VO2/GaAs异质结的制备及其光电特性研究

采用直流磁控溅射和后退火氧化工艺在p型GaAs单晶衬底上成功制备了n-VO_2/pGaAs异质结,研究了不同退火温度和退火时间对VO_2/GaAs异质结性能的影响,并分析其结晶取向、化学组分、膜层质量以及光电特性。结果表明,在退火时间2 h和退火温度693 K下能得到相变性能最佳的VO_2薄膜,相变前后电阻变化约2个数量级。VO_2/GaAs异质结在308 K、318 K和328 K温度下具有较好的整流特性,对应温度下的阈值跳变电压分别为6.9 V、6.6 V和6.2 V,该结果为基于VO_2相变特性的异质结光电器件的设计与应用提供了可行性。     

Lithiation MXene Derivative Skeletons for Wide-Temperature Lithium Metal Anodes

Lithium (Li) metal, as an appealing candidate for the next-generation of high-energy-density batteries, is plagued by its safety issue mainly caused by uncontrolled dendrite growth and infinite volume expansion. Developing new materials that can improve the performance of Li-metal anode is one of the urgent tasks. Herein, a new MXene derivative containing pure rutile TiO₂ and N-doped carbon prepared by heat-treating MXene under a mixing gas, exhibiting high chemical activity in molten Li, is reported. The lithiation MXene derivative with a hybrid of LiTiO₂-Li₃N-C and Li offers outstanding electrochemical properties. The symmetrical cell assembling lithiation MXene derivative hybrid anode exhibits an ultra-long cycle lifespan of 2000 h with an overpotential of ≈30 mV at 1 mA cm⁻², which overwhelms Li-based anodes reported so far. Additionally, long-term operations of 34, 350, and 500 h at 10 mA cm⁻² can be achieved in symmetrical cells at temperatures of −10, 25, and 50 °C, respectively. Both experimental tests and density functional theory calculations confirm that the LiTiO₂-Li₃N-C skeleton serves as a promising host for Li infusion by alleviating volume variation. Simultaneously, the superlithiophilic interphase of Li₃N guides Li deposition along the LiTiO₂-Li₃N-C skeleton to avoid dendrite growth.     

Synergistic effect of bulk phase doping and layered-spinel structure formation on improving electrochemical performance of Li-Rich cathode material

In this study, La was doped into the lithium layer of Li-rich cathode material and formed a layered-spinel hetero-structure. The morphology, crystal structure, element valence and kinetics of lithium ion migration were studied by field emission scanning electron microscope (FESEM), X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The La doped lithium-rich cathode material exhibited similar initial discharge capacity of 262.8 mAh g^?1 at 0.1 C compared with the undoped material, but the discharge capacity retention rate can be obviously improved to 90% after 50 cycles at 1.0 C. Besides that, much better rate capability and Li⁺ diffusion coefficient were observed. The results revealed that La doping not only stabilized the material structure and reduced the Li/Ni mixing degree, but also induced the generation of spinel phase to provide three-dimensional diffusion channels for lithium ion migration. Moreover, the porous structure of the doped samples also contributed to the remarkable excellent electrochemical performance. All of these factors combined to significantly improve the electrochemical performance of the material.     

我国水-能源-粮食耦合关系及影响因素

为缓解我国水、能源和粮食资源紧张问题，促进资源可持续利用，构建水-能源-粮食系统，利用耦合协调度模型对我国的30个省（自治区、直辖市）进行测算,并利用空间杜宾模型分析主要影响因素。结果表明：2003—2017年，我国能源、粮食评价[JP]指数高于水资源评价指数，系统综合评价指数逐年递增；大部分省份耦合协调度处于初级协调水平且呈现逐年上升的态势，个别省份耦合协调度濒临失调；耦合协调度空间自相关性较强，虽有明显波动，但是呈现逐年加强的态势；影响耦合协调度的主要因素有从业人口数、固定资产投资额、人均生产总值、人口总数、[JP]文盲人口占比、工业污染排放、城镇化。     

我国工业化进程中煤矿安全评价分析

对工业化进程中,即1949-2012年我国煤矿事故进行统计分析。建立煤矿安全以自然条件、安全管理和通风系统的3个层次及21个指标的综合评价体系,给出煤矿安全5个等级标准及相应的评价指标量值。应用可拓理论,以平顶山某煤矿为实例,进行计算分析,得出该煤矿等级为Ⅲ级,处于一般安全的状况,需要采取防范措施预防潜在危险因素。评价结果合理。     

东兴铝业嘉峪关分公司铝灰渣循环利用研究

铝灰渣是铝熔铸过程中产生的废弃物。本文主要介绍了酒钢东兴铝业嘉峪关分公司铝灰渣的产生量、排放、利用情况、化学成分及表面特征,并简要介绍了铝灰渣、铝灰的循环利用途径。     

高温氢工质热物理性质计算分析

氢工质在新能源与动力、航天推进、化工材料等领域有着广泛应用。通过开展高温氢工质热力学与输运性质研究，建立了原子态氢、分子态氢、热解平衡态氢的热物理性质计算模型，开发了热物性计算程序Prop_H_H2，适用范围为温度100~3 500 K、压力104~5×107 Pa 。验证表明，Prop_H_H2在适用范围内计算氢工质的物性参数合理可靠，在温度200~3 000 K、压力104~107 Pa范围内，程序预测值更加准确，相对偏差在±5%左右。本研究可为氢工质相关的航天推进、应用物理学、能源动力等行业的科研和应用提供支持借鉴。     

积分中值屈服准则解析厚板轧制椭圆速度场

为解决非线性Mises比塑性功率积分困难以及由此导致的轧制功率解析式难以获得的问题,本文通过建立并利用线性比塑性功率表达式对提出的椭圆速度场进行能量分析,得到了轧制力能参数的解析解.文中通过对变角度屈服函数求积分中值,构建了一个新的屈服准则,它是主应力分量的线性组合,在π平面上的轨迹是逼近Mises圆的等边非等角的十二边形,其基于Lode参数表达式的理论结果也与实验数据吻合较好.同时,根据厚板轧制时金属流动速度从入口到出口逐渐增大的特点,提出了水平速度分量满足椭圆方程的速度场,该速度场满足运动许可条件.通过相应的轧制能量分析,获得了基于线性屈服准则的内部变形功率以及基于应变矢量内积法上的摩擦功率与剪切功率.在此之上,通过泛函的极值变分导出了轧制力矩、轧制力以及应力状态系数的解析解,并与现场实测数据进行了对比,结果表明利用本文提出的屈服准则与速度场所建立的轧制力矩与轧制力模型与实测值吻合较好,其中轧制力误差小于5.3%,轧制力矩误差在6%左右.     

木绒大桥及其引道段冬期施工质量控制研究

随着我国经济的快速发展,基础设施建设中建筑工程日益增多,许多工程建设周期比较长,跨越了春夏秋冬,更有一部分地区,长期处于严寒强风地带,为了缩短施工工期,保证施工的正常进行,需要进行冬期施工.文章针对冬期施工在低温强风条件下的技术措施进行了总结,可为同类工程提供参考.     

一种基于机器视觉的表面缺陷快速检测方法

实际生产过程中,产品表面会不同程度地留下污渍和印记,这对基于机器视觉的表面缺陷识别带来严重干扰.基于图案统计分析的识别方法速度虽快,但抗干扰能力弱,出现较高的误判率.基于深度学习的人工智能识别方法计算量巨大,速度慢,难以满足生产实际的高速要求.因此介绍一种改进SIFT算法,并给出了相关参数的设置方法和经验公式,通过实际表面缺陷的检测,对比验证了SIFT算法较强的鲁棒性和抗干扰能力,以及相关参数设置方法的正确性和可行性.实验数据表明,SIFT算法在凹陷类和斑点类缺陷的检出率上具有明显优越性,在裂纹类的误检率上也具有较大优势.特别是在有噪声图像干扰情况下,检出率比神经网络提升了20％,误检率降低了3％.