Thermodynamics Study on the Decomposition of Chromite with KOH

Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, China, has proposed a method for oxidative leaching of chromite with potassium hydroxide. Understanding the mechanism of chromite decomposition, especially in the potassium hydroxide fusion, is important for the optimization of the operating parameters of the oxidative leaching process. A traditional thermodynamic method is proposed and the thermal decomposition and the reaction decomposition during the oxidative leaching of chromite with KOH and oxygen is discussed, which suggests that chromite is mainly destroyed by reactions with KOH and oxygen. Meanwhile, equilibrium of the main reactions of the above process was calculated at different temperatures and oxygen partial pressures. The stable zones of productions, namely, K2CrO4 and Fe2O3, increase with the decrease of temperature, which indicates that higher temperature is not beneficial to thermodynamic reactions. In addition, a comparison of the general alkali methods is carried out, and it is concluded that the KOH leaching process is thermodynamically superior to the conventional chromate production process.     

离心泵仿生微结构叶片减阻特性的仿真研究

目的 通过在离心泵叶片表面布置仿生微结构实现离心泵的减阻,并获得仿生微结构的最优化设计参数。方法 研究利用仿真模拟的方法,采用离心泵的扭矩变化对其减阻性能进行表征,考虑了仿生微结构的形态、截面形状和特征高度等结构参数的影响规律,通过分析叶片表面的湍流动能、剪切应力和近壁面层的速度云图揭示仿生微结构对离心泵减阻特性的影响机理。结果 在3种微结构形态中,流向沟槽的减阻效果最好;在3种截面形状的微结构中,矩形截面的减阻效果最好;离心泵减阻率并非随微结构特征尺寸单调变化,而是存在最优值;所有微结构的减阻率均随着流量的增加而增加。当叶片表面布置流向、矩形沟槽时离心泵具有最优的减阻效果,且在全流量工况范围流向矩形沟槽结构的最大减阻率为8.39%。结论 叶片表面微结构的布置可以实现离心泵减阻,其减阻机理与近壁面流体流动行为有关。表面微结构可有效降低叶片壁面的速度梯度,使速度沿壁面法线方向过渡更加均匀,且微结构内部低速流体层可有效控制和减弱近壁面区的湍动程度,减少湍流动能损耗;同时微沟槽内的反向涡流具有类“滚动轴承”作用,将滑动摩擦转换为滚动摩擦,降低摩擦阻力。     

一种指纹奇异点区域图像增强算法

指纹图像奇异点附近区域的增强一直是指纹图像增强的难点,针对Separable Gabor滤波会破坏指纹邻近奇异点区域的纹线结构,方向傅里叶滤波在一般区域修复指纹纹线效果不明显这一问题,本文融合两种算法的优势,提出一种新的滤波方法(FS-Gabor)。先对指纹图像进行预处理,得到指纹的方向、频率信息和掩膜信息。接着找出指纹图像的奇异点,并在奇异点附近标记出一定大小区域。最后根据像素点的位置采用不同的滤波方法。同时,本文提出了一种改进的指纹图像频率估计方法,扩大了指纹图像有效区域面积。实验结果表明,经本文方法滤波的指纹图像的EER(Equal Error Rate)比方向傅里叶滤波低26%,比Separable Gabor低49%。     

基于化学机械动力学的碱性铜抛光液平坦化机理研究

The planarization mechanism of alkaline copper slurry is studied in the chemical mechanical polishing (CMP) process from the perspective of chemical mechanical kinetics.Different from the international dominant acidic copper slurry,the copper slurry used in this research adopted the way of alkaline technology based on complexation. According to the passivation property of copper in alkaline conditions,the protection of copper film at the concave position on a copper pattern wafer surface can be achieved without the corrosion inhibitors such as benzotriazole(BTA),by which the problems caused by BTA can be avoided.Through the experiments and theories research,the chemical mechanical kinetics theory of copper removal in alkaline CMP conditions was proposed. Based on the chemical mechanical kinetics theory,the planarization mechanism of alkaline copper slurry was established. In alkaline CMP conditions,the complexation reaction between chelating agent and copper ions needs to break through the reaction barrier.The kinetic energy at the concave position should be lower than the complexation reaction barrier,which is the key to achieve planarization.     

基于电机电流分析的万能式断路器机械故障诊断

电机电流信号常用于分析电动机本身的故障问题,但对其应用于与电机相连机构的故障分析的研究较少。提出一种基于储能电机电流分析的万能式断路器操作机构故障诊断方法。首先采用Hilbert幅值解调法和改进的小波包阈值法相结合获取交流电流信号的包络线,以解决随机噪声干扰造成的所提取包络线粗糙的问题;然后通过包络线提取电流信号的时间量、电流量以及峭度作为不同故障状态电流波形的特征参数;最后融合模糊聚类和量子粒子群优化的相关向量机实现对断路器正常状态、传动齿轮卡涩、储能弹簧卡涩以及脱落的4种状态的辨识。构建了基于电流分析的万能式断路器故障诊断系统,在不同工况下进行了验证,结果表明该方法能有效提取操作机构储能相关部件的故障特征,实现了对操作机构储能相关部件的故障诊断。     

30SiMnCrVNb细晶粒高强钢的干摩擦磨损行为

 对于微合金化的30SiMnCrVNb钢,通过控制锻造比获得了11~12级的奥氏体原始晶粒。研究了不同的热处理制度下该钢的显微组织、力学性能及磨损行为。结果表明：该钢的显微组织为板条马氏体,且基体上弥散分布着粒状碳化物,具有高强韧性、抗回火稳定性;载荷及滑动线速度对其耐磨性有很大的影响,随载荷的增加,其磨损形式由犁削转为粘着磨损,磨损加剧。     

合金化和球化工艺对超高碳钢组织和性能的影响

 研究了合金化和球化工艺对超高碳钢组织和性能的影响。用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和能谱仪观察了钢的组织形貌和元素分布。结果表明：在碳和铬含量相同的超高碳钢中加入同量的合金元素铝和硅时,铝可明显抑制锻造组织中网状或粗大的颗粒状碳化物的析出、细化珠光体组织和控制石墨形成。UHCS 213Si和UHCS 261Al钢经850 ℃×3 h球化退火处理后,都能得到较好的球化组织,其力学性能分别为：UHCS 213Si钢,Rm=1 033 MPa,Re=734 MPa,A=149%;UHCS 261Al钢,Rm=973 MPa,Re=677 MPa,A=182%。     

地铁环境下时变公交网络的最优路算法

通过建立图论模型实现了地铁环境下时变公交网络的出行优化问题.首先,建立了公交地铁网络图及基于此网络图的二分图、映射网络图,并对地铁线路上站点间的权值进行合理倍数的缩小以达到优选地铁的目的.同时,考虑到地铁与公交的时变性,即是否在它们的运营时间段内直接关系到查询到的最优路径.然后给出以换乘次数少为目标的最优路径选择算法.最后用实例来验证了该算法的有效性.     

基于主动视觉和超声的机器人目标跟踪系统

运动目标跟踪技术是未知环境下移动机器人研究领域的一个重要研究方向。该文提出了一种基于主动视觉和超声信息的移动机器人运动目标跟踪设计方法,利用一台SONY EV-D31彩色摄像机、自主研制的摄像机控制模块、图像采集与处理单元等构建了主动视觉系统。移动机器人采用了基于行为的分布式控制体系结构,利用主动视觉锁定运动目标,通过超声系统感知外部环境信息,能在未知的、动态的、非结构化复杂环境中可靠地跟踪运动目标。实验表明机器人具有较高的鲁棒性,运动目标跟踪系统运行可靠。     

Al2O3纳米流体相变特性的DSC研究

纳米流体相变时所体现出的特性是其作为蓄冷相变材料使用的重要基础。利用差示扫描量热法分别测量了纳米颗粒粒径为10nm、20nm、50nm、100nm、500nm,质量分数为5%、10%、12%、15%、20%,以及降温速率为2℃/min、3℃/min、5℃/min、7℃/min、9℃/min的Al2O3纳米流体的凝固点、冰点、融化点、比热及相变潜热的影响。测量结果表明:纳米流体的凝固点、冰点值都高于去离子水;随着颗粒粒径、质量分数和降温速率的增加,纳米流体的凝固点、冰点逐渐升高,而比热值逐渐减小。融化温度随着颗粒粒径、质量分数的增加而增加,且随着降温速率的增加而小幅度的降低。去离子水的相变潜热值高于纳米流体的潜热值;随着纳米颗粒粒径的增加,潜热值越大;随着质量分数和降温速率的增加,相变潜热值越小。