生物电化学脱氮系统构建和影响因素的最新研究进展

生物电化学脱氮技术是一种以电化学活性细菌作为催化剂的污水处理技术，因其绿色、环保、节能的特点而备受关注。本文介绍了不同脱氮技术的机理，从脱氮性能、成本、二次污染大小和污染物转化率等角度对现有脱氮技术进行评价，指出了生物电化学脱氮技术的优势和应用前景；重点综述反应器运行参数、溶液组分、脱氮生物膜的培养方式、生物电化学脱氮系统内菌种构成等因素对生物电化学脱氮系统的影响，并提出了优化脱氮系统的方法；同时总结了生物电化学脱氮技术在处理屠宰场废水、焦化废水和含高氯酸盐废水等方面的应用现状。研究表明：从脱氮系统内不同微生物的角度，尤其是电活性微生物角度探究生物电化学脱氮过程的机理，调控脱氮生物膜的形成和改变脱氮系统运行参数，是改进生物电化学脱氮技术的有效途径。     

非达霉素的HPLC快速检测方法

建立一种快速测定非达霉素含量的HPLC方法。色谱条件为:Unitary C18色谱柱(4.6 mm×150 mm,5μm),流动相为乙腈-0.05%乙酸水溶液(55∶45,体积比),流速1.0 mL·min~(-1),检测波长230 nm,柱温35℃。结果表明,非达霉素浓度在0.05～2.0 mg·mL~(-1)范围内与峰面积呈良好的线性关系,相关系数R~2=0.9991(n=6);平均加标回收率为93.5%(n=9),RSD为0.8%。该方法简单、快速、准确,适用于非达霉素菌种选育和生产过程质量控制分析。     

基于儒可夫斯基变换的涡轮钻具叶片设计及性能分析

为提高涡轮钻具叶片使用性能和创新叶片设计理论,提出了基于儒可夫斯基保角变换法与经典水力翼型相结合的涡轮钻具叶片设计新方法,以?127涡轮钻具叶片为研究对象,运用搭建的涡轮钻具叶型参数化设计平台和自主设计的涡轮钻具性能测试台架,完成了5种翼型的造型设计,研究了5种叶片流场性能,开展了设计叶片的性能测试实验,对比分析了设计叶片与塔里木油田某型在役?127涡轮叶片的实际效能。实验及仿真结果表明,基于新方法设计的NACA-0012翼型加厚叶片在600 r/min转速及15 L/s流量的设计工况下,其单级扭矩达5.83 N·m,较相同条件下某在役?127涡轮的单级扭矩提高约6.4%,级效率提高约1.16%,整体性能有了实质提升。     

基于Matlab的制芯机器人夹持器稳定性研究与分析

由于铸造厂制芯机器人的工作环境恶劣,机器人抓取砂芯的稳定性较差,时常出现掉砂芯、夹伤砂芯的问题。针对上述问题建立以夹持器、气压、机械振动的系统数学模型,采用高阶系统极点在[s]平面的分布法来判定该系统的稳定性。在确保高阶系统极点值不变的情况下,通过改变系统的零点值来观察零点值对系统稳定性、振荡衰减时间的影响。用Matlab的pzmap和impulse函数分别对系统的零点、极点分布和零点值的不同对系统响应进行仿真,运用仿真结果与现场试验进行优化参数,结果表明采用一种刚度与柔度各为1/2的夹持器对制芯机器人的稳定性具有较好优化效果。     

稀土含量对Ti6Al4V钛合金等离子渗氮层组织和摩擦学性能的影响

目的研究稀土含量对Ti6Al4V钛合金表面等离子体渗氮层结构和性能的影响。方法运用等离子表面改性技术对Ti6Al4V(TC4)钛合金进行等离子渗氮处理,渗氮过程中通入不同含量的稀土作为催渗剂,以获得钛合金表面强化层。利用金相显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观察渗氮层组织,用X射线衍射仪(XRD)分析渗层相组成,用能谱仪(EDS)检测渗层的化学成分,用维氏显微硬度计测量渗层的显微硬度,用球-盘式摩擦磨损试验机和三维轮廓仪检测渗层的摩擦磨损性能。结果TC4钛合金表面等离子渗氮层结构包括表面化合物层(主要成分为δ-TiN)和扩散层(主要为N原子扩散形成的N-Ti固溶体),加入稀土可以促进N原子向基体的扩散,提高渗氮速度。渗层厚度增加,硬度和耐磨性能提高,扩散层使钛合金基体与化合物层之间的硬度梯度更加平缓。当稀土通入速率为60 mL/min时,渗层厚度可达155μm,表面硬度为1275HV0.05,摩擦系数降到0.27,磨损率明显降低。结论钛合金等离子渗氮过程中加入稀土可以有效提高渗速,改善渗氮层硬度,提高材料表面的耐磨性能。     

接顶率对充填体稳定性的影响研究

为了研究充填接顶率对充填体稳定性的影响,运用MIDAS有限元软件建立了不同接顶率下胶结充填矿柱稳定性分析模型。在研究影响充填接顶率主要因素的基础上,得到充填次数与充填接顶率的关系方程。采用MIDAS软件创建了11个不同接顶率的矿岩及充填体模型,通过分析不同充填接顶率时胶结充填体的受力状况,对胶结充填体安全稳定性进行综合评价,从而得到较合理的充填接顶率。将该研究成果运用于某多金属矿山,当一步采场充填接顶率为72.6%时,充填次数少、充填成本低且能保证采矿作业的安全性。该研究为其他类似矿山科学合理地提高充填接顶率提供了一种全新的指导方向。     

基于区域特征和质心关系的两步法阀板检测

针对冲压阀板中毛刺、冲压孔堵塞等缺陷的检测问题,提出了一种基于面积特征的通孔数目检测和基于质心关系的快速模板匹配检测的两步视觉检测方案。首先采用通孔数检测初步判定零件是否存在冲压孔堵塞缺陷,之后采用模板匹配精确检测边缘毛刺缺陷。利用区域面积特征实现通孔数检测;提出了一种限定条件的最小二乘法圆拟合方法和一种基于圆心特征的快速模板匹配方法,实现边缘毛刺等缺陷的精确检测。实验结果表明,这种两步检测方案检测速度快精准度高,能够满足阀板生产线的检测要求。     

飞机蒙皮材料在醋酸钾型除冰液中腐蚀行为研究

目的 评价醋酸钾型除冰液能否用于飞机除冰以及对飞机蒙皮材料腐蚀性的影响。方法 采用AutoLab电化学工作站对飞机蒙皮材料在不同浓度缓蚀剂、无缓蚀剂醋酸钾型除冰液中的干湿交替腐蚀电化学行为进行分析，通过扫描电镜观察其腐蚀前后表面形貌及涂层/基体金属界面形貌。结果 无缺陷飞机蒙皮涂层在除冰液中的阻抗模值高达2.78×1010 Ω?cm2，而缺陷涂层的阻抗模值只有1.72×107 Ω?cm2，说明缺陷破坏了涂层的完整性，降低了涂层的阻抗模值，明显加速了飞机蒙皮材料的腐蚀。带缺陷飞机蒙皮试样经除冰液腐蚀不同周期后的低频区Rct存在较大变化，试样在高浓度无缓蚀剂除冰液中的Rct始终低于在低浓度溶液中的Rct；试验初期，试样在高浓度除冰液中的Rct较大，说明此时缓蚀剂浓度较高，缓蚀作用明显；但随着腐蚀周期的延长，Rct逐渐减小，说明缓蚀剂逐渐失效，高浓度除冰液的腐蚀性逐渐增强并高于低浓度除冰液。腐蚀实验后，飞机蒙皮涂层表面和涂层/基体金属界面处存在一定的腐蚀产物；人造缺陷破坏了涂层的完整性，降低了涂层的结合力，甚至产生局部剥离，造成除冰液浸入，在划痕处发生了较严重的膜下腐蚀。结论 醋酸钾型除冰液对飞机蒙皮材料存在一定的腐蚀性，尤其是当涂层存在缺陷时，腐蚀较为严重。     

石墨烯/碱式硫酸镁晶须/PVC复合材料的制备及性能表征

以改进的Hummers法制备还原氧化石墨烯(RGO),以RGO和碱式硫酸镁晶须(MHSHw)为填料,采用机械球磨法制备RGO/MHSHw/PVC复合粉料,经平板硫化机热压成型得三相复合板材。考察了RGO和MHSHw对复合材料电阻率、阻燃性能及力学性能的影响。结果表明:RGO具有很好的片层结构和导电性;当MHSHw添加量为5%,RGO添加量为1%时,RGO/MHSHw/PVC复合板材的表面电阻率为4×106Ω/square,比纯PVC下降8个数量级,达到了商业抗静电效果,拉伸强度达到最大值17.61 MPa,比纯PVC提高了44.04%,复合板材氧指数>33%,具有阻燃性能,得到力学性能优良兼具有抗静电和阻燃性能的复合材料。