Mechanical properties and microstructure changes of proton exchange membrane under immersed conditions

In this study, mechanical tensile stress–strain response and microstructure changes of proton exchange membranes (PEM) in immersed conditions are studied. The effects of water pretreatment and immersion time on stress–strain responses of Nafion^®?212 membranes are discussed. It is found that in the water immersion it took 24 h for the membrane to reach saturation equilibrium. Compared with dry membrane, immersed Nafion membrane shows a lower stress level at 30°C, but a higher stress level at 70°C. In situ small angle neutron scattering (SANS) experiments show that with the increase of temperature and water uptake, domains of the membrane become ordered and stay stable at around 60°C. Based on the observation, the relationship between the microstructure and mechanical properties is explained. POLYM. ENG. SCI. 54:2215–2221, 2014. © 2013 Society of Plastics Engineers     

俄罗斯建筑与雕塑的尺度关系分析

本文作者通过对俄罗斯城市建筑与雕塑的实地考察,分析指出其建筑与雕塑之间存在的三种关系,并进一步指出双重尺度的运用是俄罗斯建筑与雕塑尺度关系的共同特征,是其建筑特点形成的重要内容之一。以期对我们的建筑创作有所裨益。     

通过廉价硅源制备二氧化硅微球及其粒径控制

将廉价的硅酸钠作为硅源生产二氧化硅微球有着重要的意义。以硅酸钠为硅源,聚乙二醇（PEG）为结构导向剂,在超声波辅助下,成功合成出高分散的二氧化硅微球。探索了PEG及超声波对产物形貌的影响,讨论了反应温度、pH、PEG相对分子质量与产物粒径的关系。结果表明,PEG能够引导产物成球,超声波可以提高产物的分散性,升高温度及pH会降低产物粒径,增加PEG的相对分子质量会提升产物粒径。当控制温度为40 ℃、pH为3.5、聚乙二醇相对分子质量为2 000时,所得的产品分散性较好,粒径为6.34 μm。     

逝者的仪式:柏林鲍姆舒伦韦格火葬场设计理念

本文介绍了阿克塞尔·舒尔特斯建筑设计事务所设计的柏林鲍姆舒伦韦格火葬场,介绍了设计者试图在作品中继承一种自古至今一脉相承的建筑精神的构思,以及如何通过材料与光线的对比达到建筑空间的塑造。     

高压扭转变形对纯W再结晶行为的影响

在较低温度条件下完成了难熔金属烧结纯W高压扭转实验,通过改变扭转圈数,利用EBSD、XRD、DSC等多种检测与计算方法分析了高压扭转变形纯W在后续加热过程中再结晶组织及行为的变化。结果表明:高压扭转变形后,纯钨组织的形变储存能增大,激活能降低,但变形后组织的再结晶温度仍处于高值。DSC测试后,原始烧结组织发生明显的晶粒长大情况,而由高压扭转法(HPT)变形产生的细晶钨再结晶组织仍较为细小,平均晶粒尺寸为4～6μm,且随着扭转圈数增大晶粒尺寸未发生明显变化,变形组织的热稳定性较好。     

基于设计空间缩减的多学科协同优化新方法

提出一种多学科协同优化设计新方法—设计空间缩减协同优化(Design space decrease collaborative optimization,DSDCO)。根据子系统级优化结果,确定分解设计空间的平面方程,将设计空间合理分解为多个子空间,去除其中不可行设计子空间,将缩减后的设计空间传递到系统级优化。根据系统级优化在各个子空间的优化信息,择优选取系统级优化结果和下一次优化计算的设计空间,循环进行优化迭代计算,直至系统级优化值符合收敛条件。该方法通过缩减优化求解空间,不断更新系统级优化模型,将传统协同优化(Collaborative optimization,CO)中系统级非线性等式约束变换为只含有变量边界的线性不等式约束,解决了传统CO系统级求解困难的问题。DSDCO在变量有界的多学科设计优化(Multidisciplinary design optimization,MDO)问题中,对原始问题约束函数的凸性无要求,对优化迭代起始点的位置无要求。分别利用数值算例、减速器设计和弹簧设计三个典型算例,验证了DSDCO方法的正确性。     

多注太赫兹折叠波导行波管的设计与模拟

为解决太赫兹(THz)行波管工作电流过小、输出功率低等问题,提出了基模多注工作模式的折叠波导行波管(TWT)。首先,获得了基模多注折叠波导色散特性;然后,对基模多注折叠波导的传输特性进行了模拟计算;最后,完成了0.14 THz基模多注折叠波导行波管的注波互作用特性分析。电子注参数为12 m A,15.75 k V时,获得的3 d B带宽为25 GHz(128 GHz~153 GHz),最大增益为33.61 d B,最大峰值功率为23 W;电子注参数为30 m A,15.75 k V时,在0.14 THz处获得了38 d B增益,最大脉冲输出功率为63.1 W。该方法能够有效增大THz行波管的工作电流,提高互作用增益及效率、3 d B带宽、输出功率;在增益相同时,基模多注行波管可以做得更短、更紧凑。     

双注THz折叠波导行波管的设计与传输特性实验

行波管具有高增益、宽带宽、高输出功率等优点,但频率提升到THz后,输出功率急剧降低,为此采用多注与功率合成的方式提高输出功率。对D波段折叠波导行波管进行的理论与数值分析表明:单束的3 d B带宽为13 GHz(0.134 THz~0.147 THz),0.14 THz处最大增益为20.88 d B;多束合成增益为20.6 d B,3 d B带宽内合成效率不低于92%。通过微铣削的办法加工完成了2路折叠波导,并对其传输特性进行测量,对比分析了测试与设计结果。并行多注行波管能够以单束小电流、低聚焦磁场方式工作,可有效提高THz行波管的输出功率。     

热累积效应对碳纳米管场发射特性的影响

为进一步提高碳纳米管阴极的场发射能力,分析了不同条件下碳纳米管的场发射测试结果,研究了热累积效应对碳纳米管场发射性能的影响。实验结果表明,通过抑制场发射测试过程中阳极的热累积,可获得更大的发射电流和发射电流密度。该研究为进一步提高碳纳米管阴极场发射能力提供了参考。