等离子体表面氟化处理环氧树脂及其沿面闪络特性研究

为加快绝缘子表面电荷消散,提升绝缘子沿面闪络电压,本研究提出了等离子体氟化改性技术,选用与绝缘子配方一致的环氧树脂试样,改变材料表面的处理时间,测试处理前、后试样的表面物理、化学及介电特性.结果表明:等离子体处理作为一种兼具表面物理改性及化学改性的方法,可以在试样表面引入亲水性基团,改变试样表面的浸润性,试样表面粗糙度随处理时间的增加呈先提高后降低的趋势,同时等离子处理可以在材料表面引入F元素,浅化表面陷阱,提升材料的表面电导率,减少表面电荷积聚;在选定参数下,处理9 min后,沿面闪络电压提升至最大值,威布尔分布计算表明提升了约37.17％;过长时间的等离子体表面处理会破坏材料结构,深化表面陷阱,降低表面电导率,降低沿面闪络电压.     

液体中金属丝电爆炸的研究现状与展望

液体中金属丝电爆炸(丝爆)不同于介质电击穿过程,涉及复杂金属相变,可产生具有更高能量效率的冲击波,已在化石能源开发等领域取得成功应用,也凸显出在地质勘探、矿山与安全工程等领域的巨大应用潜力。文中回顾了电爆炸冲击波技术的发展历程,基础研究方面分别从丝爆物理过程与冲击波产生机理、测量诊断和评估方法、冲击波特性与影响因素进行阐述,并从理论与实验角度提出了现阶段面临的科学问题与技术难点;应用研究方面简述了液体中丝爆在石化能源开发、物性研究装置、纳米材料制备等方面的应用与工程实践,给出了当前电爆炸冲击波技术在应用中亟待解决的瓶颈问题和方向。最后,归纳提出了该技术的发展趋势和路线图。     

旋转滑动弧等离子体重整制氢研究进展

近年来,等离子体制氢技术因系统启停迅速、可处理燃料种类多等优势得到研究者的广泛关注。旋转滑动弧等离子体为非热平衡等离子体,兼具热等离子体和冷等离子体特点,是等离子体重整燃料制氢领域的研究热点。文中简要介绍了旋转滑动弧等离子体重整制氢原理及其性能评价指标,主要对近5年来旋转滑动弧等离子体重整乙醇、甲醇及甲烷制氢的反应物转化率、氢气选择性以及能量效率的研究进展进行总结、分析与展望。基于当前研究现状,针对能量效率优化和氢气选择性改善提出了几点建议,认为优化电源设计、提高旋转滑动弧等离子体反应器与等离子体电源的阻抗匹配度以及旋转滑动弧等离子体重整制氢机理分析两方面还有大量研究工作待完成。研究表明,旋转滑动弧等离子体耦合催化床反应器使反应物转化率及氢气选择性均得到提升,是推动等离子体制氢技术发展的一个重要研究方向。     

脉冲等离子体作用下SF6气体间隙的极限导通特性

为了探究脉冲等离子体作用下SF6气体间隙的极限触发特性,搭建了SF6气体开关间隙平台,设计实验研究了不同间隙距离、气压、触发能量下毛细管放电等离子体触发SF6气体间隙的最低工作系数和导通时延.实验结果表明,SF6气体开关最低工作系数随气体开关间隙增大而提高,随工作气压增高而提高,随触发能量的增大而降低,毛细管脉冲等离子体喷射触发技术能在5％的工作系数以下可靠触发导通工作气压为0.1～0.3 MPa,间隙距离不超过50 mm的SF6气体开关间隙,并给出了不同气压、间距条件下最低工作系数的经验公式.     

微波辐照载锰活性焦脱硝实验研究

通过在活性焦上负载Mn2O3实现微波低功率（200 W）高效脱除NO。实验发现,经硝酸氧化处理和负载Mn2O3,活性焦表面的羰基和羧基等含氧官能团含量增加,微波辐照使得活性焦比表面积和微孔体积大幅增加,为反应气体在活性焦表面吸附提供丰富的表面活性位,有利于NO的脱除。硝酸处理后的活性焦负载Mn2O3,脱硝效率能稳定达到85%以上,负载Mn2O3使得微波诱导的放电强度增强,等离子体浓度增加,更多的稳定态NO分子被转化为激发态,促进了NO还原反应的发生。     

无标样皮秒激光剥蚀电感耦合等离子体质谱快速定量分析金属镀层

提出了一种基于皮秒激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(psLA-ICP-MS)的无标样快速分析金属镀层中各元素含量的方法.psLA系统由实验室自己研制,激光波长266 nm,脉冲频率20 Hz,脉冲宽度30 ps,样品池8 cm3,气溶胶传输管路50 cm,单位脉冲剥蚀量低至20 nm,空间分辨率30μm.经与纳秒激光剥蚀(nsLA)比较,psLA剥蚀坑陡峭、边界清晰.经与nsLA-ICP-MS比较,psLA-ICP-MS的元素分馏效应和基体效应不明显,金属镀层中各元素的时间分辨图边界清晰.调谐ICP-MS,使在相同同位素丰度的情况下,低、中、高质量数的信号值趋于一致.采用单点剥蚀法采集样品中所有元素的时间分辨图,经积分获得各元素的信号值.该信号值经电离度校正和同位素丰度校正后,采用归一法求得金属镀层中各元素的含量.该方法不需要绘制校准曲线,不受激光功率和激光剥蚀量波动的影响,样品制备简单,分析成本低,效率高.选择已知值的纯银和高纯锌标准物质作为金属镀层进行方法验证,结果趋于一致.该方法适用于各类金属镀层及金属样品的快速定量分析.     

Synthesis of Ti3SiC2 by spark plasma sintering(SPS)of elemental powders

Ti3SiC2 materials have been fabricated by spark plasma sintering of the elemental powders with the addition of Al.At the heating rate of 80℃/min and under the pressure of 30MPa,the ideal synthesis temperature of Ti3SiC2 is in the range of 1150-1250℃.The addition of Al is in favor of the formation of Ti3SiC2.The synthesized compound has the molecular of Ti3Si0.8Al0.2C2 and lattice parameters of α=0.3069nm,c=1.7670nm.Its grain is plane-shape with a size of about 50μm in the elongated dimension.The prepared material has Vickers hardness of 3.5-5.5GPa(at 1N and 15s) and is as readily machinable as graphite‘s.     

高温熔融-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定含铁尘泥中5种有害元素

准确、快速地测定含铁尘泥中有害元素,对含铁尘泥节能降废项目研究及综合利用有着重要的指导意义。实验针对含铁尘泥试样因含碳量高,导致常规酸溶解方法如果不增加除碳步骤则很难完全分解试样的问题,采用高温熔融法将试样制成熔融液后倾倒于稀酸中溶解的方法,解决了碳含量高难溶解的问题。采用四硼酸锂-碳酸锂混合熔剂在高温下将试样熔融,熔融液高温倾倒于稀酸中制成澄清溶液,由于骤冷,试样炸裂成微小玻璃珠,无迸溅,操作简单,使得后续溶解过程快速完成,从而建立了电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)测定P、Pb、K、Na、Zn共5种有害元素的方法。按照实验方法测定含铁尘泥中P、Pb、K、Na、Zn,测定值的相对标准偏差(RSD,n=9)在1.4%～5.7%之间,加标回收率在96%～110%之间。研究结果表明方法能够满足含铁尘泥样品中5种元素的定量分析要求。     

对甲基苯磺酸络合-异戊醇萃取铬(Ⅵ)在有机铬催化剂中铬(Ⅲ)测定中的应用

乙烯齐聚合成1-己烯的主催化剂为有机铬系催化剂,铬系催化剂中铬(Ⅲ)能很好地与助催化剂烷基铝形成络合物,而铬(Ⅵ)会与烷基铝发生反应,降低催化剂的催化能力,因此需要准确测定铬催化剂中铬(Ⅲ)含量。实验提出在酸性条件下用对甲基苯磺酸络合、异戊醇萃取有机铬催化剂中铬(Ⅵ),使铬(Ⅲ)和铬(Ⅵ)分离,最后采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定无机相中铬(Ⅲ)。实验考察了硝酸的浓度和用量,以及络合剂和萃取剂的用量。研究表明:加入10 mL 10%(体积分数,下同)硝酸,用2.0 mL对甲基苯磺酸络合、20 mL异戊醇萃取就可以完全将样品中的铬(Ⅲ)和铬(Ⅵ)分离。铬(Ⅲ)校准曲线的线性相关系数大于0.999;方法检出限为1.45 μg/g。按照实验方法测定有机铬催化剂实际样品中铬(Ⅲ),结果的相对标准偏差(RSD,n=6)小于4%,回收率为94%～103%。