高频红外碳硫仪测定钢铁中总碳硫含量不确定度评定

采用高频感应燃烧炉红外吸收法测定钢铁中碳硫含量,并对影响结果的各个因素进行分析,并依据JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》,对钢铁中碳硫含量测定结果的不确定度进行评定。     

基于红外光谱成像技术的环境微塑料检测研究

基于红外光谱成像技术提出一种微塑料检测方法,通过对泥土中的微塑料颗粒进行分离和提取,在红外光谱仪中进行光谱采集和分类。通过比对分类后红外光谱的吸收峰强度和数量,完成对微塑料颗粒的检测。测量k邻近分类结果的准确率和敏感度,使用ROC图对分类表现进行具体分析。研究结果表明:基于红外光谱成像的微塑料检测方法对环境中微塑料颗粒物的检测准确率超过89%。同时,系统具有高灵敏度、良好的鲁棒性等特点。研究结果对环境微塑料颗粒的快速检测技术的发展和应用具有一定的指导意义。     

一种复合型煤炭自燃阻化剂的制备及性能研究

为获得阻化效果好的煤炭自燃阻化剂,通过先添加聚丙烯酸酯在煤体表面形成一层覆盖膜,接着通过添加MgCl_2在其表面形成吸水隔热层,以两步混合法制备得到了聚丙烯酸酯-MgCl_2复合阻化剂,并研究其热解特性及阻燃性能。TG-FTIR试验证明,新型阻化煤样的TG特征温度显著提高,并能够抑制燃烧过程的H_2O、CO_2以及CO的释放,阻化性能试验证明,其阻化率能够显著提高并具有优异的稳定性能。可见两步混合法制备的聚丙烯酸酯—MgCl_2煤炭阻化剂能够综合无机阻化剂和有机阻化剂的优点,能够应用于煤炭自燃的阻燃领域。     

利用红外热像仪测量半透明体透射率的方法研究

针对E1897-97标准未给出半透明体透射率测量的理论模型,也未考虑被测材料温度变化对透射率测量结果影响问题,依据红外测温原理以及E1897-97标准的测量条件和测量方法,推导出了半透明体透射率测量的理论公式;选用了几种不同规格的半透明体双面硅进行了实验测试,将半透明体透射率实验测试值、理论计算值、出厂测量值进行分析比较,得到了在各种温度背景下半透明体的透射率测量值相对于理论计算值的误差,透射率测量值相对于出厂测量值的误差,分析了测量误差发生的原因。提出了一种减少半透明体透射率测量误差的方法,并通过实验进行了验证。实验结果与分析表明:考虑被测材料温度变化,对理论计算公式进行修正,并使用改进的半透明体透射率测量方法,透射率修正值与出厂测量值之间的误差降低到3%以下,证明了改进的透射率计算模型和透射率测量方法的正确性和可行性。     

铁酸镧B位掺Mn/Co/Cr试样的红外辐射性能与机理

采用高温固相烧结法制备了粉体材料LaFeO₃、LaFe_0.75Co_0.25O₃、LaFe_0.75Cr_0.25O₃和LaFe_0.75Mn_0.25O₃，通过XRD、FTIR、SEM、XPS等检测手段对材料进行表征，同时运用CASTEP模块模拟计算了材料的电子能带结构和光学性质。实验结果表明：掺入Mn/Cr/Co离子后晶格发生畸变,晶格对称性降低。Mn/Cr/Co掺杂后的粉体材料在近中红外波段发射率排序为：掺Mn>掺Co>掺Cr>纯LaFeO₃，其中掺Mn在0.2～2.5μm波段为0.8722，2.5～5μm波段为0.6755，远大于纯LaFeO₃的发射率（近中红外波段发射率均为0.5左右）。发射率提升的机理在于：Mn掺杂后,引入了Mn³⁺杂质能级，产生了激活能小的Mn³⁺?Mn⁴⁺跳跃小极化子，电子-氧空位载流子吸收亦增强，同时体系的晶格畸变导致振动吸收加剧。第一性原理计算结果表明掺杂Mn/Cr/Co材料的禁带宽度分别0.793eV、2.406eV、1.722eV均小于纯LaFeO₃的3.817eV，结合态密度计算结果分析其原因，主要Mn3d、Cr3d、Co3d轨道与O2p轨道杂化形成杂质能级，同时Mn3d、Cr3d、Co3d在导带也存在态密度峰，且峰的位置都比LaFeO₃峰更靠近费米能级，作为新的导带底相当于缩短了价带顶到导带底之间的间隙宽度。LaFe_0.75Mn_0.25O₃材料在近中红外波段的优异辐射性能表现，可作为耐高温抗氧化高发射率材料在高温热工炉窑具有潜在应用前景。     

基于判别分析与K近邻算法对塑料吸管的红外光谱分析

为建立一种塑料吸管物证的高效、准确分类方法,利用红外光谱法对来自全国的4个品牌共42个塑料吸管样本进行了检验。经过前期光谱预处理后,利用主成分分析法提取出了25个主成分,累积方差贡献率为99. 689%,并将其作为判别变量进行判别分析。判别结果区分效果良好但交叉验证正确率仅为73. 8%,有待进一步提高。因此将判别得分作为特征变量导入K值为1的K近邻算法中,构建起了分类正确率为100%的K近邻算法模型,实现了对塑料吸管物证的准确分类。     

高紫外反射ZnO/SiO2复合粉体制备及其热控涂层性能研究

目的 以ZnO/SiO2复合粉体为填料，开展新型热控涂层制备方法研究，提高传统白色热控涂层的紫外反射率, 研制出具有太阳全光谱高反射性能的热控涂层。方法 以硫酸锌和硅酸钠为原料，采用常温化学合成与高温热处理相结合的方法制备ZnO/SiO2复合粉体，通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜及紫外可见分光光度计等仪器，对复合粉体的微观结构及光学性能进行表征。然后以ZnO/SiO2复合粉体为填料，以无机硅酸钾为粘结剂，制备了ZnO/SiO2热控涂料，通过不同颜基比和厚度的优化，得到了太阳全光谱(200~ 2600 nm)高反射白色热控涂层的制备方法。结果 研制的ZnO/SiO2复合粉体在紫外波段的反射率均大于88%，与传统ZnO粉体相比具有明显提升。当以无机硅酸钾为粘结剂、颜基比为2:1、喷涂厚度为100~140 μm时，所制备涂层在太阳全光谱呈现高反射特性，此时涂层的太阳吸收比为0.12，红外发射率为0.92。结论 ZnO/SiO2热控涂层具有优异的热控性能，与传统白色热控涂层相比具有更低的吸收比，同时在太阳全光谱具有高反射特性，可以满足新一代大功率卫星长寿命和高效散热的技术需求。     

基于红外测温的文物冷冻干燥监测技术

为了给大型、大批量文物的冷冻干燥保驾护航，以饱水木质文物为样品，结合红外温度传感器和红外热像仪，对文物的冷冻过程进行温度监控。结果表明，红外温度传感器对样品表面温度变化十分灵敏，能有效跟踪温度的动态变化过程，但测量准确性会受样品发射率、环境波动等因素的影响。红外热像仪经发射率标定后可达到较高的测量精度，利用热成像得到的图像，可直观地筛查样品表面的最高/最低温度区。经过分析，样品在靠近仓内换热器端的位置，表面温度较低，靠近仓门的位置，表面温度较高，且样品上表面温度略低于侧面温度。根据红外测温结果，预期能给出冷冻干燥设备控制的建议，降低文物冻干失败的风险，减轻文保工作者的工作负担。