负温条件下硅酸盐-铝酸盐-磷酸盐水泥体系水化机理研究

为了研究在-10℃环境下硅酸盐-铝酸盐-磷酸盐水泥体系(SAP体系)的水化反应情况,通过凝结时间、XRD、TG、SEM等测试分析了SAP体系的水化产物和反应机理。结果表明：掺入铝酸盐水泥(CAC)和焦磷酸钠均有利于硅酸盐水泥(OPC)的早期凝结,但不利于其后期强度发展;SAP体系早期的主要水化产物为C-S-H凝胶和NO₂-AFm晶体,CAC掺量越多,7 d水化产物生成量越多,试件的抗压强度越高;7～28 d时,CAC掺量为10%的S₉A₁P体系中Ca(OH)₂晶体持续生成,试件28 d抗压强度达到32.4 MPa。     

表面微结构对冰粘附强度的影响

目的研究试片表面粗糙度及分形维数对冰粘附强度的影响。方法通过对裸铝表面进行化学刻蚀及氟硅烷修饰,制备不同表面试片,测试试片表面的粗糙度和分形维数,应用冰粘附强度实验装置测试不同试片表面的冰粘附强度。结果粗糙度(x)与粘附强度(y)的关联式为:y=1.0966x+51.816(亲水表面),y=-0.67x+74.98(疏水表面)。分形维数(z)与粘附强度(y)的关联式为:y=-146.6z+493.5(亲水表面),y=95.45z-209.9(疏水表面)。结论亲水表面试片冰粘附强度随粗糙度的增加而增加,随分形维数的增加而减小,疏水表面试片的变化趋势则相反。冰粘附强度与粗糙度及分形维数之间存在较强的线性关系。表面粗糙度相同的试片经氟硅烷修饰后,冰粘附强度降低,且表面粗糙度越大,冰粘附强度下降越多。     

柱状微结构超疏水表面制备及其结霜性能研究

目的研究表面结构与化学成分对结霜性能的影响。方法以具有不同结构参数的多孔阳极氧化铝表面为模板,以高密度聚乙烯为压印热塑材料,采用模板热压法在常压下制备柱状微结构表面。分析表面形貌,测试接触角,通过结霜实验研究其结霜性能。结果柱状微结构表面经化学修饰后,获得超疏水效果。结霜过程实验显示,制备的超疏水表面初始结霜时间更晚,结霜速率更慢。结论通过改变表面结构与表面化学成分均能对表面结霜性能产生直接影响,修饰后的柱状结构表面具有较好的抑霜效果。     

Microstructure and Properties of Nickel Layers Electrodeposited under Reduced Pressure and Temperature Gradient Conditions

前期研究表明,在5 k Pa恒负压和35℃/65℃温度梯度和无添加剂的条件下,能以高达1 mm/h的沉积速度制备出表面光滑、近无沉积缺陷且多项性能优越的镍镀层。本实验则重点研究负压、温度梯度等条件参数对镍沉积层形貌、织构和性能的影响。研究结果显示:负压和温度梯度大小对沉积层的形貌、织构与硬度、耐腐蚀等性能都有一定程度的影响;只有在贴近阴极面的液层处于沸腾状态时才能获得良好的镍沉积层;增大温度梯度和(或)降低沉积槽气压都有利于细化晶粒、提高硬度和耐酸腐蚀性;温度梯度对镍沉积层的织构特征影响作用明显,但负压大小对镍层的择优取向几乎没有影响。镍沉积层上述形貌、织构与性能的变化主要归结于负压电沉积的沸腾驱动传质效应与真空脱气效应。     

Al、Sn掺杂对于ZnO薄膜微结构及光学特性的影响

采用真空电子束蒸发金属薄膜及后续热氧化技术在石英衬底上分别制备出了ZnO、Al∶ZnO以及Sn∶ZnO薄膜。通过X射线衍射仪(XRD),紫外-可见分光光度计和原子力显微镜(AFM)等分析仪器对比研究了Al、Sn掺杂对ZnO薄膜结晶质量、光学性质及表面形貌的影响。测试结果表明,Al、Sn掺杂可以使薄膜结晶质量得到提高,薄膜应力部分释放,薄膜表面的粗糙度也相应增加,掺杂对薄膜光学带隙的影响在一定程度取决于金属薄膜的氧化程度,氧化充分可以使光学带隙变宽,反之则变窄。     

牙科照明用异型微结构玻璃光纤棒的研究

针对传统牙科照明用光纤柔软易折断,装配难度大,端面易浸入血水造成交叉感染,敛集率低,光传输效率低等问题,研发了一种异型微结构玻璃光纤棒作为牙科照明手机内的通光元件,在装配、消毒、通光率等方面与传统牙科照明光纤做对比后证实刚性异型微结构玻璃光纤棒易于装配,耐医用高温高压消毒,且端面致密,抵制血水浸入;并在多次高温高压消毒后依然具备很高的光传输效率。     

熔体温度对HDPE微制品结构及性能的影响

采用微注塑成型技术,在不同熔体温度下制备高密度聚乙烯(HDPE)微制品。通过拉伸测试考察了熔体温度对力学性能的影响,并利用差示扫描量热法(DSC)、广角X射线衍射(WAXD)、小角X射线散射(SAXS)和扫描电子显微镜(SEM)对制品的微结构变化进行系统研究。结果表明:随着熔体温度的升高,shish结构和shish-kebab晶体的数量增加,制品的结晶度增加,分子链和片晶取向程度增大;取向度和结晶度的增加是HDPE制品拉伸强度和模量随熔体温度升高而增加的主要原因。     

微结构低重叠度大范围三维拼接方法

针对微结构大范围无损测试问题,提出了一种低 重叠度的三维结构拼接方法。首先基于实验参数将结构特征提 取区域限制在测量过程中的重叠区域,以减少误匹配出现的可能性并提高计算效率;在上述 区域内,通过SIFT(scale-invariant feature transform)算法进行特征 点提取;在特征点匹配阶段,根据测量系统参数进一步提出缩小匹配点对搜索范围的方法以 提高特征点匹配可靠性;最后以 重叠区域的局部连续性为依据,计算校正矩阵以校正测量过程中环境扰动带来的拼接结构错 动。实验中,将本方法与目前商业设 备的拼接测量功能进行了对比。实验表明,本文方法不但适用于特征丰富的结构,也适用于 相似度高的阵列性结构,可在重叠度为6%时实现有效拼接。     

基于拉曼光谱的微结构光纤丙酮传感检测研究

结合拉曼光谱特异性和微结构光纤所需样品体积 小(纳升量级)等优点,基于拉曼光谱法,利用三孔MOF作为传 感头,搭建了丙酮浓度传感系统。 丙酮溶液在毛细管吸附作用下进入到MOF的空气孔内, 在倏逝波激发下丙酮溶液产生拉曼信号,通过探测耦合回微结构光纤纤芯的拉曼 信号强度探测丙酮浓度。实验利用丙酮C-H键(2843cm－1)伸缩振动峰作为其特 征谱线,同时以水的H-O键(3371cm－1 )伸缩振动峰作为内标物组成相对强度,对 溶液中的丙酮含量进行测定。实验结果表明,当丙酮浓度从5%增加到50%时,丙 酮浓度与丙酮C-H键伸缩振动峰和水H-O键伸缩振动峰强度比值呈线性关系,二 者相关系数为0.98。本文系统也可以用于其它挥发性有机化合物的定 性和定量分析。     

Zn_(0.7)Co_(0.3)(Ti_(1-x)Sn_x)Nb_2O_8陶瓷微波介电性能研究

采用传统固相法制备Zn0.7Co0.3(Ti1-xSnx)Nb2O8(x=0.1,0.15,0.2,0.25,0.3,0.35)微波陶瓷。研究了Sn取代Ti对Zn0.7Co0.3(Ti1-xSnx)Nb2O8微波介质陶瓷的物相结构与介电性能的影响。XRD研究表明,Zn0.7Co0.3(Ti1-xSnx)Nb2O8陶瓷主晶相为ZnTiNb2O8,有极少杂相Zn0.17Ti0.5Nb0.33O2存在;随着Sn含量的增加,陶瓷晶格常数增大,晶胞体积变大,陶瓷密度增大;电子扫描显微镜(SEM)显示随着Sn含量增加陶瓷结构致密;相对介电常数εr逐渐变小,温度系数τf逐渐变小,Q×f值逐渐增大;当Sn含量为0.35时,烧结温度为1 080℃,εr=30.5,Q×f=46 973GHz,τf=-45.4×10-6/℃。