用于选择性激光烧结的聚合物粉末材料研究进展

选择性激光烧结是增材制造技术中的一种,可制备具有复杂结构的复合材料功能件或其它原型零件。评估烧结成型工艺的关键因素之一是聚合物粉末材料。从聚合物粉末材料种类、材料制备方法、烧结成型工艺3个方面,综述了近年来用于选择性激光烧结技术的聚合物粉末材料的研究现状,并对聚合物粉末材料在选择性激光烧结技术领域中存在的问题,及其今后的研究方向进行了展望。     

水空两栖涵道风扇推进器推力理论分析及实验验证

由水空两栖机器人的应用需求出发,从理论计算、仿真以及实验三方面设计了一种涵道风扇推进器.通过理论计算,分析了风扇和电机在2种介质中的工作曲线,提出了风扇推力系数和转矩系数的预估模型.通过选取适当的预估参数,得到了风扇和电机的设计参数.根据理论计算结果,选取了一种较为合适的风扇和电机的组合方式.为了验证理论计算的可靠性,对仅考虑扇叶的理想情况进行了CFD(计算流体动力学)仿真分析.为了研究实际的涵道风扇推进器的工作情况,还对考虑涵道整体表面结构的实际情况进行了CFD仿真分析.最后,对该组合方式的涵道风扇推进器进行了实验,得到了涵道风扇在水下和空气中的实测推力系数分别为1.47×10-4和2.48×10-4,实际情况下仿真结果与其的相对误差分别为10.9%和3.6%,接近于实验本身的不确定度;得到的空气中的推力可达55 N以上,水下推力可达245 N以上,均可以满足2种介质中的使用要求.     

蜂窝异构网络中的最优频谱分配算法

异构网络通过在宏基站的覆盖范围内密集地部署低功率的节点,使小区得到分化,提升信道增益。但由于频谱资源有限,资源分配在带有中继节点的蜂窝异构网络中变得较为复杂。为改善信道的频谱效率,研究在带有中继节点异构网络中的最优频谱分配策略以及对应的用户接入策略,提出一个基于乘子法的高效算法,通过在乘子法迭代中寻找一组有限的频谱复用模式,得到最优的频谱分配和用户接入策略,实现最优的比例公平性。数值仿真结果表明,该算法可有效利用有限的频谱资源,相对于传统的频谱分配策略,网络性能明显提升。     

基于GRACE的京津冀地下水储量变化

基于2003—2019年GRACE陆地水储量变化数据和全球陆地水文模型（global land data assimilation system,GLDAS）数据反演京津冀地下水储量变化,运用时空分析方法对地下水等效水高变化进行时空演变特征分析。在空间变化上,整个京津冀地下水等效水高变化速率约为-51.77 mm/a,其中：北京市变化速率最低,约为-38.15 mm/a;天津市变化速率最高,约为-62.85 mm/a;河北省变化速率与区域平均变化水平相当,约为-52.42 mm/a。基于Sen Slope和Mann-Kendall非参数检验法分析得出西部、西南部和中部地区地下水等效水高下降[JP]趋势最明显,东北部下降趋势最小。在时间变化上,地下水等效水高变化具有一定的季节性规律：夏季变化速率最大,约为-75.99 mm/a;冬季变化速率最小,约为-37.24 mm/a;春秋两季的变化速率大致相同,分别为-52.34 mm/a和-48.21 mm/a。在影响因素分析中,人类活动是引起京津冀地区地下水等效水高变化的主要因素。研究结果可为科学掌握京津冀地下水储量时空变化规律提供数据支撑。     

养殖固废再利用的高效磷吸附剂制备与作用机制

以干化牲畜粪便为前驱体,耦合铁盐制备了高性能铁负载型生物炭吸附剂(Fe@C).通过扫描电镜、X射线衍射分析、氮气吸附/解吸以及X射线光电子能谱等分析手段,明确了Fe@C的基础物化性质.该吸附剂用于水中磷酸盐的吸附去除,展现了良好的性能.其最大吸附量达到了85.43 mg/g,可在30 min的接触时间内快速达到吸附平衡,投加量为3(质量比)的情况下,可完全去除水中的磷酸盐.电化学分析表明,Fe@C具有良好的化学稳定性;X射线光电子能谱及原位傅里叶变换全反射红外光谱分析表明,Fe@C表面羟基化以及铁组分水解产物是磷酸盐吸附主要活性位点.研究对西部地区养殖业废弃生物质的有效利用提供了资源化的理论依据,具有显著的指导意义.     

碳化木耳多孔碳的制备及在硫正极中的应用

以冷冻干燥的木耳为前体,在不同碳化温度下,制备了孔结构和表面化学性质可调的碳材料.测试结果表明,碳化温度在450～650℃时,所制备的碳材料含氧官能团丰富但缺乏孔道结构;而碳化温度在800～900℃时,所制备的碳材料富含微孔和介孔结构(795 m2/g),但缺乏表面基团.将碳材料作为硫的载体制备碳硫复合材料.实验表明具有丰富微孔和小介孔结构的LD900材料,其微孔对含硫物种具有一定限制作用,使LD900-S呈现3个放电平台,由于微孔和小介孔在循环过程中易被阻塞,致使其循环稳定性较差.而富含极性含氧官能团的LD450材料,则对含硫物种表现出更强的化学吸附作用,所制备的LD450-S正极具有更优的循环稳定性和倍率性能,在0.1 C倍率下,100次循环后比容量仍有577 mA·h/g,在1 C倍率下仍有650 mA·h/g的放电比容量.     

冷坩埚结构及其透磁性模拟研究

采用COMSOL软件建立冷坩埚模型,根据电磁场基本理论,研究不同的分瓣形状、分瓣数、缝宽、壁厚和坩埚高度对坩埚透磁性的影响,为国产化冷坩埚制备提供理论参考.     

2010年至2019年中国国家自然科学基金资助中国盐湖研究项目分析

国家自然科学基金对学科发展具有扶持、引导作用, 其资助情况能反映出学科发展态势、研究前沿和热点。以2010—2019年国家自然科学基金对盐湖研究的资助项目数据为分析对象, 利用EXCEL、R Studio、VOSviewer等软件对资助年度、资助金额、依托单位、资助类别、项目名称、关键词等内容进行统计分析, 揭示了国家自然科学基金对盐湖基础研究的资助力度、趋势、研究团队分布, 发现当前盐湖热点研究方向包括盐湖相化学与溶液化学、盐湖资源分离与利用技术、盐湖资源综合利用技术、盐湖成盐规律与机制、盐湖锂资源利用技术、盐湖化学性质研究。