调控Al2O3晶型控制MgAl2O4:Mn4+荧光粉中Mn价态研究

Mn⁴⁺激活红光荧光粉是白光半导体发光二极管(wLEDs)领域当前研究热点之一。Mn⁴⁺离子²E→⁴A₂跃迁在铝酸盐中的最短发光波长是在MgAl₂O₄中实现的651 nm发光, 由于其结构中含有形成四面体或八面体配位的两种阳离子格位(Mg²⁺/Al³⁺), 易造成所掺杂锰元素存在多种价态(+2/+4/+3等)。本研究通过改变起始原料中Al₂O₃的晶型(γ/α比例)及退火处理来调控锰离子在MgAl₂O₄晶格中的占据格位, 对其主要存在价态实现调控。采用荧光光谱和紫外-可见-近红外漫反射光谱技术来表征所合成荧光粉中Mn离子的价态及其演变。研究发现, 高α/(α+γ)比铝源促进Mn²⁺形成, 而低α/(α+γ)比铝源促进Mn⁴⁺形成。通过使用高活性纳米γ-Al₂O₃为铝源, 有效抑制了锰离子在MgAl₂O₄中Mg²⁺格位的占据及Mn²⁺离子的形成, 经空气中1550 ℃保温5 h的一次高温热处理即可制备出在可见光区只有Mn⁴⁺红光发光的高纯高亮度MgAl₂O₄:Mn⁴⁺荧光粉。氧化铝晶型影响锰离子掺杂格位和掺杂价态的本质规律是: 氧化铝活性决定实际固溶掺杂反应步骤, 进而影响锰离子掺杂格位和价态。本研究提出的反应步骤调控作为反应气氛、电荷补偿剂、反应温度三种调控方法外的一种新方法, 为Mn⁴⁺激活铝酸盐荧光粉中锰离子掺杂价态调控提供了新思路。     

针对汽车安全玻璃热穹成形的高温摩擦试验机研制与试验

针对汽车安全玻璃热弯成形过程中的摩擦行为,基于库伦摩擦定律设计测量不同温度状态下汽车安全玻璃与模具之间摩擦系数的高温摩擦试验机,并进行了性能验证.该摩擦试验机由高温加热装置、数据采集与处理系统、控制系统和机械加载装置等组成,并利用ANSYS Workbench有限元分析软件对关键结构部件的刚度和强度进行仿真校核.在机械加载装置施加载荷后,试验机通过贴在摩擦头上的应变片将摩擦力引起的弯曲应变转换为电信号,利用数据采集与处理系统将采集到的电信号进行处理与存储.利用该试验机对汽车安全玻璃在不同温度条件下与模具之间的摩擦行为进行研究.结果表明,摩擦系数随着成形温度的升高整体呈现增大趋势.当加热温度接近玻璃化转变温度时,玻璃接近高弹态区域,温度对摩擦系数的影响减小,增幅减小.试验机检测性能稳定,满足用于研究实际生产中汽车安全玻璃热弯成形摩擦问题的需求.     

加压水解法处理某氰化尾矿试验研究

针对贵州某黄金生产企业氰化尾矿的特点,结合企业实际生产工艺要求,采用加压水解法对氰化尾矿进行综合治理,并对试验条件进行了优化。结果表明:最优试验参数为压力1. 0 MPa、初始温度170℃、反应时间2. 0 h,氰化尾矿pH对氰化物去除效果无影响。在最佳试验条件下,总氰化合物去除率高达99. 9%,处理后的滤渣(含水率约为45%)毒性浸出液中的总氰化合物满足HJ 943—2018 《黄金行业氰渣污染控制规范》尾矿库处置要求,且处理后的回水对企业选矿指标无影响。     

地下综合管廊软土地基水泥土搅拌桩处理的优化设计研究

建设中的南京市浦口新城核心区综合管廊位于长江漫滩软土地区,管廊基坑地基处理方式以水泥土搅拌桩为主。其中临江路段管廊为双舱结构,现状工况中水泥土搅拌桩桩径D=500mm,桩心距纵向为1.5m,横向为1.2m。以临江路段为例,运用大型三维有限元软件,通过改变桩身模量、桩间距和桩长,在满足综合管廊沉降控制要求的前提下,进行水泥土搅拌桩处理参数的优化,以达到经济效益的目的,并对类似工程具有借鉴意义。     

牛肉加热过程中低场核磁驰豫信号与品质特征的动态分析

通过对加热过程中的牛肉进行密集采样,研究分析了肉品品质及驰豫信号峰的全部参数变化。结果表明,自由水含量会随半结合水下降而增加。在峰形状特征上,T_(21)峰宽度波动增大,T_(22)峰宽度增加、高度下降,且3个峰的峰位置均出现显著左移。说明牛肉蛋白质在受热变性后其有序的空间结构遭到破坏,形成了大量无序卷曲,同时水分子与肽链形成氢键的间距缩短且类型增加。此外,峰高、峰宽和峰位置等核磁峰参数与肉品多个品质指标之间均存在极显著相关。基于核磁信号参数建立了数学模型用于模拟肉品理化指标变化,且在含水量、蒸煮损失、b*值上的相关系数R~2分别达到了0.943,0.936,0.876。研究结果证明,在食品分析中核磁峰形状特征参数所含的信息价值不低于峰面积。     

低温环境下红砂岩蠕变特性及其模型

为研究低温环境下岩体工程的长期稳定性,以饱水状态下的陕西红砂岩为研究对象,采用MTS810岩石力学试验机进行不同温度(20,-10,-20℃)条件下的分级加卸载单轴蠕变试验,研究了不同温度条件下红砂岩的蠕变特性及温度对岩石蠕变特性的影响。根据蠕变试验结果,将岩样总应变分为瞬时应变和蠕变应变,瞬时应变由瞬时弹性和瞬时塑性应变组成,蠕变应变由黏弹性和黏塑性应变组成。结果表明,瞬时应变随应力水平的增加而增大,瞬时弹性应变与应力呈近似线性关系;随着应力水平的增加,黏塑性应变随时间逐渐增加,总应变中黏塑性应变的比例也趋于增大。随着温度的降低,岩样瞬时应变及相同应力水平下的蠕变应变均减小,蠕变持续时间延长,岩石破坏强度提高。根据岩样的变形特性结合蠕变试验结果,引入分数阶微积分,建立考虑低温影响的非线性流变模型;采用通用全局优化算法结合最小二乘法中的Levenberg-Marquarat算法对不同温度环境中的蠕变试验结果进行参数识别,理论曲线与试验结果吻合度较高,尤其加速蠕变阶段效果较好,表明该模型能够很好地描述红砂岩在低温环境下的蠕变行为;对不同温度条件下的模型参数进行分析,结果表明,随着温度的降低弹性模量E_3(T)呈抛物线式增长,而弹性模量E_1(T),E_2(T)及黏性系数η_1(T)呈指数形增长,为冻结法施工和寒区岩体工程长期稳定性分析提供理论依据。     

基于多尺度CSRBFs的地层三维地质建模

基于矿山多源数据实现地层三维地质建模是数字矿山研究中的一项重要工作，其成果有助于矿山资源评估、生产规划编制等工作的有序进行。采用插值方法对离散采样的非均匀点状数据进行处理，是精准构建矿体模型的关键。然而，矿体建模常用的插值方法在处理数据时，很少有效顾及数据的非均匀性。基于多尺度CSRBFs插值方法，提出了一种可以处理非均匀数据的地层三维建模技术。首先从多源数据中提取非均匀的地质离散点数据集。然后，使用多尺度CSRBFs插值构建地层表面模型，插值步骤包括：①样品点获取与单位法向量计算；②通过八叉树空间索引构建层次点集；③使用多尺度CSRBFs方法在样品点集上由粗到细逐层插值，计算地层表面隐式函数；④地层隐式曲面可视化。最后，使用提出的断层建模方法在连续地层表面构建正断层、逆断层和交叉断层模型。研究表明：多尺度CSRBFs（Multi-scale CSRBF， MsCSRBF）插值方法通过十折交叉验证获得的平均误差为0.943 m，精度优于反距离加权法（Inverse Distance Weighted， IDW）和普通克里金法（Ordinary Kriging， OK），且MsCSRBF方法相比于IDW和OK方法插值运算效率更高。上述分析表明：多尺度CSRBFs差值方法能够针对非均匀数据进行地层表面模型的高精度、快速重建。     

元宵节里“打冰”忙

2月8日,元宵节。上午9时,吉林石化染料厂循环水场冷却塔半空,水雾缭绕,一幕水帘飞流直下。池内的冷却水汩汩流动,平稳地流向苯酚丙酮装置的一台台换热设备。高高的冷却塔下,有几位员工正戴着口罩和安全帽用力打冰。一人用尖镐破冰,一人用雪板收起,随时倒入手推车,不定时运往安全地带。     

不同乳酸菌在毛酸浆发酵中的特性研究

为比较嗜热链球菌（Lactobacillus plantarum）（L1）、保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus）（L2）、瑞士乳杆菌（Lactobacillus helveticus）（L3）、植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）（L4）、短乳杆菌（Lactobacillus brevis）（L5）和干酪乳杆菌（Lacbobacillus casei）（L6）在毛酸浆发酵中的特性，研究发酵过程中总酸含量、活菌数和色泽的变化。结果表明，发酵过程中，6种乳酸菌活菌数均能维持在8.0 lg（CFU/mL）以上，生长良好，其中乳酸菌L4、L5和L6在毛酸浆中产酸能力较好，最高总酸含量分别为11.85 g/L、10.95 g/L、10.45 g/L，并均能很好地保持发酵液本身的颜色，色差值均＜54.51；当乳酸菌L4、L5和L6按不同接种比例复合发酵毛酸浆果汁时，各处理间活菌数和发酵液颜色变化基本一致，当乳酸菌L4∶L6为3∶2（V/V）进行复合发酵时，最终所得毛酸浆发酵液的总酸含量（17.91 g/L）最高。