1 武汉科技大学，省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室，武汉 430081
2 中冶武汉冶金建筑研究院有限公司，武汉 430081
3 武钢耐火材料有限责任公司，武汉 430082
鉴于高炉大型化的趋势，出铁口作为高炉工作环境最为恶劣的区域，服役于此的出铁口用耐火材料--炮泥受到了广泛的关注。本文对高炉出铁口用炮泥主要性能，包括其可塑性、抗侵蚀性以及烧结性能进行了介绍，并对近些年来炮泥研究的相关文献进行了总结，介绍了炮泥骨料、基质以及结合剂各部分的最新研究进展，在此基础上对炮泥未来的发展方向进行了展望。
炮泥 可塑性 抗侵蚀性 结合剂 taphole clay plasticity corrosion resistance binder
1 武汉科技大学，省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室，武汉 430081
2 武汉钢铁集团耐火材料有限责任公司，武汉 430082
为改善镁砂抗水化性能、抗热震性能及抗熔渣渗透性能，在轻烧氧化镁粉中添加1% (质量分数)、2%及3%的TiO2微粉制备镁质复合材料，研究了TiO2含量对材料烧结行为、显微结构及各性能的影响。结果表明：随TiO2添加量增加，游离CaO及部分MgO相继转化为CaTiO3及Mg2TiO4相，且MgO晶粒尺寸增大，样品抗水化性能显著提高。CaTiO3及Mg2TiO4晶间相的形成降低了样品的热膨胀系数，诱导裂纹发生偏转，因此，样品的抗热震性能也随TiO2增加逐步提高。此外，添加1%的TiO2样品，因MgO晶粒增大及高稳定性的CaTiO3晶间相形成，抗渣性能明显提高。然而，进一步增加TiO2，低稳定性的Mg2TiO4晶间相的生成显著降低了样品的抗渣渗透性能。
氧化镁 游离氧化钙 氧化钛 抗水化性能 抗热震性能 抗渣渗透性能 magnesium oxide free calcium oxide titanium oxide hydration resistance thermal shock resistance slag penetration resistance
1 常州大学材料科学与工程学院 江苏省光电热能量转化材料与应用工程实验室，江苏 常州 213164
2 湘潭大学 化学学院，湖南 湘潭 411105
将烷基芴（Fluorene，FL）基团通过柔性烷基链连接到吡啶甲酸（Picolinic acid，pic）上，合成了辅助配体功能化的供体‐受体（D‐A）型铱配合物近红外电致发光材料（CH3OTPA‐BTz‐Iq）2Ir（pic‐FL）（TPA：Triphenylamine为三苯胺，BTz：Benzotriazole为苯并三唑，Iq：Isoquinoline为异喹啉）。通过对其紫外‐可见吸收光谱和光致发光光谱研究发现，由于主配体中强D‐A作用的CH3OTPA‐BTz结构，配合物具有强分子内电荷转移跃迁（Charge transfer transition，ICT）吸收峰和720 nm左右的光致发光峰。与此同时，（CH3OTPA‐BTz‐Iq）2Ir（pic‐FL）分子中柔性烷基链和高荧光量子效率芴基团的引入，可以提高材料光致发光效率，改善材料的溶解性能和器件成膜性能，提高电致发光效率。以配合物为发光掺杂剂制备的有机电致发光器件其最大发射峰位于722 nm左右的近红外区域，最大外量子效率（EQEmax）为0.92%，是其母体配合物（CH3OTPA‐BTz‐Iq）2‐Irpic器件效率的2.24倍（EQEmax为0.41%@723 nm）。
铱（Ⅲ）配合物 芴 供体-受体 近红外 电致发光 iridium（Ⅲ）complex fluorene donor-acceptor near infrared electroluminescence
北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室，北京 100081
重建人体体表三维温度场能够为包括诊断在内的多项人体医学分析提供可靠数据。由于红外成像具有温度测量精度低、成像分辨率不足以及显示效果较差等缺陷，导致重建的目标三维温度场的可靠性存在不足。针对这些问题，提出一种针对人体体表的三维温度场的融合重建方法。即首先采用黑体测温标定的方法，对红外热像仪的测温结果进行误差修正；其次对红外图像进行对比度增强处理；之后进行超分辨率处理，使红外图像在空间分辨率上匹配三维数据；最后在数据融合阶段，基于不同图像中提取到的靶标特征点对应空间中相同位置的事实，对标定得到的系统结构参数进行误差修正。实验表明，该方法使三维温度场的测温精度达到 0.26℃以下，温度场的三维分布结果得到提升，显示效果也得到了增强。
三维温度场重建 热像仪测温标定 多波段光学标定 红外图像处理 人体皮肤特性 3D temperature field reconstruction, temperature c
1 中国科学院大学，北京 100049
2 中国科学院上海技术物理研究所 红外成像材料与器件重点实验室，上海 200083
通过研究碲锌镉衬底（112）B面缺陷腐蚀坑和（111）B面缺陷腐蚀坑之间的关系，揭示了（112）B面腐蚀坑与材料缺陷之间的关系。结果显示，Everson腐蚀剂在碲锌镉材料（112）B面上揭示的棒状腐蚀坑起源于材料中的体缺陷，或由延伸缺陷腐蚀坑在缺陷终止后演变而成，三种典型形状的锥形腐蚀坑分别来自延伸方向为<110>、<112>和<123>的延伸缺陷。研究结果同时显示，Everson腐蚀剂对部分取向的延伸缺陷所形成的腐蚀习性面在（112）B表面不能构成锥形腐蚀坑，通过观察（112）B面锥形坑随腐蚀深度发生横向移动的方向，进一步证实Everson腐蚀剂只能揭示延伸方向位于（112）极图上［011］和［101］连线附近区域的延伸缺陷。基于上述实验结果，文章进一步讨论了（112）B面Everson腐蚀坑密度与材料缺陷密度的关系，其结果将有助于碲镉汞分子束外延识别源自衬底的材料缺陷，并对碲锌镉（112）B衬底的质量进行更好的控制。
碲锌镉 腐蚀坑 体缺陷 延伸缺陷 CdZnTe etch pit bulk defects extending defects
山东农业大学化学与材料科学学院, 山东 泰安 271018
人体内的生物小分子对维持生命体健康具有重要影响, 此类分子参与生命体的血液循环及免疫系统, 因此检测生命体中生物小分子对研究小分子在生命体中的生理功能有着重要的意义。 傅里叶变换-表面等离子体共振(Fourier transform-surface plasmon resonance, FT-SPR)光谱技术具有操作简便、 灵敏度高、 所需样品少、 可实时检测等优点, 近年越来越多应用于分子的检测。 对于部分分子尤其是分子量非常小的生物小分子, FT-SPR直接检测法存在信号稳定性差、 灵敏度不高等缺点, 因此可以针对不同的检测目标构建系列SPR小分子生物传感器通过信号扩增弥补以上缺点。 该研究分类并列举了用于小分子检测的SPR免疫传感器(直接检测法、 “三明治”法、 竞争检测法以及抑制检测法)、 SPR分子印迹传感器以及其他基于SPR传感器, 系统综述了SPR技术检测小分子的研究进展, 并对其发展远景进行了展望。
表面等离子体共振技术 小分子检测 表面等离子体传感器 Surface plasmon resonance technology Small molecule detection SPR sensor
安徽大学, 国家农业生态大数据分析与应用工程研究中心, 安徽 合肥 230601
名优大米含有更多的营养价值与更高的经济价值, 不法商家为赚取更多利益, 对优质大米掺假甚至以次充好, 损害了消费者利益和大米贸易, 打击了生产者的生产积极性。 希望发展一种基于高光谱成像的图谱特征与深度学习网络的名优大米无损鉴别方法。 首先, 采集了全国具有代表性的七种名优大米400～1 000 nm范围高光谱图像, 并提取了每种大米的光谱、 纹理与形态特征。 使用多元散射校正算法做光谱预处理消除光谱散射。 连续投影算法（SPA）、 竞争自适应重加权算法（CARS）以及两者级联方法（CARS-SPA）被用来选取光谱特征的重要波长; 用 SPA选择形态、 纹理特征的重要变量。 最后, 使用深度学习网络-卷积神经网络（CNN）融合各类特征构建大米种类识别模型, 而K-近邻（KNN）、 随机森林（RF）用于与CNN模型相对比。 实验结果显示, 根据全光谱构建的模型的分类准确度达到80%以上; 其中, KNN建模效果最差; RF的效果较好; CNN网络的模型性能最优, 训练集的分类准确度（ACCT）为92.96%, 预测集的分类准确度（ACCP）为89.71%。 而重要波长光谱与全光谱相比, 分类准确度相差较多。 为进一步提升大米种类鉴别的准确度, 选用纹理、 形态两种图像特征与光谱特征进行融合, 最优结果来自光谱与形态特征重要变量所构建的模型。 其中, KNN的ACCT和ACCP分别为69%和67%; RF模型的ACCT=99.98%和ACCP=89.10%; CNN模型的效果最佳, ACCT和ACCP为97.19%和94.55%。 此外, 光谱与纹理融合的分类效果差于光谱, 说明纹理特征弱化了分类结果。 对于分类模型来说, CNN的性能明显优于两种机器学习方法, 可以提供更好的分类效果。 总而言之, CNN融合光谱与形态特征重要变量可实现对名优大米种类的准确鉴别, 这种方法有望拓展到其他农产品的分级, 种类区分和产地鉴别。
高光谱成像 名优大米 图谱特征 卷积神经网络 Hyperspectral imaging High-quality rice Image and spectral features Convolutional neural network 光谱学与光谱分析
2020, 40(9): 2826
1 国防科技大学装备综合保障国防科技重点实验室, 湖南 长沙 410073
2 国防科技大学智能科学学院, 湖南 长沙 410073
由于复杂曲面铝反射镜所具有的独特优势, 其在光学系统中的应用越来越广泛。但是只采用超精密车削加工的光学反射镜精度受到超精密车削加工“误差复映”的限制, 只能满足红外系统应用需求, 其应用的进一步推广遭遇瓶颈。采用超精密车削、磁流变抛光、计算机控制表面成形 (CCOS)的组合加工工艺, 并结合复杂光学曲面的计算全息图法(CGH)面形检测技术, 可以进一步提升铝反射镜的面形精度, 满足可见光系统的应用需求, 为复杂曲面铝合金反射镜的推广奠定了制造基础。
复杂曲面 铝反射镜 超精密车削 抛光 计算全息图法(CGH) complex curved surface aluminum mirror ultra-precision turning polishing computer-generated holo-gram (CGH)
西安工业大学 光电工程学院 陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室，陕西 西安 710021
随着硫化锌晶体光学元件在红外光学系统中的广泛应用，对其表面质量的要求越来越高，但由于该材料的脆性特点，很难获得高质量的表面粗糙度。为了获得高质量的硫化锌晶体表面，首先，介绍了基于单点金刚石车床的车削加工与飞切加工的技术原理，以及影响表面粗糙度的因素。然后，通过工艺实验，采用单一变量法，研究了不同参数的金刚石刀具和不同的加工参数对硫化锌平面元件的表面粗糙度的影响。采用显微镜和白光干涉仪对加工表面的质量进行了检测，并反馈了优化加工参数。最后，基于最优加工参数，采用两种加工方式均获得了表面粗糙度Sa为1 nm左右的高质量硫化锌平面光学元件。该研究结果对高质量硫化锌光学元件的研制提供了技术支持，具有广泛的工程应用价值。
硫化锌晶体 车削加工 飞切加工 表面粗糙度 ZnS crystal cutting fly-cutting roughness 红外与激光工程
2020, 49(7): 20190567
