检索结果-内蒙古大学图书馆

材料工程 2025年第5期53卷 130-144页

作者：荣智峥魏午赵宇毕舰镭高阳黄晖聂祚仁北京工业大学新型功能材料教育部重点实验室北京100124 郑州航空工业管理学院材料学院郑州450046 北京工业大学工业大数据应用技术国家工程实验室北京100124

纳米Al_(2)O_(3)/Al复合材料作为轻质高性能结构材料,可实现轻量化节能减排,在航空航天、汽车工业、船舶制造、国防及5G电子通讯等领域具有广阔的应用前景。本文主要介绍高能球磨粉末冶金法、超声辅助铸造法、搅拌摩擦法、增材制造法、... 详细信息

纳米Al_(2)O_(3)/Al复合材料作为轻质高性能结构材料,可实现轻量化节能减排,在航空航天、汽车工业、船舶制造、国防及5G电子通讯等领域具有广阔的应用前景。本文主要介绍高能球磨粉末冶金法、超声辅助铸造法、搅拌摩擦法、增材制造法、原位反应法等国内外纳米Al_(2)O_(3)/Al复合材料制备技术。总结分析纳米Al_(2)O_(3)增强体、增强体与铝基体的界面微结构、增强体的尺寸和含量、铝基体的晶粒尺寸、增强体的分散性和微观构型设计对纳米Al_(2)O_(3)/Al复合材料力学性能的影响。概述了纳米Al_(2)O_(3)/Al复合材料中主要的强化机制。最后,展望了纳米Al_(2)O_(3)/Al复合材料未来在高增强体体积分数的大尺寸制备技术、非均质构型优化以及高强耐热结构功能一体化等方面的发展方向。

关键词：纳米Al2O3 铝基复合材料制备方法力学性能强化机制

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机器学习预测混凝土材料耐久性的研究进展

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硅酸盐学报 2023年第8期51卷 2062-2073页

作者：刘晓王思迈卢磊陈美祝翟跃崔素萍北京工业大学材料与制造学部工业大数据应用技术国家工程实验室北京100124 北京工业大学材料与制造学部新型功能材料教育部重点实验室北京100124 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室武汉430070

基于实验研究的混凝土材料耐久性评价周期长、成本高、效率低,传统经验公式对耐久性的预测精度有限且无法根据性能反推混凝土的配合比设计,因此开发新型高效的材料质量控制和性能预测工具已是当务之急。通过梳理建立机器学习模型的流程... 详细信息

基于实验研究的混凝土材料耐久性评价周期长、成本高、效率低,传统经验公式对耐久性的预测精度有限且无法根据性能反推混凝土的配合比设计,因此开发新型高效的材料质量控制和性能预测工具已是当务之急。通过梳理建立机器学习模型的流程,总结常用算法的基本工作原理和优势,归纳基于机器学习的各耐久性指标预测算法,探讨其应用效果和发展方向,为机器学习技术在混凝土领域的深度开发和应用提供了依据。

关键词：混凝土耐久性机器学习算法预测

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自钝化钨合金高温氧化性能研究现状

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稀有金属 2024年第11期48卷 1601-1611页

作者：唐康尧王曼席晓丽王亚楠北京工业大学材料与制造学部首都资源循环材料技术省部共建协同创新中心北京 100124 北京工业大学材料与制造学部首都资源循环材料技术省部共建协同创新中心北京 100124 北京工业大学工业大数据应用技术国家工程实验室北京 100124 北京工业大学材料与制造学部首都资源循环材料技术省部共建协同创新中心北京 100124 北京工业大学材料与制造学部新型功能材料教育部重点实验室北京 100124

钨因具有高熔点、高硬度和优良的抗离子溅射性能,被选为聚变堆面向等离子体第一壁的重要候选材料.但是钨的抗氧化性能较差,严重限制了其工程应用.通过添加钝化元素制备自钝化钨合金,可形成保护性氧化膜改善其抗氧化性能.与纯钨相比,自... 详细信息

钨因具有高熔点、高硬度和优良的抗离子溅射性能,被选为聚变堆面向等离子体第一壁的重要候选材料.但是钨的抗氧化性能较差,严重限制了其工程应用.通过添加钝化元素制备自钝化钨合金,可形成保护性氧化膜改善其抗氧化性能.与纯钨相比,自钝化钨合金的抗氧化性能提高了2～4个数量级.近年来,研究者从成分设计和成分优化对自钝化钨合金开展了大量研究,取得了丰硕成果.通过添加Si或Cr制备的W-Si或W-Cr二元自钝化钨合金,因可形成SiO2或Cr2O,保护膜,其抗氧化性能明显提高.在二元自钝化钨合金基础上,通过添加活性金属元素如Y,Zr改善氧化产物与合金基体的结合力,发展了三元和四元自钝化钨合金,进一步改善了其抗氧化性能.总结归纳了自钝化钨合金的研究进展,从氧化前后显微结构、物相分析、氧化增重等方面论述了其氧化过程及机制.在此基础上,指出了自钝化钨合金面临的问题并对其发展前景进行了展望.

关键词：自钝化钨合金抗氧化性能核聚变反应堆氧化增重微观结构

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基于级联森林的水泥熟料f-CaO含量预测

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北京工业大学学报 2025年第3期51卷 250-257页

作者：李小青张海博龚先政邓全亮马忠诚叶家元北京工业大学材料科学与工程学院工业大数据应用技术国家工程实验室北京100124 北京可视化智能科技股份有限公司北京100102 中国建材集团有限公司北京100036

在水泥熟料性能的控制和优化中,需要及时有效地检测水泥熟料f-CaO含量。目前,水泥厂多采用人工取样和实验室检测的方法来检测熟料中的f-CaO含量,测量结果有很大的滞后性。针对水泥熟料f-CaO含量检测结果滞后的问题,基于水泥熟料生产数据... 详细信息

在水泥熟料性能的控制和优化中,需要及时有效地检测水泥熟料f-CaO含量。目前,水泥厂多采用人工取样和实验室检测的方法来检测熟料中的f-CaO含量,测量结果有很大的滞后性。针对水泥熟料f-CaO含量检测结果滞后的问题,基于水泥熟料生产数据,利用级联森林算法建立了预测模型。首先,通过对水泥熟料生产工艺和f-CaO产生原因机理进行分析,选择了模型的14个输入变量,如生料喂料量、分解炉出口温度、回转窑电流等。其次,采用滑动时间窗口方法构建时间序列,使模型输入包含更多的时序信息。最后,将提出的预测方法与3种传统机器学习模型进行对比。结果表明:该方法具有更高的预测精度和更强的泛化能力,为水泥熟料生产过程中的f-CaO含量预测提供了一种新的解决方案,对于水泥生产过程的控制和优化具有重要意义。

关键词：水泥熟料质量指标 f-CaO含量预测时间窗口机器学习级联森林

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电沉积法制备含钼合金的研究进展

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材料导报 2023年第3期37卷 181-187页

作者：田娅马立文席晓丽北京工业大学材料科学与工程学院先进功能材料教育部重点实验室北京 100124 北京工业大学材料科学与工程学院先进功能材料教育部重点实验室北京 100124 北京工业大学省部级共建资源循环利用与材料技术资本协同创新中心北京 100124 北京工业大学材料科学与工程学院先进功能材料教育部重点实验室北京 100124 北京工业大学省部级共建资源循环利用与材料技术资本协同创新中心北京 100124 北京工业大学工业大数据应用技术国家工程实验室北京 100124

含钼合金具有较高的硬度、优异的耐磨耐腐蚀性能和催化析氢性能,作为涂层和电极材料在金属防护、电解水制氢等领域得到了广泛的应用.电沉积法具有沉积速度快、沉积镀层致密及产物种类多等优点,是制备含钼合金的重要技术之一.早期电沉积... 详细信息

含钼合金具有较高的硬度、优异的耐磨耐腐蚀性能和催化析氢性能,作为涂层和电极材料在金属防护、电解水制氢等领域得到了广泛的应用.电沉积法具有沉积速度快、沉积镀层致密及产物种类多等优点,是制备含钼合金的重要技术之一.早期电沉积法用于制备二元含钼合金,对其电沉积工艺及机理的研究较为深入,但通过调整工艺参数的方法对二元含钼合金性能的提高仍旧有限.为了改善二元含钼合金的性能,添加合金元素制备多元含钼合金以及添加粒子制备粒子掺杂含钼合金成为近年的研究热点和趋势.多元含钼合金中添加的元素主要包括C、Fe、P、W、Cr等,能有效改善其不同方面的性能.改善催化析氢性能的元素有C、Zn、Sn、S、Fe、P等,其机理在于它们与铁族元素和钼元素能产生协同作用;提高显微硬度和耐磨耐腐蚀性能的元素有W、Cr、P等,其机理在于它们能改变合金结构,造成晶格畸变.粒子掺杂含钼合金中添加的粒子主要有ZrO2、TiO2、SiC、TiN等,能显著改善合金的显微硬度和耐磨耐腐蚀性能,这是因为纳米颗粒能在合金基质中弥散分布,起到细化晶粒及阻碍位错运动的作用.近两年,磁场、超声波辅助电沉积的工艺被大量应用到粒子掺杂含钼合金的制备中,实现了合金性能与电流效率的双提升.本文总结了近年来电沉积法制备含钼合金的研究进展,分别对二元含钼合金(如Ni-Mo和Co-Mo合金)、三元含钼合金(如Ni-Mo-Zn和Co-Mo-P合金)以及粒子掺杂合金(如Ni-Mo-ZrO2和Co-Mo-TiO2合金)的电沉积制备工艺、原理及合金性能等进行介绍,总结归纳了合金元素以及粒子掺杂改善含钼合金的异同点,分析了目前电沉积法制备含钼合金存在的问题及发展前景,以期为制备出性能更优异、应用更广泛的含钼合金提供参考.

关键词：电沉积二元含钼合金多元含钼合金粒子掺杂稀土

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Er和Sc对Al-Cu合金时效行为和θ′析出稳定性的协同作用(英文)

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年

作者：侯兴凯文胜平亓鹏魏午吴晓蓝黄晖高坤元熊湘沅聂祚仁北京工业大学工业大数据应用技术国家工程实验室材料与制造学部中国铝业科学技术研究院有限公司

通过透射电子显微镜（TEM）和高角度环形暗场（HAADF）系统研究了Er和Sc协同添加对合金时效和界面偏析行为的影响。TEM结果表明，具有核壳结构的Al3（Sc，Zr）可以作为θ′的形核位点促进其均匀细小析出。STEM结果表明，在225 ℃下热暴... 详细信息

通过透射电子显微镜（TEM）和高角度环形暗场（HAADF）系统研究了Er和Sc协同添加对合金时效和界面偏析行为的影响。TEM结果表明，具有核壳结构的Al3（Sc，Zr）可以作为θ′的形核位点促进其均匀细小析出。STEM结果表明，在225 ℃下热暴露150 h的过程中，Er溶质原子优先富集在θ′相结构内部。然而，在300 ℃时才观察到Sc和Mn溶质原子在θ′/αAl基体界面处的偏析。由于Er在θ′相结构中的早期富集，才能够使缓慢扩散的Sc和Mn在θ′相发生严重粗化之前偏析到θ′沉淀物的界面处，从而在更高的温度下进一步稳定θ′沉淀物。

关键词： Er/Sc共添加时效行为 θ′析出稳定性溶质偏析 Al-Cu合金

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Cantor合金力学性能及其组织稳定性研究进展

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材料导报 2022年第2期36卷 179-183页

作者：庞宝林王曼席晓丽北京工业大学材料与制造学部新型功能材料教育部重点实验室北京100124 北京工业大学工业大数据应用技术国家工程实验室北京100124 北京工业大学首都资源循环材料技术省部共建协同创新中心北京100124

Cantor合金是由英国的Cantor教授于2004年首次提出,是指由Co、Cr、Fe、Mn、Ni五种元素按照等原子比或者接近等原子比组成的一种高熵合金。这种合金容易形成单相FCC结构,具有高熵合金独特的四大效应,即热力学上的高熵效应、结构上的晶格... 详细信息

Cantor合金是由英国的Cantor教授于2004年首次提出,是指由Co、Cr、Fe、Mn、Ni五种元素按照等原子比或者接近等原子比组成的一种高熵合金。这种合金容易形成单相FCC结构,具有高熵合金独特的四大效应,即热力学上的高熵效应、结构上的晶格畸变效应、动力学上的迟滞扩散效应以及性能上的"鸡尾酒"效应。基于这四大效应,Cantor合金具有优异的力学性能、耐磨性、耐腐蚀性以及延展性,尤其是在低温下表现出良好的断裂韧性和抗拉强度,有望替代传统合金成为未来最具发展潜力的合金。本文简单介绍了Cantor合金独特的四大效应及其常用的制备方法,对比了不同制备方法的优缺点,详细介绍了最常用的制备Cantor合金的方法——真空电弧熔炼+铜模铸造法;系统总结了Cantor合金在低温和中高温环境下的力学性能。Cantor合金的力学性能随温度的降低而逐渐提高,这是由于低温会降低合金的层错能,有助于变形孪晶的形成,变形机制由位错滑移转变为纳米孪晶。中高温度下Cantor合金的力学性能较差,且室温下该合金屈服强度不足300 MPa。同时,针对Cantor合金在中高温环境下力学性能较差的问题,介绍了目前改善该合金力学性能的常用方法,包括严重塑性变形加工和弥散颗粒的引入,其原理均为通过细化晶粒来提高合金的力学性能。另外,总结了Cantor合金组织稳定性的最新研究进展,当温度低于1073 K时,Cantor合金内部有析出相出现;当温度高于1073 K时,其仍然保持单相FCC晶体结构。最后,在此基础上对Cantor合金的发展方向进行了展望。

关键词： Cantor合金晶体结构力学性能组织稳定性

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金属锑生产的环境影响评价及碳排放分析

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有色金属(中英文) 2025年

作者：冉妍龚先政刘宇李小青北京工业大学材料科学与工程学院工业大数据应用技术国家工程实验室

我国是世界上最大的锑储量国与生产国，锑被广泛用于阻燃剂等行业。基于CML生命周期评价方法，对金属锑生产过程进行环境影响评价，计算开采、选矿、冶炼及运输过程对环境造成的影响。研究结果表明，矿产资源耗竭是影响最大的环境影响... 详细信息

我国是世界上最大的锑储量国与生产国，锑被广泛用于阻燃剂等行业。基于CML生命周期评价方法，对金属锑生产过程进行环境影响评价，计算开采、选矿、冶炼及运输过程对环境造成的影响。研究结果表明，矿产资源耗竭是影响最大的环境影响类型，开采过程的碳排放占比78.8%，冶炼过程占比18.5%，运输过程和选矿过程影响较小。新的采矿技术和电力结构转型可助力金属锑生产企业提升绿色形象，为清洁生产提供理论参考。

关键词：锑生命周期评价碳排放

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粉末冶金泡沫Al-Si-Cu发泡过程的微观结构演变

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稀有金属材料与工程 2021年第6期50卷 2134-2143页

作者：丁宇升高坤元王华东宋鹏陈明梁岳莹彭海春航天特种材料及工艺技术研究所北京100074 北京工业大学材料与制造学部工业大数据应用技术国家工程实验室北京100124

采用扫描电镜和能谱分析了泡沫Al-Si-Cu合金发泡过程的微观结构演变。将Al粉、Cu粉、Si粉按照89:6:5(质量比)混粉,并添加发泡剂2%TiH_(2) (质量分数)和增稠剂1.5%MnO_(2) (质量分数),经过500℃热压后,泡沫铝可在640℃/12-20min发泡。微... 详细信息

采用扫描电镜和能谱分析了泡沫Al-Si-Cu合金发泡过程的微观结构演变。将Al粉、Cu粉、Si粉按照89:6:5(质量比)混粉,并添加发泡剂2%TiH_(2) (质量分数)和增稠剂1.5%MnO_(2) (质量分数),经过500℃热压后,泡沫铝可在640℃/12-20min发泡。微观结构分析显示,发泡前泡沫铝呈现球形的Si、Al_(2)Cu、块状Ti H_(2)和扁片状Mn O_(2)相,发泡后泡沫铝孔壁内存在3类析出相:晶内细小的Si、Al_(2)Cu颗粒;晶界粗大离异共晶Si、Al_(2)Cu相;随机分布的块状Al-Mn相、MnO_(2)相和球形富Ti相。其中富Ti相是由Ti H_(2)分解H_(2)后,与铝液反应产生的,具有2种不同的类型。2类析出相心部都为Ti颗粒,第1类内壳为τ2(Al14Ti33Si53)相薄层,外壳呈现枝晶形貌的τ1(Al_(2)0Ti32Si48)和τ2相;第2类外部为块状交替分布的τ1和(Al, Si)3Ti相。第1类富Ti相的Si成分明显高于第2类,可能是2类富Ti相分别形成于铝液中的富Si和贫Si区造成的。对泡沫铝发泡过程微观结构的分析有助于设计高性能可强化的泡沫铝。

关键词：泡沫铝发泡微观结构析出相

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轻钢结构建筑物化阶段碳排放及减排的研究

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中国建材科技 2024年第2期33卷 36-40页

作者：蔡筹皑龚先政刘宇北京工业大学材料与制造学部工业大数据应用技术国家工程实验室北京100124

建筑行业碳排放量占社会碳排放总量的40%左右,其中,建筑物化阶段的碳排放总量最大,且强度高,该阶段碳减排是建筑减排的重要突破口。目前,大部分建筑减排研究主要针对传统现浇钢筋混凝土建筑,对于轻钢结构建筑的研究较少,针对轻钢建筑物... 详细信息

建筑行业碳排放量占社会碳排放总量的40%左右,其中,建筑物化阶段的碳排放总量最大,且强度高,该阶段碳减排是建筑减排的重要突破口。目前,大部分建筑减排研究主要针对传统现浇钢筋混凝土建筑,对于轻钢结构建筑的研究较少,针对轻钢建筑物化阶段碳排放的研究更少。本研究构建了轻钢建筑物化阶段碳排放计算模型,选取北京某轻钢结构建筑为案例,通过计算物化阶段的碳排放,分析建材生产、运输、施工建造各阶段的碳排放,发现轻钢结构建筑在各阶段有较大的减排潜力,并提出相应的减排措施。

关键词：生命周期评价轻钢结构建筑物化阶段碳排放

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