Ni/Al反应材料聚能粒子流释能特性研究

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作者 张晋红 薛瑞峰 +1 位作者 刘迎彬 张艺潇 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2025年第1期1-6,共6页

为研究Ni/Al反应材料聚能粒子流在不同位置的能量释放规律,采用冷压成型技术制备了3种镍铝摩尔比分别为2∶1、1∶1和1∶2反应材料药型罩,用连续密封罐超压测试系统对Ni/Al反应材料聚能粒子流在密封罐内对间隔靶的毁伤及超压进行测试,进... 为研究Ni/Al反应材料聚能粒子流在不同位置的能量释放规律,采用冷压成型技术制备了3种镍铝摩尔比分别为2∶1、1∶1和1∶2反应材料药型罩,用连续密封罐超压测试系统对Ni/Al反应材料聚能粒子流在密封罐内对间隔靶的毁伤及超压进行测试,进而对其释能行为进行探究。结果表明:随着Al含量的增加,聚能粒子流对间隔靶板的毁伤效应先减小后增大;前密封罐中,镍铝摩尔比为1∶1时的聚能粒子流释能最多,化学反应效率最高,为57.4%;后密封罐中,镍铝摩尔比为2∶1时的释能最多,且总释能最多,为23.12 kJ。 展开更多

关键词 ni/al 反应材料 药型罩 能量释放

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Al-Ni-W活性材料动态力学行为及其释能特性 被引量：18

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作者 陈元建 陈进 +4 位作者 王军 曾羽 袁宝慧 梁争峰 李鑫 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期71-75,共5页

用Hopkinson杆对Al-Ni-W活性材料的动态力学行为进行研究,通过测量Al-Ni-W活性材料在不同速度下撞击反应所产生的准静态压力对材料的释能特性进行分析。结果表明:Al-Ni-W材料在动态压缩条件下,没有发生应变硬化和应变率硬化效应,材料断... 用Hopkinson杆对Al-Ni-W活性材料的动态力学行为进行研究,通过测量Al-Ni-W活性材料在不同速度下撞击反应所产生的准静态压力对材料的释能特性进行分析。结果表明:Al-Ni-W材料在动态压缩条件下,没有发生应变硬化和应变率硬化效应,材料断裂裂纹主要在Al/W和Al/Ni的两相界面处萌生;活性破片撞击钢板时引发反应的速度阈值不大于713 m/s,且活性材料反应释放的化学能和产生的准静态压力与速度呈线性关系;当活性破片在1 176 m/s的速度下撞击目标时,能量释放量达到2.23 k J/g,高于发生金属间化合反应释放的能量,表明有部分金属与氧气发生氧化反应。 展开更多

关键词 al-ni-w 活性材料 准静态压力

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烧结工艺对Ni/Al/W含能反应材料性能的影响 被引量：5

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作者 张会华 梁栋 +6 位作者 刘桂涛 朱曦光 王志威 陈敏 刘凯 葛文艳 李德林 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期114-117,共4页

采用粉末冶金工艺制备Ni/Al/W含能反应材料,对比研究550℃烧结温度下烧结时间对Ni/Al/W含能反应材料密度、抗压强度以及显微组织的影响,并通过烧结样品DSC曲线计算得到不同烧结时间Ni/Al/W材料的反应放热量,分析烧结样品的反应放热特征... 采用粉末冶金工艺制备Ni/Al/W含能反应材料,对比研究550℃烧结温度下烧结时间对Ni/Al/W含能反应材料密度、抗压强度以及显微组织的影响,并通过烧结样品DSC曲线计算得到不同烧结时间Ni/Al/W材料的反应放热量,分析烧结样品的反应放热特征。研究表明,烧结温度为550℃、烧结时间为1~3 h时,Ni/Al/W材料的密度先降低后升高,抗压强度先升高后降低,反应放热量不断减小;烧结时间为2 h时,Ni/Al/W含能反应材料具有相对较高的密度、强度和反应放热量,密度达到9.8 g/cm3,准静态压缩强度为1 150 MPa,反应放热量为121.2 J/g。 展开更多

关键词 烧结工艺 ni/al/w含能反应材料 组织性能 反应放热量

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Al-NI-W活性材料组织性能及毁伤效应研究 被引量：4

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作者 陈进 曹召勋 +4 位作者 郭双锋 王军 梁争峰 刘刚伟 肖川 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期29-35,共7页

为研究Al-Ni-W活性材料破片对相控阵雷达天线的毁伤效应,研究Al-Ni-W活性材料的显微组织和力学性能,用战斗部静爆和弹道枪试验研究活性材料破片对"爱国者"AN/MPQ-53型相控阵雷达天线模拟靶的毁伤效应。结果表明:在试验成形温... 为研究Al-Ni-W活性材料破片对相控阵雷达天线的毁伤效应,研究Al-Ni-W活性材料的显微组织和力学性能,用战斗部静爆和弹道枪试验研究活性材料破片对"爱国者"AN/MPQ-53型相控阵雷达天线模拟靶的毁伤效应。结果表明:在试验成形温度下,Al/Ni界面发生明显的金属间化合反应,反应序列:Al+Ni→Al3Ni+Ni→Al3Ni2。金属间化合物提高了材料抗压强度,降低了材料反应温度。弹道枪试验中,单枚质量为9.4 g的Al-Ni-W活性材料破片以约为1200m/s的速度平均毁伤16.6个辐射单元,是相同质量20#钢破片的4.2倍,且接近两者对铝板的穿孔面积之比;静爆试验中,由于爆炸冲击波和多枚破片与冲击波的复合增强毁伤效应,单枚质量为9.4 g的Al-Ni-W活性材料破片以1200 m/s的速度可破坏21.1个辐射单元;"爱国者"相控阵雷达天线的防护较厚,活性材料破片穿透防护后,剩余速度和质量小,超压效应不显著。活性材料破片穿靶后的碎片毁伤效应是造成对辐射单元毁伤增益的主要因素。 展开更多

关键词 al-ni-w活性材料 显微组织 力学性能 毁伤效应

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Hβ/Al-SBA-15介微孔复合分子筛负载Ni-W催化剂对萘加氢裂化制BTX的催化性能 被引量：13

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作者 程俊杰 李振荣 赵亮富 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期93-99,共7页

采用后合成法制备Hβ/Al-SBA-15复合分子筛,利用XRD、N_2吸附、Py-IR、NH_3-TPD、SEM和TEM等手段进行表征。用浸渍法将Ni-W活性组分担载在Hβ/Al-SBA-15载体上,制备Ni-W/Hβ/Al-SBA-15催化剂,以萘为模型化合物,考察该催化剂的加氢裂化... 采用后合成法制备Hβ/Al-SBA-15复合分子筛,利用XRD、N_2吸附、Py-IR、NH_3-TPD、SEM和TEM等手段进行表征。用浸渍法将Ni-W活性组分担载在Hβ/Al-SBA-15载体上,制备Ni-W/Hβ/Al-SBA-15催化剂,以萘为模型化合物,考察该催化剂的加氢裂化性能。结果表明,所合成的Hβ/Al-SBA-15复合分子筛既有介孔结构又有微孔结构,并同时具有B酸和L酸中心,酸性强于SBA-15。具有适度酸性位和介微孔结构的Ni-W/Hβ/Al-SBA-15催化剂,对萘加氢裂化具有较高的萘转化率和BTX选择性,分别为96%和61.1%。 展开更多

关键词 介微孔材料 萘 加氢裂化 BTX Hβ/al-SBA-15复合分子筛 ni-w

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冷喷涂Ni-Al-W活性复合材料反应性能研究 被引量：2

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作者 刘青 廖雪松 +4 位作者 张峰浩 李朋辉 杨华楠 赵慧林 古晓飞 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第7期225-228,共4页

利用差示扫描量热法(DSC)探究了Ni-Al-W活性复合材料的热反应过程。结果表明,采用冷喷涂制备的NiAl-W活性复合材料在制备过程中没有发生金属间化合反应,只在温度达到450℃时发生了固态扩散反应。W含量对于Ni-Al-W体系的固态扩散反应阈... 利用差示扫描量热法(DSC)探究了Ni-Al-W活性复合材料的热反应过程。结果表明,采用冷喷涂制备的NiAl-W活性复合材料在制备过程中没有发生金属间化合反应,只在温度达到450℃时发生了固态扩散反应。W含量对于Ni-Al-W体系的固态扩散反应阈值温度无明显影响。Ni-Al固态扩散反应之后,W开始参与Ni-Al-W体系的固态扩散反应,Al-W反应阈值温度大于Ni-Al反应。四种不同配比的复合材料均在Ni-Al共晶温度时发生热爆反应。随着W含量的升高,在反应中对Al的消耗量也随之增加,从而抑制了Ni Al金属间化合物的形成,降低了体系反应的能量密度。 展开更多

关键词 冷喷涂 ni-al-w 活性材料 金属间化合反应

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Al/Ni粉末复合材料冲击反应细观机制 被引量：2

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作者 熊玮 张先锋 +2 位作者 陈海华 刘闯 谈梦婷 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1823-1834,共12页

为阐明含能结构材料冲击反应机理,开展以Al/Ni粉末复合材料为代表的含能结构材料冲击反应细观模拟研究。基于Al/Ni粉末复合材料的扫描电镜照片建立细观有限元模型,并结合Mie-Grüneisen状态方程描述Al/Ni粉末复合材料冲击压缩行为... 为阐明含能结构材料冲击反应机理,开展以Al/Ni粉末复合材料为代表的含能结构材料冲击反应细观模拟研究。基于Al/Ni粉末复合材料的扫描电镜照片建立细观有限元模型,并结合Mie-Grüneisen状态方程描述Al/Ni粉末复合材料冲击压缩行为。在此基础上,基于反应扩散模型建立考虑多组分固相反应的Al/Ni粉末复合材料冲击反应细观模型,分析细观尺度上物质输运过程、冲击反应演化规律及冲击波传播特性。研究结果表明:Al/Ni粉末复合材料在冲击压缩速度(即粒子速度)为400 m/s时仅发生了微弱的化学反应,且化学反应程度随着冲击压缩速度的增大的加剧;化学反应最初发生于Al-Ni界面处,然后垂直于界面发展;冲击反应将引起材料冲击温度和压力的增高,同时对冲击波的传播起到强化作用。 展开更多

关键词 含能结构材料 al/ni粉末复合材料 冲击反应 细观机制 力-热-化学耦合

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Al/Ni纳米复合含能材料的制备及其激光点火性能研究 被引量：5

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作者 金晓云 胡艳 +1 位作者 沈瑞琪 叶迎华 《爆破器材》 CAS 北大核心 2012年第3期12-15,共4页

利用模板法在硅基上制备了一种新型的Al/Ni纳米复合含能材料,利用场发射扫描电镜(FESEM)和X射线能谱衍射(EDS)分别对其进行了形貌表征和元素分析,采用差示扫描量热法(DSC)对该材料的热反应性能进行了检测,并通过脉冲激光对复合材料的激... 利用模板法在硅基上制备了一种新型的Al/Ni纳米复合含能材料,利用场发射扫描电镜(FESEM)和X射线能谱衍射(EDS)分别对其进行了形貌表征和元素分析,采用差示扫描量热法(DSC)对该材料的热反应性能进行了检测,并通过脉冲激光对复合材料的激光点火性能进行了初步研究。结果表明:该复合材料具有嵌入式的纳米结构,该结构大大增加了反应物的接触面积,而且表现出较高的热反应活性;激光点火后,存在着较长时间的火花抛洒,对实际起爆过程十分有利,该纳米复合含能材料50%发火的激光能量约为36.28 mJ(能量密度为46.22mJ/mm2)。 展开更多

关键词 al/ni 纳米复合含能材料 表征 热反应性 激光点火 50%发火

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Al-Ni活性金属材料力学性能及其释能行为研究 被引量：9

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作者 曹召勋 王军 +1 位作者 徐永东 朱秀荣 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期90-96,共7页

为提高Al-Ni活性金属材料作为战斗部的冲击反应毁伤效能,开展Al-Ni活性金属材料的准静态和动态压缩试验,分析不同Ni含量和显微组织对活性金属材料准静态和动态力学性能的影响,同时研究Al-Ni活性金属材料冲击释能行为。结果表明:Ni含量... 为提高Al-Ni活性金属材料作为战斗部的冲击反应毁伤效能,开展Al-Ni活性金属材料的准静态和动态压缩试验,分析不同Ni含量和显微组织对活性金属材料准静态和动态力学性能的影响,同时研究Al-Ni活性金属材料冲击释能行为。结果表明:Ni含量对活性金属材料准静态压缩强度影响较小,但对动态压缩强度影响较大,显微组织对两者皆有较大影响;动态压缩时,显微组织发生取向性变化,断裂机制为沿Al基体断裂,团聚态Ni相在高应变率载荷下发生溃散引发断裂;增加Ni含量有利于提高Al-Ni活性金属材料的冲击反应活性。 展开更多

关键词 al-ni活性金属材料 准静态压缩性能 动态压缩性能 毁伤性能

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爆炸加载Al/Ni活性材料的准静态力学行为 被引量：3

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作者 徐涛 何源 +4 位作者 焦俊杰 何勇 王传婷 杨相礼 田伟玺 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第7期258-262,共5页

针对Al/Ni活性材料,设计包覆钢壳进行爆炸加载实验,采用由脉冲恒流源、H型锰铜传感器和示波器组成的测压系统测量爆轰波压力。发现爆炸加载后,除上表面的融化状态外,底部还有密实的材料;对密实的活性材料进行准静态测试,发现爆炸加载后... 针对Al/Ni活性材料,设计包覆钢壳进行爆炸加载实验,采用由脉冲恒流源、H型锰铜传感器和示波器组成的测压系统测量爆轰波压力。发现爆炸加载后,除上表面的融化状态外,底部还有密实的材料;对密实的活性材料进行准静态测试,发现爆炸加载后活性材料的密实度、维氏硬度、屈服强度和失效强度均有提升,与未受爆炸加载的材料比较,失效应力提升34.0%(14.3 GPa)与52.2%(21.3 GPa)。 展开更多

关键词 爆炸加载 爆压测试 al/ni活性材料 维氏硬度 准静态压缩

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原料粒径对Ni/Al含能结构材料压缩性能及能量释放特性的影响 被引量：2

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作者 丁青云 马丹 +2 位作者 赵洪宝 马超群 骆心怡 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期7-13,共7页

分别将粒径5μm镍粉与45~75μm铝粉(1^(#))、0.2μm镍粉与45~75μm铝粉(2^(#))、0.2μm镍粉与0.5μm铝粉(3^(#))按物质的量比为1:1混合,通过真空热压制备Ni/Al含能结构材料试样,研究了粉末粒径对试样压缩性能和能量释放特性的影响。结... 分别将粒径5μm镍粉与45~75μm铝粉(1^(#))、0.2μm镍粉与45~75μm铝粉(2^(#))、0.2μm镍粉与0.5μm铝粉(3^(#))按物质的量比为1:1混合,通过真空热压制备Ni/Al含能结构材料试样,研究了粉末粒径对试样压缩性能和能量释放特性的影响。结果表明:3种试样在镍/铝界面处均生成了一层Al_(3)Ni扩散层;1^(#)试样中镍颗粒均匀分布在连续的铝基体中,压缩性能较好;2^(#)试样中镍颗粒发生团聚,相对密度最小,抗压强度最低;3^(#)试样中镍相为连续基体,致密性最好,抗压强度最高,但生成的Al_(3)Ni最多;随着粉末粒径减小,3种试样放热反应能量密度均提高,最高达1147.8 J·g^(-1),反应活化能降低,能量释放效率提高,3^(#)试样的能量释放特性最佳。 展开更多

关键词 ni/al含能结构材料 粉末粒径 压缩性能 能量释放特性 反应活化能

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Al/Ni含能多层膜在Al2O3陶瓷/不锈钢焊接中的应用 被引量：1

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作者 林凤洁 代波 +2 位作者 任勇 张小伟 龙中敏 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期65-69,共5页

采用磁控溅射设备,生长AuSn合金做焊料层、Al/Ni含能多层膜做热量提供层,实现了不锈钢和Al2O3间的异质材料自蔓延高温扩散焊。利用SEM、XRD和DSC等测试手段表征AuSn合金和Al/Ni含能多层膜的微观形貌、相成分和放热量;用万能试验机测试... 采用磁控溅射设备,生长AuSn合金做焊料层、Al/Ni含能多层膜做热量提供层,实现了不锈钢和Al2O3间的异质材料自蔓延高温扩散焊。利用SEM、XRD和DSC等测试手段表征AuSn合金和Al/Ni含能多层膜的微观形貌、相成分和放热量;用万能试验机测试焊接接头的力学性能。结果表明,AuSn合金的质量比基本达到80∶20,而多层膜的层状结构清晰,反应热达到1 239 J/g。焊接实验结果表明,仅使用AuSn焊料时,剪切强度仅为46 MPa,在增加Al/Ni含能多层膜后,其剪切强度可达90 MPa,强度提高了约一倍。焊接接头的界面显微形貌和相结构研究表明,剪切强度的增强主要是Al/Ni多层膜提供了额外能量使得界面处的反应剧烈,陶瓷金属化层与中间层的反应加剧,形成了新的反应生成物。 展开更多

关键词 al/ni含能多层膜 异质材料 自蔓延高温扩散焊

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钨颗粒增强铝/聚四氟乙烯材料的冲击反应特性 被引量：24

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作者 任会兰 李尉 +1 位作者 刘晓俊 陈志优 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期872-878,共7页

针对模压烧结法制备的4种不同配比的铝/钨/聚四氟乙烯(Al/W/PTFE)反应材料,采用分离式霍普金森压杆加载方法和高速摄影技术研究其冲击反应特性。实验结果表明:随着W含量的增加,反应材料的屈服强度和破坏强度提高;反应材料的应力-应变曲... 针对模压烧结法制备的4种不同配比的铝/钨/聚四氟乙烯(Al/W/PTFE)反应材料,采用分离式霍普金森压杆加载方法和高速摄影技术研究其冲击反应特性。实验结果表明:随着W含量的增加,反应材料的屈服强度和破坏强度提高;反应材料的应力-应变曲线分为弹性阶段、硬化阶段和破坏阶段,动态压缩特性具有明显的应变率效应;Al/W/PTFE反应材料的冲击反应过程可分为变形、破坏和燃烧反应;Al/W/PTFE反应材料中增加W含量,提高了材料的反应应变率阈值和比能量阈值。 展开更多

关键词 兵器科学与技术 铝/钨/聚四氟乙烯反应材料 分离式霍普金森压杆 动力学特性 反应应变率阈值

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氟聚物基活性材料释能及毁伤特性研究进展 被引量：3

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作者 丁建 朱顺官 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期844-856,共13页

氟聚物基活性材料是一种具有冲击反应释能特性的新型材料,在军事领域具有广泛的应用前景。为掌握氟聚物基活性材料的释能与毁伤特性,推进其在高效毁伤战斗部中的应用,研究梳理了氟聚物基活性材料冲击释能反应行为以及引燃引爆、侵爆耦... 氟聚物基活性材料是一种具有冲击反应释能特性的新型材料,在军事领域具有广泛的应用前景。为掌握氟聚物基活性材料的释能与毁伤特性,推进其在高效毁伤战斗部中的应用,研究梳理了氟聚物基活性材料冲击释能反应行为以及引燃引爆、侵爆耦合毁伤效应的研究现状,着重介绍了分离式霍普金森压杆实验、准密闭弹道实验和爆炸加载实验等在释能特性方面的研究进展;毁伤特性方面整理了反应弹丸、破片及反应射流的相关研究进展,重点说明了氟聚物基活性材料在聚能装药中的应用设计和反应射流成型的研究成果,及相关的反应模型和数值仿真的研究。在此基础上,讨论了未来研究方向:建立系统性反应模型与仿真方法;通过配方、工艺等参数对其性能进行调控;释能反应观测表征技术的创新与探索以及工程应用设计等。 展开更多

关键词 含能结构材料 氟聚物基活性材料 冲击释能 侵爆耦合毁伤 PTFE/al

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活性粉末药型罩射孔弹穿孔性能试验研究 被引量：7

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作者 李必红 李哲雨 +2 位作者 李尚杰 王喜 杨翕智 《爆破器材》 CAS 北大核心 2020年第1期45-48,共4页

为实现射孔弹对目标靶穿孔性能和孔道后效的共同作用,设计了一种高密度活性镍-铝金属体系药型罩。通过改变药型罩配方中钨粉、镍粉和铝粉的质量比,进行了相应地面穿目标靶对比试验,得到最佳效果的活性金属粉末药型罩配方。试验结果显示... 为实现射孔弹对目标靶穿孔性能和孔道后效的共同作用,设计了一种高密度活性镍-铝金属体系药型罩。通过改变药型罩配方中钨粉、镍粉和铝粉的质量比,进行了相应地面穿目标靶对比试验,得到最佳效果的活性金属粉末药型罩配方。试验结果显示,当活性配方中钨粉、镍粉、铝粉的质量比为70.0:6.6:13.4时,地面钢靶穿孔孔道容积最大,穿孔效果最佳;地面模拟围压穿砂岩靶的穿孔孔道干净,射流后效作用能力显著。 展开更多

关键词 反应材料 药型罩 镍-铝金属间化合物 射孔弹 性能

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