核壳型铁钴纳米复合材料的制备及其性能

采用多元醇还原工艺和自组装技术,在微米级Fe粉表面包覆纳米Co粒子,一步法制备了一种具有核壳结构的复合磁性微球,用SEM表征了其相组成和形貌,用VSM测试了磁滞回线,初步研究了磁学性能。结果表明:用该法制备的核壳型Fe/Co纳米复合材料表面包覆致密,其比饱和磁化强度和矫顽力介于微米铁粉和纳米钴粉之间。     

ZrB2陶瓷的制备和烧结

采用自蔓延高温合成(Self-propagating high-temperature synthesis,SHS)技术和热压烧结(Hot pressing,HP)方法分别研究了Zr-B2O3-Mg和ZrO2-B4C-C体系反应原料的粒度和配比以及烧结温度对产物的影响规律,并烧结得到ZrB2陶瓷.采用X射线衍射和化学分析方法分析了材料的相组成,利用SEM和TEM观察了显微结构;并用阿基米德排水法测定了相对密度.结果表明:在Zr-B2O3-Mg体系中,50μm Zr粉和Mg过量15%(摩尔分数)的体系是最理想的SHS反应体系;SHS产物粒径、酸洗产物粒径和烧结体粒径分别为2～5μm、0.5～2.0 μm和2～10μm;酸洗产物组成为94.59%ZrB2、3.87%ZrO2和1.54%H3BO3(质量分数);烧结体为单相ZrB2陶瓷,相对密度为95.4%.在ZrO2-B4C-C体系中,B4C过量15%和C过量10%(摩尔分数)的体系是最理想的反应体系;烧结体相对密度为94%;烧结体组成为95.44%ZrB2、3.87%ZrO2、0.32?C和0.37%C(质量分数).     

轴系偏差对双轴太阳跟踪器跟踪精度的影响

双轴太阳跟踪系统的轴系偏差会直接影响其跟踪太阳精度,对太阳能发电系统的整体性能具有重要影响。针对传统的高度-方位式双轴太阳跟踪系统结构,分析了跟踪系统在制造或者安装过程中可能引起的轴系偏差类型,采用矢量投影和球面几何原理建立了数学几何模型,研究了俯仰轴与方位轴正交偏差、方位轴安装垂直偏差对方位角和高度角跟踪偏差角以及太阳跟踪系统精度的影响关系;通过Matlab模拟计算得出了不同轴系偏差对双轴太阳跟踪器跟踪精度的影响变化规律。研究可为双轴太阳跟踪系统的设计、安装和提高跟踪精度提供理论依据。     

Ba和Sm双原子填充Skutterudite化合物的制备及热电性能

以Ba和Sm作为填充原子，用熔融法结合放电等离子快速烧结（SPS）制备出了单相的Ba和Sm复合填充的Skutterudite化合物BamSmnFexCO4-xSb12,研究了两种原子复合填充总量及填充比例对其热电性能的影响规律。结果表明：随着Ba和Sm双原子复合填充总量的增加，P型BamSmnFexCo4-xSb12化合物的Seebeck系数增加、电导率和热导率降低。当复合填充总量相近时，Ba原子填充比例较大的Skutterudite化合物，其电性能稍好：而Sm原子填充比例较大的Skutterudite化合物，其热导率稍低。本研究中Ba0.218Sm0.204Fe1.51Co2.50Sb12化合物的最大热电性能指数ZTmax。值在800K时为0．75。     

冲击波在陶瓷与梯度材料界面上的传播特性

研究了冲击波在有限厚度陶瓷平板与半无限大陶瓷 /金属复合背板的界面传播特性。论文的研究基于 Furlong等提出的预测球面波在两弹性体间的平面界面上的反射、折射特性的基本方法。论文重点研究了剪切耦合边界条件下复合背板中的金属体积百分比和陶瓷面板的厚度对反射波强度的影响。通过研究得出了一些对于陶瓷 /复合装甲及陶瓷 /金属梯度装甲材料的设计有重要指导意义的结果     

工艺尾气氚测量装置的研制

通过选择装置材料、优化结构及参数,设计制作了有效体积为11.0 mL的测氚电离室,用于工艺尾气中氚含量的测量。用质谱法标定绘制了工作曲线,工作曲线线性范围为0.013 4%～0.168%(体积)。测试表明:装置泄漏率为5.5×10^-7 Pa·m³/s,密封性良好;本底电流为2.98×10^-14A;装置探测下限值为1.35×10^-4 %(体积);变异系数≤1.50%;仪器响应时间≤10 s,响应速度快,测量周期短,满足工艺样品的检测需求。     

金属－陶瓷梯度材料的弹性和弹塑性设计

系统研究了金属－陶瓷梯度材料在不同组成分布情况下的制备热应力分布规律和特征，提出了优化梯度材料组成和控制梯度材料破坏的方法，考虑了弹性和弹塑性二种设计方法，讨论了二种设计方法的特点和不同，结果表明，对于由韧性金属和陶瓷合成的梯度材料，弹塑性设计比弹性设计更为合理。     

稀土元素Ce填充p型方钴矿化合物的热电性能

用高温熔融-退火扩散法合成了富Co组成的方钴矿化合物CeyFexCo4-xSb12(y=0～0.42),并对化合物的结构和热电性能进行了研究.结果表明:化合物的晶格常数随Ce填充量的增加而线性增加.霍尔系数RH为正值,CeyFexCo4-xSb12化合物表现p型传导.载流子浓度和电导率随Ce填充量的增加而减少.Seebeck系数随Ce填充量的增加及温度的上升而增加.晶格热导率在Ce填充量约为0.29时达到最小值,说明在Sb组成的二十面体空洞中部分填充时,Ce的扰动对声子的散射作用最强.在725K时,组成为Ce0.29Fe1.41Co2.59Sb12.32化合物的最大无量纲热电性能指数达到0.65.     

AgIn共掺杂(AgIn)xPb1-2xTe化合物的合成及热电传输性能

用高温熔融法合成了Ag和In共掺的单相n型(AgIn)xPb1-2xTe化合物,研究了(AgIn)掺杂量x对(Ag-In)xPb1-2xTe(x=0.01～0.05)物相组成及热电性能的影响.结果表明:掺杂量x≤0.04时得到单相四元化合物,x=0.05时样品中出现了组成为AgInTe2第二相;(AgIn)xPb1-2xTe化合物的Seebeck系数随着x增加而增大,电导率随着掺杂量x增加而降低;化合物的热导率随着掺杂量x增大而减小;当x=0.01时,(AgIn)xPb1-2xTe化合物的热电性能指数值最大,在800K时达到1.1.     

Sm填充方钴矿化合物的合成及热电性能

采用高温熔融法结合固相反应法合成了一系列单相的SmyFexCo4-x-Sb12化合物，并探索了Sm填充分数对其热电性能的影响规律。结果表明，随着Sm填充分数的增加，载流子浓度及电导率降低；塞贝克系数随温度的升高和Sm填充分数的增加而增大；晶格热导率随Sm填充分数的增加先减小然后再增加，在某一填充分数时达到最小值。Sm0．19Fe1.47Co2．53Sb12化合物显示最大热电性能指数，在750K时其最大无量纲热电性能指数ZTmax值达0．55。