铌酸钠钾基无铅压电陶瓷制备技术新进展

碱金属铌酸盐系无铅压电陶瓷以其优越的压电性能和较高居里温度倍受关注.结合目前有关KNbO3-NaNbO3(KNN)基无铅压电陶瓷的报道,综述了近年来铌酸钠钾基无铅压电陶瓷在粉体制备、陶瓷的成型、烧结以及晶粒取向等制备技术研究的新进展,并从不同方面展望了今后铌酸钠钾基无铅压电陶瓷性能研究及其制备技术上可能的进展.     

Ba(NO3)2预处理对高放废液玻璃固化过程中硫酸盐分相的影响

为抑制高放废液玻璃固化过程中黄相的产生,采用Ba(NO₃)₂对模拟高硫高钠高放废液进行预处理,再利用熔融法制备硼硅酸盐玻璃固化体,研究了预处理对玻璃固化体熔制过程中黄相的形成及其物相组成、显微结构的影响,并对比分析了预处理前后玻璃固化体中的硫含量。结果表明：Ba²⁺与模拟高放废液中的SO^2-₄在酸性环境反应生成了BaSO₄,预处理使玻璃固化体熔制过程中产生的黄相显著减少;预处理前黄相主要成分为Na₂SO₄和LiNaSO₄,还含有少量CaMoO₄和Na₂CrMoO₄,预处理后黄相中LiNaSO4相衍射峰有所减弱,并出现了BaSO₄、BaMoO₄和BaCrO₄相;预处理前玻璃固化体中的硫含量随温度升高逐渐降低,预处理后玻璃固化体中的硫含量在850~1 050 ℃基本保持不变,随着温度进一步升高,硫含量逐渐降低;当废物中硫酸盐含量较高时,预处理对提高硫酸盐的包容能力尤为显著。     

面向车联网的联邦学习模型定制框架及算法改进

针对车联网联邦学习服务难以满足用户训练个性化模型的需求,提出一种创新性的车联网联邦学习模型定制化服务框架。该框架采用了一种融合设备贡献度和数据集相似性的联邦学习聚合算法,实现了个性化联邦学习。该算法通过不同权重分配方式和相似性计算,使得不同用户可以根据自己的需求和数据特征,选择合适的模型训练方案。该框架还提出了一种双重抽样验证方法,解决了模型性能和可信度问题;此外,利用智能合约支持数据协作,保障了数据的安全性。实验结果表明,提出算法在大多数实验场景中表现出较高的准确率,该框架可以显著提高车联网服务的个性化水平,同时保证模型的准确性和可靠性。     

Preparation and piezoelectric properties of CuO-added (Ag<Subscript>0.75</Subscript>Li<Subscript>0.1</Subscript>Na<Subscript>0.1</Subscript>K<Subscript>0.05</Subscript>)NbO<Subscript>3</Subscript> lead-free ceramics

CuO-doped (Ag_0.75Li_0.1Na_0.1K_0.05)NbO₃ (ALNKN-xCuO, x = 0–2mol%) lead-free piezoelectric ceramics were prepared by the solid-state reaction method in air atmosphere. The effects of CuO addition on the phase structure, microstructure, and piezoelectric properties of the ceramics were investigated. The experimental results show that the ALNKN ceramics without doping CuO possess rhombohedral phase along with K2Nb6O16-type phase and metallic silver phase. For all of the CuO-doped ALNKN ceramics, a pure perovskite structure with the orthorhombic phase was obtained by enclosing the samples in a corundum tube. A homogeneous microstructure with the grain size of about 1 μm was formed for the ceramics with 0.5mol% CuO. The grain size increases with increasing amount of CuO. The temperature dependence of dielectric properties indicates that the ferroelectric phase of the ALNKN-xCuO ceramics becomes less stable with the addition of CuO. The ceramics with x = 1mol% exhibit relatively good electrical properties along with a high Curie temperature. These results will provide a helpful guidance to preparing other AN-based ceramics by solid-state reaction method in air atmosphere.     

ZnO掺杂对CaO-Al2O3-SiO2系玻璃的结构和化学稳定性的影响

针对高放石墨的SiC基陶瓷固化,可用CaO-Al_2O_3-SiO_2 (CAS)系玻璃作为SiC陶瓷固化体低温烧结助剂,优化化学稳定性优良的CAS玻璃烧结助剂是安全固化高放石墨的关键。采用熔制工艺制备ZnO掺杂CAS系玻璃,利用红外吸收光谱、固体紫外光谱、X射线衍射、扫描电镜和能谱、耐腐蚀性等分析测试方法,研究ZnO掺量对CAS系玻璃网络结构、化学稳定性的影响。结果表明,ZnO的添加对CAS系玻璃网络结构及化学稳定性有显著的影响,ZnO掺量为0.5 mol时,其光学带隙(Eo pt)最小(3.965 eV),玻璃网络结构中桥氧的相对含量最高,网络结构的完整和致密性较好,综合耐腐蚀性较优;随着ZnO掺量的提高,ZnO-CaO-Al_2O_3-SiO_2 (ZCAS)系玻璃的耐酸(pH=3/5)和耐水性(pH=7)总体呈现先变好后变差的趋势,ZnO掺量为0.5 mol时具有较优的耐酸、耐水性能;ZnO掺量的增加,ZCAS系玻璃的耐碱性(pH=9/11)总体呈现先变差后变好的趋势,ZnO掺量为0.3 mol时,其耐碱性较差。     

枣泉煤分子模型构建及热解的分子模拟

以宁东枣泉煤为研究对象，使用工业分析、元素分析、X射线光电子能谱、¹³C固体核磁等表征手段和计算机辅助，构建获得枣泉煤大分子结构模型。经过分子动力学退火动力学模拟和几何结构全优化，与初始结构相比键长、键角发生明显改变，立体构型显著，芳香层片之间近似平行的排列方式明显。获得的傅里叶变换红外和¹³C固体核磁的实验与计算谱图总体吻合较好，进一步证明了构建模型的合理性。使用反应分子动力学方法模拟枣泉煤的热解过程，考察不同热解终温和升温速率对热解行为的影响。结果发现，随着温度的升高，反应速率逐渐加快。不同升温速率对枣泉煤热解过程中气体的产生有显著影响。在动力学模拟中大多产生C₁₅以下的碎片，大分子的种类则并不多。随着升温速率的增加，气、液、固三相产物整体上都呈现下降的趋势。此外，还根据反应分子动力学模拟结果追踪了热解过程中CO₂的形成机理，获得了三种不同的CO₂形成路径。     

浅谈求解超静定平面桁架位移的几种计算方法

采用了笔算、结构力学求解器及ANSYS三种方法来计算一个超静定平面桁架的位移,通过对计算过程和结果的比较,得出了3种方法对于求解位移问题的各自的优点及局限性.     

LiTaO3掺杂对K0.5Na0.5NbO3基无铅压电陶瓷性能的影响

采用传统陶瓷工艺制备了LiTaO3掺杂的K0.5Na0.5NbO3基无铅压电陶瓷(记为KNN xLT,x=0～8%(摩尔分数)),并研究了陶瓷的晶相、显微结构和压电、铁电等性能.研究结果表明,KNN xLT陶瓷的正交相-四方相准同型相界(MPB)位于4%＜x＜6%处.随着LiTaO3含量的增加,陶瓷的正交→四方结构相变温度(TO-T)向低温方向移动,而四方→立方结构相变温度(Tc)向高温方向移动.陶瓷的压电常数d33和机电耦合系数kp随LiTaO3含量的增加均先增大后减小,而剩余极化强度Pr则随之逐渐减小,矫顽场Ec逐渐增大.当x=6%时,陶瓷具有较好的压电和铁电性能:d33=190pC/N,kp=40.0%,Pr=22.0μC/cm2,Ec=1.78kV/mm,Tc=440℃.该体系陶瓷具有较高的压电常数和比较大的平面机电耦合系数,是一种应用前景良好的压电铁电材料.     

基于改进G2-CRITIC-TOPSIS模型的寒区明渠冻害风险评估

寒区明渠在冬季冻害风险高,影响工程的长期运行安全以及耐久性和稳定性,准确、合理的冻害风险评估至关重要。通过对渠道冻害特征及类型的剖析,并结合现场调研、文献研究和专家咨询,从冻害主体、自然条件、监管与防控3个维度提出15个二级指标构成评价指标体系并对指标等级进行量化。采用改进G2-CRITIC法计算主客观权重,用最小信息熵原理(MIE)进行主客观组合赋权,选取TOPSIS模型确定渠道冻害指标值,最后结合相关规范以及工程实践确定冻害风险等级。以新疆北部某工程为原型,通过现场调查选取4个典型渠段,应用该模型进行冻害风险评估并对不同渠段进行障碍度因子诊断。结果表明：各渠段均存在不同程度冻害风险,评价等级均在Ⅱ级以上,部分渠段出现严重冻害,与实际基本相符。气象、土质条件及水分补给条件所占权重较高、影响较大,是渠道冻害的关键影响因素。不同渠段应结合承灾体自身特性、自然环境状况及监管防控因素进行综合分析,采取有效措施以降低渠道工程冻害风险。本研究可为寒区渠道冻害风险评估提供科学参考和理论依据。