单晶硅表层机械力学特性的各向异性分析

为探究挠性筋结构单晶硅材料的各向异性特性以及KOH腐蚀工艺对其力学性能的影响规律,进行纳米压痕实验,并结合原子力显微镜观察单晶硅表层3个主晶面上压痕裂纹形貌随晶向的变化规律,分析单晶硅材料表层弹性模量、硬度、断裂韧性等机械力学特性参数在(001)、(110)及(111)3个主要晶面上沿各个晶向的变化规律;分析挠性筋结构单晶硅材料(001)晶面的KOH腐蚀工艺对其材料表面机械特性的影响规律.结果表明:挠性筋单晶硅在(001)晶面上弹性模量的各向异性变化幅度明显,硬度及断裂韧性各向异性的变化幅度不大;挠性筋单晶硅在(110)晶面弹性模量和断裂韧性的各向异性变化幅度明显,硬度各向异性变化幅度不大;挠性筋单晶硅在(111)晶面硬度值、弹性模量及断裂韧性参数的变化幅度幅值均较小;确定了单晶硅表层3个晶面裂纹最易扩展的晶向方向,KOH腐蚀工艺使得单晶硅表面质量降低,腐蚀后暴露的表面微裂纹、缺陷等会使得单晶硅(001)晶面表层硬度、断裂韧性降低,从而降低了挠性筋结构的实际断裂强度.     

硫化物对沧州某污水处理厂氨氮去除效果影响的实验分析

为了提高城镇污水厂活性污泥工艺中氨氮去除效率,以沧州市城区市政污水实测数据为对象,开展实验测试分析.实验研究了硫化物和活性污泥厌氧接触时间不同对氨氮去除率的影响,探讨利用曝气消除硫化物影响的特征进行工艺调整的措施.实验研究了不同污泥质量浓度、水温和硫化物质量浓度下污水处理厂的活性污泥氨氮降解速率的变化.结果表明:污泥质量浓度降低可显著降低活性污泥对硫化物毒性的耐受性.当硫化物质量浓度高于50 mg·L-1时,氨氮降解速率显著降低,且随着质量浓度不断增高,速率不断下降.但当水温较低时,硫化物更易引起出水氨氮超标.该研究对提高沧州市城区市政污水的净化效果和居民用水质量具有很好的实际应用意义.     

锂离子电池浆料的制备技术及其影响因素

新能源汽车行业的蓬勃发展对高性能锂离子电池需求越来越迫切.作为锂离子电池的重要组成部分,电极性能对于锂离子电池整体性能的影响十分显著.而在电极中,作为多组分混合物浆料的均匀性和稳定性对于电极片性能的影响巨大.但是目前研究者们的重点通常都是放在电极特性和电池组装工艺上,对决定电池性能浆料的特性研究较少.电极组分的均匀性是由浆料组分的均匀性和稳定性决定,而浆料是一种多组分悬浮颗粒组成的复杂体系,其均匀性和稳定性难以直接观测,浆料的流变性能是当前能反映浆料均匀性和稳定性的最有效的指标参数.本文阐述了近年来锂离子电池电极浆料制造过程中活性物质、黏结剂、导电剂、溶剂、分散添加剂、pH值、温度、混合步骤对浆料流变性能的影响,总结了这些因素对浆料流变性能的影响规律,为研制出更加均匀和稳定的浆料体系及高性能锂离子电池提供一定的指导作用.     

废石—棒磨砂混合充填料浆工作特性与流变参数试验

为了得到满足管道稳定自流输送的废石—棒磨砂混合充填料浆配比最优组合，基于正交试验设计方案，开展了 48 组不同配合比参数的废石—棒磨砂混合充填料浆管道输送特性以及流变特性试验，并利用回归分析法研究了废砂比、胶砂比和料浆质量浓度变化对料浆特性参数的影响规律。同时，基于响应曲面法原理，以塌落度和泌水率达到最优为目标，对混合料浆配比进行了分析和优化设计。研究结果表明，混合充填料浆工作特性随胶砂比及料浆浓度的变化规律相同，料浆浓度是影响工作特性的最显著因素。混合充填料浆的流变关系显示其为具有屈服应力的伪塑性体，屈服应力主要影响因素是料浆浓度，粘度系数主要影响因素是胶砂比。当料浆废砂比为 0.62、胶砂比为 1∶5、料浆质量浓度为 81.85% 时，料浆塌落度为 27.24 cm、泌水率为 9.25%，满足矿山充填采矿管道自流输送要求且达到最优。     

淀粉预糊化温度对肉粉肠品质特性的影响和机制研究

绿豆淀粉的预糊化是肉粉肠区别于其他熏煮香肠的关键加工工艺，因此，预糊化淀粉的温度对产品的品质至关重要。本研究将绿豆淀粉分别用75、85、95 ℃的热水进行预糊化后制备肉粉肠，探讨不同的预糊化温度对产品品质和淀粉糊化度（Degree of Starch Gelatinization，DSG）的影响。实验结果表明，随着预糊化淀粉温度的升高，肉粉肠的DSG和乳化稳定性显著增加（P<0.05），蒸煮损失显著降低（P<0.05），且大量自由水向不易流动水转变。同时，随预糊化淀粉温度的增加，肉粉肠的硬度、回复性、弹性、脆性、咀嚼性、致密性和亮度值（Lightness，L*）均显著增加（P<0.05），促进产品最终品质的形成。总体可接受评分在95 ℃的预糊化温度时达到最高（P<0.05）。此外，聚类分析（Hierarchical Cluster Analysis，HCA）结果表明，95 ℃的预糊化温度对肉粉肠的品质特性有上调的影响。综上所述，95 ℃是提高肉粉肠品质的最佳预糊化淀粉温度。     

高纯铁铝尖晶石制备及其光芬顿催化性能

为进一步开发新型环境友好型光芬顿催化剂，基于反应烧结法制备了铁铝尖晶石，探究了铁铝尖晶石对罗丹明B染料的光芬顿催化性能和降解机理。结果表明：试样中物相组成为具有Fe2+和Fe3+复合价态的高纯铁铝尖晶石。通过调整pH值、催化剂质量浓度和H2O2剂量，铁铝尖晶石催化罗丹明B呈现不同的降解效率。当工艺条件为pH=3.14、1.0 g/L FeAl2O4和2%H2O2时，降解效率达到90.71%,TOC去除率达76.46%。经过4次循环使用后，铁铝尖晶石仍然保持良好的稳定性。反应烧结法合成的铁铝尖晶石是一种具有潜在价值的光芬顿催化剂，在染料废水处理中具有应用前景。     

饱和钙质砂孔压发展特性试验研究

在岛礁建设中，钙质砂场地会受海浪等周期性荷载影响，因此有必要开展循环荷载下钙质砂的动力响应研究。采用动三轴试验探究了循环荷载作用下，在不同的固结围压、相对密实度和循环应力比条件下饱和钙质砂的孔隙水压力发展规律；将张建民孔压模型用于各工况归一化孔压发展模式的分析，并给出各条件下的推荐孔压模型。研究结果表明：张建民模型C型适用于描述循环应力水平较大时的孔压发展模式，而固结围压、相对密实度较高且处于中等应力水平时可采用修正的张建民模型A型，其余情况均可用B型拟合。此外，各模型的拟合参数与相对密实度和固结围压均有较好的相关性。