涠洲岛两种石珊瑚在高温胁迫下共生细菌群落结构变化特征

石珊瑚中的块状珊瑚与枝状珊瑚对全球气候变暖胁迫的耐受能力明显不同,但其机制仍不清楚。本研究选择北部湾涠洲岛的一种属于块状珊瑚的海孔角蜂巢珊瑚(Favites halicora)和一种属于枝状珊瑚的浪花鹿角珊瑚(Acropora cytherea)为研究对象,通过室内模拟实验,分析高温胁迫下(26～34℃) 2种珊瑚共生细菌群落的响应特征。结果表明:共生细菌多样性具有差异性,A.cytherea共生细菌的多样性随着温度上升变化显著,Shannon指数由2.20变为4.05,而F.halicora变化幅度较小,在2.69～3.19波动;主导细菌存在差异,在门水平上,F.halicora占主导地位的共生细菌为Proteobacteria (29%～73%)、Cyanobacteria (7%～63%)和Bacteroidetes(3%～13%),而A. cytherea为Proteobacteria (49%～90%)、Cyanobacteria (1%～16%)、Bacteroidetes (3%～16%)、Firmicutes (1%～6%)和一个未分类的细菌门unclassified_k_norank(0.6%～21.0%);升温胁迫时,主导细菌的丰度变化存在差别,Bacteroidetes在F.halicora中显著降低,而在A.cytherea中显著升高,unclassified_k_norank在A.cytherea中也显著升高;随着温度升高,2种珊瑚共生细菌的变化趋势一致,但珊瑚中出现潜在致病菌Vibrio的温度不同,F.halicora在34℃胁迫时出现,A.cytherea在30℃和34℃胁迫时均出现。根据上述结果推测,珊瑚共生细菌的差异性可能是导致块状珊瑚比枝状珊瑚更耐受高温的重要原因。     

离散位错动力学算法及其在材料塑性行为模拟中的应用

晶体材料的塑性变形由位错的运动演化而引起.离散位错动力学(discrete dislocation dynamics, DDD)通过直接模拟大量位错的演化而研究材料的塑性变形,因此能够揭示材料微结构-位错微结构-塑性力学行为之间内在的物理关联,并能够自然而然地捕捉塑性变形微米/亚微米特征尺度下本征的尺度效应.它所能模拟的尺度介于微观分子动力学模拟和宏观有限元模拟之间,在多尺度算法中起到承上启下的作用.本文首先系统地发展、完善和丰富了离散位错动力学-有限元(finite element method, FEM)叠加算法、DDD-FEM直接耦合算法(discrete-continuous method, DCM)以及离散位错动力学-扩展有限元(extended finite element method, XFEM)耦合算法等框架体系.在此基础上,利用这些方法对单晶镍基高温合金的塑性变形机理、晶体材料的断裂和损伤变形行为以及塑性行为的微尺度和微结构效应3个方面开展了系统的研究.所得模拟结果指导了基于微结构和位错机制的单晶镍基高温合金晶体塑性本构模型的建立,丰富和加深了人们对材料强化、循环塑性、断裂、损伤、尺度效应和微结构效应的认识.此外,离散位错动力学可进一步应用于诸如高温、高压、高应变率、化学腐蚀环境、高辐照等极端条件下晶体材料塑性行为的研究,是材料力学行为多尺度模拟研究中的重要一环.     

橡胶沥青结合料性能正交试验

为了合理有效地选择橡胶沥青结合料制备过程中的胶粉掺量、外掺剂掺量及制备工艺参数,对其进行了多项性能的"4因素3水平"正交试验,分析了剪切时间、剪切温度、胶粉掺量及硫掺量对各项性能变化趋势及影响程度,并确定了各项制备工艺参数及外掺剂的优化组合方案。研究结果表明:胶粉掺量对橡胶沥青结合料各项性能均有显著影响,增加胶粉掺量能有效提高其高温性能,但同时降低其低温性能与弹性恢复能力,其最佳掺量应为20%~25%;剪切时间应在30min以上以保证胶粉充分溶胀,但剪切时间过长会导致橡胶沥青各项性能的显著降低,剪切时间应在30~60min之间;增大硫掺量能抑制橡胶沥青中的脱硫反应,在一定程度提高橡胶沥青高温性能,但过大的硫掺量会造成低温性能的显著下降,橡胶沥青中硫掺量宜小于胶粉掺量的0.6%;橡胶沥青室内制备参数及外掺剂含量存在优化组合方案。     

基于自蔓延热解焚烧技术处置城市生活污泥的流程

城市生活污泥是城市污水处理过程中产生的副产物,含有病原微生物、有机污染物、重金属等危害因子。但是,污水处理厂产生的生活污泥含水率较高,通常在80%左右,给污泥的处理带来了极大困难。本文介绍了一种新型高温无害化处理生活污泥的技术,即自蔓延热解焚烧技术。实践证明,该技术能有效解决高含水率生活污泥的减量化、无害化及资源化处置问题,同时能大大降低处理能耗及成本。     

亚临界电站锅炉高温过热器管屏机械性能研究

通过研究亚临界电站锅炉高温过热器管屏的劣化趋势,提出针对管屏超温的改造方案,进一步提高电站锅炉运行的安全性。     

石墨烯在磷酸亚铁锂高倍率电池中的应用

以导电剂碳纳米管(CNT)为对照,研究石墨烯作导电剂对电池性能的影响。测试数据表明:层状的石墨烯能与活性物质磷酸亚铁锂(LIFe PO4)形成点-面导电网络,显著提高电池的倍率性能,且容量保持率、容量恢复率均有提升,但高温循环性能受到影响。     

磷酸铁锂电池在不同存储条件下的性能研究

本文研究磷酸铁锂电池不同荷电状态(SOC)、不同温度存储时电池内阻、厚度及容量的变化。结果表明,高温和高荷电态存储都会加速电池内阻的增大,电池厚度会随着存储时间增加而增加,存储初期电池厚度增加较大;电池高温存储初期,空电状态厚度变化较大。高温会加速电池在存储过程的不可逆容量损失。     

高温氧气流改性海泡石处理印染废水性能及再生研究

本文采用高温氧气流改性和再生天然海泡石，研究了改性海泡石(H/海泡石)吸附去除模拟印染废水中碱性嫩黄O染料及其再生的性能，以及H/海泡石静态吸附碱性嫩黄O的特点，采用相关模型拟合，考察了高径比(填料高度与吸附柱内径的比值)、染料溶液流速和浓度对H/海泡石动态吸附的影响。结果表明，改性温度和时间分别为550℃和1 h,氧气流速为6 L/min得到的改性海泡石的单位吸附量超过200 mg/g; Langmuir等温吸附方程、准一级动力学方程分别符合H/海泡石的吸附行为、吸附动力学；高径比为2.5,染料流速为每小时6倍床体积，染料初始浓度为200 mg/L时，H/海泡石分别能处理的废水量约为55、42和45倍床体积；采用高温氧气流对吸附饱和的H/海泡石进行再生，再生温度和时间分别为550℃和20 min,再生氧气流速为6 L/min时，再生率接近100%。     

硼对第二代镍基单晶高温合金显微组织的影响

硼(B)是强化镍基单晶合金小角度晶界的重要微量元素,但目前关于B对镍基单晶合金显微组织影响的系统报道非常有限。通过对3种不同B含量(质量分数分别为0、0.01%、0.02%)的第二代镍基单晶合金DD11铸态及热处理态组织定量表征,研究了B对相转变温度、(γ+γ′)共晶组织、硼化物的影响。结果表明:B显著降低合金的固液相线,提高铸态共晶组织体积分数;0.01%B的加入,合金中未出现M3B2型硼化物相;而0.02%B的加入,显著促进了骨架状硼化物的形成,降低合金初熔点,引起残余共晶含量的大幅度提高;骨架状硼化物吸收较多的Cr、Mo和W等元素,降低合金的固溶强化效果,可导致单晶合金基体的蠕变性能大幅度降低。研究结果对认识单晶合金中微量元素B的作用机理及优化B成分范围具有理论指导意义。