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应用说明 23：
应用说明 23：Innovate 的“直接数字”宽带技术实现的发动机控制策略摘要 氧气传感器是当今大多数内燃机的关键部件。Innovate 的“直接数字”技术使新一代氧气传感器比目前最好的宽带氧气传感器更快、更准确、更可靠、成本更低。这反过来又使发动机控制的新策略成为可能。虽然 Innovate 技术最初的商业认可是在性能和赛车市场，但最大的收益将在 OE 市场实现，工厂原装 ECU 可以设计和编程以利用直接数字技术。背景：氧化锆氧气传感器简史 自 20 世纪 70 年代中期以来，氧化锆传感器已在量产汽车中使用。第一批传感器是带有 1 或 2 根电线的“非加热套管”设计。20 世纪 80 年代初引入了“加热套管”设计，这种设计升温更快，并且有 3 或 4 根电线。4 线“平面”传感器于 20 世纪 90 年代末开始使用，现在占所有新平台的 50% 以上，部分原因是成本低且可靠性高。“宽带”5 线传感器（加热、平面、双电池）是最新的，是高性能、直接喷射、分层充电、灵活燃料、ULEV 和其他要求苛刻的应用所必需的。减缓宽带传感器采用的因素包括高制造成本和可靠性问题。尽管直接数字控制方法最初是针对宽带氧气传感器开发的，但最大的突破或许在于它能够实现新一代传感器，该传感器结合了 4 线平面传感器的低成本和高可靠性，同时匹配精度范围，并超过当前最佳宽带传感器的响应能力。该技术美国专利 #6,978,655，标题为“用于测量气体氧气浓度的系统、装置和方法”，详细介绍了以下总结的发明。凭借创新的测量原理，单个 Nernst 电池可以同时用作泵和参考电池。直接数字不使用常规 PID（比例-积分-微分）反馈机制来控制宽带传感器。相反，泵电流为正，直到参考显示 < Lambda 1。然后泵电流的极性反转，直到参考显示 > Lambda 1。这是通过一个小的滞后完成的。频率在 Lambda 1 处达到最大值。由于这样，测量室中的测量气体在化学计量附近以 300-800 Hz 的频率振荡。振荡频率取决于恒定（但极性变化）的泵电流、磁滞、传感器本身和 Lambda。这基本上是一个 2 点调节器，或者用数字电子术语来说，是 delta-sigma 模拟数字转换器的工作原理，只是这里测量的模拟值直接是废气。该振荡的占空比 PWM 用 (t1 - t2) / (t2 + t2) 计算，因此范围为 +/- 1.0。t1 是泵电流正极性的持续时间，t2 是负电流极性的持续时间（均以 16 位精度测量）。使用 PWMair（空气中的占空比），可以直接用 PWM/PWMair 计算泵单元的 O2 流量，因此可以从中计算 Lambda。由于传感器仅用于恒定且相对较高的 Ip，但极性会发生变化，因此 PWM 与 O2 流量完全呈线性关系，并且在标准化为 PWMair 后与特定传感器的 Lambda/Ip 曲线无关。
应用说明 23：
应用说明 23：Innovate 的“直接数字”宽带技术实现的发动机控制策略 摘要 氧传感器是当今大多数内燃机的关键部件。Innovate 的“直接数字”技术实现了新一代氧传感器，它们比目前最好的宽带氧传感器更快、更准确、更可靠、成本更低。这反过来又实现了发动机控制的新策略。虽然 Innovate 技术最初的商业认可是在性能和赛车市场，但最大的收益将是在 OE 市场，在该市场中，可以设计和编程工厂原始 ECU 以利用直接数字技术。背景：氧化锆氧传感器简史 自 20 世纪 70 年代中期以来，氧化锆传感器就已在量产汽车中使用。第一批传感器是带有 1 或 2 根电线的“非加热顶针”设计。80 年代初引入了“加热顶针”设计，该设计升温更快，并有 3 或 4 根电线。 4 线“平面”传感器于 90 年代末开始使用，目前占所有新平台的 50% 以上，部分原因是成本低且可靠性高。“宽带”5 线传感器（加热、平面、双电池）是最新的，是高性能、直喷、分层充电、灵活燃料、ULEV 和其他要求苛刻的应用所必需的。减缓宽带传感器采用的因素包括高制造成本和可靠性问题。虽然直接数字控制方法最初是为宽带氧气传感器开发的，但最大的突破可能是它实现了新一代传感器，该传感器结合了 4 线平面传感器的低成本和高可靠性，同时匹配精度范围，并超过了当前最佳宽带传感器的响应能力。该技术美国专利 #6,978,655，标题为“用于测量气体氧气浓度的系统、装置和方法”，详细介绍了以下总结的发明。凭借创新测量原理，单个 Nernst 电池可以同时用作泵和参考电池。Direct Digital 不使用常规 PID（比例积分微分）反馈机制来控制宽带传感器。相反，泵电流为正，直到参考显示 < Lambda 1。然后泵电流的极性反转，直到参考显示 > Lambda 1。这是通过一个小的滞后完成的。这样，测量室中的测量气体在化学计量附近以 300-800 Hz 振荡。振荡频率取决于恒定（但极性变化）的泵电流、滞后、传感器本身和 Lambda。频率在 Lambda 1 处达到最大值。这基本上是一个 2 点调节器，或者用数字电子术语来说，是 delta-sigma 模拟到数字转换器的工作原理，除了这里测量的模拟值直接是废气。该振荡的占空比 PWM 用 (t1 - t2) / (t2 + t2) 计算，因此范围为 +/- 1.0。t1 是泵电流正极性的持续时间，t2 是负电流极性的持续时间（均以 16 位精度测量）。使用 PWMair（空气中的占空比），可以直接用 PWM / PWMair 计算泵单元的 O2 流速，因此可以从中计算 Lambda。由于传感器仅用于恒定且相对较高的 Ip，但极性变化，因此 PWM 与 O2 流量完全线性，并且在标准化为 PWMair 后与特定传感器的 Lambda/Ip 曲线无关。由于
先进的金属氧化物渗透电极可提高固体氧化物电池的性能
燃料电池可能是将燃料转化为电能的最有效、最清洁的方式之一，因为它们避免了化学能转化为热能和热能转化为机械能的步骤。固体氧化物燃料电池 (SOFC) 是一种燃料电池，通常在 500 至 1000 C 之间运行。SOFC 中使用的标准材料是：氧化钇稳定氧化锆 (YSZ) 作为电解质，镍 - YSZ 金属陶瓷作为燃料电极，镧锶锰氧化物 (LSM) - YSZ 复合材料作为氧电极。1 尽管针对三种主要组件中的每一种都提出了多种具有增强初始性能的新型材料选择，但上述标准材料仍然是首选，因为它们在长期运行中具有耐用性。 2 例如，其他氧电极材料如镧锶钴铁氧体 (LSCF) 存在一些缺点，包括化学反应性和由于热膨胀系数 (TEC) 与标准 YSZ 的差异而导致的匹配性差。为此，已经提出了各种策略来改进标准氧电极。对于 LSM/YSZ 电极，YSZ 在中温 (IT) 范围 (700 C) 内的电导率相对较低，而 LSM 在此 IT 范围内主要是高极化电阻，限制了标准 SOFC 组件在 800 C 以下工作温度下的使用。为了降低基于 LSM - YSZ 的电池的工作温度，已经成功提出了选择性浸渍/过滤溶液基前体以形成纳米颗粒催化剂
原位生成 Yb2Si2O7 环境屏障涂层，用于保护下一代燃气轮机中的陶瓷部件
除了结构紧凑、维护成本低之外，燃气轮机还可以使用多种燃料源，这使其成为高效生产能源的自然选择。 因此，在过去 40 年里，燃气轮机在电力行业（包括公用事业、工业工厂以及航空业）中的应用越来越广泛。 [6] 在联合循环运行中，当入口温度超过 1400°C 时，效率可高达 63%。 [2] 因此，人们采用了不同的策略来保护当前使用的镍基高温合金，例如沉积氧化钇稳定化氧化锆热障涂层 (TBC) 和强化薄膜冷却。然而，当考虑长时间使用（t>10000h）时，这一标准并不现实，因为TBC在900°C以上时会快速蠕变，再加上其热膨胀系数（CTE）与合金的热膨胀系数相差很大，会增加剥落的风险，并限制金属基部件在涡轮发动机中的使用。[7–10] 尤其是设想未来的燃气轮机将使用氢或氨等无碳燃料源，水蒸气是燃烧的主要产物之一，会加剧这些合金的降解。[5,11–13] 因此，为了减少温室气体排放和提高燃气轮机效率，需要用更坚固、耐氧化和腐蚀的材料来替代它们，这些材料可以在更高的温度下使用。由于密度低、热膨胀系数低（3-5.5×10−6K−1）、抗高温蠕变性和熔点高，Si3N4、SiC、SiC/SiC复合材料等非氧化物硅基陶瓷在燃烧环境中的应用非常突出[14–21]。
In2O3 基 CO2 催化剂的开发......
摘要：将二氧化碳转化为化学品和燃料是当前学术界和工业研究的一个关键领域，其中热催化加氢制甲醇是最先进的路线之一。最近，结合行星边界框架的生命周期分析证实了该过程的可持续性，强调需要更便宜的二氧化碳和可再生氢气，以及一种具有高活性、选择性和耐久性的催化系统来满足经济要求。本文回顾了我们的研究工作，旨在从原子水平上了解突破性 In 2 O 3 基催化系统中活性位点的电子和几何特性，以指导其开发。深入的机理阐明表明，有限的氢活化能力以及水驱动烧结是纯 In 2 O 3 的局限性。通过共沉淀添加少量钯成功解决了前者，形成了牢固锚定在氧化物晶格上的微小簇，从而实现了前所未有的持续甲醇生产率。使用单斜氧化锆作为载体，使 In 2 O 3 在二维纳米结构中高度分散，诱导 In 2 O 3 上形成额外的活性位点，并有助于 CO 2 活化，为进一步提高活性和解决 In 2 O 3 烧结问题提供了一种有效的方法。总的来说，我们的研究结果为合理设计一种负载型和促进型 In 2 O 3 催化剂奠定了坚实的基础，具有大规模应用的光明前景。
评估3D印刷材料的剪切键强度，用于使用不同的表面处理的永久修复体
摘要：高填充3D打印树脂的开发需要为牙齿间接修复体制定键合协议，以实现胶结后达到最佳粘结强度。这项研究评估了高填充物3D印刷材料的剪切键强度，用于通过各种表面处理的永久修复。Rodin雕塑1.0（50％锂填充剂）和2.0陶瓷纳米杂交（> 60％的氧化锆和二硫酸锂填充剂），并用Aelite Allite All-Purpose All-Purpose Body Body Remposite树脂作为对照。样品，固化后，并用氧化铝（25 µm）砂粉。使用光学特性计分析表面粗糙度。比较了两个键合协议。首先，用锂二硅酸盐硅烷（瓷底漆）或锆石底漆（Z-Prime Plus）处理组或未经粘合剂的未处理。梁形树脂水泥（Duolink Universal）标本被粘合并存储在37℃的水浴中。第二，另一组材料涂有粘合剂（全键通用），然后使用硅烷施用或未经处理。这些集合类似地与树脂水泥样品一起存储。剪切键测试在24小时后进行。 SEM图像是在剥离后拍摄的。单向方差分析和事后Duncan进行了统计分析。Rodin 1.0用硅烷或锆石底漆涂料表现出增加的粘合剂破坏，但使用粘合剂施用可显着提高键强度。在所有组中，除了没有粘合剂的Rodin 1.0以外，硅烷涂层增加了内聚力的失败率。Rodin 2.0表现出一致的粘结强度，无论粘合剂的应用如何，但随着粘合剂和填充涂层的凝聚力失败率增加。总而言之，可以使用硅烷涂层和粘合剂施用来实现高填充物3D打印材料的最佳剪切键强度。
牙颌畸形及其在修复实践中的处理
摘要 牙颌畸形包括多种骨骼和牙齿差异，可严重影响患者的口腔功能、美观和整体生活质量。这些畸形可能由先天性、发育性或后天性因素引起，每种因素都会增加诊断和治疗的复杂性。唇腭裂和遗传综合症等先天性疾病通常会导致严重的颅面异常。发育障碍，包括激素失衡和营养不良，会进一步加剧这些疾病。此外，创伤、感染和肿瘤在后天性牙颌畸形的病因中起着关键作用。有效管理修复学中的牙颌畸形需要采用多学科方法，整合正畸学、口腔颌面外科和先进的修复技术。诊断方面的进步，包括 3D 成像和数字工作流程，有助于精确规划和定制修复解决方案。正畸治疗和正颌手术对于纠正骨骼差异和为修复康复奠定稳定的基础至关重要。术后修复干预涉及使用高强度陶瓷、氧化锆和生物相容性植入材料来恢复牙齿功能和美观。技术进步彻底改变了修复实践。计算机辅助设计和计算机辅助制造 (CAD/CAM) 技术可以精确设计和制造假体组件，从而提高治疗的可预测性和效率。微创技术的发展，例如引导式种植手术和激光应用，降低了手术侵入性并改善了患者的治疗效果。数字工具和先进材料的整合显著提高了假体修复的精度、耐用性和美观性。总体而言，修复技术和材料的进步极大地改善了牙颌畸形的治疗，为患者提供了更好的功能和美观效果。持续的创新和研究对于解决与这些畸形相关的复杂挑战至关重要，最终可以提高修复实践中的患者护理和治疗效果。
胃食管反流病、内镜治疗
1.) 经食管内镜胃成形术（胃折叠术、经口无切口胃底折叠术 [TIF]）是一种门诊手术。在此过程中，胃底被折叠，然后用设备部署的钉书钉或紧固件固定到位。内窥镜手术旨在重建瓣膜和反流屏障。2.) 射频能量已用于在胃食管连接处产生粘膜下热损伤。（该技术被称为 Stretta 手术。）具体而言，射频能量通过插入食管壁鳞柱交界处上方和下方多个位置的 4 个电极施加。作用机制尚不清楚，但可能与负责括约肌松弛的神经通路消融有关，或可能引起与热诱导胶原收缩和纤维化相关的组织紧缩效应。 3.) 还研究了通过粘膜下注射或植入假体或填充剂来增加下食管括约肌的体积。已经对一种填充剂——热解碳涂层氧化锆球 (Durasphere) 进行了评估。Gatekeeper™ 反流修复系统 (Medtronic) 采用由聚丙烯腈基水凝胶制成的柔软、柔韧、可膨胀的假体。假体植入食管粘膜下层，随着时间的推移，假体吸收水分并膨胀，在植入区域形成体积。然而，唯一确定的 RCT 因缺乏疗效而提前终止，并由制造商自愿撤回。还研究了将聚甲基丙烯酸甲酯珠子植入下食管皱褶的内镜粘膜下层。监管状态 EsophyX® (EndoGastric Solutions) 是一种 TIF 设备，于 2007 年获得 510(k) 营销许可，可用于全层折叠术。2016 年，带有 SerosaFuse 紧固件的 EsophyX® Z 设备通过 510(k) 流程获得 FDA 营销许可 (K160960)，可用于经口组织对合、全层折叠术、胃肠道结扎、缩小胃食管连接处以及减少有症状的慢性胃食管反流病 (GERD) 患者 2 厘米或以下的食管裂孔疝。2017 年 6 月，EsophyX2 HD 和带有 SerosaFuse 紧固件和配件的第三代 EsophyX Z 设备通过 510(k) 获得 FDA 营销许可
博士发现Chakravarty
1。Dibyendu Chakravarty，S。Roy，P.K。das，“氧化铝和氧化锆的DC电阻率与抽动烧结”，《材料科学公报》。28 [3]，227-231，2005。2。312，252-257，2007。3。dibyendu Chakravarty，Prakash Singh，Sindhu Singh，Devendra Kumar，Om Parkash，“高介电常数常数钙钛矿氧化物的电导行为LA X Ca 1-3x/2 Cu 3 Ti 4 O 12”，Alloys and Alloys and Compiounds。438，253-257，2007。4。D.Roy，D.Chakravarty，R.Mitra，i.manna，“烧结对纳米 - tio 2的微结构和机械性能的影响，分散Al 65 Cu 20 Ti 15无定形/纳米晶基质复合材料”，合金和化合物杂志和化合物。460,320-325，2008。5。dibyendu chakravarty，S。Bysakh，K.Muraleedharan，Tata N Rao，R。Sundaresan，“具有高硬度和骨折韧性的镁含量氧化铝的火花等离子体烧结”，《美国陶瓷学会》。91 [1]，203-208，2008 6。Dibyendu Chakravarty，H.Ramesh，Tata N.Rao，“ Spark等离子体烧结的高强度多孔氧化铝”，《欧洲陶瓷学会杂志》。29，1361-1369，2009。7。R.Mazumder，D.Chakravarty，D.Bhattyacharya，A.Sen，“ Bifeo 3的Spark等离子体烧结”，材料研究公告。44，555-559，2009。8。93 [4]，951-953，2010。9。Dibyendu Chakravarty，G。Sundararajan，“应用压力对Spark等离子体插入氧化铝的传播的影响”，《美国陶瓷学会杂志》。A.Mukhopadhyay，Dibyendu Chakravarty，B.Basu，“火花等离子体烧结的WC -Zro 2 -Co多相纳米复合材料具有高断裂韧性和强度”，《美国陶瓷社会杂志》。93 [6]，1754-1763，2010 10。K.rajeswari，U.S.Hareesh，Dibyendu Chakravarty，R.Subasri，Roy Johnson，“对SPS，MW和TTS的比较评估，对稳定化Zro 2陶瓷的密度和微观结构评估的比较评估”，《 Sintering的科学》。42，259-67，2010 11.Amit S Sharma，K.Biswas，B.Basu，Dibyendu Chakravarty，“纳米晶体Cu和Cu-10 wt％PB的Spark等离子体烧结，”冶金和材料交易A.42 [7]，2072-84，2011 12.Dibyendu Chakravarty，B。V. Sarada，S.B。 Chandrasekhar，K.Saravanan，T.N.Rao，“制造多孔硅的新方法”，材料科学与工程A. 528（25-26），7831-34，2011。Dibyendu Chakravarty，B。V. Sarada，S.B。Chandrasekhar，K.Saravanan，T.N.Rao，“制造多孔硅的新方法”，材料科学与工程A.528（25-26），7831-34，2011。
在尼日利亚开发用于能源转换和存储设备的陶瓷材料
摘要 对外国产品的持续依赖导致国内产品利用率不足和外国商品成本高昂。本文研究了充分利用陶瓷材料在尼日利亚能源领域的好处。强调开发用于制造能源转换和存储设备的新型陶瓷材料对于解决尼日利亚面临的能源问题至关重要。该研究通过探索氧化铝、硅、碳化物、氧化锆等陶瓷材料在生产用作能源转换和存储设备的陶瓷产品中的潜在应用，为这项工作做出了贡献。本文发现，开发使用新型陶瓷材料的能量转换和存储设备将更具成本效益、效率和可靠性，有助于尼日利亚满足其能源需求，例如能够承受高压而不会烧坏或熔化的设备，并为该国带来更可持续的能源未来。因此，该研究得出结论，通过开发具有改进的电导率和热导率以及高抗腐蚀和降解特性的新型陶瓷材料，有趋势创造更高效、有效和可靠的能量转换和存储设备。该研究还得出结论，在尼日利亚国内外的能源领域生产和推广陶瓷材料将具有很高的经济价值。关键词：陶瓷材料、电力、能量转换、能量存储、能源挑战、设备。简介 能源已成为当代社会人类活动的重要组成部分。它是从日常家用电器到医疗保健支持系统，再到工业活动的变速箱等一切事物的动力来源。显然，现代生活/活动对能源的高需求，再加上由于空气污染等原因越来越需要摆脱化石燃料，迫切需要更高效、更可持续的能源设备。一些研究人员发现，具有出色物理和化学性能的陶瓷材料可以为尼日利亚能源部门面临的这些挑战提供有希望的解决方案（Ibrahim 等人，2021 年；Ayinde 等人，2020 年）。这些专家能够确定在能源行业开发陶瓷材料的理由。由于这些问题，家庭、组织和行业遭受了如此多的损失和巨大的运营成本。显然，尼日利亚的能源行业面临着许多挑战，包括电力供应不可靠、电力供应有限、电压低、严重依赖进口化石燃料（Ogunseitan 等人，2017 年），仅举几例。尼日利亚经济也面临与这些挑战相关的许多经济变化。本文旨在开发可用于能源转换和储存的新型陶瓷材料，以帮助解决能源领域的这些令人担忧的问题。研究人员进行了多项研究，确定并优化了具有足够物理和化学特性的陶瓷材料在尼日利亚制造能源转换和储存设备中的使用（Ibrahim 等人，2021 年；Ayinde 等人，2020 年）。根据 Ogunseitan 等人 (2017) 的研究，他们探索了这些陶瓷材料在能源领域的潜力，试图为