进行激光扫描实验,研究粉层厚度对沉积的影响规律。最后做首层400μm层厚,后续5层每层50μm的多层沉积实验,研究厚粉层对后续SLM成形的影响规律。结果 在倾斜上表面采用选区激光熔化技术进行修复,铺粉厚度的增加会导致沉积层致密度变差且表面起伏增大。通过提高激光能量密度的方式,采用300 W、800 mm/s的工艺参数在400μm大层厚下激光扫描,可改善沉积层与基板的结合情况并减小沉积层上表面的起伏轮廓,同时该参数也能在小层厚时得到致密的沉积层。在首层400μm层厚的基础上进行SLM成形时,需用首层沉积的工艺沉积5层作为过渡区,后续可按正常的SLM成形工艺进行沉积。结论 用SLM技术进行零件修复时,虽然首层会出现厚度不均的楔形粉层。当粉层最厚区域不超过400μm时,需提高激光功率密度进行沉积。在高功率密度参数下沉积5层后可以采用正常SLM工艺进行后续成形。

热障涂层后处理技术研究进展

热障涂层是一种降低航空发动机热端部件表面温度、提高发动机推力和效率的热防护技术,但其服役于高温、高压、高交变应力等恶劣环境而易脱落失效.对热障涂层的后处理技术进行了阐述,论述了真空热处理、热等静压处理、激光重熔、激光上釉、激光熔覆等后处理技术的方法和原理,并对比了不同工艺的优缺点.最后,展望了激光表面改性技术的应用前景和未来发展趋势.

基于三维政策工具框架的省级冰雪运动政策研究--以6省市制定的8部冰雪政策文本为例

自北京成功申办2022年冬奥会以来,中共办公厅、国务院及下属部委相继颁布了一系列纲领性政策方案,针对我国冰雪运动的发展进行了政策助力与顶层设计。省级政府积极响应国家号召,配套出台了加快推进地方冰雪运动发展相关政策,共同推动我国冰雪运动蓬勃发展,具有重要的现实意义。基于政策工具视角,建构地方冰雪政策三维分析框架,采用内容分析法对6个省级政府制定的8部冰雪政策文本进行量化分析。对地方政府冰雪政策文本理念与内涵进行解读,判辨地方政府在冰雪运动政策工具使用过程中存在的问题,剖析地方冰雪政策工具在政策主体在政策实施领域存在的缺失与冲突,提出相应的政策建议,以期对未来地方政府冰雪运动政策的优化和完善提供借鉴与参考。

激光辅助化学气相沉积研究进展

激光化学气相沉积技术(LCVD)相较于传统化学气相沉积技术具有低沉积温度、高膜层纯度、高沉积效率等特点,在各类功能薄膜材料制备上有着巨大的应用前景。围绕激光化学气相沉积技术,本文详细阐述了激光热解离、激光光解离与激光共振激发解离作用机制,同时介绍了各类LCVD的常用设备,着重总结了LCVD在金属材料、碳基材料、氧化物材料以及半导体材料等各类材料制备应用上的最新研究进展,特别介绍了LCVD制备过程中常用的检测与分析方法,最后讨论了激光化学气相沉积技术目前所面临的挑战与机遇,并展望了该技术的发展前景。

电磁复合场协同激光熔覆制备TiB_w/Ti网状结构复合涂层

目的利用电磁复合场(EMCF)辅助激光熔覆制备TiB_w/Ti网状结构复合涂层,探索电磁场对涂层组织结构的影响。方法以TiB_2∶Ti=1∶1(摩尔比)的混合粉末为熔覆材料,TC4作为基板材料,通过外加电磁复合场进行激光熔覆试验。通过扫描电子显微镜(SEM)观察洛伦兹力方向对熔覆层组织结构的影响,利用X射线衍射仪(XRD)和维氏显微硬度计分析施加电磁复合场前后熔覆层的相组成和硬度分布。结果未施加电磁复合场的熔覆层组织主要为细针状、粗棒状和颗粒状组织。而施加电磁复合场后,熔覆层出现了网状结构,而且方向向下的洛伦兹力可使涂层内部形成空间间距更大的网状结构。此外,单独施加稳态磁场后,熔覆层只出现细针状和粗棒状组织。电磁复合场施加前后熔覆层硬度与基体相比,均有很大的提高。但未施加电磁复合场的熔覆层硬度变化幅度较大;施加电磁复合场后,随着距熔覆层表面距离的增加,硬度的变化幅度比较平缓。结论在洛伦兹力作用下,可得到TiB_w/Ti网状结构的复合涂层,电磁复合场使TiB_w/Ti网状结构强化相均匀分布,同时提高涂层的显微硬度。

316L表面激光熔覆复合等离子体电解氧化制备多孔陶瓷涂层及其生物应用

为了提高316L不锈钢的生物活性,采用激光熔覆(LC)技术在316L不锈钢表面制备钛层,然后利用等离子体电解氧化(PEO)技术在钛层上形成多孔陶瓷涂层。采用三维表面轮廓仪、SEM、EDS、XRD和XPS等测试方法对涂层试样的形貌、微观结构和组成进行表征。通过动电位极化曲线和模拟体液(SBF)浸泡试验,分别对涂层的耐腐蚀性和生物活性进行评价。结果表明,多孔陶瓷涂层主要由锐钛矿和金红石组成,并检测到高结晶HA。陶瓷涂层的主要元素为Ca、P、Ti和O。在模拟体液中,LC+PEO复合生物涂层比316L基质具有更优异的耐腐蚀性,并且复合涂层能有效提高316L不锈钢的生物活性。