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- 编辑:兴宁市测绘与空间地理信息 -

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  设计和制备高性能木质素基分散剂是实现木质素工程化高值利用的关键。这一过程很大程度上取决于对木质素基分散剂分散机理的理解。本文通过原子力显微镜(AFM),量化研究了木质素磺酸盐/二氧化硅(LS/SiO颗粒之间在LS溶液中比在水中有更强的排斥力,因此具有更好的分散稳定性。分别使用Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek(DLVO)理论以及结合空间位阻斥力的DLVO理论方程对水中和LS溶液中的SiO)进行拟合。基于拟合结果,分别计算出静电斥力和空间位阻斥力,证明LS在SiO体系空间位阻斥力的三个关键因素。基于上述研究,设计并制备了新型季铵化接枝磺化木质素基分散剂(QAGSL)。QAGSL对SiO和真实水泥颗粒均具有良好的分散性能。相关研究既为LS/无机颗粒体系中的分散机理提供了基础和定量的理解,也为高性能木质素基分散剂的开发提供了重要的技术指导。

  王静禹钱勇等Article2021-07-15变环境压力下的激光选区熔化——介观尺度模型与传输现象

  近期研究表明:相比大气压条件下,采用真空或低真空的激光选区熔化工艺可获得缺陷更少、表面质量更优的打印件。虽然关于真空激光选区物理现象已有高速成像方面的研究报道,但有关该工艺熔池传热和流动方面的深层次机理仍不十分清楚。基于我们最近的激光焊接模型工作,首次建立了变环境压力下激光选区熔化工艺的介观尺度数学模型,并模拟研究了大气压和线L粉末激光选区熔化中的传输现象。研究发现:对于典型工艺参数(激光功率:200 W,扫描速度:2 m/s, 粉末直径:27 m), 在大气压力条件下熔池表面凹坑的平均温度将近2800 K,而当环境压力为100 Pa时,平均温度仅为2300 K。在100 Pa环境压力条件下,熔池表面流动速度更加剧烈(平均速度约为4 m/s),其原因是驱动熔池流动的主要因素熔池表面因蒸发所致的表面压力与环境压力间的压差,在低环境压力条件下更为显著。熔池表面周期性的波浪流动(周期:约14 s)直接影响打印件的表面粗糙度。在真空条件下,熔池流动为层流,其雷诺数仅约为400,远低于紊流的临界雷诺数值;因此,熔池流动的黏性耗散效应更为显著。在真空或低环境压力条件下,熔池金属液的流动轨迹更长,使得熔池表面的周期性流动更容易被耗散,从而改善了打印件的表面粗造度。总之,数学模型解释了独立实验研究所观察到的变环境压力激光选区熔化工艺中的有趣传输现象,表明该模型可望成为一种优秀的工艺优化工具。

  胡仁志罗曼乐兰等Review2021-07-08绿色化工应用导向的金属-有机框架材料研究概述

  快速的工业化进程导致当今全球性的能源和环境危机。以推动科技进步、解决相关挑战为目标,发展新型功能材料的重要性与日俱增。近年来,金属-有机框架(MOFs)以及MOFs衍生物材料引起了广泛关注,促使我们继续进行其结构设计和应用性能方面的探索。MOFs材料的制备、表征和加工成型是实现其工业应用的基础,研究人员围绕这些主题已经开展了大量的工作。以绿色化工应用为导向,充分发挥功能性优势,推动MOFs材料大规模的工业应用也应当被提上日程。在解决实际问题的过程中,许多经典MOFs表现出了相对传统材料的优越性。本文将从MOF化学中的基本概念出发,讨论MOFs材料的工业合成进展及其在多个领域中的应用现状;旨在提供一个系统的研究概述,引导研究者们逐渐将设计思路从学术研究转向实际应用。在成本、规模化生产、加工成型和稳定性等挑战被逐一突破之后,MOFs及其衍生物材料有望走进工厂,成为我们日常生活中的好帮手,进而为人类创造一个基于绿色生产和生活方式的新时代。

  孔祥婧李建荣等Article2020-07-30基于液冷的电池热管理系统快充–冷却耦合规划方法

  高效的快速充电技术对电动汽车行驶里程的拓展十分重要。然而,锂离子电池在大电流充电倍率下大量产热。未解决这一问题,急需一种高效的快充-冷却规划方法。此次研究针对锂离子电池模组的快充过程,设计了一种配有微流道的基于液冷的热管理系统。基于81组实验数据,提出了一种基于神经网络的回归模型,由三个考虑以下输出的子模型构成:最高温度、温度标准差及功耗。训练后的子模型均呈现出较高的测试准确性 (99.353%、97.332%和98.381%) 。此回归模型被用于预测一个设计方案全集的三个输出参数,此全集由不同充电阶段的充电电流倍率(0.5C、1C、1.5C、2C和2.5C),以及不同的冷却液流量(0.0006 kg/s、0.0012 kg/s和0.0018 kg/s)。最终从预测得到的设计方案全集中筛选得到了一组最优过程方案,并经实验得到了验证。结果表明在功耗低于0.02 J的情况下电池组荷电状态(SOC)经15 min充电后增长了0.5。同时最高温度和温度标准差可分别控制在33.35 C和0.8 C以内。

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