美国ARPA-E是如何支持变革性技术发展的

变革性技术创新对于能源等重要领域的技术和产业发展具有十分重要的意义.文章以美国能源高级研究计划局(ARPA-E)为案例,探究其推动变革性技术发展的组织文化、制度设置和项目管理机制等,得出若干规律性的认识,提出对中国促进变革性技术发展有借鉴意义的若干建议.     

基于组织层次的人机融合智能决策支持系统模型

在分析了当前决策支持系统发展中存在的问题基础上,提出了人机融合智能决策支持系统概念.认为决策支持系统的人机关系不仅仅表现在技术层面上,而应该是全方位的,包括组织层面、认识层面.文章从组织角度,结合不同决策任务的特点和性质,探讨、研究了人机融合决策智能系统模型的设计.     

合金化与热处理对Al-6.5Zn-2.1Mg-2.0Cu合金组织和性能的影响

为了提高Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的综合性能,采用合金化的方法制备了五种不同成分的Al-6.5Zn-2.1Mg-2.0Cu-0.5Ho合金,经过均匀化和时效处理后,采用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、拉伸试验机、显微硬度计、涡流电导仪等方法对各状态下合金的组织和性能进行了研究。结果表明,一定含量的Zr元素能起到细化合金组织的作用,合金在铸态、均匀化处理和时效处理状态下的抗拉强度均随Zr含量的增加先上升后下降,当Zr含量为0.2%时达到峰值,分别为260、327、417 MPa。显微硬度的变化趋势与抗拉强度的变化趋势基本一致,但导电率却随着Zr含量的增加而降低。而同一成分合金,时效处理均能提高合金的抗拉强度、显微硬度和导电率,该处理方法是提高Al-6.5Zn-2.1Mg-2.0Cu-0.5Ho合金性能的有效手段。     

铜离子对中国大鲵幼体的胁迫效应

为研究铜离子暴露对中国大鲵的毒性效应,以中国大鲵幼体为研究对象,采用慢性染毒法,将大鲵幼体暴露于0mg/L、1.0mg/L、1.5mg/L和3.0mg/L的铜溶液中30d,观察铜离子胁迫下的大鲵幼体临床症。之后立即对大鲵幼体进行解剖并观察其皮肤、肝脏、胰脏和小肠组织的病理变化,同时采集大鲵幼体的皮肤、肝脏、胰脏和小肠,利用石蜡切片和HE染色对大鲵幼体的组织病理损伤进行观察。结果表明,随着铜离子浓度的增加,大鲵幼体异常行为与其体表黏液的分泌也越加频繁;铜离子胁迫会导致大鲵幼体膀胱显著膨大并充斥大量尿液;铜离子对大鲵幼体皮肤的真皮结构、肝脏和胰脏细胞会产生一定的病理损伤,但对大鲵幼体皮肤、肝脏、胰脏和小肠组织结构未造成毒害效应。本研究表明,铜离子胁迫30d后会对大鲵幼体产生一定的毒性效应,并且毒性程度与铜离子的浓度呈正相关关系。     

钙离子对干旱胁迫下铁皮石斛愈伤组织可溶性蛋白表达的影响

采用铁皮石斛愈伤组织为材料,利用PEG 6000模拟干旱胁迫,同时施以Ca Cl2或Ca(NO3)2两种外源钙处理,采用SDS-PAGE凝胶电泳技术对其可溶性蛋白表达情况进行分析,研究铁皮石斛抗旱机制以及Ca2+对铁皮石斛抗旱性的影响。结果显示:在干旱胁迫下,铁皮石斛会表达出一系列特异性蛋白,表明这些蛋白的出现可能与信号传导或抵御干旱胁迫有关;通过适当钙处理能够诱导出新的蛋白产生,同时使其他蛋白稳定表达,表明钙离子作为植物体内第二信使,起到信号传递和激活的作用。     

等温处理过程热轧TRlP钢残余奥氏体的分解行为

以低Si含Al热轧TRIP钢为研究对象,采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪和拉伸实验等实验方法,研究了贝氏体区等温处理过程中残余奥氏体的分解行为.结果表明:在不同的等温温度下,随着等温时间的增加,残余奥氏体逐渐分解为铁素体和碳化物,随着等温温度的升高,残余奥氏体发生分解所需要的时间减少;实验钢的抗拉强度、断后延伸率和强塑积在不同的等温温度下,随着等温时间的增加呈现不断降低的变化趋势;在不同的等温处理工艺下,残余奥氏体的体积分数呈现降低的趋势,而碳含量没有明显的变化.     

冷轧工艺对铁素体不锈钢成形性能的影响

为了研究冷轧工艺对新型铁素体不锈钢19Cr2Mo1W成形性能的影响,采用XRD,EBSD技术以及平均塑性应变比与粗糙度测量等手段,研究了不同压下率冷轧及随后退火过程中的织构演变和微观组织变化,并讨论了织构和微观组织对成形性能的影响.结果表明:随着冷轧压下率的增加,铁素体不锈钢中的α和γ纤维织构均有所增强,且α和γ纤维织构最终稳定取向分别为223〈110〉和111〈011〉.冷轧板α纤维织构中223〈110〉组分越强,退火后γ再结晶织构强度越高.冷轧板在1050℃退火时,薄板的γ再结晶织构强度高,再结晶组织均匀且尺寸较小,表面粗糙度最小,综合成形性能最佳.     

退火温度对5A06挤压型材组织及性能的影响

通过对型材微观组织的观察及维氏硬度、晶间腐蚀和剥落腐蚀等的测试,研究了退火温度对5A06挤压型材组织及性能的影响。结果表明,随着退火温度的升高,晶粒发生了回复、再结晶和晶粒长大三个阶段。当退火温度达到175 ℃时,型材发生低温回复,硬度变化不大,耐蚀性较差;在225～325 ℃退火,型材发生完全再结晶,硬度变化较明显,耐蚀性得到改善;当退火温度高于325 ℃时,晶粒长大,硬度略降低,耐蚀性变差。结合5A06挤压型材组织及性能研究可知,确定退火温度为225～325 ℃。     

铜-石墨复合材料性能与石墨形状和粒径的相关性研究

以电解铜粉、鳞片状石墨粉及不同粒径的近球形石墨粉为原料,通过真空热压烧结工艺制备得到铜-石墨复合材料,并研究石墨形状、粒径对其显微组织、密度、致密度、电导率、硬度及抗压强度等性能的影响;在销盘式摩擦磨损试验机上考察其摩擦磨损性能,通过分析样品磨损表面的形貌,研究石墨形状和粒径对复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明：相比鳞片状石墨粉,采用相同粒径的近球形石墨粉有利于提高复合材料的致密度,获得更优异的力学性能,其抗压强度可以提高近65 MPa;随着近球形石墨粒径从19 μm减小到4 μm,复合材料的致密度、电导率、硬度、抗压强度和摩擦因数均逐渐降低,同时磨损量逐渐增大,其中,复合材料的电导率从28.6 %IACS降低至20.6 %IACS,抗压强度也降低约30 MPa。     

基于模式识别方法的湖泊水质污染特征聚类研究

构建耦合自组织映射神经网络(SOFM)和随机森林(RF)的方法, 对中国63个湖泊11年的9种水质指标(5110条数据)进行模式识别。首先采用SOFM对湖泊进行聚类, 以识别污染状况, 然后采用RF分析水质指标对湖泊类别的决定效果, 以确定代表性指标。SOFM的结果显示, 湖泊可以按污染程度分为3类。RF的结果发现, 在分类准确率为80%时, 根据高锰酸盐指数和叶绿素a浓度即可判定湖泊污染程度。该方法可从庞杂的数据中识别出反映水体污染特征的水质指标, 为快速认知水体污染状况及选取监测指标提供参考。