摘要：[目的]梳理和总结现有模拟月壤力学性能与本构模型在试验和离散元模拟方面的研究,旨在为深入理解月壤的力学性能与本构特性以及探月工程中所涉及的大量力学问题的分析提供参考.[研究现状]基于月壤独特物理力学特性,综述模拟月壤在抗拉、抗剪、承载能力、壤-具相互作用、轮-壤相互作用和着陆冲击响应等力学性能的试验和离散元模拟研究,探讨基于试验和离散元方法研究所构建的模拟月壤力学本构模型.[结论与展望]目前国内外研究主要偏重于模拟月壤基本物理性质和静力学性能方面,动力学性能研究偏少,难以支撑探月工程中大量动力学问题分析;今后的研究须模拟月壤动力学性能的研究;在本构模型的研究上,一方面发展基于模拟月壤变形损伤机制的细观损伤本构模型,另一方面结合机器学习技术,发展融合模拟月壤变形损伤等物理信息的动力学本构模型,系统分析模拟月壤的动力学性能.

摘要：[目的]为了探讨难熔金属靶材在半导体行业的应用现状,分析其制备工艺,并预测未来的发展趋势.[研究现状]梳理在靶材制备过程中,致密度、纯度、晶粒尺寸和结晶取向等关键因素对靶材性能的影响;总结粉末冶金技术(热压、热等静压、冷等静压、放电等离子烧结等)和熔炼技术(电子束熔炼、电弧熔炼等)在难熔金属靶材制备中的应用;阐述靶材回收技术和原位修复技术的研究进展和应用前景.[结论与展望]难熔金属靶材的未来发展正朝着以下几个关键方向迈进:追求更高的纯度和均匀性,实现更大的尺寸和更高的平整度,开发新型制备技术,以及优化回收与再利用流程,这些进步将为半导体行业带来更高的效率,提供可持续的发展路径.

摘要：[目的]为了在现代建筑行业中充分发挥生土的作用,在再生骨料、生土中掺入石灰、粉煤灰以改善耐久性能.[方法]设生土、再生细骨料、再生粗骨料的质量分数分别为60％、10％、30％,再掺入石灰、粉煤灰进行化学改性制得再生骨料-生土复合材料;通过耐水、冲刷、干湿循环及冻融循环试验分析再生骨料-生土复合材料的耐水、抗冲刷、抗干湿循环和抗冻融循环性能;采用X射线衍射仪、扫描电镜对再生骨料-生土复合材料的水化产物和微观形貌进行分析和表征.[结果]当石灰质量分数为8％、粉煤灰质量分数为14％时,再生骨料-生土复合材料的软化系数最大,耐水性能最好;抗冲刷时间可达到60 min,质量损失率最小,抗冲刷性能最好;干湿循环次数为15时,质量损失率和抗压强度损失率均为最小值,抗干湿循环性能最好;当冻融循环次数为25时,质量损失率小于5％,抗压强度损失率小于25％,最佳冻融循环次数为25.[结论]石灰的碱性作用激发生土、粉煤灰和再生微粉中的活性物质SiO2、Al2O3参与水化反应,生成水化硅酸钙(C-S-H)凝胶、水化硅铝酸钙(C-A-S-H)凝胶、氢氧化钙晶体以及钙钒石晶体,能够填补再生骨料-生土复合材料内部的裂缝和孔隙,增强颗粒间的黏结力,提高再生骨料-生土复合材料的耐久性能.

摘要：[目的]聚合物作为一种在水泥基材料中广泛应用的有机外加剂,能显著改善混凝土各方面性能;探讨聚合物对混凝土工作性、力学性能及耐久性的影响规律及作用机制,能够更好地指导聚合物在混凝土中的应用.[研究现状]综述聚合物-混凝土复合材料的种类及性能特点,分别介绍聚合物混凝土、聚合物浸渍混凝土、聚合物改性混凝土以及其他3类新型聚合物混凝土复合材料;从工作性、力学性能和耐久性3个方面的表现分析聚合物对聚合物-混凝土复合材料性能影响及作用机制.[结论与展望]聚合物混凝土和聚合物浸渍混凝土在力学性能和耐久性方面显示出较大优势,但高成本和复杂制备工艺限制其大规模应用;聚合物改性混凝土虽然成本较低且应用广泛,但抗压强度随聚合物掺量的增大而下降,须通过优化骨料配比和养护条件平衡性能;新型聚合物-混凝土材料如单体原位聚合混凝土(强度高但反应难控)、纤维增强基材(延展性好但掺量敏感)、废旧塑料-橡胶混凝土(环保但强度低)各有潜力与挑战;未来须重点突破界面作用机制解析、低成本工艺及环保材料开发等瓶颈.

摘要：[目的]梳理广泛应用于金属增材制造粉末制备的雾化法,以提升增材制造部件性能、降低成本.[研究现状]综述气体雾化法(gas atomization,GA)、等离子旋转电极雾化法(plasma rotating electrode process,PREP)和超声雾化法(ultra-sonic atomization,UA)3种雾化制备金属粉末的方法;从基本原理、技术特点、制备设备以及工艺优化等方面,详细阐述3种技术的技术特点、研究进展以及在制备高品质粉末过程中所面临的挑战.[结论与展望]随着金属增材制造技术对低成本、高质量粉体的需求日益增加,雾化技术将有更加广阔的发展空间;明确雾化过程中熔体的破碎机制及凝固行为,提高雾化装备整体水平,提升雾化破碎效率,实现制粉过程关键参数的协同优化对未来雾化技术发展至关重要.

摘要：[目的]开展硅藻土复合催化材料在光催化和过硫酸盐催化技术中的应用研究,实现水体中难降解有机物的高效去除,解决日益严重的有机水污染问题.[研究现状]综述硅藻土的物理、化学性质;概况硅藻土复合催化材料在光催化工艺中的应用,包括使用硅藻土作为载体来负载二氧化钛、类石墨相氮化碳、金属化合物和铋基材料等半导体材料,以及硅藻土复合催化材料在过硫酸盐催化工艺中的应用,包括使用硅藻土作为载体负载钴基、铁基、锰基金属;总结硅藻土复合催化材料对有机染料、农药、内分泌干扰物等有机污染物的降解效果与作用机制.[结论与展望]提出应进一步探索硅藻土复合催化材料的改性方法,优化材料结构与性能,扩大材料在水环境治理中的应用范围;认为应加强硅藻土复合催化材料与其他环境治理技术的结合,为水环境污染治理提供更为全面和高效的解决方案.

摘要：[目的]棒销式砂磨机的工作过程存在复杂的气体、液体和固体的三相耦合现象,为了使仿真工况更接近实际工况,构建气-液-固三相耦合仿真模型,提高棒销式砂磨机仿真设计的准确性.[方法]采用离散单元法(discrete element method,DEM)和计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)分别研究固体相和流体相,并引入流体体积模型(volume of fluid model,VOF)区分流体相所包含的液体相和气体相,分析固体相运动方程、流体相控制方程,确定气-液界面的识别方法和耦合计算方法,制定仿真流程;通过单球落水仿真、颗粒群落水仿真试验分析CFD-DEM-VOF三相耦合模型仿真计算的精度,并进行准确性验证;在设置仿真参数、进行网格划分及其无关性分析基础上,针对棒销式砂磨机的CFD-DEM-VOF三相耦合模型进行仿真试验;对流体速度、颗粒总能量和颗粒的速度的仿真结果进行分析,并通过实验验证仿真结果.[结果]在单球落水仿真试验中,根据CFD-DEM-VOF三相耦合模型的仿真结果与根据Stokes定律的理论计算结果基本吻合;在颗粒群落水仿真过程中,液面上升高度的仿真值与理论值之间的相对误差为1.37％,VOF模型的体积守恒性较好;棒销四面体网格边长小于2 mm、研磨桶四面体网格边长小于2.5 mm时,满足网格独立性的精度要求,同时计算量也较少;随着棒销转速的增大,流体速度、颗粒总能量、颗粒平均速度也逐渐增大;当棒销转速为1 400～2 000 r/min时,CFD-DEM-VOF三相耦合模型流体速度的仿真与实验结果最为接近;当棒销转速为1 400～2 200 r/min时,CFD-DEM-VOF三相耦合模型的颗粒总能量仿真值与实验值的最大相对误差为1％.[结论]与仅仅采用流体相、固体相单相模型或固-液两相模型相比,采用CFD-DEM-VOF三相耦合模型设计棒销式砂磨机的计算精度和准确性较高,仿真性能好.

摘要：[目的]研究H3PO4改性三乙醇胺(triethanolamine,TEA)对水泥砂浆力学性能及抗渗性能的影响.[方法]将H3PO4作为改性组分,在H3PO4和TEA质量比分别为0.8、1、1.2时制备改性TEA,添加改性TEA后水泥砂浆的强度、收缩率及氯离子渗透量,分析水泥砂浆力学性能和抗渗性能,利用X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)分析改性TEA对胶凝材料水化产物及微观形貌的影响,并对水泥水化后的矿物含量进行半定量分析,借助压汞法(mercury intrusion porosimetry,MIP)技术分析水泥砂浆孔隙变化规律.[结果]在H3PO4和TEA质量比为0.8时,合成的改性TEA能显著地改善水泥砂浆的强度和抗渗性能,并且随着掺量(质量分数,下同)的增加,水泥砂浆的抗压强度先增大后减小,氯离子渗透量先减小后增大;在掺量为0.04％时,水泥砂浆的3、28 d抗压强度分别提高21.4％、13.4％,氯离子渗透量减小25.3％.[结论]H3PO4改性TEA能够提高水泥的水化程度,促进水化产物的生长,调控水化产物的形貌,提高结构密实度,改善孔隙结构,提高水泥砂浆的强度和抗渗性能.

摘要：[目的]为了合理选择药剂种类及添加量,提升污泥脱水效率、增强土体固结效果并降低处理成本,梳理和探讨药剂真空预压方法在污泥固结脱水处理的应用与发展.[研究现状]综述污泥的组成及微观结构,阐述污泥有机质含量、颗粒级配、含水量、渗透系数和压缩变形、强度等指标的变化规律,介绍污泥中的水及表面电荷分布情况;回顾传统真空预压发展,归纳总结处置过程中排水板淤堵机制;针对药剂真空预压方法,总结药剂类型、药剂选择、处理效果评估,归纳药剂真空预压处理污泥絮凝机制.[结论与展望]提出在当前信息化与可持续发展的背景下,药剂最优掺量的确定及高效绿色环保的药剂选择与研发存在较大挑战,同时针对高含水量污泥地基,仍缺少智能化施工设备;认为未来应综合无机和有机多类型药剂,开发高效绿色环保的化学药剂,探索智能化污泥处理技术和设备的应用,进一步推动药剂真空预压技术在污泥脱水处理领域的发展与应用.

摘要：[目的]探究脉动气流作用下非球形湿颗粒流化干燥过程中的热质传递特性,实现对非球形湿颗粒流化干燥过程的调控.[方法]采用计算流体力学-离散单元法,考虑非球形湿颗粒干燥过程引起的颗粒间液桥力变化以及颗粒间碰撞过程中的液体迁移,同时考虑湿颗粒干燥过程中液桥对热量传递的贡献以及气相中水蒸气含量的变化,构建非球形湿颗粒流动-热质传递模型,研究喷动床干燥器中非球形湿颗粒热质传递的演化规律;引入正弦波、矩形波脉动气流,分别分析正弦波、矩形波脉动气流对非球形湿颗粒流化干燥行为的影响.[结果]相较于矩形波脉动气流,正弦波脉动气流改善非球形湿颗粒流化干燥的效果更佳,可以提高干燥过程中传热传质的均匀性.[结论]引入正弦波脉动气流对于非球形湿颗粒流化干燥具有改善作用.

摘要：[目的]总结CO2泡沫混凝土(CO2 foam concrete,CFC)制备材料与工艺、固碳理论等方面的研究,分析CFC的固碳潜力,探讨CFC的应用前景与发展方向.[研究现状]综述混凝土胶凝材料、混凝土发泡材料、稳泡剂等CFC制备材料,预发泡法和混合发泡法等CFC制备工艺,CO2气泡成长和矿化过程,以及CFC固碳潜力等.[结论与展望]认为固废替代部分水泥作为CFC胶凝材料是重要的发展方向,CO2可溶性表面活性剂和纳米粒子配合使用是CFC发泡剂的优选,预发泡是目前CFC最常用的制备工艺;CO2的矿化是影响CFC泡沫稳定性的主要因素;在CFC体系中,CO2优先与水化产物Ca(OH)2发生反应,矿化反应是造成CO2泡沫大量破裂和发泡效果不明显的直接原因;CFC碳封存潜力明显,主要体现在混凝土骨架的碳化固碳和气泡孔的储碳.提出工业固废的掺入是提高CFC经济性的重要途径,发电、冶金等工业废气应作为CO2的主要来源,提高固碳能力和泡沫的稳定性是CFC的研究重点.

摘要：[目的]采用二茂铁甲酸(ferrocene carboxylic acid,FcA)改性咪唑酸锌骨架-67(zinc imidazolate framework,ZIF-67),部分替换ZIF-67中低活性的有机配体2-甲基咪唑,利用钴、铁双金属协同效应,探究ZIF-67对高氯酸铵(ammonium perchlorate,AP)热分解催化特性影响.[方法]基于对高燃速推进剂的需求,采用搅拌法和超声法制备不同Fe含量的改性ZIF-67(ZIF-67@25％FcA、ZIF-67@50％FcA、ZIF-67@100％FcA),以提高固体推进剂的燃速;通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅立叶红外光谱对改性ZIF-67的微观形貌、晶体结构进行表征;采用差示扫描量热仪研究改性ZIF-67对AP的热分解性能的影响,使用激光点火装置测试改性ZIF-67对AP基固体推进剂燃速的影响.[结果]改性ZIF-67颗粒粒径约为2μm,呈正十二面体结构;ZIF-67@100％FcA具有最佳的催化性能,可使AP高温分解峰温降至312 ℃,表观分解热提高约1.5倍,在压强为7 MPa的氩气气氛中AP基固体推进剂燃速提升13.3％.[结论]FcA的引入使改性ZIF-67 的燃速调控性能得到有效提高,在不明显影响固体推进剂机械感度的情况下有效提升其燃速.

摘要：[目的]为了拓展生物质衍生活性炭在多元领域的应用范围,开展高效制备生物质衍生活性炭方法的探索研究,实现通过优化制备工艺提升活性炭性能和明确活化过程对活性炭性能影响机制的目标.[研究现状]综述生物质衍生活性炭制备的物理活化与化学活化方法:物理活化主要通过高温气体与生物质发生气化反应,从而增大活性炭的比表面积并优化孔隙结构,化学活化则利用化学试剂与碳前驱体反应,以增大比表面积并引入官能团优化结构;概述活化过程能够显著影响活性炭的性能,如比表面积、孔隙结构、官能团分布及其吸附性能等.[结论与展望]提出未来研究应持续致力于优化生物质活性炭的制备流程,探索创新且环保的活化技术;认为通过深化对活化机制的理解,有望开发出性能更加卓越的生物质活性炭,以更好地满足多元化应用需求.

摘要：[目的]分析片帮落煤冲击作用机制,探讨片帮落煤堆积对煤料破碎及刮板输送机链传动系统动态性能的影响,以实现复杂工况下刮板输送机运行特性的全面评估.[方法]基于离散元法与多体动力学耦合仿真,建立刮板输送机刚散耦合模型;通过模拟不同强度的片帮落煤和下落姿态,探究片帮落煤堆积后煤岩颗粒破碎规律;结合链传动系统的动力学响应,分析刮板及链条张力波动原因.[结果]片帮落煤强度越低,片帮落煤破碎越严重;在片帮落煤岩体完整性(龟裂)系数为0.15时,造成系统z方向受力达3 601.3 N,冲击波动显著;破碎颗粒进入刮板与上下槽帮缝隙,导致x方向受力波动;片帮落煤垂直下落煤料碎裂程度最轻,下落姿态对动力学响应的影响表现为不同方向的冲击程度变化,正常与反转下落造成刮板与链环z方向受力较大;片帮落煤垂直下落冲击中板,会导致链条向两侧扩张,小颗粒破碎后堵塞中板与链环缝隙是引发x方向受力波动的主要原因.[结论]低强度片帮落煤及不对称下落姿态均会显著加剧系统受力波动,研究有助于优化煤矿输送系统设计及降低运维成本.

摘要：[目的]探讨旋风分离器因生产负荷的大波动及装置开、停阶段处理气量大幅降低,以及分离效率显著下降问题的解决方案.[方法]基于旋风分离器效率、压降与处理气量之间的关系,提出如下方案:按生产的最大负荷气量设计旋风分离器,并在生产中根据旋风分离器的波动压降在旋风分离器进气口处自动补气,使旋风分离器始终维持在最大效率点附近工作;采用实验室模拟试验检验该方案的可行性和有效性.[结果]当处理气量低于设计值时(实验中气量低至30％的设计气量,体积分数,下同),通过进口自动补气可使旋风分离器的分离效率始终维持在最高效率,且系统结构简单、易于实现.[结论]该自动补气方案能有效解决旋风分离器在气量下降时分离效率降低的问题,保障旋风分离器的节能减排效果,能够显著提升旋风分离器的自动控制及智能化操作水平.

摘要：[目的]为了解决水系锌离子电池中锌金属阳极存在的枝晶生长、析氢反应以及锌金属腐蚀等副反应,研究可以实现水系锌离子电池的高可逆性和稳定循环性能,进一步促进水系锌离子电池实现更广泛的商业应用.[研究现状]概括锌阳极在锌离子水溶液中的储能机制,综述水系锌离子电池中三维锌阳极的设计构型、枝晶的抑制作用机制及其电化学性能等方面的研究进展.[结论与展望]提出不同三维锌阳极的构建策略,认为构建三维锌阳极是显著提高电化学性能的有效策略,能够解决锌阳极存在的枝晶生长、析氢反应以及锌金属腐蚀等问题.

摘要：[目的]开发低迁移性的长波长可聚合光引发剂,实现自由基和阳离子聚合,从而扩展光引发剂及光聚合的应用范围.[方法]利用吩噻嗪苯甲酰硫鎓盐在紫外、可见及近红外区域的吸收特性,在该引发剂结构中引入丙烯酸酯基团,设计并合成一种多波段响应可聚合型的吩噻嗪硫鎓盐长波长光引发剂;采用紫外-可见吸收光谱、实时红外、差示扫描量热法等方法对光引发剂的结构、光物理、光化学、迁移性和热稳定性能进行研究.[结果]紫外-可见吸收谱图表明该引发剂能够响应紫外、可见及近红外光;光聚合动力学研究表明,该引发剂在紫外、可见及近红外光的辐照下表现出优异的引发性能,能够有效诱导自由基及阳离子聚合反应;迁移性和热稳定性研究表明,该引发剂具有低迁移性和较高的热聚合温度.[结论]合成的可聚合型的低迁移吩噻嗪硫鎓盐光引发剂,具有多波段响应的特性,在光源的辐照下能够同时引发自由基和阳离子聚合,具有良好的热稳定性和低迁移性,可以应用于食品包装、生物医药等领域.

摘要：[目的]分析碳中和粉体技术的理念、科学内涵和工业生产中的应用现状,评估其在实现全球碳中和目标中的作用.[研究现状]系统概述粉体技术在节能减排、碳捕集利用与封存、可再生能源利用等方面的应用进展;总结粉体技术在建材、化工、能源等多个行业的减排效果;概述碳中和概念及内涵,提出碳中和粉体技术,阐述碳中和粉体技术理念和意义,探讨碳中和粉体技术在节能减排,碳捕集、利用与封存,新能源领域的应用和挑战.[结论与展望]尽管粉体技术在推动工业生产节能减排方面取得一定进展,但在技术创新、政策支持、市场机制等方面仍面临挑战;未来研究应聚焦于开发更高效、低成本的碳中和粉体技术,加强国际合作,完善市场机制,提高公众意识,促进粉体技术在实现碳中和目标中的应用.

摘要：[目的]为了探讨临方片剂的处方优化和贮存,研究不同基础成型配方制备的中药临方片剂的成型性和在使用周期内的物理稳定性.[方法]通过压缩实验研究2个基础配方的压缩成型性,并在相对湿度为60％、温度为25 ℃的条件下探究片剂的物理性质,包括片剂质量、轴向膨胀、径向膨胀变化,抗张强度以及崩解时限,从而研究片剂质量的稳定性.[结果]2种配方制备的片剂具有良好的成型性和片剂品质;在稳定性试验期间,大部分片剂的抗张强度在1周时保持相对稳定或略有增加,少数片剂在1周时出现较明显的下降,随后又有所上升;多数片剂贮存1周后,崩解时限基本稳定,具有良好的稳定性.[结论]基于临方处方和中药处方设计系统,可以快速筛选临方片剂配方并在稳定性研究期内获得质量合格的片剂.

摘要：[目的]探讨有效提升煤系高岭土吸附去除水中氟离子性能,从而提高煤系高岭土在吸附领域的有效利用价值.[方法]首先对高岭土进行球磨处理后通过利用聚合羟基铝溶液对其进行改性,并通过X射线粉末衍射仪(X-ray diffrac-tion,XRD)、N2吸附-脱附、透射电子显微镜-能谱分析(transmission electron microscopy-energy dispersive spectroscopy,TEM-EDS)等手段对其结构及表面特征变化进行表征,探讨其对水中氟离子吸附性能;考察吸附条件对改性高岭土氟离子吸附容量的影响,包括吸附时间、溶液pH和氟离子初始质量浓度.[结果]聚合羟基铝改性方法能够使高岭土的比表面积增大,达到52.0m2/g,并且显著提高对氟离子的吸附性能,氟离子去除率达到95％,与未改性高岭土的(氟离子去除率为5％)相比有明显提升;聚合羟基铝改性高岭土样品在吸附过程中具有良好的pH稳定性;振荡时间为100 min时吸附效果最佳,氟离子初始质量浓度为50mg/L时样品吸附量最高,为2.77mg/g.[结论]通过结合球磨和聚羟基铝对高岭土进行改性能够有效提高吸附除氟性能,氟离子吸附动力学符合准二级动力学模型,平衡数据可用弗伦德利希(Freundlich)吸附等温模型描述.