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期刊信息/Journal information
工程科学学报
北京科技大学
工程科学学报

北京科技大学

徐金梧

月刊

2095-9389

xuebaozr@ustb.edu.cn

010-62332875

100083

北京海淀区学院路30号

工程科学学报/Journal Chinese Journal of EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是由教育部主管、北京科技大学主办的学术类科技期刊。国内外公开发行，主要刊载矿业与环境工程、冶金工程、材料科学与工程、机械工程等与冶金工业相关的学科领域的最新研究成果，为中文核心期刊（冶金工业类）及中国科技论文统计源期刊。目前，已经被EI、CA、MA、《剑桥科学文摘社网站》、俄罗斯《文摘杂志》、德国《数学文摘》等国内外著名检索刊物或数据库列为收录源期刊，先后荣获首届国家期刊奖、中国期刊方阵“双高期刊”、第二、三届国家期刊奖百种重点期刊等多项大奖。
正式出版
收录年代

    北山沙枣园花岗岩体随机结构面的空间分布

    霍亮王贵宾李亚伟魏翔...
    385-396页
    查看更多>>摘要：北山沙枣园是我国高放废物处置库的备选场址,该区域中广泛分布的随机结构面是控制岩体变形和核素迁移的关键因素.选取 600 m×600 m×600 m沙枣园岩体为研究对象,采用露头节理调查和钻孔裂隙编录的方法,探究岩体随机结构面的空间分布规律.首先开展随机结构面的产状分析,并运用基于粒子群的K-means算法开展产状聚类,岩体中主要发育倾角大于 65°,走向为 NNE向、EW向和 NW向的随机结构面,其中钻孔裂隙优势组为 295.4°∠68.3°、189.5°∠71.2°、235.6°∠69.2°和 66.0°∠33.0°,露头节理优势组为 320°∠79°、180°∠77°、282°∠80°和 231°∠67°,两者呈现相似特征;其次开展露头节理平面分析,采用Voronoi法剖分岩体,计算节理平均迹长值和中点面密度值表征剖分后的岩体节理发育特征,岩体东北部的平均迹长值约为西南部的一半,而中点面密度在岩体中部最大.据优势组拆分露头的节理参数值,相对于其他优势组,NE向与NNE向优势组的平均迹长更长,中点面密度值更大;最后开展钻孔裂隙的位置分析,据产状聚类分析结果,绘制不同优势组的走向、倾角深度分布图,裂隙呈现深度不均匀的分布特征,平均线密度为 0.11 m-1,在[-150 m,-160 m]区间达到最大值0.60 m-1,在[-310 m,-370 m]区间密集发育NNE向裂隙.研究结果可以为沙枣园区域的高放废物处置提供参考依据.

    高放废物花岗岩随机结构面钻孔露头

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    铜污酸中铼的分离提取研究进展

    乔晋玺郭学益李栋许志鹏...
    397-406页
    查看更多>>摘要：铼是一种战略性金属,在军工、航天及航空领域具有重要的地位,由于其独特的性质成为了航空航天发动机中不可或缺的材料.铼金属几乎没有独立矿床,其资源主要伴生于铜、钼等金属矿中.铜矿中铼资源经过铜冶炼工序后富集到废弃的污酸当中,从污酸中回收铼成为铼冶金的重要研究内容.本文综述了污酸中铼提取的主要技术难点,对现有的分离提取方法进行了阐述及对比,主要包括化学沉淀法、溶剂萃取法、离子交换法、吸附法等,分析了各技术现阶段存在的问题,为污酸中铼的分离提取技术发展提供参考.最后展望未来,污酸中铼的分离提取应向绿色环保、短流程、高选择性的方向发展.

    铼铜污酸分离提取溶剂萃取离子交换

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    冶金含铁尘泥制备的Mn-Ce掺杂Fe基催化剂及特性

    高志芳龙红明高翔鹏李明阳...
    407-419页
    查看更多>>摘要：针对冶金工业固废-含铁冶金尘泥组分复杂的特性,结合当前冶金烧结过程NOx排放也是钢铁行业污染治理的重中之重的现状,提出对冶金含铁尘泥进行改性制备掺杂低温催化剂的思路,并制备了Mn-Ce掺杂的含铁尘泥基催化剂(Mn0.05Ce0.1/ADM,ADM分别代表acidolysis,dust和mud),研究结果表明在 170～430℃宽温度区间内,Mn0.05Ce0.1/ADM催化剂NOx脱除率达到 90%以上,并表现出优异的SO2 和H2O抗性,抗水抗硫性测试表明Mn0.05Ce0.1/ADM催化剂得益于Fe、Ce优异的抗水抗硫性,其活性组分具有较好的分散性和优异的介孔结构,并降低了表面结晶度.Mn掺杂使催化剂在牺牲一定Ce3+浓度和高价态Mnx+离子的同时提高了Fe3+的浓度,结果使其具有最均衡脱硝活性.此外,Fe-Ce-Mn间的协同作用改善了催化剂的表面酸性从而增加了Lewis酸性位点,进而促进静电极化激活NO2 和硝酸盐物种生成.研究结果可为冶金固废的高附加值利用及以废治污的思路提供一定理论参考.

    冶金固废含铁尘泥掺杂铁基催化剂

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    层状富锂锰基正极材料包覆改性的最新进展

    张建李海瑶梁晨黄惠...
    420-437页
    查看更多>>摘要：首先综述了富锂锰基材料的结构和循环过程中存在的问题,然后介绍了富锂锰基正极材料包覆改性研究的最新进展,系统描述了电化学活性材料、非电化学活性材料和导电聚合物等不同种类包覆物质及单层包覆、双层复合包覆和原位包覆等包覆方法在该材料改性领域中的应用,进一步从材料结构、失效机制等角度深入分析了各种包覆改性方法及包覆物质改善富锂锰基材料循环性能的作用机制.最后,对Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2(LMNC)材料及改性方法等未来发展方向进行了展望.

    富锂锰基正极材料包覆改性原位包覆电化学性能改性机理

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    片层纤维V2O5·1.6H2O干凝胶提升水系锌离子电池循环性能

    刘丹崔月裴彪高海燕...
    438-446页
    查看更多>>摘要：水系锌离子电池凭借低成本和环境友好的特点具有极大的发展和应用前景.具有高比表面、分层、或快速离子导体结构的钒基材料是锌离子电池最具有前景的正极材料之一.如何改善钒基材料的长循环性能是亟待解决的问题之一.本文采用溶胶凝胶法并冷冻干燥成功制备了V2O5·1.6H2O干凝胶,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜对其物相和形貌进行了表征,发现制备的材料为V2O5·1.6H2O,结晶相良好,且成片状纤维大孔结构.电化学测试表明,在 0.1 A·g-1 电流密度下,首次放电比容量为388.4 mA·h·g-1,循环1000 次后容量仍保持为129.7 mA·h·g-1,具有良好的长循环稳定性.在0.1、0.2、0.5、1、2 和3 A·g-1电流密度下,纤维状V2O5 干凝胶表现出良好的倍率性能,放电比容量分别为388.4、338.5、282.9、239.1、194.4 和165.9 mA·h·g-1,远高于商业化V2O5(279.5、251.0、205.5、174.5、144.6和 125.1 mA·h·g-1).良好的电化学性能主要归功于结合水的支撑作用增大了层间距,在循环过程中材料具有良好的结构稳定性,避免了放电容量衰减;同时纤维片状结构缩短了锌离子的迁移路径.对充放电机理研究发现,在锌离子的嵌入脱出过程中伴随有碱式硫酸锌的生成与消失,且该过程可逆.

    锌离子电池V2O5·1.6H2O正极材料长循环性能机理探究

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    三维碳气凝胶材料的制备与应用研究进展

    韩露王一帆崔文琦魏春艳...
    447-457页
    查看更多>>摘要：依据碳气凝胶制备原料的不同对其进行了分类,主要分为石墨基碳气凝胶、有机碳气凝胶和杂化碳气凝胶三大类.介绍了三维碳气凝胶的常用制备方法,主要包括溶胶-凝胶法、水热法、化学气相沉积法和冰模板法,简述了每种制备方法的优缺点,并分析了不同制备工艺对碳气凝胶材料结构和性能的影响.概述了碳气凝胶材料在吸油、储能、隔热、催化、吸波、光热转化和柔性传感器等领域的应用.碳气凝胶材料质轻、比表面积大、吸附容量高等优点,使其优于传统吸油材料;高导电性以及电化学性能稳定,可被用作超级电容器电极材料、燃料电池催化剂、催化剂载体材料和柔性传感器;超低的导热系数,使其具有优异的隔热性能;较高的阻抗匹配特性,使其能够作为高效的电磁吸波材料;宽的光吸收范围,使其在光热转化应用中具有良好的前景.分析了目前碳气凝胶材料制备和应用领域所存在的问题,基于此展望了其未来的发展趋势和方向,包括开发低成本、可再生的环境友好的前驱体材料,优化碳气凝胶制备工艺,缩短生产周期以及拓宽其高端应用领域.

    碳气凝胶多孔结构低热导率传感器超级电容器光热转化

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    PEG4000/聚苯胺形状稳定复合相变材料的制备及其储热性能

    李敏任士兵刘星照陶璋...
    458-469页
    查看更多>>摘要：以聚苯胺气凝胶(PANI)为支撑骨架,聚乙二醇 4000(PEG4000)为相变材料,银纳米线(AgNWs)为导热增强填料,采用低温氧化聚合法和真空浸渍法制备得到具有良好形状和循环稳定性的定形相变复合材料PEG4000@Ag/PANI.聚苯胺气凝胶的高孔隙率及PEG4000 与基体材料间的氢键作用和毛细作用,使得相变复合材料的最高负载率能够达到 94.17%(熔融焓为 165.17 J·g-1,凝固焓为 152.77 J·g-1);加入AgNWs与PANI气凝胶共同搭建导热通路,提高了相变复合材料的导热性能(热导率最高为 0.45 W·m-1·K-1,比纯PEG4000 提高 80%);借助AgNWs和聚苯胺优异的光吸收能力,相变复合材料的光-热转换效率达到 90.61%.高储能密度、高光热转换能力和高热导率定形相变复合材料的成功制备为新型相变复合材料的合成提供了新思路,为太阳能光-热转换和储能应用提供了新材料,实现对太阳能的高效利用.

    聚苯胺气凝胶定形相变复合材料热导率银纳米线光热转换

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    冶金设备用铜及其合金表面处理技术的发展现状

    王方方张鸿旭廖依敏徐润生...
    470-479页
    查看更多>>摘要：目前,表面技术在冶金设备上的应用已有较大量尝试,铜及铜合金的表面处理技术研究报道也较多,但系统梳理铜合金关键冶金部件失效形式和铜合金的表面处理技术研究现状的相关报道还较少.本文综述了连铸结晶器、高炉风口小套、转炉氧枪头三种关键冶金部件面临的表面失效形式以及电镀、热喷涂与冷喷涂、表面熔覆、激光处理和合金共渗等几种表面处理技术在铜合金表面改性领域的研究发展现状,对比分析了几种表面处理技术的优缺点,并对高熵合金材料在铜合金表面强化领域的应用潜力进行了展望.开发新的涂层材料、优化镀膜工艺以及复合表面处理技术,如将激光表面处理与表面涂层技术复合,是实现表面处理技术在冶金设备用铜合金部件长寿化领域应用的可能方向.

    冶金设备铜合金表面处理技术激光技术气相沉积技术

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    基于自校准机制的时空采样图卷积行为识别模型

    曹毅吴伟官张小勇夏宇...
    480-490页
    查看更多>>摘要：针对现有行为识别算法忽视时空信息上下文的依赖关系和缺乏多层次感受野的特征提取问题,本文提出一种基于自校准机制的时空采样图卷积网络行为识别模型.首先,介绍ST-GCN和 3D-GCN、Transformer和自注意力机制的工作原理,并分析了 3D-GCN和Transformer不能有效进行时空上下文建模;其次,为有效进行时空上下文建模而提出了一种时空采样图卷积网络,其以时序连续多帧作为时空采样将全局动作分为多个子动作,通过非局部网络计算单一节点与采样频率帧内所有节点的相关性来建立局部跨时空依赖关系,并通过结合非局部网络和时域卷积计算单个采样子动作与全局子动作的相关性以此来建立全局跨时空依赖关系;然后,为了有效地增强多层次的感受野来捕获更具判别力的时域特征,提出了一种时域自校准卷积网络在两个不同的尺度时空中分别进行卷积并特征融合:一种是原始比例尺度的时空,另一种是使用下采样具有较小比例尺度的潜在时空;再者,结合时空采样图卷积网络和时域自校准网络构建基于自校准机制的时空采样图卷积网络行为识别模型,在多流网络下进行端到端的训练.最后,基于NTU-RGB+D和NTU-RGB+D120 骨架动作数据集开展了骨架行为识别的相关实验研究,研究结果表明该行为识别模型具有高效的时空特征提取能力以及优秀的性能.

    行为识别时空采样图卷积时空上下文时域自校准多流网络

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    具有低开关频率的感应电机无传感器控制

    齐昕任佳仕石向阳赵宇航...
    491-502页
    查看更多>>摘要：着眼于传统低开关频率控制方法对无感磁链观测带来不利影响的问题,提出了一种具有低开关频率的感应电机无传感器控制方法.使用速度自适应滑模观测器与预测控制方法相结合,构成感应电机无传感器预测控制系统.其可以在较高采样频率下,有效降低开关频率,并保证系统具有较高的动态特性.同时,滑模思想的引入使观测器具有较强的鲁棒性.实验结果表明,所提出的低开关频率无传感器控制策略具有较高的控制精度和较强的抗干扰性能,研究的自适应滑模观测器在稳态和动态实验中均具有良好的观测精度,其中电流环响应时间可以达到 1.52 ms,可以实现 75 r·min-1 及以上转速范围内的稳定观测及运行,且系统最高平均开关频率保持在500 Hz上下,为较低的水平.

    无传感器低开关频率电流预测型开关策略自适应滑模观测器感应电机

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