25,26,27,28-4羟基杯[4]芳烃合成工艺改进研究

研究了以三氯化铝为催化剂,5,11,17,23-4叔丁基-25,26,27,28-4羟基杯[4]芳烃(1)与苯酚进行烷基转移反应生成25,26,27,28-4羟基杯[4]芳烃(2),对其进行了工艺改进。确定最佳工艺条件为:催化剂与(1)的摩尔比为6∶1,反应时间1.5~2 h,室温反应,取消氮气保护,得率达到83%。     

河流生态流修复的新理念和目标

混凝土“包”起来的河道治理工程导致城市河流自我净化能力降低。目前我国河流治污项目多偏重修复受污染的水体,注重水质的改善,而不强调河流生态系统结构、功能的修复。提出河流生态修复的新理念和目标,并指出,为顺利开展河流生态修复实践,我国需要在理论、技术、水利工程设计规范、水法等方面进行的研究工作。     

一种特殊的螺旋输送机中间支承结构的设计

在一种特殊的快速螺旋输送机中采用了中间支承结构。在工作过程中，螺旋旋转产生的惯性离心力引起中间支承的动反力。与慢速螺旋相比，这种动反力要大得多，它不仅减小支承的承载能力，还将造成支承的弯曲，因此，在设计支承结构时，必须充分考虑。计算时，首先综合考虑预紧力、螺旋重力、惯性离心力引起的动反力及螺纹力矩的影响，建立强度条件方程，确定支承结构尺寸。随后，检验变形。另外，支承的预紧与防松也是相当重要的。     

变位面齿轮齿宽特性的研究

为了提高面齿轮的传动质量,综述了面齿轮国内外研究动态,分析了面齿轮的变位原理,建立了面齿轮的齿宽数学模型,对面齿轮的变位进行了可视化三维仿真建模和抗弯曲能力分析,该研究对提高面齿轮机构的传动质量,提高面齿轮的抗弯曲能力,具有十分重要的意义.     

磨具生产如何选用热固性酚醛树脂粘结剂

树脂磨具是最基本的一种磨具,它是利用树脂将磨料粘结在一起的磨削工具。热固性酚醛树脂是最基本的粘结剂,但由于其所用催化剂、合成工艺等不同,其各项指标也不尽相同。通过分析热固性酚醛树脂各质量指标对磨具性能的影响,确定了适宜于磨具应用的酚醛树脂。     

煅烧条件对制备γ-Al2O3的影响

阐述了采用焙烧拟薄水铝石制备高质量的γ-Al2O3的方法,并且分析了制备γ-Al2O3过程中的工艺条件(干燥、成型及煅烧条件)对产品性能的影响,重点讨论了煅烧条件与产品质量的关系,最终得出了制备γ-Al2O3较佳煅烧工艺条件,温度为450℃,时间为10h,升温速度为100℃/h.     

电镀金刚石技术在氧化锌压敏电阻片研磨设备改造中的应用

对研磨技术进行了探讨 ,通过大量的试验发现 ,利用现有研磨设备四道平磨机 ,用电镀金刚石磨盘代替传统的铸铁磨盘 ,对氧化锌压敏电阻片进行研磨 ,不仅可提高生产效率 ,还可以节约大量金刚砂及水力资源 ,并改善氧化锌压敏电阻片的性能参数     

TQLZ100×200振动清理筛的动力学分析与仿真研究

TQLZ100×200振动清理筛支撑位置改变对振动清理筛清理效果有重要影响,其连接弹簧与筛体支座加强筋处是振动清理筛的薄弱部位,极易受损。基于能量原理,利用朗格朗日方程建立了TQLZ100×200振动清理的运动微分方程,采用数值方法对微分方程进行了求解分析,获得了振动清理筛在垂直方向上的运动规律。在分析其运动规律的基础上,探究了不同支撑位置对振动清理筛垂直方向上运动的影响,获得了筛体垂直方向上的运动规律与支撑位置关系模型,为提高振动清理筛的筛分效果和延长其使用寿命提供了依据。     

高碳钢生产工艺及质量分析

介绍了重庆钢铁股份有限公司采用转炉-LF-连铸生产高碳钢的工艺,并对其工艺和质量进行了分析,总结了工艺操作要点,认为高碳钢生产控制的重点和难点是控制钢的碳偏析和钢中夹杂物的形态及数量.     

信息功能陶瓷研究的几个热点

信息功能陶瓷是具有电、磁、声、光、热、力、化学或生物等不同性能之间相互转化和耦合效应的一类无机非金属功能材料, 亦称为功能陶瓷或电子陶瓷, 主要包括介电、铁电、压电、热释电、半导体、电光、磁性、高温超导等多种功能的新型高技术陶瓷。基于各种功能效应的新一代电子元器件如: MLCC电容器、片式电感器、电阻器、PTC和NTC热敏电阻、变阻器、晶界层电容器、滤波器、谐振器、压电换能器、驱动器、微位移器等等, 它们是计算机、集成电路、移动通信、能源技术和军工电子等领域的重要基础材料与元器件。随着高新技术的快速发展, 功能陶瓷材料的发展趋势是多层化、低维化、复相化、织构化以及高均匀性、低成本、低温合成、环境协调; 新型元器件则朝着片式化、微型化、模块化、低功耗、高频化、智能化、绿色化、大功率以及在极端条件下服役的高可靠性方向发展。 　　近几年来, 随着人们环境保护意识的日益增强, 经济发展对能源需求的快速增长以及环境污染问题的日益突出, 环境友好型的无铅压电陶瓷、储能介质与高性能电容器、巨电卡效应成为功能陶瓷研究的三大热点。 1 d₃₃ > 400 pC/N的铌酸钾钠基无铅压电陶瓷 　　目前, 无铅压电陶瓷主要有BaTiO₃、Na_0.5Bi_0.5TiO₃和K_0.5Na_0.5NbO₃(KNN)三大体系, 其中BaTiO₃和Na_0.5Bi_0.5TiO₃的压电性能和居里温度相对较低, 主要用于超声探测器; KNN的烧结温度较低、居里温度高、压电系数高, 有望成为PZT的替代材料^[1-2]。 　　当K/Na=47/53时, KNN体系中存在两种正交相的相界, 此处的压电性能最优^[3]。从高温降低的过程中, KNN体系经历立方→四方→正交→三方等系列相变。三个介电峰位于690、480和158 K, 分别对应C-T、T-O和O-R三个相变。通过元素的掺杂取代可以改变KNN中的相变温度, 提高其铁电和压电性能。等价掺杂中A位通常掺杂一价的Li⁺或Ag⁺, B位掺杂五价的Ta⁵⁺或Sb⁵⁺; 不等价掺杂时, A位可以掺杂Ca²⁺、Sr²⁺或Ba²⁺, 甚至可以共掺(Bi_0.5Li_0.5)²⁺、(Bi_0.5Na_0.5)²⁺或(Bi_0.5K_0.5)²⁺, 此时B位可以有Ti⁴⁺和Zr⁴⁺。 　　研究发现Li⁺是唯一能够提高T_c的掺杂元素, 价态不匹配会导致T_c的迅速下降^[4]。T-O和O-R相变受到B位离子的强烈支配。B位Ti⁴⁺离子取代时会导致T-O和O-R相变温度降低^[5]。当B位被Zr⁴⁺取代时, T-O相变温度同样下降, 尽管随组成下降略缓, 相反的是O-R相变温度升高, 8%的Zr4+取代就能将R相移到室温; Sb5+的取代同样能够提高O-R相变温度, 9%的Sb取代将O-R相变温度提升到室温; Ta取代会引起居里温度的下降, 并降低T-O相变温度^{[4, 6]}。从这些离子取代对O-R的影响规律上看, O-R相变的决定因素不仅仅是由B位离子半径引起的化学应力, 化学键的强弱也可能是影响因素。总之, 通过MPB和PPT相界组成的优化, 在0.90(Na_0.5K_0.5)NbO_3-xBaZrO₃-(0.10-x)(Bi_0.5Li_0.5)TiO₃体系中, 当x=0.7~0.8时, d₃₃ =230~265 pC/N, k_p=40.6%~41.9%。当组成为0.92(Na_0.5K_0.5)NbO₃-0.06BaZrO₃-0.02(Bi_0.5K_0.5)TiO₃-0.25wt%MnO₂时, d₃₃=420 pC/N, k_p=56%, T_c=243℃^[7-9], 其室温压电性能与PZT-4陶瓷接近, 但是其温度稳定性和长期工作的可靠性还有待进一步研究和考验, 因此, 关于“垂直相界的研究”将是今后的重要研究内容之一^[10]。 　　不同离子取代时KNN中不同相变调控规律, 其机理仍需要进一步探讨。对复杂的KNN固溶体中相界和相变的系统实验和理论研究有可能是实现无铅压电陶瓷实际应用的最有希望的突破口。 2 高性能陶瓷储能介质的研究 　　储能电容器具有储能密度高、充放电速度快、抗循环老化、高温和高压等极端环境下性能稳定等优点, 在电动汽车、功率电子器件、脉冲功率电源、高能量密度武器、新能源及智能电网系统等基础科研和工程应用领域有着广阔的应用前景[11]。 　　美国EEStor公司在静电介质超级电容器方面申请了多项专利^[12], 如“采用陶瓷介质和集成电路技术的电能存储单元(EESU)取代电化学电池”的专利技术在学术界和产业界产生了强烈反响, 对纯电动汽车来说, 无疑是一个重大突破, 但相关的技术细节、验证和实施还需要大量的研究工作。 　　章启明等^[13]在有机介质电容器中实现了高密度储能的新途径(>17 J/cm³), 引起人们对介质超级电容器储能系统的广泛重视。最近, 刘芸等^[14]报道在(Nb/In)共掺杂的金红石TiO₂陶瓷中形成缺陷偶极子团簇, 在宽温区获得巨介电常数(>104)的同时具有较小的介质损耗(<0.05)。 　　当前, 正在开展的研究工作还有陶瓷晶粒包裹玻璃层、在玻璃之中析出极性区域以及BaTiO₃表面包覆一层Al(OH)x离子介质层可能形成电化学赝电容等方法^[15], 这种通过引入离子导电性晶界使电化学赝电容与静电电容共存的概念, 为陶瓷储能电容器研究开启了新的思路。同时, 在双电层电容器中也在尝试引入电介质层来提高其工作电压。各种技术优势的相互渗透和交融大大激发了新概念、新机理电容器的研究, 无疑会促进电容器储能技术和应用的发展。 3 巨电卡效应 　　电卡效应是指在极性材料中因外电场的改变导致极化状态发生改变而产生的绝热温度或等温熵的变化。上个世纪30年代就有电卡效应的报道, 只是由于陶瓷材料的工作场强低, 得到绝热温度的变化都小于1℃。近年来, 相关研究取得飞速发展, 为此, 本专辑特邀鲁圣国教授撰写相关综述论文, 以飨读者。 　　2006年, Mischenko等报道了在溶胶-凝胶法制备的Pb(Zr_0.95Ti_0.05)O₃反铁电薄膜的电卡效应, 薄膜厚度为350 nm, 工作电场为48 MV/m, 得到了绝热温变为12℃, 熵变ΔS=8 J/(kg?K)^[16]。随后, 章启明等^[17]在铁电共聚物(P(VDF-TrFE, 68/32 mol%)中获得大的铁电-顺电相变热为2.1×10⁴ J/kg, 熵变ΔS=56.0 J/(kg?K), 为巨电卡效应和新材料研究开启了新的大门。 　　鲁圣国等^[18]在PLZT8/65/35薄膜中观察到绝热温变达40 K, 等温熵变达50 J/(kg?K)的现象。最近, 樊慧卿等^[19]在Pb_0.8Ba_0.2ZrO₃薄膜中, 也发现存在室温巨电卡效应, 在工作电场为598 kV/cm时, 电卡效应的最佳值为ΔT= 45.3 K,ΔS = 46.9 J/(kg?K)。 　　上述这些研究结果预示着一种新的制冷技术实现变革的可能性, 利用固态电卡制冷原理取代传统卡诺制冷压缩机的超小体积、高效节能和环保无制冷剂的新一代冰箱、空调等将成为功能陶瓷研究新热点。