DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 图3. 野油菜黄单胞菌菌黄素生物合成途径模型图 [ 12 ] 。3-HBA首先被3-HBA:ACP连接酶(XanA2)激活连接至ACP上，从而起始下游聚酮合酶的反应，在KS/CLF (XanM/XanL)、KR (XanH)和DH (XanE)的共同作用下形成3-羟基苯–辛烯酰-ACP中间产物。接着在糖基转移酶(XanK)、卤化酶(XanB1或XanJ?)、酰基转移酶(XanD或XanF?)等修饰酶的作用下合成完整的菌黄素，然后菌黄素在转运蛋白的作用下结合至细菌外膜。缩写：TCA：三羧酸循环，FAS：脂肪酸合成酶，ACC：乙酰辅酶A脱羧酶，RfpF：DSF家族信号分子合成酶，NDP-sugar：核苷二磷酸激活的糖单元，R1：H或CH 3 ，R2：H或Br，R3：未知的极性分子。 群体感应信号分子等。Poplawsky等 [ 29 ] 研究显示敲除敲除xanB不仅阻止了Xcc菌黄素的合成，还降低了胞外多糖的合成并促进了DSF信号分子的合成。敲除DSF合成酶rpfF使DSF家族信号分子无法合成，且提高了菌黄素的合成。Wang等 [ 30 ] 在Xoo中发现，同时敲除rpfC和rpfB能促进DSF信号分子的指数级增长，但胞外多糖和菌黄素的合成都受到抑制。Cao等 [ 12 ] 在Xcc中敲除xanH和xanK分别促进了DSF家族信号分子和胞外多糖的合成。以上的结果表明菌黄素、DSF家族信号分子和胞外多糖三者的代谢途径之间具有交互联系。笔者认为这种交互联系可以从以下几个方面解释：1) 这三种代谢产物的生物合成都需要碳源提供前体；2) DSF家族信号分子是通过脂肪酸合成途径来合成 [ 31 ] ，它与菌黄素共享丙二酰-CoA作为延伸单元；3) 菌黄素的结构很可能包含糖基化的修饰，它与胞外多糖都需要核苷激活的糖供体提供糖单元(见图3)。菌黄素与DSF家族信号分子、胞外多糖代谢途径之间的交互联系还需要更深入的研究。
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user: 5. 展望 近期的研究把菌黄素等含有芳香基多烯链核心结构的代谢产物归为一类，组成芳香基多烯类(Aryl Polyene， APE)代谢产物家族 [ 32 ] 。APE家族具有相对保守的生物合成基因簇。目前所报道的APE代谢产物主要有黄单胞菌科细菌产生的菌黄素(类)色素；拟杆菌门细菌产生的flexirubin黄色素 [ 33 ] ；根瘤内生菌Azoarcus属细菌产生arcuflavin色素 [ 28 ] ；大肠杆菌及费氏弧菌产生的APE化合物 [ 34 ] 。通过对原核生物基因组数据库进行分析发现，APE生物合成基因簇分布十分广泛，甚至大于类胡萝卜素生物合成基因簇的分布 [ 34 ] 。目前针对APE代谢产物的研究主要集中于新的APE代谢产物的发现及其生物合成机制。如此广泛地存在于细菌中预示着该类代谢产物具有重要的生物学意义。目前的研究显示APE代谢产物可能结合于细菌的外膜上，而外膜主要由脂多糖、磷脂和脂蛋白等物质组成，外膜对革兰氏阴性菌致病性、物质运输、结构稳定性非常重要，因此APE代谢产物在以上方面的生物学功能还需进一步研究。 已有的研究基本阐述了菌黄素的生物合成途径，但仍有疑问亟待解决。溴化修饰是陆生生物中罕见的生化反应，菌黄素的溴化反应机制还不清楚。根据基因簇功能分析，菌黄素可能存在糖基化修饰，然而菌黄素已知的结构中并无糖基团，是否菌黄素完整的结构中存在糖基化修饰仍需进一步阐述。植物受到病原菌侵染使会分泌大量酚类化合物，大部分酚类化合物能抑制细菌生长。菌单胞菌利用3-HBA或其它类似物合成菌黄素对其侵染植物具有重要意义。Wang等 [ 35 ] 在甘蓝中检测到3-HBA和4-HBA的存在，且4-HBA含量显著高于3-HBA，为黄单胞菌在植物体内合成菌黄素提供了基础。在植物体内，菌黄素的生物合成与功能鲜有研究。 黄单胞菌是一类十分重要的植物病原细菌，目前主要通过化学防治来应对黄单胞菌侵染。众所周知，化学农药容易使病原菌产生抗药性且带来环境污染等问题。菌黄素是黄单胞菌重要的致病因子，因此可以将菌黄素的生物合成途径作为靶标研发抑制剂。菌黄素生物合成抑制剂不会直接杀死细菌而是降低其在植物表层的活力，因此能减缓细菌耐药性的产生，是新型绿色农药的潜在先导物。
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user: 摘 要 面具作为一种富有神秘色彩的器物，在古文字义字形中，带有“面具” 这一象形符号的字具有“扮演鬼神”、“戴面具行刑”以及“表演、娱乐”的含义。由此可见面具地位经历了祭祀中与鬼神交流的媒介、刑罚中威严权力的象征以及娱乐表演中的道具三个阶段。这与人们的认知能力、文化的发展程度是息息相关的。 关键词 :面具，古文字，祭祀，权力，娱乐 Copyright © 2018 by authorand Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 在古文字中，“面具”作为一种象形符号频繁出现。可见其在上古时期的文化生活中具有重要的地位和作用。从古文文字形入手，对其含义进行分析和比较，可以对面具的具体文化功能做进一步的了解。 在中国古代文化中，面具是一种带有浓厚神秘色彩的事物，它融合了历史、宗教、艺术、风俗等多方面的内容，成为一种文化符号，带有特定的象征意味。面具的应用经历了从“驱鬼怪，逐瘟疫”的祭祀仪式，到乐舞百戏和战争，再向戏剧伎艺发展的不断变化，其内涵也在不断丰富和深化，以至演变为一种“面具文化”。
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user: 2. 具宗教巫术色彩的“面具” 中国的面具文化滥觞于无文字记载的旧石器时代，是中华民族文化源远流长的重要象征。它起源于人类的狩猎活动和装扮文化，但更主要的还是作为祭祀时扮演鬼神的道具出现的，带有浓厚的宗教色彩。它的产生即是出于避疫驱邪的需要。上古时代，人们对瘟疫和疾病缺乏正确认识，认为是鬼神作祟，以驱鬼或求神解祟为目的的“傩”仪式就成为了主要的解决方法。在仪式中，面具是不可或缺的道具。其造型多凶恶狰狞，是为了装扮成凶神猛兽的模样，起到震慑凶鬼的作用，称作“倛”，甲骨文的“倛”字 ，形如人头戴倛形 ，眼目为方形，耳上有环。《周礼》中记载的驱鬼巫师“方相氏”的形象：“蒙熊皮，黄金四目，玄衣朱裳，执戈扬盾。”其外形神态具有狰狞化的特征 [ 1 ] 。在古文字中，具有“扮演鬼神”含义的字，往往含有“面具”这个象形符号，这正证明了面具在祭祀活动中的作用。如“畏” 字，形如巫师头戴面具 ，手持魔杖 ，表演驱邪的舞蹈 [ 2 ] ；再如“鬼” 字，形如祭祀活动 中戴着面具 扮演幽灵魔怪的巫师 [ 3 ] ，《说文解字》中写道：“鬼，从儿，象鬼头。”“鬼头”正是指甲骨文中“面具”这个象形符号。另外，由“鬼”字衍生出的“魅” ，是在戴着面具的巫师 头部前加指示符号 ，表示祭祀时巫师扮演的精灵挥泪如雨，真切感人 [ 4 ] 。由此可见面具在祭祀活动中往往起到扮演鬼神的作用，人们通过以面具为道具和媒介的扮演，来实现与鬼神的交流，达到与鬼神某种意义上的统一。“在各种仪式中，面具是神灵的象征，图腾的载体，巫师的法器，巫师戴上面具，就意味着神灵的护体和保佑，获得了超自然的威力，成为沟通人与鬼神的桥梁，神灵的使者和代言人” [ 5 ] 。此后，随着社会的发展变化，原始的祭仪变成庄严的仪式，到了周代，傩仪融合了祈求与驱除双重意义，将幻面崇拜与驱除巫术相结合，借助幻面的咒术力量驱除鬼疾，傩仪形成制度，被纳入“礼”的范畴 [ 6 ] 。面具作为仪式中一种极为重要的巫术工具，其地位在不断上升，内涵也在不断深化。
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user: 3. 政治意味更浓的“面具” 由于在祭祀中被广泛应用，面具在想象中被赋予了巨大的原始力量，带上了神秘、恐怖、威吓、超自然的色彩；另外，随着文明的不断发展，祭祀从对以神灵为代表的自然力崇拜，逐渐与政权合一，政治色彩日益浓厚，因此面具从宗教道具演化为威严和权力的象征。其实在新石器时代的中晚期面具就有了政治权威象征的意味，巫师既是人间与鬼神的沟通使者，也是部落的管理者，面具是其身份的象征和信物。 在主持审判和刑罚的时候，主持者或行刑人都要戴上面具，既有出于避免报复的考虑，又能借面具来显示公正和权威，同时面具的狞恶形象也能对犯人有威慑作用。最后一点也应用于后世的战争中，例如“面涅将军”狄青、兰陵王高长恭在与敌军交战都惯于佩戴凶恶狰狞的面具，威慑对手。在古文字中，“面具”这个象形符号也与“行刑”有关，例如异的合并字“異” ，犹如一个人 双手 将面具 戴在头上，表示戴上面具主持活祭或行刑。而当“異”字“戴面具行刑”的本义消失之后，在原字基础上加上“土”和“戈” ，另造“戴” 字代替，即表示古代行刑者用面具将面部遮住，以免遭报复 [ 7 ] 。由此可见，面具巫术和宗教方面的意义正在逐渐被消解，而具有了更明显的政治含义。
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user: 4. 娱乐功能增强的“面具” 随着生产力水平和认识能力的提高，面具背后神圣的宗教意义、威严的政治意义都渐渐淡化，而更偏重于娱乐的功能。原始巫术与歌、舞、乐是密不可分的，在祭祀的过程中，往往要夹杂模拟表演的成分，比如将神的功绩、来历说唱一番，并配以简单的音乐、舞蹈 [ 5 ] 。巫术的特点即是以人的行为再现自然，正是由于其模仿模拟活动的特点，既表现人们对现实的观察、认识和期待，又再现现实的真实场景，所以巫术也成为艺术的源头之一，凝结了艺术活动，创造了艺术历史，推动了艺术发展 [ 6 ] 。由此宗教仪式向这一方向发展，具有了艺术和娱乐的功能。面具作为宗教仪式的重要工具，也就带上了娱乐的色彩，成为舞蹈表演的重要组成部分。尤其到汉代，楚文化影响深远，假形面具的歌舞表演相当流行，假形假面为百戏常用的化装手段 [ 2 ] 。宋代以后，假面歌舞百戏社火十分发达，宋代西南地区的面具雕刻亦十分发达。及至明清两代，面具活动都极为兴盛。据研究川剧变脸和清时的傩戏换脸在形式和内容上都如出一辙，若确实的话，面具在中国戏剧发展史上可谓是添了浓墨重彩的一笔。 在古文字中，我们也可以发现“面具”变为“表演道具”的证明：“禺”在金文中写为 ，表示手持 面具 进行舞蹈、表演 [ 1 ] 。并且由“禺”作为形旁和声旁的一系列字都有“表演、娱乐”的含义：例如篆文的“偶”字 ，由表示“杂耍艺人”的 和表示“手持面具娱乐”的 组成，其本义即是指傀儡戏中艺人利用绳线操作进行表演的假人道具；金文中的“寓”字 ，由表示“房屋”的 ，和表示“手持面具娱乐”的“禺” 组成，意为古代贵族休闲娱乐的居所；金文中的“愚”字 ，由表示“手持面具、装神扮鬼”的“禺” ，和表示“迷惑”的“心” 组成，其本义为欺弄不知情者；早期金文中的“遇”字 ，则是由表示“居所”的“寓” 和表示“前行”的 组成，意为客人未经邀约而到访。另外，还有一个比较特殊的例子，即金文中的“隅”字。隅 ，由表示“山地”的“阜” 和表示“手持面具进行遮挡”的禺 组成，其本义为地势隐蔽的山角 [ 1 ] 。形旁 看似与娱乐表演无关，实际上却是有内在联系的：歌舞表演的过程中，戴上面具来扮演其中形象，即是对自我形象的掩盖和遮蔽。通过对以上字形字义的分析和归纳可以发现，“戴面具”成为了表演和娱乐的一个环节，面具也就由祭祀器具、权力象征转变为表演道具。在这一方面，面具的功能得到了传承，传统戏剧中的脸谱即由面具发展而来，减少了夸张和想象的成分，而通过加入面部活动和神态变化来增强表现力。戴面具的戏剧历史悠久，内容丰富，发展成熟，具有很高的艺术价值 [ 7 ] 。 在古文字义字形中，带有“面具” 这一象形符号的字具有“扮演鬼神”、“戴面具行刑”以及“表演、娱乐”的含义，由此可以看出面具的意义经历了“驱邪器物”、“权力象征”、“娱乐道具”三个阶段，反映了人们对自然力的认识经历了从“崇拜”到“利用”再到“欣赏”的发展过程。同时也反映出古文字和古代文化的密切关系：上古文化的发展为古文字提供了新的材料，赋予了文字新的含义；古文字同时也记录了社会发展变化，对古代汉语和古代文化的研究有重要作用。
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user: 摘 要 运行中高压开关刀闸、触点或接点发生故障时产生放电是主要现象，使用非接触的放电电磁测量法是实现状态监测的优选方法，因此研究高压开关柜中母线绝缘缺陷带来的放电电磁辐射具有重要的应用价值。本文利用天线原理和电磁场理论，采用HFSS仿真软件，建立母线的电磁辐射仿真模型，分析放电情况下，高压开关柜中裸露母线的电磁辐射场强分布和频率分布，以求得到母线发生故障时的辐射特性和频率特性。仿真结果表明：在非接触的测量点场强最大值对应的频率会随着母线宽度和长度的增加而逐渐减小；母线在垂直方向上的辐射最强，当母线宽度增加时，母线的辐射逐渐减弱；当裸露母线长度增加时，母线的辐射会逐渐增强；根据分析结果，给出了测量位置和频率选择的建议，为高压开关柜的状态检测设计提供了重要的指导方向和理论依据。 关键词 :高压开关设备，母线，放电，电磁辐射，故障检测 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 高压开关柜作为分配和接受电能的重要电力设备，广泛应用于输、配电网的每一个环节，它的安全运行直接关系到整个电网的安全和电力系统对用户的供电质量，是电力系统中最重要的电气设备之一。但由于开关柜本身设计的缺陷、制造过程中工艺不完善、设备安装运行维护要受实际操作环境影响等因素，事故率一直在一个相对较高的水平。长期的运行和检修经验表明，开关柜运行故障事故的发生究其原因绝大多数是由于开关柜内部的绝缘破坏造成的 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 。绝缘性故障是高压开关柜的主要故障，对局部放电检测可以得到绝缘故障的信息。 高压开关柜中在发生局部放电时，会产生特高频电磁波信号，而研究这种特高频电磁波信号的辐射特性对开关柜的局放检测有着重要的意义。在实际工程中，局部放电发生后，电磁波信号一部分从放电处直接辐射到空间，而另一部分通过母线传输，再从母线的裸露处辐射到空间。郭宏福等人研究了GIS设备中局部放电信号的电磁波传播和泄露特性 [ 4 ] 。常文治、唐志国等人利用时域有限差分法(FDTD)对特高频电磁波在变压器内部的传播特性进行了仿真分析 [ 5 ] 。纪鹏对变压器中局部放电特高频电磁波的传播特性进行了研究 [ 6 ] 。仇祺沛仿真研究了GIL内UHF信号的传播特性 [ 7 ] 。黄诗敏对开关柜局部放电产生的电磁波在开关柜缝隙处的传播特性、电场强度分布等进行了理论分析 [ 8 ] 。华侨大学的许超在其硕士论文中运用FDTD对高压开关柜内的局放电磁波传播特性进行了仿真分析 [ 9 ] 。以上都是对局放产生的电磁波信号传播特性的研究，并没有对其辐射特性做研究。另外，虽然陈仕修、郭宏福等人根据天线等效放电辐射的过程，基于电磁波理论建立了天线模型，利用天线等效模型研究了局部放电的电磁辐射 [ 10 ] [ 11 ] 。也有研究人员采用一个短振子天线来等效放电辐射 [ 12 ] [ 13 ] 。这是目前主要的放电电磁辐射场等效分析。但上述研究人员所研究的重点是电磁波信号直接从放电处辐射到空间的情况，而对电磁波信号通过母线传输再从母线裸露处辐射到空间的情况研究分析较小。本文针对此问题，基于传输线和天线辐射理论，对高压开关柜中裸露的母线在放电情况下的电磁辐射特性做详细的研究。 本文根据开关柜现有结构，模拟仿真高压开关柜中一小段裸露母线放电时的电场分布情况以及母线尺寸变化时的影响，用非接入的方式来测量母线辐射，研究母线绝缘缺陷带来放电的电磁辐射，根据仿真结果对开关柜内母线的辐射进行准确的测量，进而对母线的绝缘性能做出判断，实现高压开关柜的绝缘性故障检测，解决长期运行的隐患，确保开关柜运行的可靠性和安全性。
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user: 2. 裸露母线放电时的电磁辐射仿真模型 为研究高压开关柜中母线的电磁辐射场强分布，本文以高压开关柜中一小段裸露的母线作为研究对象，利用理论分析方法，结合HFSS仿真软件，对这一小段母线发生放电时的电磁辐射场进行仿真分析，得到其频率特性和场分布特性。 说明：X轴方向为厚度，Y轴方向为宽度，Z轴方向为长度。 开关柜中的母线表面会有电流通过，根据电磁辐射理论，母线周围会产生电磁辐射，但开关柜中的母线大部分被绝缘套管或其他结构遮住，而被遮住的部分其电磁辐射很弱，只有裸露的一小部分会有较强的电磁辐射。这部分裸露母线的表面电流类似于天线理论中的无数个电流元叠加而向外辐射。因此，在利用HFSS软件进行仿真与分析时，只选取裸露的一小段母线作为研究对象，将这段母线的辐射类比于线天线的辐射进行研究。另外，局部放电信号的频谱比较宽，大约在300 MHz~5000 MHz之间，而经过实际测试，振幅较大的频段在500 MHz~3 GHz之间。因此，在研究母线的频率特性时，将500 MHz至3 GHz作为研究的重点范围。 建立母线的电磁辐射三维仿真模型如下：高压开关柜中母线感生的空间电磁场可以按似稳恒电场来处理(即：可以忽略空间电荷和位移电流的影响)。在仿真分析中，只研究母线的辐射场，假设母线周围空气绝缘，母线室内空气均匀，不存在其它杂质。假设母线的几何参数为200 mm (长) × 60 mm (宽) × 5 mm (厚)，如图1(a)，根据辐射边界条件的满足关系，设定边界的几何参数为500 mm (长) × 400 mm (宽) × 320 mm (厚)，如图1(b)。设定母线的材质为理想导体(pec)，并设激励方式为电流源激励，使母线表面通过1 A的电流，边界条件设定为全吸收的辐射边界条件，测定母线的频率分布时测量点选在X轴上距母线表面2 cm处(P点)，如图1(c)。建立的仿真模型如图1所示。 图1. 母线的电磁辐射模型，(a) 母线模型，(b) 边界尺寸，(c) 测量点位置
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user: 摘 要 随着城市规模的不断发展，道路网络的不断密集，城市交通管理设施设计的规模与内容也已呈几何数量剧增。但长期以来，城市道路交通管理设施依据国家标准而设计的内涵并未改变，却并不能同道路几何特性相匹配。本文通过对城市道路交通管理设施设计要素分析，对基于道路几何特性的交通管理设施设计方法进行研究，并进行实例验证。通过以上研究，确立了以城市道路几何特性需求为基础的交通管理设施设计结构，对交通管理设施设计的科学性与合理性有重要的意义。 关键词 :城市道路交通管理设施设计，设计要素分析，道路几何特性 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 前言 随着国内城市日渐发展，我国城市化建设进程不断加快，城市综合交通运输体系也在不断完善，城市道路交通管理设施也在不断增加。但多年来，城市道路交通管理设施的设计始终只以设置条件为准，却并未考虑道路的实际情况，即道路的几何条件，使得道路管理设施与道路情况不匹配，而导致的道路运行效率低下及道路交通事故频繁发生。因此，科学合理的设计城市道路交通管理设施，不断适应新的道路条件，已成为亟待研究的课题 [ 1 ] 。 但是，我国对于城市道路交通管理设施设计的研究起步较晚，且多参照国外发达国家设计案例，缺少适合我国国情的道路交通管理设施设计方案。在以往公安部根据社会发展需要，渐进推行的三版国家规范：《城市道路交通标志和标线设置规范》(GB5768-1999)、(GB5768-2009)、(GB51038-2015)中，对城市道路交通管理设施做出了详细的分类及详解，并说明了设置的适用条件 [ 2 ] [ 3 ] 。 欧洲城市道路交通标志、标线具有交通管理设施体系全面、视觉强烈、实用耐久的三大特点。一方面，交通标志标线设计构思考究直观新颖，在实际应用中，很好的迎合了交通参与者的出行需求 [ 4 ] 。另一方面，欧洲各国交通法律法规体系相对完备，交通出行者的法律意识、整体素质较高，促使交通管理设施更大限度的发挥其功能 [ 5 ] 。 近年来，国内也有不少学者对交通管理设施设置方法及评价方法进行研究，任锐、李文权利用概率论方法，对于连续多个路侧交通标志的设置数量，以及标志设置位置，建立了求解的数学模型，量化了交通标志的设置法则，为科学研究交通标志的设立方法做出了贡献 [ 6 ] 。杨艳群、杨珏等人提出了关键绩效指标(KPI)体系为基础的交通管理设施有效性评价模型，建立了KPI雷达图，直观有效地反映了交通管理设施情况 [ 7 ] 。 本文通过几何特性的匹配特性等系统化分析手段，论证交通管理设施设置的匹配性，将实现对交通设施的科学化管理，实现依据道路需求的交通管理设施设计，从而扼制反复建设、管理的乱象，节约交通基础建设成本，提升智能设计、建设、管理交通设施水平。
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user: 2. 城市道路交通管理设施设计要素分析 2.1. 设施设计方法研究 首先确定设施设计研究方法为设计要素分析与道路几何特性匹配，然后通过国标的设施类型进行分类并匹配。 2.1.1. 研究方法 1) 城市道路交通管理设施设计要素分析。根据现有国标规范的城市道路交通管理设施设计要求，分析其布设的相关要素。总结归纳相关要素的特征，通过反推与道路几何特性、动态交通流特性相匹配，将其进行系统归类。 2) 基于道路几何特性的交通管理设施设计方法研究。通过城市道路的几何要素分析，确定设计内容分类，并通过各设计参数，确定各要素应匹配的交通管理设施。 2.1.2. 研究内容 1) 交通设施国标规范的特性分类：分析目前国标规定的警告标志、禁令标志、指示标志、其他交通安全设施等交通设施类别，分类研究设施的特性，将各类交通设施特性进行归类。 2) 城市道路交通条件下设施匹配：分析城市道路的几何特性，并将城市道路交通管理设施与之匹配，明确在一定的城市道路交通条件下，对应设置的交通设施。 2.2. 道路交通管理设施设计要素分类 通过对国标设施的设计要素进行分类，可归于道路几何特性的相关要素。在此基础上，可将国标设施的特性进行系统分类，并在找出道路交通特性之后，对其进行设计参数确定，由此实现道路交通管理设施的设计。相关要素与道路几何特性的设计要素关系见表1。 Table 1 Urban road geometric characteristics design elements with relevant elements of national standard facilitie 城市道路交通特征 设计要素 相关要素 道路几何特性 设计车速 与路段限速相关 与路段安全性相关 横断面分布 与路幅变化相关 与道路横断面变化相关 与道路横断面相关 道路平面分布 与道路线形相关 与道路纵向坡度相关 道路开口类型 与平面交叉相关 与路侧开口单位相关 与道路开口视距相关 与道路开口转向相关 表1. 城市道路几何特性设计要素与国标设施相关要素匹配表
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user: 3. 基于道路几何特性的交通管理设施设计方法研究 3.1. 与设计车速匹配的交管设施设计 限速设计主要依据的设计参数有道路定位、车行道路宽度、横向干扰影响等。在此进行优化，通过对设计参数的综合对比，确定设计车速。见表2。 Table 2 The relationship between the design speed and the parameter 设计参数 设计车速 道路定位 车行道路宽度(m) 横向干扰影响 50 次干路 ≥8 非机动车横向穿越，干扰大 60 主干路 ≥14 非机动车横向穿越，干扰大/右侧有机动车开口，稍有干扰 70 主干路、快速路 ≥15 右侧有机动车开口，稍有干扰/非机动车右侧汇入匝道，干扰较小 80 机动车匝道汇入，干扰小 表2. 设计车速与各参数关系表 3.2. 与横断面分布匹配的交管设施设计 与横断面分布匹配的交管设施主要有城市道路的隔离栏设计、公交专用道设计、单行线设计等。 3.2.1. 隔离栏设计 主要依据的设计参数有道路版面形式、横向干扰影响等，对此进行优化，通过对设计参数的综合对比，确定隔离栏布设的形式与位置。见表3。 Table 3 The relationship between isolation bar design and various parameter 设计参数 布设形式 道路版面形式 横向干扰影响 中央机动车护栏 一块板、三块板 非机动车横向穿越，干扰大 两侧机非护栏 两块板 非机动车横向穿越，干扰大/右侧有机动车开口，稍有干扰 中央机动车护栏 + 两侧机非护栏 一块板 右侧有机动车开口，稍有干扰/非机动车右侧汇入匝道，干扰较小 人非护栏 —— 人行与非机动车过街流量大 表3. 隔离栏设计与各参数关系表 3.2.2. 公交专用道 设计主要依据的设计参数有道路车道数、断面公交客流量、断面公交车数量、路段饱和度等，对此进行优化，通过对设计参数的综合对比，确定公交专用道的设计方案及布置形式。见表4。 Table 4 The relationship between the design of bus lane and various parameter 设计参数 布设形式 道路车道数 断面公交客流量 断面公交车数量 路段饱和度 限时段公交专用道 单向车道数 ≥ 2 高峰客流量 ≥ 6000人/小时 高峰公交流量 ≥ 150辆/小时 ≤0.7 全时段公交专用道 单向车道数 ≥ 3 日均客流量 ≥ 30000人/日 日均公交流量 ≥ 750辆/小时 ≤0.7 快速公交车道 单向车道数 ≥ 3 高峰客流量 ≥ 8000人/小时 高峰公交流量 ≥ 200辆/小时 ≤0.8 表4. 公交专用道设计与各参数关系表 3.2.3. 单行线设计 主要依据的设计参数有道路定位、道路宽度、停车需求占路长比、匹配对向线路等，对此进行优化，通过对设计参数的综合对比，确定单行线的设计方案及布置形式。见表5。 3.3. 与道路平面分布匹配的交管设施设计 指路标志设计主要依据的设计参数有前置点位、文字限数等，对此进行优化，通过对设计参数的综合对比，确定指路标志的设计方案及布置形式。见表6。 Table 5 Relationship between single line design and various parameter 设计参数 布设形式 道路定位 道路宽度 停车需求占路长比 匹配对向线路 单侧停车单行线 支路 ≥7 m ≥0.8 通行情况良好且间距 ≤ 200 m 双侧停车单行线 支路或次干路 ≥9 m ≥1.5 表5. 单行线设计与各参数关系表 Table 6 The relationship between the design of the finger sign and the parameter 设计参数 布设形式 设置点位 文字限数 主干道指路标志 前置45米 17 次干道指路标志 前置30米 17 支路指路标志 前置30米 12 表6. 指路标志设计与各参数关系表 3.4. 与道路开口类型匹配的交管设施设计 与道路开口类型匹配的交管设施主要有城市道路的交叉口几何设计、开口让行设计等。 3.4.1. 交叉口几何设计 主要依据的设计参数有控制方式、转向流量等，对此进行优化，通过对设计参数的综合对比，确定交叉口几何设计的形式与位置。见表7。 Table 7 Geometric design of intersection and the relation table of various parameter 设计参数 布设形式 控制方式 转向流量 平面非信控交叉口 右侧先行 高峰期各方向左转流量 ≤ 3 pcu/周期 主路优先交叉口 主路先行或信号控制 —— 信号控制交叉口 信号控制或右侧先行 高峰期某方向左转流量 ≥ 3 pcu/周期 环形交叉口 信号控制 —— 表7. 交叉口几何设计与各参数关系表 3.4.2. 开口让行设计 主要依据的设计参数有出入口视线、相交道路车速等，对此进行优化，通过对设计参数的综合对比，确定开口让行设计的形式与位置。见表8。 Table 8 An opening assignment design and a relational table of parameter 设计参数 布设形式 出入口视线 相交道路等级 停车让行 视线较差 主干路或次干路 减速让行 视线良好 支路或次干路 匝道让行 —— 快速路 表8. 开口让行设计与各参数关系表
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user: 4. 实例验证 4.1. 道路基础信息 道路采用广西来宾市柳来路(三小路–东南一路)为实例，进行道路交通管理设施设计。道路全长1.6 km，按城市道路标准设计，断面为1块板形式，涉及8个交叉口及多个开口。具体情况见图1。 图1. 设计底图 4.2. 基于道路几何特性的设施清单 通过对道路设计底图的分析，提取道路信息，并与设计要素进行匹配，确定交通设施的设置种类及内容，见表9。 Table 9 Road traffic information analysis and geometry matching tabl 城市道路交通特征 设计要素 匹配内容 设施类型 设施样例 道路几何特性 设计车速 40 km/h，两侧有机动车开口，干扰较大 限速牌 横断面分布 隔离栏设计 中央机动车护栏 一块板 禁止停车标牌 道路平面分布 次干路，双向4车道 指路牌 分道牌 路名确认牌 道路开口类型 需交叉口几何与开口让行设计 减速让行牌 右转指示牌 人行横道牌 表9. 道路交通信息分析及几何特性匹配表 经过几何要素匹配，确定设施类型后，再通过设计修正，得最终设计成果见图2。 图2. 设计成果 通过对设计底图进行设计要素分析，并依据本文理论进行交通管理设施匹配，确定了设施类型与内容，给设计人员提供有力帮助，确定设施设置点位后，实现了柳来路的实例设计。 该案例设计基本满足了道路交通设施的需求，有效确定了设施类型及内容，初步实现了城市道路交管设施设计的标准化流程，对于设计人员具有一定的参考价值。
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user: 5. 结语 1) 结论 本文根据现有国标规范，对城市道路交通管理设施设计要素分析，并将城市道路交通管理设施的相关因素与之匹配，基于道路几何特性的匹配，分类确定交通设施。创新提出了以道路交通设施需求为主导的设计理念。 依据匹配分析，将城市道路交通管理设施设计分为与道路几何要素匹配，给出详细设计参数，涵盖了大部分交通管理设施设计的细节。 依据前文的匹配分析流程及具体参数，进行了实例验证，通过设计参数，反馈各类交通设施子系统的设计参考，为城市道路交管设施从业者实现标准化设计进行了有益探索。 2) 展望 基于道路几何特性的交管设施设计只选取了静态交通设计参数，并未考虑动态交通的因素，下一步应着手交通流的设计要素研究。 本文方法多是通过国标分析，下一步应引入评价体系，对于不同的设计道路，量化显著影响的相关要素，进行更科学的分析。
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user: 摘 要 为了有效开展工程教育认证工作，对专业毕业要求达成度进行科学、合理评价，本文提出了基于OBE理念的毕业要求达成度评价体系构建思路。从培养目标与毕业要求的关系、学生学习成果特征、评价体系构建原则、构建程序以及评价组织实施几个方面详细论述了毕业要求达成度评价体系设计的OBE核心理念。研究表明，完整的毕业要求达成度评价体系不仅是评价环节本身，还包括确定毕业要求并对其进行分解、设置教学环节支撑、设计教学活动、制定评价计划、选择评价方法、实施评价过程、分析评价结果并将结果用于持续改进等过程。并以安全工程专业为例，阐述了毕业要求达成度评价体系具体实施过程。 关键词 :安全工程，毕业要求，达成度，评价体系，OBE理念 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 成果导向教育(Outcome-Based Education，简称OBE，也称能力导向教育、目标导向教育或需求导向教育)，最早由美国学者William G. Spady (1981)提出 [ 1 ] ，作为一种先进的教育理念，很快得到了学界和业界的重视与认可，并已成为美国、英国、加拿大及澳大利亚等国家工程教育改革的主流理念。该理念的核心是以学生的学习成果(Learning Outcomes，也叫产出)为导向进行教学设计和教学实施，但该“成果”并不局限于学生的考试分数，而更强调学生在最终学习过程后证明自己真正具备的能力，主要涉及四大问题 [ 2 ] ：想让学生取得的学习成果是什么？为何要让学生取得这样的成果？如何有效地帮助学生取得这些学习成果？如何知道学生已经取得了这些学习成果？其中如何量化地度量学生学习的成果，或者说如何量化地评价学生学习后的成果，是构建这个评价体系的核心，也是关键 [ 3 ] 。因此，William G. Spady (1994)强调，OBE是高品质教育的关键，是一种为教育系统所关注、界定每一个学生所达成的最终学习成果的教育 [ 4 ] ，也是一种依据学生预期达成的最终学习成果反向设计培养和评价体系的教育模式。 《华盛顿协议》、《悉尼协议》和《都柏林协议》三大国际工程教育认证协议均全面接受了OBE理念，将其纳入工程技术人才的培养体系。三者均面向工程人才的培养，但在解决问题与工程活动范畴、知识与毕业素质要求以及职业能力要求上有深度和广度等方面的差别。其中《华盛顿协议》主要面向本科生培养，将OBE理念贯穿于工程教育认证标准的始终，是工程教育本科专业认证的国际互认协议，1989年由美国、英国、加拿大、爱尔兰、澳大利亚、新西兰6个国家的工程专业团体发起成立，旨在通过工程教育本科专业认证保证工程教育质量，为工程教育国际互认和工程师资格国际互认奠定基础 [ 5 ] 。 我国的工程教育认证工作开始于2006年，是我国工程师制度改革工作的基础和重要组成部分。2016年6月，我国正式加入《华盛顿协议》，标志着我国工程教育迈上新台阶。工程教育认证以OBE为核心理念，在学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍和支持条件7个方面有明确的标准和具体要求。其中“毕业要求”作为培养目标达成的重要支撑，与持续改进、课程体系以及师资队伍等方面密切相关 [ 6 ] 。毕业要求达成度评价是衡量学生学习成果的重要手段，是培养目标优化、学生能力培养、课程体系设计以及师资队伍建设等专业建设与发展工作持续改进的主要依据。因此，以OBE理念为导向构建合理、有效的评价体系，既可保证有序开展评价、科学体现评价结果并用于持续改进，也是工程教育认证过程的一个重要组成部分。
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user: 2. 基于OBE理念的毕业要求制定 2.1. 反映内外需求的培养目标 专业培养目标是对学生在毕业后五年左右时间内能够达到的职业和专业成就的总体描述。OBE理念要求培养目标的制定从“需求”开始。相关教学设计过程如图1所示。 图1. 基于OBE的教学设计流程 从图1看到，制定专业培养目标必须满足内外部需求。其中，内部需求取决于教育教学规律、学校办学思想与办学定位(包括人才培养定位)以及教学等主体的需要；外部需求包括以国家、社会、行业、用人单位等为主体的需求。对于外部需求而言，国家与社会需求是制定学校层面人才培养定位与目标的根本依据，表达了宏观层面的需求；行业和用人单位需求是制定专业人才培养定位与目标的主要依据，也是构建专业教育知识、能力和素质结构的重要依据，表达了微观层面的需求。在确定人才培养的目标时，应该依据当前需求与长远需求相协调、多样性需求与学校办学定位相匹配、多样性需求与人才培养定位相匹配等原则。OBE理念反映了从需求开始，由需求决定培养目标，内外需求是确定培养目标的依据，培养目标的制定要与内外需求相适应。 2.2. 反映学生学习成果特征的毕业要求 《工程教育认证通用标准》要求专业必须有明确、公开、可衡量的毕业要求，毕业要求应能支撑培养目标的达成。专业制定的毕业要求应完全覆盖工程知识、问题分析等12项内容。毕业要求应反映的学生学习成果特征主要体现在三个方面 [ 7 ] ： 1) 学生能做什么：反映的是学生专业知识、技术水平和学以致用的能力； 2) 学生该做什么：反映的是学生的工程伦理、价值取向、社会责任感和人文素养； 3) 学生会做什么：反映的是学生应具备的综合素质(专业素质和道德素质)和职业发展能力。 其与工程教育专业认证通用标准毕业要求对应关系如表1所示。 Table 1 Correspondence between graduation attributes of general standard and student learning outcome 毕业 要求 专业认证通用标准 工程 知识 问题 分析 设计/开发 解决方案 研究 使用现 代工具 工程与社会 环境和可 持续发展 职业 规范 个人 和团队 沟通 项目管理 终身学习 成果 特征(1) 成果 特征(2) 成果 特征(3) 表1. 通用标准毕业要求与学生学习成果特征对应关系 因此，在制订毕业要求时，明确本专业所需培养的工程技术人才的社会需求及相应的能力特征，充分支撑专业培养目标，在实质等效前提下覆盖工程教育专业认证通用标准12条毕业要求，并能明确各项能力的指向是解决“复杂工程问题”，而非一般性问题，能够体现学生具备解决“复杂工程问题”的能力特征。同时，进一步明确非技术性指标(如沟通能力、团队合作、工程职业道德等)的具体要求和素质特征。
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user: 3. 基于OBE理念的毕业要求评价体系设计 3.1. 达成度评价体系构建原则 从毕业要求达成度评价的目的、范畴及选择的方法论述可知，评价的核心是量化学生学习的成果，而学生的成果主要由毕业要求的达成情况来表征，毕业要求又细化到各个指标点。显然，毕业要求达成度评价体系应根据学生培养目标，紧紧围绕毕业要求科学细化指标点及相应的支撑教学环节构建。 3.1.1. 以生为本 工程教育认证的核心理念是Outcome-Based Education，Student-Centered和Continuous Quality Insurance。因此，基于OBE理念的毕业要求达成度评价体系设计必须以专业学生“毕业要求”作为评价体系构建的基础。《工程教育认证通用标准》提出了工程知识、问题分析等12条具体要求，并针对安全工程专业“补充标准”提出了课程设置、时间环节以及毕业设计(论文)提出了补充要求，要求课程体系支撑专业毕业要求。 3.1.2. 可衡量与导向性 在明确毕业要求基础上，需要细化学生成果评价指标，亦即学生能力特征指标，这就需要对毕业要求做进一步分解成具体指标点。分解的指标点要求具有可衡量性，可以对教师的教学活动效果以及学生的参与过程和获得的成果进行检测、考核和评价。同时，指标点要求具有导向性，能够让教师明确教学目标，引导教师如何教、如何检验和评价教学活动；明确学生的期望，并指导学生如何去达到期望。 3.1.3. 科学系统 评价指标科学合理是保证评价结果准确的前提，而评价指标的系统性是确保评价体系完整、平衡的基础。专业毕业要求达成度评价体系的构建须在“通用标准”毕业要求框架内协调评价体系中各要素及其指标点与相应支撑课程的相互关系。同时，根据指标的不同特征，将定性、定量的评价模式相结合，在保证科学系统的情况下确保评价结果真实、客观，能够有效反映本专业的工程教育人才培养质量。 3.2. 达成度评价体系构建程序 首先，根据国家和社会需要和学校办学定位等“内外需求”，确定专业的人才培养目标；其次，依据专业培养目标和专业特色及工程教育认证标准要求，确定本专业相应的毕业要求，并把每项毕业要求根据相应原则分解为若干具体的指标点；最后，根据具体指标点明确相应的支撑课程及其所占的权重值，以实现定量评价，从而构成一个由上到下、内嵌循环的毕业要求达成度评价体系。在整个体系的构建过程中，定量评价的实现基于毕业要求指标点相关课程体系的确定、每一项毕业要求与对应课程的支撑关系以及每门课程所占权重的确定 [ 8 ] 。简化的毕业要求达成度评价体系构建过程如图2所示。从图2中可以明确，整个评价涉及的群体应该包括学生、教师、毕业生、用人单位以及相关社会评价组织。 图2. 毕业要求达成度评价体系构建程序
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user: 4. 毕业要求达成度评价组织实施 4.1. 达成度评价目的 开展毕业要求达成度评价的根本目的，是将毕业要求落实到每个教学活动(如课程授课、实习指导等)和相应指导老师，通过系统、形成性和合理的评价，为专业教育和专业改革与发展提供持续改进的依据，最终保证专业毕业要求的达成。整个过程涉及教师、学生和评价工作机制。具体如下 [ 9 ] ： 1) 明晰学生学习要求。开展毕业要求达成度评价，有利于学生明晰自己毕业时应达到的毕业要求，通过哪些教学环节可以获取相应的知识、能力和素养，理解并积极配合教师实施的教学活动和考核内容与方式。 2) 明确教师的责任。明确教学活动中教师应该承担的责任，通过评价推动教师落实责任，明晰各自应当承担的毕业要求培养任务，围绕任务实施教学活动，并采取合理的考核方式和达成度评价方法获取学生各项能力达成与否的评价数据和结果，以便持续改进。 3) 专业持续改进。有利于进一步明晰专业的培养目标和毕业要求，以及掌握毕业要求的达成情况，并根据评价数据和结果，持续改进各项工作。 4) 认证工作的自身需要。通过评价证明达成，是专业参加认证的基本工作模式，也是《华盛顿协议》对各签约组织认证体系的要求和认证结果互认的基础。 4.2. 达成度评价方法选择 评价过程包括数据收集和分析、比较与综合等环节。涉及的评价方法主要分直接评价和间接评价两类，其中直接评价一般通过观察或检验成效评价毕业要求及分解指标点的达成情况，包括学习成果、考试成绩、课堂表现、作业和报告等；间接评价一般多为意见调查或自我陈述，包括访谈、问卷调查等方式，通过设置调查问卷，调查统计对毕业生表现和各项毕业要求核心能力的认同程度，并进行分析。 4.3. 达成标准设置 按照专业认证标准要求，形成“毕业要求达成度评价表”和“课程达成度评价表”等记录文档，并分别设定直接评价合格标准和间接评价合格标准，根据评价分值，确定评价结果。 4.4. 达成度评价组织实施 如何量化评价学生学习的成果，是构建毕业要求评价体系的核心与关键。《工程教育认证通用标准》要求专业建立毕业要求达成情况评价机制，定期开展毕业要求达成情况评价，亦即毕业要求达成度评价。毕业要求达成度评价是指由所有老师和管理人员通过不同的评估方法评估自己负责的毕业要求达成情况，由专业经过对所有评估数据的分析、比较和综合，得出毕业要求达成情况。完整的毕业要求达成度评价不仅仅是单纯的评价环节本身，还包括确定毕业要求并对其进行分解指标点、设置教学环节支撑、围绕毕业要求实施教学活动、制定评价计划、选择评价方法、实施评价过程、分析评价结果并将结果用于持续改进等过程 [ 9 ] 。
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user: 6. 结语 本文基于OBE理念，探讨了毕业要求达成度评价体系的构建，并以安全工程专业为例，论述了毕业要求指标点的达成评价过程。主要工作包括以下几方面： 1) 构建科学、合理的专业毕业要求达成度评价体系是工程教育认证的重要工作，整个评价涉及的群体包括学生、教师、毕业生、用人单位以及相关社会评价组织，其关键是以学生所取得的学习成果为根本出发点和核心，要求专业和教师准确度量在教学过程中和教学结束后学生的达成情况。 2) 专业和所有任课教师应该明确学生应取得的成果是什么，为什么要让学生取得这些成果，如何有效地帮助学生取得这些学习成果以及评价这些学习成果的方法。 3) 基于OBE理念构建了安全工程专业毕业要求达成度评价体系，以学生学习所获得的成果为导向，进一步明确了毕业要求和课程成果以及考核方式的关系，更加科学、系统地量化专业毕业要求达成度的最终结果。
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user: 摘 要 烧结钕铁硼磁体需要在高温环境下工作，若要避免高温热退磁，则磁体需要具备极高的矫顽力。晶界扩散技术能用少量重稀土大幅增加矫顽力而剩磁基本不变。本研究对Nd 31.6 DyAl 0.1 Fe bal B磁体进行Dy蒸镀扩散，仅用0.33wt.%的Dy增加量使磁体矫顽力提高3.94 kOe。EPMA分析显示，磁体内部晶界相显著富集Dy元素。各向异性场分析结果显示，Dy扩散使磁体各向异性场提高了6.01 kOe，这是磁体矫顽力提高的主要原因。 关键词 :烧结钕铁硼，晶界扩散，各向异性场 Copyright © 2018 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 烧结钕铁硼因其优异的磁性能广泛应用于汽车、消费电子、工业电机、绿色能源等领域之中。但是钕铁硼磁体在部分电机中的工作温度高达200℃，磁体需要避免高温所致的热退磁现象 [ 1 ] 。为了避免高温热退磁，磁体需要具备较高的室温矫顽力，而提高矫顽力最常用的方法是在磁体制备中添加大量Dy、Tb等元素，因为Dy 2 Fe 14 B或Tb 2 Fe 14 B的各向异性场远高于Nd 2 Fe 14 B [ 2 ] [ 3 ] 。但是这种方法会使磁体的剩磁和磁能积大幅下降，同时还导致原材料成本大幅升高。 最近出现的晶界扩散技术有效避免了上述弊端，成为稀土永磁研究领域的热点。晶界扩散技术是指当NdFeB烧结磁体的表面附有Dy/Tb等重稀土元素的合金粉或化合物，并在适宜的温度加热时，磁体表面的Dy/Tb会穿过烧结体的晶界进入烧结体内部，从晶界向主相Nd 2 Fe 14 B内部扩散，从而提高磁体矫顽力，剩磁降低较少的技术。该技术能使Dy、Tb等重稀土元素从磁体表面向内部扩散并沿在各个Nd 2 Fe 14 B主相晶粒外围形成重稀土富集的壳层，从而达到了既能有效抑制反磁化核的形成又能避免重稀土过度进入主相，最终使经过扩散后磁体的矫顽力大幅提高的同时剩磁基本不变，而整个过程中所使用的重稀土含量还能大幅节省。目前人们已通过蒸镀、溅射、涂覆、填埋等不同的重稀土扩散方法，且均达到了明显的性能改善效果 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] 。虽然晶界扩散相关相关的研究已广泛展开，但大部分关注点放在了扩散源合金成分、扩散温度时间等工艺侧面，而扩散对磁性能的影响及其机理分析研究相对较少。本文主要通过蒸镀法对钕铁硼磁体进行Dy扩散处理，并分析扩散前后磁体的各向异性场，尝试从机理层面解释扩散法对磁性能的影响。
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user: 2. 实验方法 本研究中所用磁体样品在爱科科技有限公司生产线上制备，名义成分为Nd 31.6 DyAl 0.1 Fe bal B，对应的样品尺寸为15 × 12 × 3 mm。本研究中以蒸镀的方式对样品进行Dy扩散，扩散温度为800℃~1000℃，冷却后在550℃~650℃温度下进行回火热处理。进行扩散处理前、后的样品磁性能由PFM14型的脉冲场磁测系统测得；处理前、后的磁体Dy含量用ICP (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer IRIS Intrepid)测得；磁体中微观Dy元素分布由日本岛津EPMA-1720型电子探针显微镜表征。此外，本研究还使用综合物理性能测量系统(PPMS)测量磁体的难、易轴磁化曲线并推算各向异性场。所用样品尺寸为3 × 3 × 3 mm，测量中曲线需进行退磁因子修正。
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user: 3. 结果与讨论 表1显示了经过Dy扩散前、后的磁性能及Dy含量变化。从表中数据可知，经过扩散处理后磁体的剩磁、矫顽力和Dy含量分别从13.35 kGs、16.59 kOe和1.01 wt.%变化为13.20 kGs、20.53 kOe和1.39 wt.%，其中磁体的矫顽力和Dy含量分别增加了3.94 kOe和0.38 wt.%。按照传统合金化方法添加Dy元素的经验而言，每添加1 wt.% Dy元素时仅仅增加约1 kOe左右，但是本研究中使用扩散的方式处理后仅使用微量Dy就使矫顽力显著提高，而在矫顽力提高的过程中剩磁下降幅度非常小，再次验证扩散处理在矫顽力提高和重稀土节省方面的重要作用。 Table 1 Magnetic properties before and after grain boundary diffusio 样品 B r H cj Dy ΔHcj ΔDy (kGs) (kOe) (wt.%) (kOe) (wt.%) 扩散前 13.35 16.59 1.01 3.94 0.38 扩散后 13.20 20.53 1.39 表1. 晶界扩散前后磁性能 图1是采用电子探针显微镜对扩散前、后的样品进行扫描得到的Dy元素面分布图，放大倍率为300倍。两幅面分布图的右端对应于样品自由表面，而Dy元素是从样品的右端向左端渗透扩散的。Dy元素分布扫描覆盖了从表面到300 μm深度的区域。从图1(a)中可以看出在没有进行扩散的情况下，磁体中的Dy元素是在整个视场范围内相对均匀分布的，并没有显示出明显的富集特性。但是从图1(b)中可以看出，经过扩散处理后显示出很多高亮度的斑点，而从图下的颜色标尺可以看出高亮度区域即对应于Dy富集区，说明扩散过程使磁体内部部分区域有明显的Dy元素偏聚。进一步将图1(b)和图1(c)结合观察发现，图1(b)中的所有Dy富集区的位置全部对应于背散射图中的晶界相为止，即扩散处理后Dy元素确实是在晶界附近富集的。这进一步说明，经过扩散后Dy元素在晶界附近富集确实能显著增加矫顽力的作用，而要解释为何Dy元素的晶界偏聚能提高矫顽力，则需要进一步分析烧结钕铁硼矫顽力机理。 图1. 扩散前后的Dy元素分布；(a)扩散前，(b)扩散后，(c)扩散后，相同视场对应背散射图 烧结钕铁硼的矫顽力机制主要有成核理论、热激活理论、钉扎理论和发动场理论等，都是围绕反磁化过程中反磁化畴的形成和长大、以及晶界和缺陷在这个过程中扮演的角色展开论述 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] 。形核场理论认为 [ 9 ] ，钕铁硼磁体在被反磁化的过程中首先需要形成一个稳定的反磁化核心，且在后续外界反磁化长的作用下该核心迅速扩展并依次覆盖各个晶粒最终使整个磁体反磁化。 单个Nd 2 Fe 14 B单畴颗粒中一旦形成稳定的反磁化核心，随后在该晶粒内的反磁化畴的扩展速度非常快而不会受到钉扎阻力，所以形成一个稳定反磁化核心所需的外加场H N 就应该等同于单畴颗粒的矫顽力。反磁化畴在一个理想的Nd 2 Fe 14 B单畴颗粒是在该区域本身磁晶各向异性场畴内自身退磁场的共同作用下形成的，所以单畴颗粒的矫顽力就等同于各向异性场H a 减去自身退磁场H d 。 实际烧结钕铁硼是由无数个Nd 2 Fe 14 B主相晶粒被晶界相围绕组成的结构，因此除了主相各向异性场大小H a 之外，微观结构的不均匀性也会严重影响磁体矫顽力。H. Kronmüller等以微磁学方式考虑了具有不均匀结构的铁磁性材料中开始形成反磁化核心时的微观区域磁场环境及微观磁场因素，并以此作为边界条件给出理论公式： H c j = α H a − N e f f M s (1) 式(1)中α系数与主相边缘的成分结构不均匀区大小、错取向晶粒多少等有关，而N eff 是表示主相边缘附近微观散磁场的因子，与主相晶粒轮廓的平滑程度有关。在烧结钕铁硼磁体中，Nd 2 Fe 14 B主相与晶界相的过渡区域是成分结构不均匀区，当磁体受到反向磁场作用时该区域是最有可能优先成为反磁化形核区域。目前为止的大部分扩散相关研究都认为，渗透进磁体内部的重稀土元素进一步进入Nd 2 Fe 14 B主相晶粒并把主相中的部分Nd去带出来形成(Nd， Dy) 2 Fe 14 B化合物而提高各向异性场。根据上述形核场矫顽力理论可知，磁体中磁性相固有的磁晶各向异性场是提供磁体矫顽力的根本来源，在此基础上其余微观结构缺陷会造成局部各向异性场降低并进一步产生干扰性的微观散磁场，最终使得实际矫顽力远小于磁晶各向异性场。显然，主相边缘区域的各向异性场一旦提高，主相边缘形成反磁化核所需的外加场必须增加，最终磁体矫顽力也一定有明显提高。 图2. 样品扩散前后不同方向磁化曲线 Table 2 Anisotropic field test parameters of the sampl 样品编号 难轴(kGs) Ms(kGs) Ha(kOe) ΔHa(kOe) 扩散前 12.76 14.14 97.28 6.01 扩散后 12.26 14.15 103.29 表2. 样品各向异性场测试参数 上述实验中对含有1 wt.% Dy的磁体样品进一步进行Dy扩散处理并使样品矫顽力提高3.3 kOe。电子探针微观表征结果显示，在已含Dy的磁体中进行扩散时会在原本已形成部分(Nd， Dy) 2 Fe 14 B化合物的主相区域中进一步提高Dy浓度。为了进一步分析Dy扩散对矫顽力的影响，我们进一步测量了样品的各向异性场。具体测试方法是，分别沿着样品的难磁化方向和易磁化方向测试了磁化曲线。在难磁化方向的磁化曲线上选取一点并作了切线，根据切线斜率推算出其与易磁化方向的曲线的交点，此交点对应的横坐标即为各向异性场。本次测试的最大外加场为90 kOe，所有样品统一选取难磁化方向的曲线上选取80 kOe对应点作了切线以便进行比较，如图2所示。虽然该种方法测试的是整个磁体样品的各向异性场，与具体每一个主相晶粒内的各向异性场有所区别，但是也可以通过扩散前后磁体各向异性场差值，作为比较不同样品的各向异性场变化的参考值。曲线的各关键交点、切线斜率和据此推算得出的各向异性场值及扩散前后的差值列于表2。表中显示，样品在扩散前、后显示的各向异性场分别为97.28 kOe和103.29 kOe，进行扩散后各向异性场提高了6.01 kOe。由此可知，即便在磁体内部只是扩散0.33 wt.%的Dy元素，但却主相的各向异性场有显著提高，这种各向异性场的提高正是磁体矫顽力提高的主要驱动力。需要说明的是，烧结钕铁硼磁体整体的各向异性场是各个主相晶粒内各向异性场的矢量叠加结果，但是本文中假设所有晶粒取向方向和形状完全统一，而此时磁体整体的各向异性场就等同于各晶粒各向异性场。 我们根据上述结果，对形核场理论公式中的各个参量物理意义，进行了尝试性计算。由式(1)可知，磁体的矫顽力与各向异性场之间确实存在线性关系。如果主相晶粒边缘棱角尖锐、形状不规则，则在这些锐角区域中产生较大的散磁场。如果假设晶界扩散处理过程中，磁体内部的微观结构特征基本没有变化，可进一步假设扩散前后的微观结构相关因子α和β不变。在此假设前提下，利用上述实测数据进行简单计算。式(1)中代入表2中扩散前后的矫顽力以及各向异性场数值，可以计算出样品中的α为0.656，β为47.23。
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user: 4. 结论 本研究通过蒸镀方式对烧结钕铁硼进行Dy扩散并对比研究了扩散前后的性能、结构变化，结果发现： 1) Dy扩散处理使磁体矫顽力提高3.94 kOe、内部Dy含量增加0.33 wt.%； 2) 电子探针Dy面分布图显示，扩散后晶界相区域明显富集高浓度Dy元素； 3) 进一步分析得知，Dy扩散使磁体各向异性场提高6.01 kOe，这是能显著提高矫顽力的主要原因。
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user: 摘 要 文章比较了近年来国内外农村生活污水处理工艺和设备的特点，并对上海某村的小型一体化设备的试点工程进行了案例分析。其一体化设备采用A/O + MBBR的组合工艺对28户居民的生活污水进行收集和处理，污水处理后可以连续稳定达标并满足一级A排放标准，吨水运行处理费用约为1.248元。 关键词 :农村生活污水，一体化设备，MBBR Copyright © 2018 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/