兵器材料科学与工程

Ordnance Material Science and Engineering

试验研究

  • 加强筋的布置对其抗爆性能影响的研究

    侯海量;张成亮;朱锡;

    为探讨抗爆结构设计,采用有限元模拟了典型加筋板结构加强筋迎、背爆面布置下抗冲击过程,分析加强筋的布置对冲击载荷的影响,并与加筋板抗爆实验进行比较。结果表明:加强筋迎爆面布置将使板架在加强筋间的局部区域承受的冲击载荷变大,而使板架承受的角隅汇聚冲击波强度减弱;数值模拟结果与实验结果吻合良好。

    2012年04期 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 1297K]
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  • Mn、Cu对球墨铸铁组织性能的影响

    胡勇;饶丽;陈国香;

    为获得高强度高塑性的球墨铸铁,通过加入微量合金元素Mn和Cu,研究Mn和Cu对球墨铸铁微观组织和力学特性的影响。结果表明:Mn的加入提高了球墨铸铁中珠光体含量、球墨铸铁的抗拉强度和硬度,但塑性下降;在Mn含量一定时,添加适量的Cu后,球墨铸铁的性能进一步提高。研究发现,添加适量的合金元素Mn和Cu可生产高强度的球墨铸铁,且塑性值比对应的国家标准大幅度提高。

    2012年04期 5-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 818K]
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  • 激光诱导自蔓延Ni-Al合金组织性能及掺杂B的影响

    李刚;金红梅;于君娜;唐海鹏;

    在Ni14.3Al5.7中掺杂原子数分数为1.86%的B,将原始粉末压制成坯。采用不同激光点火功率对压坯进行激光诱导自蔓延烧结,利用SEM、XRD及硬度、磨损、耐蚀性测试表征手段,分析研究烧结合金的微观组织结构及宏观性能。结果表明:未添加B,烧结合金物相为Ni3Al、NiAl、Al2O3,合金组织呈网状分布;掺杂B后,烧结产物为Ni3Al、NiAl、Al4B2O9、Al2O3,对产物组织形貌影响较小。当烧结功率为700 W,烧结合金的显微硬度达到381.27HV,维钝电流为0.253 mA/mm2;功率为1 100 W,相对密度达89.3%;功率为900 W,耐磨性最佳,相对质量损失为0.24%。在相同烧结功率下,B提升了烧结合金的相对密度、硬度,但耐磨性、耐蚀性能有所下降。

    2012年04期 8-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 781K]
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  • 核聚变掺杂石墨第一壁材料连接优化分析

    种法力;

    介绍核聚变实验装置掺杂石墨第一壁材料的两种机械连接方法,通过电子束热负荷实验及ANSYS有限元分析评价两种连接方式传热效果的差异。结果表明,两种连接方式传热效果相当,在4 MW/m2功率密度下表面最高温度约为1 055℃。ANSYS分析结果与实验结果有较高的一致性,但是由于螺钉固定区域散热较差,此处温度最高达到2 000℃。对于功率密度低于4 MW/m2的区域,掺杂石墨第一壁材料采用第二种方式连接较为合适;对于较高热负荷功率密度沉积的区域或者聚变实验装置,发展先进第一壁材料及连接方法十分必要。

    2012年04期 12-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 719K]
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  • Laval型雾化器气液流动特性研究

    司朝润;张贤杰;王俊彪;

    喷嘴出口气流速度和气液质量流率比是影响液态金属雾化效果的两个主要因素。为改善雾化效果,对现有环缝型雾化器进行改进,出口采用Laval型。建立了喷嘴出口速度、气体与金属质量流率的表达式,获得稳定气、液质量流率比的坩埚背压与金属液面高度的关系。通过实验方法建立了采用限制型Laval喷嘴导流管出口负压值与雾化压力之间的关系。

    2012年04期 15-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1612K]
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  • 溶胶-凝胶法制备的阻挡层对双层复合TiO_2光阳极性能的影响

    杨春利;许启明;宫明;杨刘;张笙;

    用溶胶-凝胶法在导电玻璃上制备不同成膜方式和层厚的TiO2致密膜阻挡层,采用水热法制备外层多孔TiO2薄膜。用场发射扫描电镜(FE-SEM)和紫外-可见分光光度计分析阻挡层成膜方式和层厚对复合光阳极薄膜的表面形貌和吸光度的影响,并研究其对应的DSSC的电学性能。结果表明:阻挡层经层层烧结,复合光阳极具有较疏松的表面形貌,吸光度和DSSC的电学性能最佳;阻挡层的层厚对复合膜的吸光度和DSSC的电学性能影响不大,但层数为8层时具有最好的吸光度和电学性能。

    2012年04期 19-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 587K]
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  • 超塑性模锻镁合金汽车轮毂应用研究

    权高峰;刘绍东;

    采用标准拉伸、疲劳和腐蚀疲劳、盐雾环境以及冷、热循环、振动衰减和落球冲击等方法,检测超塑性模锻成型镁合金汽车轮毂的各项性能;计算了轮辋质量和驱动力以及燃油消耗的关系,并进行轮毂装车实际道路运行测试。结果表明:轮毂各个部位的强度和塑性指标超过了铝合金轮毂,表面涂装具有足够的抵抗冷、热或冲击能力;镁合金轮毂的节油、质量减少效益和减振降噪效果显著,且具有超过16%的综合节油效率。

    2012年04期 22-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1783K]
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  • 含内衬纤维缠绕筒水压试验分析

    徐光磊;阮文俊;王浩;杨庆平;

    采用内衬和纤维层厚度均相同,以钢内衬纯玻璃纤维缠绕筒和钢内衬玻璃-碳纤维混杂缠绕筒进行落锤冲击试验和水压试验。落锤冲击试验结果表明,纯玻璃纤维缠绕筒的抗冲击性能优于玻璃-碳纤维混杂缠绕筒。水压试验结果表明,纯玻纤筒的爆破强度低于后者,且破坏模式差异较大。碳纤维层的加入虽然降低了缠绕筒的抗冲击性能,但却提高了缠绕筒的抗压能力。在实际工程应用中,要根据不同的使用要求,选择合适的纤维材料。

    2012年04期 27-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 615K]
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  • 挤压比压对喷射沉积ZA35-3.5Mn合金组织及力学性能的影响

    刘敬福;李荣德;

    利用喷射沉积工艺制备ZA35-3.5Mn合金,研究挤压比压对其微观组织及力学性能的影响。结果表明:挤压比压由400 MPa升至460 MPa,锭坯合金晶粒逐渐细小,挤压比压再升高,合金组织变粗大,挤压后合金中析出富锰相。随着挤压比压的增加,抗拉强度、硬度及伸长率增加,当挤压比压为460 MPa,综合力学性能达到最大,挤压比压继续增加,抗拉强度和硬度略上升,而伸长率明显下降。

    2012年04期 30-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 719K]
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  • 碳管/氧化铁纳米混杂复合物制备及结构、性能表征

    林红吉;孟宪林;曹京宜;张海永;

    利用1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺将表面带有羧基的CNTs和表面带有氨基的Fe3O4连接起来制备了CNTs/Fe3O4新(型)的纳米混杂复合物。用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、粉末X射线衍射仪、磁力计、矢量网络分析仪对该复合物的微观形貌、晶体结构和磁学特性及微波吸收性能进行了表征。结果表明,所制备的CNTs和Fe3O4实现了良好的纳米级混杂复合,表现出优异的超顺磁特性和微波吸收性能,具有成为微波吸收剂材料的潜力。

    2012年04期 33-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 791K]
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  • 末敏弹EFP成型及侵彻过程仿真分析与试验研究

    张兵志;徐龙堂;王智慧;纪伟;

    利用AUTODYN软件二维多物质Euler算法研究了中心点起爆、圆柱起爆、圆环起爆和面起爆方式对攻顶末敏弹EFP成型过程的影响。结果表明,平面起爆和圆柱起爆方式下形成的爆轰波对药型罩的压垮角小而压垮速度大,最终所形成的EFP速度和长径比都优于中心点起爆。但采用面起爆方式的EFP由于速度梯度过大在成型过程中发生断裂。通过映射技术将得到的二维EFP模型映射到三维模型中完成成型EFP对均质装甲钢侵彻过程的数值模拟,并通过试验对仿真结果进行了验证。

    2012年04期 37-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1150K]
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  • W-Ni-Cu钨合金微波烧结试验研究

    刘瑞英;周琦;尚福军;刘铁;刘勇;黄伟;史文璐;

    为研究W-Ni-Cu钨合金微波烧结致密化过程,进行不同烧结温度、保温时间、升温速度的W-Ni-Cu合金微波工艺试验。结果表明:烧结温度、烧结时间是影响W-Ni-Cu致密化的主要因素;在保证烧结温度、保温时间下,升温速度对烧结材料致密度水平的影响不明显;W-Ni-Cu合金烧结温度低于1 380℃,钨颗粒长大不明显,钨颗粒的长大不是材料致密化的主要机制。

    2012年04期 40-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 578K]
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  • ZnO对材料吸波性能的影响研究

    叶丰;陆明;冀鑫炜;周乾;

    通过对磁粉和羰基铁粉两种吸波材料介电常数和磁导率的测试及组分分析发现,ZnO能够降低吸波材料样本的介电常数和增强其与自由空间的阻抗匹配,其良好的介电损耗能力有助于拓宽样本的吸波频谱。在羰基铁粉样本中加入适量的ZnO,可使样本在1 mm厚度的情况下拥有较好的吸波性能和较宽的吸波频谱,反射率超过-10 dB的频谱范围超过5 GHz。

    2012年04期 43-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1516K]
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  • 着靶角对PELE横向效应的影响

    张洪成;尹建平;王志军;

    PELE是一种基于新型作用机理的弹药,能使目标产生明显的横向效应,对靶后目标形成有效的杀伤。为研究着靶角对PELE横向效应的影响,对不同着靶角下PELE侵彻靶板的过程进行了数值分析。结果表明:着角对PELE横向效应影响显著。当着角在0~60°,随着着角的增大,破片最大径向速度增大,散布面积增大,破片数量增多,横向效应增强;当着角大于60°,随着着角的增大,PELE横向效应逐渐丧失;当着角在30~60°,PELE横向效应和后效毁伤性能最佳。

    2012年04期 46-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1463K]
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  • 大展弦比复合材料机翼结构优化设计剪裁

    周宏霞;刘斌;

    结构优化设计剪裁是减轻结构质量、提高设计品质和产品竞争力的重要手段。以某无人机复合材料机翼为例,采用复合材料结构优化设计系统COMPASS进行满应力设计,给出满足结构静强度约束条件(应力、应变)的结构件总体尺寸分布;在初步设计尺寸基础上,进行以结构质量最小为目标,以复合材料铺层厚度、铺层角度为设计变量的数学规划法优化设计,最终确定满足翼尖变形、自振频率、颤振速度、操纵效率等约束条件的结构件尺寸分布。结果表明,通过复合材料结构优化设计剪裁实现了对大展弦比复合材料机翼结构的静力、动力和气动弹性综合优化设计,有效缩短研制周期,提高了结构效率。

    2012年04期 50-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 962K]
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  • 等离子喷涂制备压电石英膜材料及性能分析

    张剑;陈文革;王艳丽;赵姗姗;卓磊;

    采用大气等离子喷涂技术制备SiO2膜压电材料,利用XRD和SEM研究其组织结构,同时对其介电常数ε、介电损耗tanδ、压电常数d33、机械品质因数Q等性能进行测试。结果表明:采用大气等离子喷涂工艺可制备出相结构主要由α-石英和α-方石英共同组成组织较为致密、缺陷较多的SiO2压电膜,压电常数d33和介电常数εr随膜厚度的增加而增加,介电损耗tanδ随膜厚度的增加而减小;介电常数εr、介电损耗tanδ、机械品质因数Q随频率的增加而减小,当SiO2膜厚为5mm,压电常数d33最大值为2.3 pC/N。

    2012年04期 53-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 826K]
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  • 镍铬合金激光熔覆层的制备及其表征研究

    杨蕊;高东健;杨占发;

    采用激光熔覆的方法,在45钢表面添加镍包铬复合粉末制得镍铬合金激光熔覆层。结果表明,镍铬合金激光熔覆层主要由Ni、Cr、Fe、C等元素组成,其显微组织是定向凝固的柱状枝晶组织。镍铬合金激光熔覆层熔覆区的平均显微硬度为441.4HV,约为基体45钢显微硬度的1.6倍,熔覆层的磨损量为基体45钢的60%,因此镍铬合金激光熔覆层具有较好的耐磨性能。

    2012年04期 57-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 486K]
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信息

  • 信息

    <正>《兵器材料科学与工程》采编平台2012年编辑部已开通《兵器材料科学与工程》采编平台,网址:www.bckg.cbpt.cnki.net。作者经注册后可进行投稿(请使用Word格式上传稿件)、稿件查询。作者如果收不到稿件编号,请致电编辑部0574-87902254查询。

    2012年04期 59+78+97+116页 [查看摘要][在线阅读][下载 357K]
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试验研究

  • 金属树脂复合模具材料的研究

    杨光;周云光;张永弟;岳彦芳;

    为获得性能较好的金属树脂快速模具材料,通过3因素3水平正交实验研究了固化剂、稀释剂和石英粉用量对快速模具材料抗拉强度、抗弯强度和硬度的影响。对材料力学特性数据的极差分析得出:以E-44环氧树脂为基料、铝粉、玻璃纤维等为填料的金属树脂快速模具材料的较优配方;当固化剂为16.5 g、稀释剂为25 mL、石英粉为15 g,该组快速模具材料的综合性能最佳。

    2012年04期 60-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 588K]
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  • 碳气凝胶的制备及润湿性能研究

    应军;苏勋家;侯根良;马洪岭;梅振兴;刘朝晖;

    以间苯二酚和糠醛为原料,经溶胶-凝胶、常压干燥和在真空环境中高温碳化,制备出碳气凝胶。用XRD、SEM及BET法对碳气凝胶结构组成与微观形貌进行表征。对碳气凝胶进行氟化处理,研究其润湿性能。结果表明,用此法制得的碳气凝胶经氟化处理可由超亲水变为超疏水材料。

    2012年04期 63-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 442K]
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  • 脉冲电沉积工艺参数对Ni-SiC复合镀层性能的影响

    马春阳;丁俊杰;楚殿庆;

    采用脉冲电沉积的方法,在20钢表面制备Ni-SiC复合镀层。利用显微硬度计和摩擦磨损试验机研究工艺参数对Ni-SiC复合镀层性能的影响规律,利用扫描电镜观察Ni-SiC复合镀层的表面形貌。结果表明,SiC粒子浓度、阴极电流密度、占空比等工艺参数对Ni-SiC复合镀层的性能和表面形貌有很大影响。当SiC质量浓度为8 g/L、电流密度为4 A/dm2、占空比为10%时,Ni-SiC复合镀层表面的颗粒相对较小,致密性好,镀层中大量均布着小颗粒的SiC粒子。

    2012年04期 65-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 544K]
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  • 纳米添加对氧化锌压敏电阻性能的影响

    代礼彬;梁烛;张瑜;

    通过使用高频等离子法制备纳米材料,研究纳米材料对氧化锌压敏电阻微观结构和电性能的影响。结果表明,烧结温度在1 080~1 120℃范围内可制备高性能的氧化锌压敏电阻陶瓷,其阀片的电位梯度达到429 V/mm,漏电流为6μA,非线性系数为39,能量吸收密度为296 J/cm3,性能远高于传统阀片。

    2012年04期 68-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 624K]
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  • 单砝码配重法在调节硅片研磨均匀性上的应用研究

    杨争雄;席凯伦;程伟;左文佳;杜晓辉;王凌云;

    为提高硅片研磨的均匀性,提出了一种通过改变调节砝码位置的新方法。对单砝码配重法的原理、步骤及物理模型进行了详细的论述,并基于LabVIEW软件对该方法进行了可视化。在精密研磨抛光机上进行实验,并用膜厚仪进行均匀性测量。结果表明:在给定的条件下使9.9 cm硅片的均匀性从单靠自重研磨的20μm提高到用配重法调节后的3μm,显著提高了硅片研磨的均匀性。单砝码配重法为解决硅片研磨均匀性问题提供了一种既精确又简便的方法。

    2012年04期 71-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1149K]
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  • 反渗透材料的在线化学清洗

    奚吉;周宇松;刘正伟;金少波;常学斌;

    根据反渗透材料的污染程度和污染物种类,用化学的清洗剂比较清洗效果。选用SDS、HCl作为不同清洗工艺的清洗剂。结果表明,在不同清洗工艺中,复合清洗的清洗效果优于单一清洗,动静交替清洗和动态清洗的清洗效果取决于清洗剂的种类,分层清洗的清洗效果优于分段清洗和整体清洗。

    2012年04期 75-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 448K]
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  • 复合材料工字梁结构分析

    王亚妮;袁昌盛;孔德拴;

    由于层压板梁的各向异性,载荷下结构响应和刚度特性难以确定。为了解决有限元方法在进行复合层压板梁的结构分析时参数确定的难题,提出了一种层压板工字梁的应力分析方法,并在MATLAB上编程实现,通过与理论计算值和有限元软件ANSYS分析结果进行对比,证明该方法可行,且适合于进行参数化研究设计。

    2012年04期 79-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 2026K]
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  • UHMWPE纤维层合板防弹性能数值分析研究

    李伟;李晶;叶勇;

    为研究UHMWPE纤维层合板的抗弹性能,将力学本构模型简化为面内"各向同性"模型和层间"节点力"模型,利用Abaqus 6.9实现全部分析过程,并根据分析结果讨论UHMWPE纤维层合板的失效模式。研究表明:简化后的模型能够较好地模拟UHMWPE纤维层合板的抗弹过程;在立方体破片高速侵彻时,靶板表现出明显的3阶段破坏,弹体发生镦粗和侵蚀现象,剩余速度和靶板变形的凸包高度跟试验值较为一致。

    2012年04期 84-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1107K]
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  • 达克罗防腐技术在钢质薄壁筒上的应用研究

    王青;裴政;于淼;童鹤;曲海杰;陈海潮;

    为提高钢质薄壁筒的防腐蚀能力,将达克罗防腐技术用于钢质薄壁筒上。对达克罗防腐技术中清洗、抛丸、涂覆、固化等关键工艺进行研究。结果表明,达克罗技术在钢质薄壁筒上的应用,能够满足产品性能要求,可以替代现有电镀锌薄壁筒工艺,降低表面处理过程的污染排放。

    2012年04期 87-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 398K]
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  • 双金属复合锤头的消失模铸造工艺

    郭永亮;吕建军;郭在在;邸建辉;范玲;于宏阁;

    为提高锤头的使用寿命,用高铬铸铁—碳钢复合锤头取代均质的高锰钢锤头,生产工艺由消失模铸造代替砂型铸造。从锤头材质选择、复合工艺设计和热处理工艺等方面研究双金属复合锤头的铸造工艺技术。结果表明,采用镶铸工艺时,液态-固态体积比大于8∶1,其结合面牢固,结合质量良好。用消失模生产双金属复合锤头,工艺技术简单,产品生产成本低,成品率高,使用寿命为高锰钢的3~4倍。

    2012年04期 91-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 319K]
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综述

  • 多孔陶瓷在汽车尾气处理中的研究进展

    夏建国;王少洪;侯朝霞;王美涵;胡小丹;王浩;王彩;

    多孔陶瓷因其独特结构和优异性能在汽车尾气净化领域得到广泛应用。综述了汽车尾气催化净化器载体的研究进展,着重介绍近年来为提高净化效率而新开发的多孔陶瓷载体材料,并初步展望今后的研究发展趋势。

    2012年04期 93-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 361K]
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  • 多层流延坯片的叠层工艺研究进展

    周丹;王少洪;侯朝霞;王美涵;胡小丹;牛厂磊;

    流延坯片的叠层是多层陶瓷技术中最为重要的工艺之一。叠层工艺直接影响到电子器件三维结构(如通道、腔室及隔膜等)的质量。对叠层工艺如热压法叠层及其改进型技术、粘合基叠层、溶剂基叠层等进行综述,并对各种叠层方法的特点、研究进展及应用进行叙述。

    2012年04期 98-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 331K]
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  • 全固态电致变色器件用聚合物电解质研究进展

    孙通;李晓霞;郭宇翔;

    固体电解质是构成全固态电致变色器件(ECD)的关键材料之一,其在器件中作为电解质和电极间隔膜,为电致变色反应提供所需要的补偿离子。主要概述了ECD的结构及其对聚合物电解质的要求,重点介绍固体聚合物电解质的类别和改性方法,综述其在ECD方面应用的最新研究及发展方向。

    2012年04期 103-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 363K]
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  • VO_2薄膜研究进展与发展趋势

    张鹏;路远;

    VO2是一种新型材料,在68℃左右可发生低温半导体与高温金属相之间的可逆相变。综述了VO2薄膜的基本性能,介绍几种常用的VO2薄膜制备方法,对VO2薄膜的应用以及VO2薄膜相变温度的控制方面的研究进展进行探讨;对VO2薄膜的不同应用方向、未来发展趋势及研究重点进行展望。

    2012年04期 109-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 279K]
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  • 纳米燃速催化剂的研究进展

    张英杰;李航舵;

    燃速催化剂是固体推进剂的必备部分,用来调节弹道性能,提高燃烧性能,为增加推进剂的能量水平、降低特征信号,利用纳米技术提高燃速催化剂的催化效率并减少其用量是近年来燃速催化剂领域的主要研究方向之一。综述了近年来纳米燃速催化剂在制备方法及应用方面的研究进展,指出存在的问题和改进措施,并对其应用前景进行展望。

    2012年04期 112-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 259K]
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  • 《兵器材料科学与工程》稿约

    <正>本刊1978年创刊,以促进军民两用材料的研究与应用为宗旨,主要报道国内外金属材料、无机非金属材料、复合材料、材料制备工艺、失效分析、理化测试等方面的科研成果,通过对国内外新材料领域研究热点及研究成果的交流与研讨,促进我国新材料产业的发展。优先刊登国家级、省部级各类基金项目,863计划项目和火炬计划项目,等等。重点刊登镁、铝、钛合金材料、复合材料、特种钢材料、高性能陶瓷结构材料、特种功能材料、稀土材料、纳米材料、高性能密

    2012年04期 117页 [查看摘要][在线阅读][下载 427K]
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试验研究

  • 加强筋的布置对其抗爆性能影响的研究

    侯海量,张成亮,朱锡

    为探讨抗爆结构设计,采用有限元模拟了典型加筋板结构加强筋迎、背爆面布置下抗冲击过程,分析加强筋的布置对冲击载荷的影响,并与加筋板抗爆实验进行比较。结果表明:加强筋迎爆面布置将使板架在加强筋间的局部区域承受的冲击载荷变大,而使板架承受的角隅汇聚冲击波强度减弱;数值模拟结果与实验结果吻合良好。

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  • Mn、Cu对球墨铸铁组织性能的影响

    胡勇 1,饶丽 1,陈国香 2

    为获得高强度高塑性的球墨铸铁,通过加入微量合金元素 Mn 和 Cu,研究 Mn 和 Cu 对球墨铸铁微观组织和力学特性的影响。结果表明:Mn 的加入提高了球墨铸铁中珠光体含量、球墨铸铁的抗拉强度和硬度,但塑性下降;在 Mn 含量一定时,添加适量的 Cu 后,球墨铸铁的性能进一步提高。研究发现,添加适量的合金元素 Mn 和 Cu 可生产高强度的球墨铸铁,且塑性值比对应的国家标准大幅度提高。

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  • 激光诱导自蔓延Ni-Al合金组织性能及掺杂B的影响

    李刚,金红梅,于君娜,唐海鹏

    在Ni14.3Al5.7中掺杂原子数分数为1.86%的B,将原始粉末压制成坯。采用不同激光点火功率对压坯进行激光诱导自蔓延烧结,利用SEM、XRD及硬度、磨损、耐蚀性测试表征手段,分析研究烧结合金的微观组织结构及宏观性能。结果表明:未添加B,烧结合金物相为Ni3Al、NiAl、Al2O3,合金组织呈网状分布;掺杂B后,烧结产物为Ni3Al、NiAl、Al4B2O9、Al2O3,对产物组织形貌影响较小。当烧结功率为700 W,烧结合金的显微硬度达到381.27HV,维钝电流为0. 253 mA/mm2;功率为1 100 W,相对密度达89.3%;功率为900 W,耐磨性最佳,相对质量损失为0.24%。在相同烧结功率下,B提升了烧结合金的相对密度、硬度,但耐磨性、耐蚀性能有所下降。

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  • 脉冲电沉积工艺参数对 Ni-SiC 复合镀层性能的影响

    马春阳 1,丁俊杰 1,楚殿庆 2

    采用脉冲电沉积的方法,在 20 钢表面制备 Ni-SiC 复合镀层。利用显微硬度计和摩擦磨损试验机研究工艺参数对 Ni-SiC 复合镀层性能的影响规律,利用扫描电镜观察 Ni-SiC 复合镀层的表面形貌。结果表明,SiC 粒子浓度、阴极电流密度、占空比等工艺参数对 Ni-SiC 复合镀层的性能和表面形貌有很大影响。当 SiC 质量浓度为 8 g/L、电流密度为 4 A/dm2、占空比为 10%时,Ni-SiC 复合镀层表面的颗粒相对较小,致密性好,镀层中大量均布着小颗粒的 SiC 粒子。

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  • 复合材料工字梁结构分析

    王亚妮,袁昌盛,孔德拴

    由于层压板梁的各向异性,载荷下结构响应和刚度特性难以确定。为了解决有限元方法在进行复合层压板梁的结构分析时参数确定的难题,提出了一种层压板工字梁的应力分析方法,并在 MATLAB 上编程实现,通过与理论计算值和有限元软件 ANSYS 分析结果进行对比,证明该方法可行,且适合于进行参数化研究设计。

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综述

  • 多孔陶瓷在汽车尾气处理中的研究进展

    夏建国,王少洪,侯朝霞,王美涵,胡小丹,王浩,王彩

    多孔陶瓷因其独特结构和优异性能在汽车尾气净化领域得到广泛应用。综述了汽车尾气催化净化器载体的研究进展,着重介绍近年来为提高净化效率而新开发的多孔陶瓷载体材料,并初步展望今后的研究发展趋势。

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试验研究

  • 含内衬纤维缠绕筒水压试验分析

    徐光磊,阮文俊,王浩,杨庆平

    采用内衬和纤维层厚度均相同,以钢内衬纯玻璃纤维缠绕筒和钢内衬玻璃-碳纤维混杂缠绕筒进行落锤冲击试验和水压试验。落锤冲击试验结果表明,纯玻璃纤维缠绕筒的抗冲击性能优于玻璃-碳纤维混杂缠绕筒。水压试验结果表明,纯玻纤筒的爆破强度低于后者,且破坏模式差异较大。碳纤维层的加入虽然降低了缠绕筒的抗冲击性能,但却提高了缠绕筒的抗压能力。在实际工程应用中,要根据不同的使用要求,选择合适的纤维材料。

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  • 着靶角对 PELE 横向效应的影响

    张洪成,尹建平,王志军

    PELE 是一种基于新型作用机理的弹药,能使目标产生明显的横向效应,对靶后目标形成有效的杀伤。为研究着靶角对 PELE 横向效应的影响,对不同着靶角下 PELE 侵彻靶板的过程进行了数值分析。结果表明:着角对 PELE 横向效应影响显著。当着角在 0~60°,随着着角的增大,破片最大径向速度增大,散布面积增大,破片数量增多,横向效应增强;当着角大于 60°,随着着角的增大,PELE 横向效应逐渐丧失;当着角在 30~60°,PELE 横向效应和后效毁伤性能最佳。

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综述

  • VO2薄膜研究进展与发展趋势

    张鹏,路远

    VO2是一种新型材料,在 68 ℃左右可发生低温半导体与高温金属相之间的可逆相变。综述了 VO2薄膜的基本性能,介绍几种常用的 VO2薄膜制备方法,对 VO2薄膜的应用以及 VO2薄膜相变温度的控制方面的研究进展进行探讨;对VO2薄膜的不同应用方向、未来发展趋势及研究重点进行展望。

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  • 多层流延坯片的叠层工艺研究进展

    周丹,王少洪,侯朝霞,王美涵,胡小丹,牛厂磊

    流延坯片的叠层是多层陶瓷技术中最为重要的工艺之一。叠层工艺直接影响到电子器件三维结构(如通道、腔室及隔膜等)的质量。对叠层工艺如热压法叠层及其改进型技术、粘合基叠层、溶剂基叠层等进行综述,并对各种叠层方法的特点、研究进展及应用进行叙述。

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试验研究

  • Laval型雾化器气液流动特性研究

    司朝润,张贤杰,王俊彪

    喷嘴出口气流速度和气液质量流率比是影响液态金属雾化效果的两个主要因素。为改善雾化效果,对现有环缝型雾化器进行改进,出口采用 Laval 型。建立了喷嘴出口速度、气体与金属质量流率的表达式,获得稳定气、液质量流率比的坩埚背压与金属液面高度的关系。通过实验方法建立了采用限制型 Laval 喷嘴导流管出口负压值与雾化压力之间的关系。

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  • ZnO对材料吸波性能的影响研究

    叶丰,陆明,冀鑫炜,周乾

    通过对磁粉和羰基铁粉两种吸波材料介电常数和磁导率的测试及组分分析发现,ZnO 能够降低吸波材料样本的介电常数和增强其与自由空间的阻抗匹配,其良好的介电损耗能力有助于拓宽样本的吸波频谱。在羰基铁粉样本中加入适量的 ZnO,可使样本在 1 mm 厚度的情况下拥有较好的吸波性能和较宽的吸波频谱,反射率超过-10 dB 的频谱范围超过 5 GHz。

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  • 等离子喷涂制备压电石英膜材料及性能分析

    张剑,陈文革,王艳丽,赵姗姗,卓磊

    采用大气等离子喷涂技术制备SiO2膜压电材料,利用XRD和SEM研究其组织结构,同时对其介电常数ε、介电损耗tanδ、压电常数d33、机械品质因数Q等性能进行测试。结果表明:采用大气等离子喷涂工艺可制备出相结构主要由α-石英和α-方石英共同组成组织较为致密、缺陷较多的SiO2压电膜,压电常数d33和介电常数εr随膜厚度的增加而增加,介电损耗tanδ随膜厚度的增加而减小;介电常数εr、介电损耗tanδ、机械品质因数Q随频率的增加而减小,当SiO2膜厚为5mm,压电常数d33最大值为2.3 pC/N。

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  • 核聚变掺杂石墨第一壁材料连接优化分析

    种法力

    介绍核聚变实验装置掺杂石墨第一壁材料的两种机械连接方法,通过电子束热负荷实验及 ANSYS 有限元分析评价两种连接方式传热效果的差异。结果表明,两种连接方式传热效果相当,在 4 MW/m2 功率密度下表面最高温度约为 1 055 ℃。ANSYS 分析结果与实验结果有较高的一致性,但是由于螺钉固定区域散热较差,此处温度最高达到 2 000 ℃。对于功率密度低于 4 MW/m2的区域,掺杂石墨第一壁材料采用第二种方式连接较为合适;对于较高热负荷功率密度沉积的区域或者聚变实验装置,发展先进第一壁材料及连接方法十分必要。

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  • 镍铬合金激光熔覆层的制备及其表征研究

    杨蕊 1,高东健 2,杨占发 3

    采用激光熔覆的方法,在 45 钢表面添加镍包铬复合粉末制得镍铬合金激光熔覆层。结果表明,镍铬合金激光熔覆层主要由 Ni、Cr、Fe、C 等元素组成,其显微组织是定向凝固的柱状枝晶组织。镍铬合金激光熔覆层熔覆区的平均显微硬度为 441.4HV,约为基体 45 钢显微硬度的 1.6 倍,熔覆层的磨损量为基体 45 钢的 60%,因此镍铬合金激光熔覆层具有较好的耐磨性能。

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  • 挤压比压对喷射沉积 ZA35-3.5Mn 合金组织及力学性能的影响

    刘敬福 1,2,李荣德 2

    利用喷射沉积工艺制备 ZA35-3.5Mn 合金,研究挤压比压对其微观组织及力学性能的影响。结果表明:挤压比压由 400 MPa 升至 460 MPa,锭坯合金晶粒逐渐细小,挤压比压再升高,合金组织变粗大,挤压后合金中析出富锰相。随着挤压比压的增加,抗拉强度、硬度及伸长率增加,当挤压比压为 460 MPa,综合力学性能达到最大,挤压比压继续增加,抗拉强度和硬度略上升,而伸长率明显下降。

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  • 超塑性模锻镁合金汽车轮毂应用研究

    权高峰 1,刘绍东 2

    采用标准拉伸、疲劳和腐蚀疲劳、盐雾环境以及冷、热循环、振动衰减和落球冲击等方法,检测超塑性模锻成型镁合金汽车轮毂的各项性能;计算了轮辋质量和驱动力以及燃油消耗的关系,并进行轮毂装车实际道路运行测试。结果表明:轮毂各个部位的强度和塑性指标超过了铝合金轮毂,表面涂装具有足够的抵抗冷、热或冲击能力;镁合金轮毂的节油、质量减少效益和减振降噪效果显著,且具有超过 16%的综合节油效率。

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  • 金属树脂复合模具材料的研究

    杨光,周云光,张永弟,岳彦芳

    为获得性能较好的金属树脂快速模具材料,通过 3 因素 3 水平正交实验研究了固化剂、稀释剂和石英粉用量对快速模具材料抗拉强度、抗弯强度和硬度的影响。对材料力学特性数据的极差分析得出:以 E-44 环氧树脂为基料、铝粉、玻璃纤维等为填料的金属树脂快速模具材料的较优配方;当固化剂为 16.5 g、稀释剂为 25 mL、石英粉为 15 g,该组快速模具材料的综合性能最佳。

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  • UHMWPE纤维层合板防弹性能数值分析研究

    李伟 1,李晶 2,叶勇 1

    为研究 UHMWPE 纤维层合板的抗弹性能,将力学本构模型简化为面内“各向同性”模型和层间“节点力”模型,利用 Abaqus 6.9 实现全部分析过程,并根据分析结果讨论 UHMWPE 纤维层合板的失效模式。研究表明:简化后的模型能够较好地模拟 UHMWPE 纤维层合板的抗弹过程;在立方体破片高速侵彻时,靶板表现出明显的 3 阶段破坏,弹体发生镦粗和侵蚀现象,剩余速度和靶板变形的凸包高度跟试验值较为一致。

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  • 溶胶-凝胶法制备的阻挡层对双层复合 TiO2光阳极性能的影响

    杨春利,许启明,宫明,杨刘,张笙

    用溶胶-凝胶法在导电玻璃上制备不同成膜方式和层厚的 TiO2致密膜阻挡层,采用水热法制备外层多孔 TiO2薄膜。用场发射扫描电镜(FE-SEM)和紫外-可见分光光度计分析阻挡层成膜方式和层厚对复合光阳极薄膜的表面形貌和吸光度的影响,并研究其对应的 DSSC 的电学性能。结果表明:阻挡层经层层烧结,复合光阳极具有较疏松的表面形貌,吸光度和 DSSC 的电学性能最佳;阻挡层的层厚对复合膜的吸光度和 DSSC 的电学性能影响不大,但层数为 8 层时具有最好的吸光度和电学性能。

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  • 达克罗防腐技术在钢质薄壁筒上的应用研究

    王青,裴政,于淼,童鹤,曲海杰,陈海潮

    为提高钢质薄壁筒的防腐蚀能力,将达克罗防腐技术用于钢质薄壁筒上。对达克罗防腐技术中清洗、抛丸、涂覆、固化等关键工艺进行研究。结果表明,达克罗技术在钢质薄壁筒上的应用,能够满足产品性能要求,可以替代现有电镀锌薄壁筒工艺,降低表面处理过程的污染排放。

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  • 碳气凝胶的制备及润湿性能研究

    应军,苏勋家,侯根良,马洪岭,梅振兴,刘朝晖

    以间苯二酚和糠醛为原料,经溶胶-凝胶、常压干燥和在真空环境中高温碳化,制备出碳气凝胶。用 XRD、SEM 及BET 法对碳气凝胶结构组成与微观形貌进行表征。对碳气凝胶进行氟化处理,研究其润湿性能。结果表明,用此法制得的碳气凝胶经氟化处理可由超亲水变为超疏水材料。

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  • 纳米添加对氧化锌压敏电阻性能的影响

    代礼彬,梁烛,张瑜

    通过使用高频等离子法制备纳米材料,研究纳米材料对氧化锌压敏电阻微观结构和电性能的影响。结果表明,烧结温度在 1 080~1 120 ℃范围内可制备高性能的氧化锌压敏电阻陶瓷,其阀片的电位梯度达到 429 V/mm,漏电流为 6μA,非线性系数为 39,能量吸收密度为 296 J/cm3,性能远高于传统阀片。

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  • 反渗透材料的在线化学清洗

    奚吉,周宇松,刘正伟,金少波,常学斌

    根据反渗透材料的污染程度和污染物种类,用化学的清洗剂比较清洗效果。选用 SDS、HCl 作为不同清洗工艺的清洗剂。结果表明,在不同清洗工艺中,复合清洗的清洗效果优于单一清洗,动静交替清洗和动态清洗的清洗效果取决于清洗剂的种类,分层清洗的清洗效果优于分段清洗和整体清洗。

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  • 碳管/氧化铁纳米混杂复合物制备及结构、性能表征

    林红吉,孟宪林,曹京宜,张海永

    利用 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺将表面带有羧基的 CNTs 和表面带有氨基的 Fe3O4连接起来制备了CNTs/Fe3O4新(型)的纳米混杂复合物。用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、粉末 X 射线衍射仪、磁力计、矢量网络分析仪对该复合物的微观形貌、晶体结构和磁学特性及微波吸收性能进行了表征。结果表明,所制备的 CNTs 和 Fe3O4实现了良好的纳米级混杂复合,表现出优异的超顺磁特性和微波吸收性能,具有成为微波吸收剂材料的潜力。

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  • 大展弦比复合材料机翼结构优化设计剪裁

    周宏霞,刘斌

    结构优化设计剪裁是减轻结构质量、提高设计品质和产品竞争力的重要手段。以某无人机复合材料机翼为例,采用复合材料结构优化设计系统 COMPASS 进行满应力设计,给出满足结构静强度约束条件(应力、应变)的结构件总体尺寸分布;在初步设计尺寸基础上,进行以结构质量最小为目标,以复合材料铺层厚度、铺层角度为设计变量的数学规划法优化设计,最终确定满足翼尖变形、自振频率、颤振速度、操纵效率等约束条件的结构件尺寸分布。结果表明,通过复合材料结构优化设计剪裁实现了对大展弦比复合材料机翼结构的静力、动力和气动弹性综合优化设计,有效缩短研制周期,提高了结构效率。

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综述

  • 全固态电致变色器件用聚合物电解质研究进展

    孙通,李晓霞,郭宇翔

    固体电解质是构成全固态电致变色器件(ECD)的关键材料之一,其在器件中作为电解质和电极间隔膜,为电致变色反应提供所需要的补偿离子。主要概述了 ECD 的结构及其对聚合物电解质的要求,重点介绍固体聚合物电解质的类别和改性方法,综述其在 ECD 方面应用的最新研究及发展方向。

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试验研究

  • W-Ni-Cu 钨合金微波烧结试验研究

    刘瑞英 1,2,周琦 2,尚福军 1,刘铁 3,刘勇 1,黄伟 1,史文璐 1

    为研究 W-Ni-Cu 钨合金微波烧结致密化过程,进行不同烧结温度、保温时间、升温速度的 W-Ni-Cu 合金微波工艺试验。结果表明:烧结温度、烧结时间是影响 W-Ni-Cu 致密化的主要因素;在保证烧结温度、保温时间下,升温速度对烧结材料致密度水平的影响不明显;W-Ni-Cu 合金烧结温度低于 1 380 ℃,钨颗粒长大不明显,钨颗粒的长大不是材料致密化的主要机制。

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  • 双金属复合锤头的消失模铸造工艺

    郭永亮 ,吕建军,郭在在,邸建辉,范玲,于宏阁

    为提高锤头的使用寿命,用高铬铸铁—碳钢复合锤头取代均质的高锰钢锤头,生产工艺由消失模铸造代替砂型铸造。从锤头材质选择、复合工艺设计和热处理工艺等方面研究双金属复合锤头的铸造工艺技术。结果表明,采用镶铸工艺时,液态-固态体积比大于 8∶1,其结合面牢固,结合质量良好。用消失模生产双金属复合锤头,工艺技术简单,产品生产成本低,成品率高,使用寿命为高锰钢的 3~4 倍。

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综述

  • 纳米燃速催化剂的研究进展

    张英杰 1,李航舵 2

    燃速催化剂是固体推进剂的必备部分,用来调节弹道性能,提高燃烧性能,为增加推进剂的能量水平、降低特征信号,利用纳米技术提高燃速催化剂的催化效率并减少其用量是近年来燃速催化剂领域的主要研究方向之一。综述了近年来纳米燃速催化剂在制备方法及应用方面的研究进展,指出存在的问题和改进措施,并对其应用前景进行展望。

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试验研究

  • 末敏弹 EFP 成型及侵彻过程仿真分析与试验研究

    张兵志 1,徐龙堂 1,王智慧 2,纪伟 2

    利用 AUTODYN 软件二维多物质 Euler 算法研究了中心点起爆、圆柱起爆、圆环起爆和面起爆方式对攻顶末敏弹EFP 成型过程的影响。结果表明,平面起爆和圆柱起爆方式下形成的爆轰波对药型罩的压垮角小而压垮速度大,最终所形成的 EFP 速度和长径比都优于中心点起爆。但采用面起爆方式的 EFP 由于速度梯度过大在成型过程中发生断裂。通过映射技术将得到的二维 EFP 模型映射到三维模型中完成成型 EFP 对均质装甲钢侵彻过程的数值模拟,并通过试验对仿真结果进行了验证。

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