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X射线衍射法检测表面应力的工程应用

我国在2020年底，全国油气管网规模预计将达到16.9万公里，其中原油、成品油、天然气管道里程分别为3.2、3.3、10.4万公里。随着国内油气管道建设速度不断加快，受制于管道沿线地质灾害、建设质量、运行压力等现实因素，输气管道近些年来事故多发。多数事故为管道本体应力超限，导致管道薄弱处破裂、泄漏、起火或爆炸[1]。油气田内部站场常见地质灾害形式为地质沉降、滑坡等，管道容易在沉陷区域土体位移的作用下发生拉压和扭曲变形，产生裂缝、拉断等形式的破坏，给输油管道的安全造成了极大的威胁。

  • 2022-01-19
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沥青路面的线激光测量方法及构造深度研究

路面构造的测量方法一直是路面抗滑性能研究的重点话题，为了弥补传统路面构造测量技术的精度不高、效率低下，且测量范围代表性不足的缺陷，本文基于非接触式激光三角测距法原理，自主研发了一套超高速线激光测试系统。利用线性插值与空间拟合平面法对采集数据进行处理，有效重构了路面构造的三维形貌；基于传统铺砂法MTD和平均断面深度MPD测量原理，提出三维曲面构造深度计算方法，以改善人工铺砂法测量构造深度的主观性；最后通过几何学方法对比，验证了该计算方法的可靠性。试验结果表明基于面域扫描技术的线激光系统能够大幅度提高沥青路面构造的扫描效率与测量范围，测量数据三维直观，具有很高的应用价值。

  • 2022-01-19
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木材耐久性超疏水表面构建研究进展

表面粗糙化处理主要通过水热法、溶胶-凝胶法、化学气相沉积、层层自组装等方法在木材表面沉积无机纳米材料（如SiO2、TiO2、ZnO等），或采用等离子体刻蚀法直接在木材基底开凿粗糙结构。常用的低表面能物质主要有十六烷基三甲氧基硅烷（HSTMS）、十八烷基三氯硅烷（OTS）等长链有机硅烷和氟化硅烷等。

  • 2022-01-19
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CIP石墨高速加工关键技术及应用研究进展

采用冷等静压CIP（ColdIsostatic Pressing）工艺生产的各向同性石墨具有高强度、低消耗、结构细密和理化特性均匀等特性，与天然石墨相比，其颗粒没有择优取向，强度和导电各向等性、组织均匀颗粒微细致密强度高，其应用实例见图1，应用领域包括：①可承受超过1000℃（1800℉）的高温和高腐蚀环境的DSS（定向凝固）或VGF（垂直梯度凝固）工艺多晶铸锭炉配套热场（细颗粒石墨制成加热器、底板和侧板部件）；②太阳能高纯度单晶硅、锗和III/V族化合物单晶直拉单晶制造（CZ法）装置（包括加热器、三瓣坩埚、炉底护盘等石墨材质零配件）；③硅电池片生产过程：镀抗反射涂层膜等离子气相沉积（PECVD）耐高温、高强度、导热性好载体石墨舟和模具电火花放电加工EDM（Electron Discharge Machining）电极；④航空航天、陶瓷、冶金、热处理高温炉、机械密封用玻璃及石英工业和核工业、有色及贵金属工业等领域，并逐渐由一般产业机械领域扩展到电气、电子学、尖端技术、运输机械、高新科技领域，主要用途见图1。

  • 2022-01-19
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电化学方法石墨化研究进展及展望

石墨是介于原子晶体、金属晶体以及分子晶体之间的一种过渡型晶体，因具有优秀的理化性能而被应用于各行各业。石墨化是在特定的条件下通过一定的技术处理使炭质材料微观结构发生改变，从而使炭材具有与石墨相同理化特征的一种方法，传统的石墨化方法由于具有一定的原料选择性、能耗高、对环境不友好、形貌不可控等缺点限制了在工业上的发展。本文通过对电化学方法石墨化原料选择、转化机理以及形貌调控的讨论，详细介绍了这种新的石墨化方法，同时对其未来的发展趋势做出了展望。

  • 2022-01-19
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石墨烯的基本表征手段与检测方法大全

对于一种原子尺度的纳米材料，研究石墨烯时不可避免要涉及其表征与分析，通过合适的测试手段我们可以得到关于石墨烯材料尺寸、形貌、原子结构等方面的信息，这些特征对分析石墨烯的性质以及指导石墨烯的研究具有重要的意义，各种表征手段可以为石墨烯的研究提供强有力的支持。由于石墨烯独特的低维属性，研究它的微观结构就必须使用一些可以观测到纳米尺度的分析手段，如各种电子显微分析技术等。

  • 2022-01-19
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锂电池极片表面缺陷检测及其对电化学性能的影响

在国家的大力支持下，新能源汽车近几年迅猛发展，市场增长迅速。作为新能源汽车的核心部件，锂离子动力电池得到飞速发展。同时，市场对锂离子电池的能量密度、寿命、安全等方面不断提出新的要求，国家补贴政策调整对电池成本也提出更高的要求。因此，电池厂必须更加重视生产过程中的品质和成本，努力提高产品的质量和一致性，降低生产成本。而锂离子电池极片制造是电池生产过程中的关键过程，具体包括浆料的制备、极片涂布和干燥、极片的辊压压实，以及极片的裁切。目前，在电池极片制备过程中，越来越多的在线检测技术被采用，从而有效识别产品的制造缺陷，剔除不良品，并及时反馈给生产线，自动或者人工对生产过程做出调整，降低不良率。

  • 2022-01-19
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高熵合金焊接方法和焊接机理的研究与综述

本文对高熵合金（High-entropy alloys,HEAs）的固态焊和熔焊进行了综述。对于高熵合金的固态焊接，讨论了微观结构变化和焊接参数对焊接接头性能的影响。分析了高熵合金熔焊中激光焊、电子束焊和气体钨弧焊的应用。然后讨论了HEAs熔焊中的焊接机理、晶粒凝固行为和相形成。讨论了优化焊接接头性能和微观结构的方法，包括参数的调整、焊前热处理和焊后热处理的使用，以及金属夹层在HEAs不同焊接中的应用。数值模拟在HEAs焊接中的应用可以促进实验参数的优化。此外，还应用了HEAs作为涂层，提高了基于焊接方法的材料的性能和寿命，并实现了HEAs填料在焊接中的应用。今后，分子动力学模拟可应用于分析HEAs焊接中的原子扩散和应力分布，在HEAs焊接领域仍有许多方面有待探索。

  • 2022-01-19
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