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。     

碳纤维增强塑料加固抗滑桩的阻断分析

针对抗滑桩自由段的荷载条件,分析了桩体在土体等效集中荷载、桩侧土体摩擦力和土体自重应力外载作用的内力分布特征,获得到了桩体剪力和弯矩的解析式。依据桩体复合裂纹的分布特征,还得到了拉剪应力条件下桩体结构的KI和KII应力强度因子解析式和裂纹张开位移COD计算式。现场实验和数值分析表明:碳纤维增强塑料(CFRP)对抗滑桩的裂纹扩展、大变形和塑性区分布具有明显的抑制作用,并进一步显示了在滑面位置需同时增强抗滑桩强度的重要性,进而验证了CFRP加固抗滑桩的实用性,拓宽了其应用范围。     

PEDOT:PSS对PEDOT:PSS/Si杂化太阳电池性能影响的研究

聚合物poly(3,4-ethylenedioxythiophene):polystyrene sulfonate(PEDOT:PSS)是一种具有高电导率和良好透过性的p型半导体材料。PEDOT:PSS/Si杂化太阳电池由于具有较低的工艺温度,且工艺简单而具有一定的前景。在这种杂化太阳电池结构中,PEDOT:PSS的光学、电学性质对器件性能有重要影响。分别从PEDOT:PSS退火工艺、溶液二次掺杂(二甲基亚砜)的含量以及PEDOT:PSS薄膜厚度3个方面对薄膜的光、电特性以及器件性能的影响进行研究,并优化相关工艺。根据这些优化的参数,最终得到6.63%的太阳电池转化效率(太阳电池面积为2.25 cm^2)。     

鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田典型顶板水害防控技术与应用

为了实现鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田受顶板水害威胁的煤炭资源安全开采,基于侏罗纪煤炭资源赋存条件、顶板含水层特征、顶板水害分布范围与防控难题,对离层水害、薄基岩溃水溃沙、厚层砂岩水害和烧变岩水害4种典型顶板水害的形成机理、判识方法、主控因素和防控技术进行了系统研究。侏罗纪煤田离层水害发生的地质条件为砂泥岩互层,泥岩隔水层厚度是控制离层水害发生的主控因素,研发了离层水体精准定位探放技术,实现了离层水害判别与防控技术的定量化;导水沙裂隙带是薄基岩溃水溃沙的主控因素,构建了基于导水沙裂隙带与基岩厚度对应关系的溃水溃沙危险性评价体系,发明了含水松散沙体高效注浆技术,有效避免了薄基岩溃水溃沙的发生;发现了厚层砂岩含水层在垂向上的非均质特性,揭示了递进渗流充水模式,提出了"适当波及,主动防控"的厚层砂岩水害防控新理念,解放了大量受厚层砂岩水害的煤炭资源;揭示了烧变岩的"边界富水"效应,将烧变岩完整断面分为直接露头区、中部埋藏区和火烧边界区,并构建了烧变岩不同断面注浆材料选择准则,提出了双位双向孔序优选引流注浆帷幕技术,显著减少了烧变岩对工作面的补给水量,同时实现了采煤保水。通过将典型顶板水害防控技术在鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田的推广应用,有效遏制了顶板水害事故的发生。     

大柳塔煤矿五盘区5-2煤层DDF2断层特征

大柳塔煤矿五盘区5-2煤层在三维地震资料解释中发现存在一条影响较大、伸展较远的断层（DDF2断层）横切5-2煤层。综合研究表明，DDF2断层为走向为东南—西北方向（111°～291°）、倾向为西南方向（201°）的高角度正断层。该断层为坳陷盆地形成后控制部分煤层沉积:在D306钻孔和D307钻孔所在区域形成时间较早，形成于5-2煤层沉积之后，结束于4-3煤层形成之后，控制5-2煤与4-3煤之间的地层沉积，为同沉积断层；该断层在D304钻孔和D305钻孔所在区域形成时间较晚，形成于4-2煤层沉积之后，结束于3-1煤层形成之后，局部控制4-2煤层与3-1煤层之间沉积，为准同生沉积断层。DDF2断层形成于东南方向，逐渐向西北方向迁移、加剧到最后尖灭。     

MCW5312×50龙门磨床液压系统的设计

简述MCW5312×50龙门磨床结构特点及工作原理,设计液压系统,分析了系统中主要支路性能,对系统主要元件(液压缸、油泵)进行了设计选型。该系统已经应用到实际工程中,取得了良好的效果。     

全氟聚醚导电润滑脂中碳黑的选择

某些精密设备会在使用过程中因摩擦产生静电从而导致设备损坏,需要使用一种能够导电的润滑脂来有效地疏导静电,起润滑和保护作用。全氟聚醚导电润滑脂由全氟聚醚,聚四氟乙烯稠化剂和导电碳黑制备而成。因为全氟聚醚和聚四氟乙烯均具有良好的绝缘性能,不导电,所以全氟聚醚导电润滑脂的导电性能完全取决于导电碳黑。考察了两种导电碳黑,比表面积相对较小(比表面积254 m~2/g),粒径相对稍大(粒径30 nm)的碳黑对全氟聚醚导电润滑脂体积电阻率的影响相对平缓,适合制备全氟聚醚导电润滑脂。制备的全氟聚醚导电润滑脂的体积电阻率处于半导体范畴,能够起到良好的静电疏导作用。