电子晶体-声子玻璃及热电材料研究的最新进展

论述了新型的热电材料-电子晶体-声子玻璃的结构特征和热电特性,着重介绍了填充原子对Skutterudite结构材料的电子传输和热传输性能的影响,介绍了进一步提高材料热电性能的其它途径,提出了这类材料发展的方向和亟等解决的问题。     

La填充Ni置换n型Skutterudite热电材料的制备及性能

起始原料使用La、Co、Ni和Sb元素粉末,采用机械合金化(MA)和热压烧结(HP)的方法制备了名义成分为LaxNi0.2Co3.8Sb12(x=0.1,0.3,0.5,0.7)n型填充Skutterudite化合物热电材料,研究了不同La含量对MA-HP成型后的相组成及热电性能的影响.研究结果表明,机械合金化10h后的粉末,在650℃热压2h后可得到单相Skutterudite结构化合物;随着La填充分数的增加,晶格常数增大;通过向Skutterudite结构的空隙中填充稀土La原子,能大幅度降低热导率;热电性能研究表明,La0.5Ni0.2Co3.8Sb12在750K左右能得到最大的ZT值0.33.     

Ni掺杂对Co4-xNixSb12热电转换性能的影响

采用熔融法合成了Skutterudite化合物Co4-xNixSb12，并研究了Ni掺杂对该化合物的高温热电性能的影响．实验结果表明：由于Ni向Skutterudite结构中提供电子。导致化合物的载流子浓度和电导率随Ni置换量的增加而增加，Seebeck系数为负值，Seebeck系数的峰值温度随Ni置换量的增加向高温方向移动；Ni置换引入了电子-声子散射，导致晶格热导率降低．对于Skutterudite化合物Co4-xNixSb12，得到的最大热电性能指数ZT约为0．55．     

古河机械金属开发出高性能热电转换材料

古河机械金属在中温区域（室温-600℃）实现了热电转换材料的高性能。此次开发的是由Fe（铁）、Co（钴）、Sb（锑）、稀土类元素等组成的方钴矿（Skutterudite）族热电转换材料。方钴矿族有着以CoSb3为代表的化合物的结晶结构，p型、n型均可获得良好的特性。     

钴基氧化物热电材料的研究进展及性能优化

详细介绍了钴基氧化物热电材料在其晶体结构、热电性能优化、制备等方面的研究现状;对钴基热电氧化物的掺杂研究进行了评述;分析了影响材料热电性能的主要因素;提出了提高钴基热电氧化物热电性能的主要途径;指出了钴基氧化物热电材料的应用前景和研究方向.     

机械合金化法制备N型Skutterudite热电材料研究

研究了采用机械合金化加热压烧结工艺制备n型Skutterudite热电材料的工艺路线.采用了XRD、DTA等测试方法分析了试样的成分,研究了NixCo1-xSb3系材料采用机械合金化加热压烧结的基本工艺路线.研究表明Ni含量在0.2以下的NixCo1-xSb3系材料在球磨10h之后进行2h热压烧结后,试样基本上转化为CoSb3相,并且已经有大量的Ni被置换入CoSb3的晶格之中,形成(NixCo1-x)Sb3材料.     

热电材料的第一性原理高通量研究

热电材料是一种新型能量转换材料, 在温差发电或通电制冷等领域具有广泛应用。热电优值ZT值是衡量热电材料能量转换效率的关键参数, ZT值要求热电材料具有优异的电输运性能及较低的热导率。传统第一性原理热电材料研究往往关注少量样本下的电热输运性质理解与优化, 很难得到系统性的规律, 也不利于新体系的设计优化。材料基因组计划力求通过大数据、高通量手段去加速材料设计与发现, 具有广阔的发展前景。在热电材料研究领域, 第一性原理高通量计算也将在新材料预测与性能优化等方面起到越来越重要的作用。另一方面, 高通量研究也带来了新的挑战, 譬如电热输运性质的高通量算法发展、大数据分析手段等等, 这些方面的问题决定了高通量方法在材料应用中的效率与准确性。本文综述了热电材料中现有的电热输运性质高通量计算方法, 介绍了这些方法具体的应用案例, 并对高通量与热电材料结合的未来发展趋势进行了展望。     

Skutterudite化合物FexC04-xSb12的放电等离子烧结原位合成及热电性能

采用放电等离子烧结(SPS)技术在800～1000K温度范围内原位反应合成了富Co基Skutterudite化合物FexCo4-xSb12(x=0～1.0),并对化合物的结构、微观形貌及热电性能进行了研究.结果表明化合物的晶格常数随Fe含量的增加而线性增加,电导率随着Fe置换量的增加而增加,Seebeck系数的峰值随着Fe置换量的增加而向高温方向移动,热导率随Fe置换量的增加而进一步降低.对于富Co基Skutterudite化合物FexCo4-xSb12,x=1.0的Fe1.0Co3 0Sb12化合物具有较高的热电性能指数,在673K取得最大ZT值约0.3.     

热电制冷的应用与优化综述

热电制冷(TEC)是以温差电现象为基础的制冷方式,是基于帕尔贴效应的固态环保型制冷技术。与其他制冷方式相比,热电制冷具有体积小、结构简单、可靠性高、制冷迅速等优点。本文通过研究国内外的相关文献,主要从热电制冷的应用及性能优化两方面综述了热电制冷近年来的研究进展和成果。对热电制冷在热电冰箱、热电空调和电子器件冷却等方面的应用及相关研究进行了归纳分析,并对热电制冷与太阳能、蒸气压缩以及蒸发冷却等复合系统应用进行了分析阐述。在热电制冷性能优化方面,总结了在材料已定时提升热电制冷的性能优化方法,包括热电制冷器结构、工作参数及热端散热等,并在工作参数优化过程中分析了近年来研究较多的脉冲电流研究进展。     

块体Bi2Te3基热电材料性能优化及最新进展

在分析块体Bi2Te3基热电材料性能优化设计思路的基础上,重点探讨了成分优化、结构优化、合成优化及成型优化中提高块体Bi2Te3基热电材料性能的方法。提出了一套值得探讨的优化设计方案,展望了Bi2Te3基热电材料在温差发电和半导体制冷领域颇具潜力的应用前景。     

CMF的功能性及设计应用

探讨在色彩、材料与(表面)工艺效果即CMF的创意设计实践中，充分发挥CMF的功能性，达到CMF的主观体验(包括感官、审美、情绪和意义方面的体验)和客观功效(CMF赋予产品与系统的功能)的最佳协调。这是设计师进行CMF设计时需要着力解决的问题。本文将围绕这一议题展开讨论与分析，以便为设计师提供参考性指导。通过文献研究、理论阐述和设计案例分析，对CMF常见的一些功能性问题，包括识别、自洁、吸音、变色、发光、抗菌、透气、磁性、生物医学等多种功能及其在设计中的应用进行系统阐述和梳理。一般情形下，CMF的主观体验和客观功效需要同步兼顾，在产生可能的冲突时，需要根据具体的设计对象确定优先权。CMF功能的区域化和梯度化以及多功能组合可以实现一材多用、事半功倍的目的。CMF的设计往往有多种方案，不同的方案对于美学和功能两者的兼顾与协调程度，包括实现的方式和代价都不尽相同。最终，需要在感知与美学体验、实际功能效果两个方面，并结合其他的制约因素，诸如工艺难度、成本、环保等进行综合权衡。     

Survey of Industrial,Agricultural, and Medical Applications of Radiometric Gauging and Process Control

Photon and particle radiations (gamma rays, x rays, brems-strahlung, electrons and other charged particles, and neutrons) from radioactive isotopes, x-ray tubes, and accelerators are now widely used in gauging, production control, and other monitoring and metrology devices where avoidance of mechanical contact is desirable. The general principles of radiation gauges, which rely on detection of radiation transmitted by the sample, or on detection of scattered or other secondary radiations produced in the sample, are discussed. Examples of such devices currently used or at least shown to be feasible in industrial, transportation, building, mining, agricultural, medical, and other metrology situations are presented, drawing from a total of 146 selected technical and review paper reference sources here cited.     

Introduction to the field of cryobiology and overview of selected papers

The article is a synopsis of the 9 papers in the field of cryobiology, particularly regarding the use of modern cryopreservation and related techniques for conservation of genetic resources of endangered species and economically important breeds of wild and domesticated animals and plants published in this issue of the International Journal of Refrigeration. The papers are related to vitrification, primarily of reproductive and progenitor cells as a swiftly expanding and effective approach of biostabilization, as well as to cryopreservation of spermatozoa, leucocytes, and other cells of the humans, sturgeon species, European mink, marine invertebrates, and plants. A brief introduction to cryobiology and related fields is also provided.     

尼尔斯·布兰森的标准观--用社会学的方法看标准化

本文对布兰森的著作《一个标准的世界》做了概述，重点介绍了他通过社会学方法建立的标准观，包括指令、标准、准则的基本概念以及它们之间的关系，针对标准化、市场、组织机构作为三种社会体制元素的讨论，以及本文作者根据布兰森的观点归纳出的指令、标准、准则关系模型，并在此基础之上初步探讨社会发展过程中的创新、规则以及体制之间的关系。作者认为布兰森的标准观从市场化的观点来看是站得住脚的，但是与我国标准化界的主流观点并不完全吻合，希望通过本文引起国内的讨论。     

EDI膜堆的调试运行

通过电去离子(EDI)装置的试验和多次的现场调试,根据影响EDI运行的主要因素:进水电导率、进水流量(包括淡水流量、极水流量、浓水流量)、运行电压、运行电流、水的pH、温度、压力(包括入水、产水、极水、浓水的压力),总结出现场调节较多的参数是进水流量、极水流量、浓水流量、运行电压和运行电流、运行压力,并且提出了上述参数的调节方法、调节范围和调节时的注意事项.     

非线性振动 分叉和混沌理论及其应用

本文主要是从非线性振动的角度出发综述了近年来国内外在非线性振动、分叉和混沌理论及其应用方面的主要成果和发展前景。首先,本文回顾了非线性振动理论的历史,阐述了应用分叉和混沌理论研究非线性振动系统的必要性,进而给出了近期非线性振动八个重点方面的研究方向。其次,我们详细地综述了非线性振动系统的解析方法、非线性振动系统的局部分叉理论及分析方法、非线性振动系统的全局分叉及混沌、非线性随机系统的振动与分叉理论四个方面近期国内外研究工作的主要成果和进展。最后,本文说明了今后分叉和混沌及其应用于非线性振动的主要研究内容。     

计量性是复杂工业产品技术状态控制及大数据管理的基石

以质量控制观念及大数据管理为视角,阐述了计量性的概念、意义和价值,指出了计量性实质上就是产品状态参量的可激励性、可控制性和可观测性。按照技术目标与能力要求,将计量性划分为5个不同的技术等级,以贯穿从产品的设计制造到使用维护的全寿命过程。讨论了计量性对提升产品成熟度的作用。     

用于新型冠状病毒检测的纳米材料及生物传感技术

新型冠状病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019, COVID-19)疫情大流行引起全球对此重大突发公共卫生事件的高度关注。新型冠状病毒(SARS-CoV-2)经过多次突变,出现传染速度加快、免疫逃逸、隐匿性传播等特性,令防控形势至今仍异常严峻。对患者的早发现、早隔离仍然是目前最有效的防控措施。因此,迫切需要快速、高灵敏的检测手段来甄别此病毒,以便及早识别感染者。本文简要介绍了SARS-CoV-2的一般特征,并针对核酸、抗体、抗原及病原体作为检测靶标的不同检测手段及最新进展进行分类概述;对一些光学、电学、磁学以及可视化的新型纳米传感器在SARS-CoV-2检测技术上的应用进行了分析。鉴于纳米技术的应用在提高检测灵敏度、特异性以及准确率上具有优势,本文详细介绍了新型纳米传感器在SARS-CoV-2检测中的研究进展,包括表面增强拉曼基生物传感器、电化学生物传感器、磁纳米生物传感器以及比色生物传感器等,并探讨了纳米材料在新型生物传感器构建中的作用和挑战,为纳米材料研究人员开发各种类型的冠状病毒传感技术提供思路。     

论中国宫廷艺术对文创设计的启示

目的 研究中国宫廷艺术从古至今的发展演变过程,以及宫廷美学与大众文化的联系。将中国优秀传统文化与时代、科技相结合,在提升文创设计美学价值的同时,提高民族文化软实力和民族文化认同感、自豪感。方法 对中国不同历史时期的宫廷器物和民间艺术,以及每个时代的造物哲学进行收集和整理,分析其材料、工艺、造型、哲学文化,以及隐含的内在联系,为中国传统文化与现代科技的结合提供资源和灵感,从而更好地实现古为今用、文化复兴。结论 中国宫廷艺术作为皇权美学的核心,其造物思想涵盖了中国几千年的智慧结晶。随着经济和科技的发展,中国宫廷艺术真正融入了民间,从上层精英的欣赏品转变为大众的日常生活用品,促进了中国传统艺术的传承和创新,提高了大众对民族文化的认同感和自豪感。需要将中国优秀的传统文化与极致的造物工艺和科技相结合,通过对器型、颜色、材料、美学思想的整理,使其融入现代科技产品中,为大众审美做出正确引导,从而更好地实现中华文化的复兴。     

Thermophysical properties of some key solids: An update

In 1985, the CODATA Bulletin published a Report of its Task Group on Thermophysical Properties of Solids which analyzed available data on, and gave recommended values for, the heat capacity of Cu, Fe, W, and Al₂O₃, the thermal expansion of Cu, Si, W, and Al₂O₃, the electrical resistivity of Cu, Fe, Pt, and W, the thermal conductivity of Al, Cu, Fe, and W, and the absolute thermopower of Pb, Cu, Pt, and W. The analysts for the different properties were R. B. Castanet, S. J. Collocott, P. D. Desai, C. Y. Ho, J. G. Hust, R. B. Roberts, C. A. Swenson, and G. K. White. The present paper is an updated version of the earlier report and includes more recent data which change some of the recommended values. notably the heat capacity of Cu and W and the thermal expansion of Si and W.