基于Micro CT的铜导线短路熔痕孔洞特征分析

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作者 陈克 郭宇航 +3 位作者 邓松华 王轩磊 张亮亮 张斌 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2024年第4期566-571,共6页

导线短路是造成电气火灾的重要原因之一。现行国家标准中将导线短路熔痕分为起火前发生的一次短路熔痕和起火后造成的二次短路熔痕,然而现行国家标准中的鉴定仅停留在定性判断的阶段。火灾现场铜导线短路熔痕特征的量化分析研究是国内... 导线短路是造成电气火灾的重要原因之一。现行国家标准中将导线短路熔痕分为起火前发生的一次短路熔痕和起火后造成的二次短路熔痕,然而现行国家标准中的鉴定仅停留在定性判断的阶段。火灾现场铜导线短路熔痕特征的量化分析研究是国内外研究人员主要关注的重点。本文应用Micro CT技术对铜导线短路熔痕进行断层扫描检测并重构铜导线短路熔痕的3D图像数据,在此基础上统计、归纳、总结铜导线短路熔痕内部孔洞形态及分布等孔洞特征。研究表明,Micro CT能够全面采集铜导线短路熔痕的整体形态和内部孔洞特征,一次短路熔痕与二次短路熔痕内部孔洞半径、表面积、紧密度的特征数据存在差别,可为短路熔痕定性和定量分析判据研究提供新的理论依据。 展开更多

关键词 Micro CT 短路熔痕 孔洞特征 火灾物证鉴定

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铜导线一次短路熔痕形貌火场稳定性研究 被引量：8

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作者 张金专 金静 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2016年第4期582-584,共3页

实验模拟火灾热环境,将铜导线一次短路熔痕在不同温度下加热不同时间后自然冷却,观察样品的宏观和微观形貌。结果表明:火灾现场的温度以及熔痕持续受热时间对铜导线一次短路熔痕的宏观形态有一定的影响,但是熔化区与非熔化区的界限比较... 实验模拟火灾热环境,将铜导线一次短路熔痕在不同温度下加热不同时间后自然冷却,观察样品的宏观和微观形貌。结果表明:火灾现场的温度以及熔痕持续受热时间对铜导线一次短路熔痕的宏观形态有一定的影响,但是熔化区与非熔化区的界限比较明显;金相显微组织随着温度升高和加热时间的延长也具有不稳定性。 展开更多

关键词 铜导线 一次短路熔痕 宏观形态 微观形貌 火灾调查

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铜导线短路熔痕的SEM/EDS分析 被引量：8

3

作者 文玉秀 王敏 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期84-87,共4页

在电气线路火灾原因的调查中,为更好地区分铜导线一次短路与二次短路的熔痕特征,用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线能谱仪(EDS)对2种熔痕的形貌和相应的元素成分进行了试验研究。结果表明:铜导线一次短路与二次短路熔痕的表观形貌特征和元... 在电气线路火灾原因的调查中,为更好地区分铜导线一次短路与二次短路的熔痕特征,用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线能谱仪(EDS)对2种熔痕的形貌和相应的元素成分进行了试验研究。结果表明:铜导线一次短路与二次短路熔痕的表观形貌特征和元素成分具有明显的不同,二者的区别主要表现在熔痕表面所含的气孔、元素种类及导线本体与熔痕之间的过渡区方面,一次短路熔痕表面气孔多,元素种类少,导线与熔痕之间有明显界限,二次短路熔痕则相反。该研究结果可以区分短路熔痕形成的环境气氛,以此判断导线短路熔痕类型,为电气线路火灾原因的调查提供科学依据。 展开更多

关键词 铜导线 扫描电子显微镜/射线能谱仪(SEM/EDS) 短路熔痕 成分分析

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Zn含量对火场中黄铜短路熔痕金相组织的影响 被引量：4

4

作者 李阳 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2015年第9期1269-1272,共4页

模拟黄铜导线一、二次短路发生条件,分析观察不同Zn含量的黄铜短路熔痕样品的金相组织特征,从相结构、晶粒和气孔三个方面,研究Zn含量对于熔痕金相组织形成的影响。结果发现,黄铜与纯铜导线短路熔痕在相结构、晶粒形状、气孔特征等方面... 模拟黄铜导线一、二次短路发生条件,分析观察不同Zn含量的黄铜短路熔痕样品的金相组织特征,从相结构、晶粒和气孔三个方面,研究Zn含量对于熔痕金相组织形成的影响。结果发现,黄铜与纯铜导线短路熔痕在相结构、晶粒形状、气孔特征等方面存在明显差异,不同Zn含量的黄铜一、二次短路熔痕也呈现一定组织规律性变化,在鉴定此类火灾痕迹物证过程中,需要考虑Zn含量的影响。 展开更多

关键词 火灾调查 黄铜 Zn含量 短路熔痕 金相组织

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基于电压平衡原理的短路熔痕质量模型研究

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作者 李钊 林基深 +2 位作者 詹涌鑫 梁栋 王莉 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2017年第2期280-283,共4页

为了探究直流电气火灾短路熔痕宏观特征的定量分析方法,以一次短路熔痕为例,建立了熔痕质量计算模型的一般形式与简化形式。该模型依据电压平衡原理,描述熔痕质量、导线蒸发质量与短路电气参数之间的关系。以截面积为4mm^2的铜导线为研... 为了探究直流电气火灾短路熔痕宏观特征的定量分析方法,以一次短路熔痕为例,建立了熔痕质量计算模型的一般形式与简化形式。该模型依据电压平衡原理,描述熔痕质量、导线蒸发质量与短路电气参数之间的关系。以截面积为4mm^2的铜导线为研究对象,设计了直流一次短路实验。结果表明,所建立的模型计算结果较合理,能较好地诠释短路相关参数对熔痕质量的影响,熔痕质量对导线蒸发质量的数值较不敏感。此外,4mm^2铜导线一次短路的蒸发质量与熔痕质量随短路电流增大而均有先增后减的变化规律,即存在一个峰值,可从短路时间变化以及能量分配的角度解释此规律。 展开更多

关键词 一次短路 短路熔痕 熔痕质量 电压平衡 计算模型 火灾调查

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接触介质对铜导线短路熔痕气孔的影响 被引量：1

6

作者 闫晓辉 杨守生 邓亮 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2018年第8期1145-1147,共3页

为将导线熔痕中的气孔特征应用于熔痕鉴别,制备木屑、纸屑、脱脂棉、毛毯等不同接触介质下2.5 mm2线径的一次短路熔珠,观察其金相组织图,计算气孔数量、面积等特征值,并分析接触介质影响气孔形成的机理。结果表明,可燃介质对铜导线一次... 为将导线熔痕中的气孔特征应用于熔痕鉴别,制备木屑、纸屑、脱脂棉、毛毯等不同接触介质下2.5 mm2线径的一次短路熔珠,观察其金相组织图,计算气孔数量、面积等特征值,并分析接触介质影响气孔形成的机理。结果表明,可燃介质对铜导线一次短路熔痕中的气孔数量、大小都会产生显著的影响。 展开更多

关键词 铜导线 接触介质 短路熔痕 气孔 火灾调查

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铜导线短路熔痕内部孔洞形态特征参数的研究 被引量：11

7

作者 张明 邸曼 +2 位作者 夏大维 张颖 齐梓博 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2011年第7期651-654,共4页

从环境气氛和温度角度讨论了铜导线短路熔痕内部孔洞的形成机理;应用金相图像分析软件,对模拟试验制备的单股、多股铜导线一次短路熔痕和二次短路熔痕的内部孔洞进行分析研究,找出熔痕性质与孔洞特征参数如数量、最大卡规直径、面积、... 从环境气氛和温度角度讨论了铜导线短路熔痕内部孔洞的形成机理;应用金相图像分析软件,对模拟试验制备的单股、多股铜导线一次短路熔痕和二次短路熔痕的内部孔洞进行分析研究,找出熔痕性质与孔洞特征参数如数量、最大卡规直径、面积、圆度、粗糙度等的对应关系,为认定起火原因提供科学的技术依据。 展开更多

关键词 短路熔痕 孔洞 特征参数

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铜导线短路熔痕的XPS研究 被引量：7

8

作者 吴莹 孟庆山 +2 位作者 王新明 高伟 邸曼 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1408-1412,共5页

利用氩离子溅射对熔痕样品进行了深度刻蚀,同时利用Cu的俄歇谱线和计算的俄歇参数值,对不同环境形成的铜导线短路痕迹的物相及元素分布规律进行了分析。根据刻蚀时间可将一次短路熔痕表面膜层分为三部分,即C含量迅速减少的近表面层;O含... 利用氩离子溅射对熔痕样品进行了深度刻蚀,同时利用Cu的俄歇谱线和计算的俄歇参数值,对不同环境形成的铜导线短路痕迹的物相及元素分布规律进行了分析。根据刻蚀时间可将一次短路熔痕表面膜层分为三部分,即C含量迅速减少的近表面层;O含量变化不大,C含量逐渐消失且有Cu2O相的中间层;无Cu2O相,O含量显著减少的过渡层。而将二次短路熔痕表面膜层分为两部分:C含量迅速减少的近表面层;无Cu2O相,C和O量逐渐减少层。由此可见,一次短路熔痕的表面膜层与基体分界明显,有显著的过渡层,而二次短路熔痕的表面膜层与基体分界不明显,无过渡层。综上所述,可以根据两种短路熔痕是否含有Cu2O相以及定量分析结果来区分两种熔痕,为判断火灾原因提供新的技术依据。 展开更多

关键词 深度刻蚀 光电子能谱 俄歇参数 短路熔痕

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铜导线一次短路熔痕的宏观和微观特征 被引量：7

9

作者 李洋 李阳 +1 位作者 金静 张金专 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2019年第3期313-317,共5页

将铜导线一次短路熔痕分别放置在实体火、热辐射环境中加热一段时间,等待其自然冷却后观察、分析样品的宏观、微观特征。实验结果表明:铜导线一次短路熔痕在经过实体火、热辐射加热后,由细小的柱状晶、胞状晶及树枝晶逐渐变为粗大的等轴... 将铜导线一次短路熔痕分别放置在实体火、热辐射环境中加热一段时间,等待其自然冷却后观察、分析样品的宏观、微观特征。实验结果表明:铜导线一次短路熔痕在经过实体火、热辐射加热后,由细小的柱状晶、胞状晶及树枝晶逐渐变为粗大的等轴晶,变化情况由温度的高低决定,温度越高,变化越明显;气孔由细小的圆形气孔变为不规则的大气孔。 展开更多

关键词 铜导线 一次短路熔痕 金相组织 火灾调查

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基于热分析的短路熔痕组织变化研究综述 被引量：5

10

作者 孙卓尔 周洋 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2019年第9期1342-1344,共3页

总结同步热分析技术、短路熔痕及热作用对其金相组织影响的国内外研究现状。指出热分析技术具有精确控温、气氛可调和实时监控质量与热焓变化等优势。提出以热分析技术模拟火场热环境,系统研究受热过程中短路熔痕的理化反应和组织变化规... 总结同步热分析技术、短路熔痕及热作用对其金相组织影响的国内外研究现状。指出热分析技术具有精确控温、气氛可调和实时监控质量与热焓变化等优势。提出以热分析技术模拟火场热环境,系统研究受热过程中短路熔痕的理化反应和组织变化规律,有助于物证鉴定人员更准确地推断火场短路熔痕类型和熔痕受热破坏程度,为火灾调查中更好地认定短路熔痕提供了新思路。 展开更多

关键词 火灾调查 电气火灾 短路熔痕 热分析 金相分析

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基于Matlab的短路熔痕凝固过程中熔体温度测算方法 被引量：4

11

作者 荣彦超 李阳 +2 位作者 刘义祥 汤昊 王博 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期75-81,共7页

为解决无法对瞬时凝固的熔痕高温熔体进行测温,从而致使火灾物证鉴定界对短路熔痕组织形成规律无法达成共识的问题,使用高速摄像机采集熔痕形成时熔体的彩色影像,运用Matlab图像色温识别技术,对熔体凝固时的色彩变化进行识别与分析,从... 为解决无法对瞬时凝固的熔痕高温熔体进行测温,从而致使火灾物证鉴定界对短路熔痕组织形成规律无法达成共识的问题,使用高速摄像机采集熔痕形成时熔体的彩色影像,运用Matlab图像色温识别技术,对熔体凝固时的色彩变化进行识别与分析,从而建立测算短路熔痕凝固速率的方法。结果表明:该方法的平均标准差为9.63,标准不确定度为2.55 K,计算结果满足测试要求;在测算的10个熔痕中,灭弧瞬间熔体温度为1734.03~2759.15 K,初始冷却速率为-255.16^-86.61 K/ms,凝固时长为46.45~87.99 ms;灭弧时熔体温度与初始冷却速率呈近似正相关关系,与熔痕体积无关。通过此方法测算短路发生时高温熔体的温度变化,可为研究短路故障迸溅熔痕引燃、熔痕组织变化规律提供方法支持。 展开更多

关键词 电气火灾 短路熔痕 色温原理 熔体温度 凝固速度

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铜导线一次短路熔痕受热过程中的理化反应 被引量：2

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作者 孙卓尔 周洋 李阳 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2021年第8期1259-1262,共4页

铜导线一次短路熔痕受到火灾高温作用后将发生一定变化。借助同步热分析技术(TG-DSC),精准控制受热温度,模拟火灾中O2/N2气氛变化,根据TG-DSC曲线分析熔痕发生各种理化反应时的类型和起始温度,辅助判断造成组织变化的原因。结果表明:一... 铜导线一次短路熔痕受到火灾高温作用后将发生一定变化。借助同步热分析技术(TG-DSC),精准控制受热温度,模拟火灾中O2/N2气氛变化,根据TG-DSC曲线分析熔痕发生各种理化反应时的类型和起始温度,辅助判断造成组织变化的原因。结果表明:一次短路熔痕熔点为1062℃,此时熔痕将发生熔化而失去其特征组织;在火灾气氛中,受热温度达到850℃时,将发生氧化反应,产生黑色氧化物颗粒和外围环状氧化带;随着温度的继续升高,环状氧化带将不断增厚,黑色氧化物颗粒不断向晶界处集中。此研究结果对于准确检验鉴定铜导线一次短路熔痕,分析其火灾中的受热过程具有一定的理论参考。 展开更多

关键词 火灾物证鉴定 一次短路熔痕 热分析 理化反应 氧化反应

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火灾中铜导线短路熔痕成分特征的分析研究 被引量：2

13

作者 邸曼 张明 高伟 《电子显微学报》 CAS CSCD 2006年第B08期194-195,共2页

关键词 火灾现场 短路熔痕 成分特征 铜导线 技术鉴定 痕迹物证 火灾原因 起火原因

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铝合金导线短路熔痕晶粒生长规律分析 被引量：2

14

作者 李九霖 李阳 聂琦 《热加工工艺》 北大核心 2022年第22期42-47,共6页

采用分段定性与定量分析的方法,将铝合金导线短路熔痕沿晶粒生长的方向,依次划分为a~e区域。在晶粒形成原理的基础上,针对铝合金导线一次短路、二次短路熔痕的晶粒生长规律进行探究。结果表明:铝合金导线一次短路与二次短路熔痕的晶粒... 采用分段定性与定量分析的方法,将铝合金导线短路熔痕沿晶粒生长的方向,依次划分为a~e区域。在晶粒形成原理的基础上,针对铝合金导线一次短路、二次短路熔痕的晶粒生长规律进行探究。结果表明:铝合金导线一次短路与二次短路熔痕的晶粒生长规律在b区差异较大,可作为区分依据。 展开更多

关键词 铝合金导线 短路熔痕 晶粒 定量分析

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铜导线短路熔痕中共晶体的定量金相研究 被引量：1

15

作者 刘义祥 李阳 刘彬 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2022年第2期279-281,共3页

通过模拟短路条件制备铜导线短路熔痕,对短路熔痕中共晶体进行了金相分析和定量研究。研究发现,铜导线一、二次短路熔痕共晶体组织特征具有一定区别,短路喷溅熔珠中共晶体含量分别为15.28%、5.10%,远远超过同短路类型线端熔痕中0.33%、0... 通过模拟短路条件制备铜导线短路熔痕,对短路熔痕中共晶体进行了金相分析和定量研究。研究发现,铜导线一、二次短路熔痕共晶体组织特征具有一定区别,短路喷溅熔珠中共晶体含量分别为15.28%、5.10%,远远超过同短路类型线端熔痕中0.33%、0.19%的共晶体含量。通过对比短路熔痕中共晶体微观组织与含量大小,可以鉴别铜导线短路熔痕种类,其中喷溅熔痕的特征较明显。 展开更多

关键词 短路熔痕 喷溅熔珠 共晶体 定量金相

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铜导线短路熔痕中氧化亚铜形成机理研究 被引量：1

16

作者 吉博成 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2020年第11期1495-1498,共4页

以铜导线为研究对象,应用XRD检测和热分析方法,分析了氧化亚铜的形成机理。得出在铜导线加热到800℃条件下,加热产物中氧化铜质量分数高达91.60%,而氧化亚铜质量分数仅有0.90%;在铜导线加热1100℃条件下,加热产物中氧化亚铜质量分数增加... 以铜导线为研究对象,应用XRD检测和热分析方法,分析了氧化亚铜的形成机理。得出在铜导线加热到800℃条件下,加热产物中氧化铜质量分数高达91.60%,而氧化亚铜质量分数仅有0.90%;在铜导线加热1100℃条件下,加热产物中氧化亚铜质量分数增加,达到65.30%,氧化铜质量分数为34.70%。分析铜导线两种加热温度的TG曲线,结合热力学原理,得到铜的两种氧化物之间的转化温度并比较了两者在不同温度下的稳定性,为火灾调查与事故鉴定提供参考。 展开更多

关键词 火灾调查 铜导线 短路熔痕 氧化亚铜

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H62黄铜导体短路熔痕的凝固组织 被引量：1

17

作者 陈克 张斌 +2 位作者 邓松华 徐龙飞 赵晓阳 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期42-45,共4页

采用火灾模拟试验制备了H62黄铜导体一次短路熔痕和二次短路熔痕,研究了不同熔痕的凝固组织。结果表明:一次短路熔痕具有明显的过渡区特征,熔珠状一次短路熔痕室温凝固组织为α相,呈枝晶形貌,锌元素质量分数低于32.5%,而凹痕状一次短路... 采用火灾模拟试验制备了H62黄铜导体一次短路熔痕和二次短路熔痕,研究了不同熔痕的凝固组织。结果表明:一次短路熔痕具有明显的过渡区特征,熔珠状一次短路熔痕室温凝固组织为α相,呈枝晶形貌,锌元素质量分数低于32.5%,而凹痕状一次短路熔痕室温凝固组织为α相+β相,α相沿β相晶界呈针状向β相晶内析出,且α相的针状晶未贯穿β相晶界,锌元素质量分数高于32.5%。二次短路熔痕呈熔珠状,具有明显的过渡区特征,室温凝固组织为α相+β相,α相呈羽毛状,且其排列具有方向性,锌元素质量分数高于32.5%。 展开更多

关键词 H62黄铜导体 短路熔痕 凝固组织 锌元素

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火灾现场铜导体短路熔痕特征稳定性研究

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作者 李国辉(供稿) 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2018年第8期1100-1100,共1页

公安部天津消防研究所依托公安部技术研究计划项目“火灾现场铜导体短路熔痕特征稳定性的研究”,系统、全面地研究了铜导线短路熔痕宏观形貌、微观形貌、内部孔洞和显微组织定性特征在火灾环境中稳定存在的临界条件,提出了新的技术判据... 公安部天津消防研究所依托公安部技术研究计划项目“火灾现场铜导体短路熔痕特征稳定性的研究”,系统、全面地研究了铜导线短路熔痕宏观形貌、微观形貌、内部孔洞和显微组织定性特征在火灾环境中稳定存在的临界条件,提出了新的技术判据和鉴定方法,解决了电气火灾物证鉴定工作中长期存在的技术难题,整体提升了我国火灾原因调查工作技术水平。 展开更多

关键词 短路熔痕 定性特征 火灾现场 稳定性 铜导体 计划项目 天津消防 宏观形貌

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二次短路熔痕的特殊证明作用

19

作者 宋志昆 冯海祥 《消防科学与技术》 CAS 2003年第B10期112-112,共1页

关键词 电气火灾 电气线路 二次短路熔痕 电气故障

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短路火灾灰色区域熔痕鉴定实践和应用研究 被引量：2

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作者 杨文兵 莫善军 +2 位作者 梁栋 田文龙 叶海伦 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2017年第1期127-131,共5页

依据GB/T 16840《电气火灾原因技术鉴定方法》,分析熔痕特征与环境特征的关系。分析火灾现场环境气氛特征,开展相关短路模拟实验,对火前短路熔痕、火后短路熔痕之间存在的"灰色区域"特征形成的原因进行分析,总结分析散热条件... 依据GB/T 16840《电气火灾原因技术鉴定方法》,分析熔痕特征与环境特征的关系。分析火灾现场环境气氛特征,开展相关短路模拟实验,对火前短路熔痕、火后短路熔痕之间存在的"灰色区域"特征形成的原因进行分析,总结分析散热条件、过冷度、电流、烟气等环境因素对于短路熔痕形成影响的一般性规律。对电气火灾中出现的熔痕特征和环境特征的关联性进行评估,为复杂熔痕类型判定提供参考。 展开更多

关键词 熔痕鉴定 火前短路熔痕 火后短路熔痕 灰色区域 短路火灾 火灾调查

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