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。     

NaCl盐溶液对珊瑚钙质砂导热系数的影响试验研究

作为海岛工程的常用建筑材料,珊瑚钙质砂在海水环境中的热传导特性变化是一个值得关注的问题.基于热探针法测定模拟海水作用试验条件下珊瑚钙质砂的导热系数变化特征,探讨了盐溶液浓度、盐溶液含量、浸泡养护时间等因素对钙质砂导热系数的影响规律.试验结果表明:(1)珊瑚钙质砂导热系数λ值随着NaCl盐溶液浓度M、浸泡养护时间T的增加分别递减,减少幅度逐渐变缓;(2)NaCl盐溶液含量ω极大地影响着珊瑚钙质砂导热系数λ的变化,λ值随ω值的增加而递增,二者具有较好的指数增长关系;(3)上述规律发生的本质原因在于室温下NaCl盐溶液的导热系数λ小于蒸馏水的导热系数λ值,且前者的λ值随着盐溶液浓度M的增加而递减;(4)考虑NaCl盐溶液作用(海水环境)下珊瑚钙质砂导热系数λ的计算模型具有很好的适用性.     

吹吸式通风送排风罩面积倒挂时排风罩面积对极限流量比的影响

在吹吸式通风实验室搭建了实验平台,排风罩面积小于送风罩。在保证其他条件不变的情况下,改变排风罩面积,通过示踪气体法确定将给定送风完全排走的最小排风量,反推极限流量比。实验结果显示,在上述实验条件下,排风罩面积的改变会对极限流量比产生影响,且送排风罩面积倒挂差距越大,极限流量比越大。     

基于局部应变能密度的厚板T形接头焊趾和焊根疲劳性能分析

以装载机前车架疲劳寿命评估为目的，从前车架焊接结构关键部位中提取三种典型焊接接头，对其进行疲劳试验和分析.以局部应变能密度法为理论基础，对获得的试验数据进行处理，得到了基于局部应变能密度的疲劳寿命曲线，并采用文献中十字接头的疲劳数据验证该理论的准确性和适用性.结果表明，局部应变能密度法既可用于焊根失效疲劳评估，也可以用于焊趾失效疲劳评估；不同位置的疲劳裂纹会影响结构的刚度，进而影响结构的疲劳寿命.此外，研究了焊脚尺寸和熔深对焊接接头疲劳寿命的影响，推导了基于局部应变能密度法的疲劳失效位置转换区间.并通过文献中的疲劳数据验证了文中提出的焊趾失效和焊根失效转换区间的准确性，为合理设计未焊透厚板T形接头抗疲劳性能提供依据.     

渤海注聚油田储层堵塞、产液下降机理分析及调整措施

渤海X油田位于渤海辽东湾北部海域,属于疏松砂岩油藏,且原油胶质、沥青质含量高。目前,该油田注聚区受效井日产油626m~3,日产液5707m~3,含水89%。在生产中发现,老受效井已经出现"产出端堵塞严重,产液下降严重"等问题,一直干扰油田产量指标的完成。针对该问题,本研究在整体分析X油田驱油剂、地质类型、地层压力的基础上,跟踪了每口产液下降井的生产动态资料并筛选出同时期产液下降较严重的井,利用显微镜观察、抽提物检测分析、固体组分检测分析等实验方法综合分析了堵塞物成分,总结出了堵塞及储层伤害机理,并提出了相应的解决思路。研究发现,原油胶质、沥青质、少量聚合物包裹在出砂微粒周围,乳化增粘又加重疏松砂岩出砂程度,形成大量粘塑性油砂颗粒堵塞地层;同时,残酸中的Al~(3+)或Fe~(3+)等高价离子,形成了铁盐、铝盐、氟化物等无机垢沉淀堵塞地层,即出砂和结垢是导致堵塞的根本原因。在明确临界流速、生产压差的同时,针对疏松砂岩做好深部稳砂,实施"有机无机交替解堵+化学固砂"的措施,防止砂粒解堵后再次运移、延长解堵有效期的解堵思路。     

可拉伸皮芯纤维状硅橡胶TENG的制备及其改性研究

采用硅橡胶为电负性摩擦材料,弹性镀银尼龙纤维作为电正性摩擦材料,同时充当电极,通过模板法制备了可拉伸皮芯纤维状硅橡胶摩擦纳米发电机(TENG),并对其进行改性,研究了改性前后的可拉伸皮芯纤维状硅橡胶TENG的电输出性能。结果表明:未改性的可拉伸皮芯纤维状硅橡胶TENG在拉伸比100%,拉伸频率2 Hz的条件下的短路电流约40 nA,开路电压约1.25 V;经硅橡胶外管的内表面粗糙化、氟化处理、在硅橡胶TENG的内芯与硅橡胶外管间隙注入液态金属改性后,可拉伸皮芯纤维状硅橡胶TENG的电输出性能均得到提高;将这3种改性方法同时使用,可使可拉伸皮芯纤维状硅橡胶TENG的改性效果相互叠加,经此改性的皮芯纤维状硅橡胶TENG在拉伸比100%,拉伸频率2 Hz的条件下的短路电流为145 nA,开路电压为5.8 V。