围压作用下煤岩材料超声致裂规律研究

当超声波在煤岩固体材料中传播时,受其机械效应,煤岩基质固体颗粒间相互作用。从超声波的机械效应角度结合断裂力学,对围压影响的超声激励破岩机制进行探讨,利用 RFPA2D 岩石破裂过程分析系统对超声激励不同围压下煤岩致裂过程进行了数值试验验证。研究表明：围压降低了煤岩内部裂纹的断裂强度因子,改变裂纹尖端应力场;围压对煤岩破裂具有抑制作用,在相同功率超声作用下,围压越大,超声激励碎岩程度越低;数值实验表明,随着围压增加,超声致裂煤岩影响区域逐渐减小,煤岩破坏形式由低围压下的张拉和剪切破坏共同作用逐渐向高围压下单一剪切破坏过渡。相同有效声压作用下,煤岩破裂过程中主应力随煤岩围压升高而增大。     

PEG-HPMo/SiO2介孔材料的制备及其催化氧化脱除模型油中苯并噻吩的研究

分别以聚乙二醇(PEG6000)及正硅酸乙酯(TEOS)为模板剂和硅源,采用沉淀法制备了SiO2负载型磷钼酸(HPMo)催化剂PEG-HPMo/SiO2,对催化剂进行了FT-IR、XRD、FE-SEM等表征。采用NLDFT平衡模型对吸附-脱附等温数据进行处理,计算了催化剂的孔径分布及比表面积。研究结果表明:催化剂PEG-HPMo/SiO2含有HPMo的Keggin结构且具有较高的脱硫活性。当催化剂用量0.06g、H2O2用量0.04mL、反应温度70℃、反应时间35min时,10mL模型油中的苯并噻吩(BT)基本被完全脱除;催化剂重复使用6次后,催化剂的催化活性没有明显降低。     

纤维树脂混凝土数控机床基础件热动力学拓扑优化研究综述

提出了从改善结构设计,采用新材料的角度出发解决困扰我国数控机床加工精度的难题。在对纤维增强树脂混凝土作为机床基础件的国内外研究现状分析的基础上,提出基于拓扑优化的方法、结合数控机床工作的环境条件,并考虑材料自身力学本构关系来对纤维增强树脂混凝土机床基础件进行优化设计。最后给出了具体解决策略和思路。     

上转换纳米材料及其在提高太阳能电池光电效率中的应用

上转换纳米材料在提高太阳能电池光电效率方面的应用主要通过提高上转换纳米材料的发光性能来实现。利用上转换纳米材料能将2个或2个以上的低能短波光子转换成高能可见光的特性,可以拓宽太阳能电池对光的响应范围,达到提升光电转换效率的目的。主要介绍了上转换纳米材料,包括其发光机制与基质材料的选择。回顾了在近阶段主要使用的热分解法、水热法等制备方法,分析了其他一些制备方法。着重介绍了上转换纳米材料在晶体硅太阳能电池和染敏太阳能电池中的应用。从提升上转换材料发光性的角度来讨论对太阳能电池的研究,并指出了未来上转换纳米材料在太阳能电池中应用的研究重点是利用异质离子掺杂、表面等离子体耦合与量子点敏化等手段提升上转换效率,而染料耦联上转换纳米材料、上转换纳米材料壳包覆等方法也具有很大发展潜力。     

医用镍钛合金表面涂覆技术研究概述

镍钛(NiTi)合金因其优异的形状记忆和超弹性性能,良好的耐腐蚀性和生物相容性,在生物医学领域得到了广泛应用。为了避免直接使用可能出现的生物不相容和细胞毒性,采用表面涂覆技术在合金表面涂覆纳米到微米量级厚度的功能薄膜,使其具有比基体更优良的生物相容性、抗腐蚀性和耐磨性等特殊功能。表面涂覆技术与其它表面改性技术相比,具有约束条件少、技术类型广、材料选择空间大等优势,目前应用最为广泛。对电化学沉积、等离子喷涂、磁控溅射、溶胶凝胶法、浸涂技术制备的涂层微观结构、力学性能和耐腐蚀等性能进行综述,并分析各技术的优缺点。随着涂覆技术的发展及制备涂层性能的进一步提高,NiTi合金在牙齿矫正丝、人工关节骨茎、血管成形环等多种医疗领域中的应用将更加广泛和深入。     

可再分散乳胶粉对硫铁矿尾砂自流平砂浆性能的影响

探究硫铁尾矿砂在自流平砂浆的资源化利用途径,以硫铁矿尾砂为细集料制备水泥基自流平砂浆,分析了可再分散乳胶粉掺量对砂浆流动度、力学性能及耐磨性的影响。结果表明：乳胶粉掺量可以显著降低20 min、60 min 后的流动度经时损失,乳胶粉掺量为2.0%时,砂浆的拉伸粘结强度为1.9 MPa,并在天然河砂与尾砂复配情况下,尾砂替代率为75%时,磨损量仅有0.09 kg/m2。     

O2分子在Al(110)表面选择吸附性的对比研究

采用密度泛函理论中广义梯度近似(GGA)计算方法对比分析了 O2分子在 Al(110)面3个不同吸附位(顶位、桥位和穴位)的吸附性质,通过吸附能的比较,桥位的吸附能高于顶位和穴位,是最佳的吸附位。吸附质的态密度、吸附物 O2分子轨道电荷分布的变化以及金属表面原子轨道电荷分布的变化揭示了吸附过程中电荷的转移趋势。计算结果表明,通过分析吸附质的原子轨道电荷分布和电子态密度,发现 O2在 Al(110)表面吸附的过程中,主要是 O 原子的2P 轨道和 Al 的3S 轨道的电子相互作用,并展示出较强的化学吸附。     

常压CVD法制备Sb掺杂SnO2薄膜的性能研究

以C4H4SnCl3和SbCl3为反应先驱体,采用常压化学气相沉积法制备Sb掺杂SnO2薄膜,研究了薄膜沉积时间、基板温度以及Sb掺杂量对薄膜结构和红外反射性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对所制备薄膜的结构、形貌、成分进行了分析表征。XRD结果表明薄膜具有四方相金红石晶型结构,在基板温度为650℃时能制得结晶性能较好的多晶薄膜;XPS结果表明元素Sb主要以Sb5+的形式掺杂于SnO2薄膜中。还讨论了Sb掺杂量对方块电阻、透射率等薄膜性质的影响。结果表明,当Sb掺杂量为2%,基板温度为600℃,镀膜时间为4min时可制备出可见光透过率为75%、红外透过率仅为30%的薄膜,且此时薄膜方块电阻为38.4Ω/□。     

纳米蒙脱土/混盐复合相变储能材料结构及性能研究

以三水乙酸钠-尿素共熔物、纳米蒙脱土为原料,采用熔融插层法制备低温水合盐复合相变储能材料,用XRD、SEM、FTIR和DSC测试了材料结构、结晶机理、成核性、过冷度、热性能及稳定性。研究结果表明,三水乙酸钠-尿素复合盐使纳米蒙脱土片层呈剥离形态,其片层相互搭建构成腔体包容复合盐;纳米蒙脱土作为成核剂使复合盐结晶温度提高18℃,晶粒尺寸减小;当纳米蒙脱土质量分数为33.3%时,所制备材料的过冷度比未加纳米蒙脱土时降低19℃,相变温度为32℃,熔融焓为132.0kJ/kg,纳米蒙脱土降低了复合盐的过冷度,避免了相变分层,赋予了复合盐成型性。     

液化残渣灰分对型焦性能与结构的影响

以低变质粉煤与液化残渣(DCLR)为原料制备型焦,主要考察了液化残渣中的灰分对型焦抗压强度、热解产品收率的影响。采用TGA、SEM对液化残渣的热解特性及型焦形貌进行了分析表征。研究表明,采用HF酸可以有效脱除液化残渣中的灰分,使其灰分含量从17.74%降低到10.62%。脱灰前后,DCLR的热解特性参数会发生显著变化,反应起始温度降低了约70℃,失重量增加了约7%。同时,型焦产率降低,焦油、煤气的产率有所增加。型焦抗压强度显著增大,当D-DCLR添加量为30%时可提高50%左右。