Influence of anode current density on carbon parasitic reactions during electrolysis

In the electro-deoxidation process, carbon parasitic reaction (CO₃^2- + 4e^-=C + 3O^2-) usually occurs when using carbon materials as the anode, which leads to increase of the carbon content in the final metal and decrease of the current efficiency of the process. The aim of this work is to reduce the negative effect of carbon parasitic reaction on the electrolysis process by adjusting anode current density. The results indicate that lower graphite anode area can achieve higher current density, which is helpful to increase the nucleation site of CO₂ bubbles. Most of CO₂ would be released from the anode instead of dissolution in the molten CaCl₂ and reacting with O^2- to form CO₃^2-, thus decreasing the carbon parasitic reaction of the process. Furthermore, the results of the compared experiments show that when the anode area decreases from 172.78 to 4.99 cm², CO₂ concentration in the released gases increases significantly, the carbon mass content in the final metal product decreased from 1.09% to 0.13%, and the current efficiency increased from 6.65% to 36.50%. This study determined a suitable anode current density range for reducing carbon parasitic reaction and provides a valuable reference for the selection of the anode in the electrolysis process.     

高轴压比PVA纤维超高强混凝土短柱延性的试验研究

试验旨在研究在较高轴压比条件下,高弹模PVA纤维对超高强混凝土短柱抗震延性的改善作用。制作剪跨比为2.0的短柱试件,强度为103.6～112.1MPa,PVA纤维的体积含纤率分别为0.17%、0.33%、0.5%。采用简支梁加载图式进行低周反复荷载试验。观测试件在荷载作用下的开裂和破坏的发展过程,研究不同PVA纤维含量短柱的破坏形态、滞回特性,得到短柱的开裂荷载和峰值荷载。试验结果表明:未掺PVA纤维的试件,在高轴压作用下,发生脆性特征明显的剪切破坏,延性很差。随着PVA纤维含量的增加,试件的破坏形态向具有一定延性特征的弯剪破坏转变,并且开裂荷载和峰值荷载得到大大提高,提高的幅度分别为12.8%～31.1%、13.2%～29.9%;同时抗震延性得到大大改善,位移延性和极限弹塑性位移角分别增加了19.5%～33.6%、42.3%～53.8%。最后给出满足一定位移延性和极限弹塑性位移角的抗震设计要求的最小PVA纤维体积含纤率的建议值。     

混凝土结构裂缝扩展的双G准则

断裂力学基本上有两种分析裂缝稳定性的方法 :应力强度因子法和能量法。在混凝土断裂性能的描述上两者应该是等效的。针对目前大多数混凝土断裂模型以应力强度因子型的断裂韧度作为判定准则 ,本文尝试从能量的角度出发 ,结合线弹性断裂力学和虚拟裂缝区上的黏聚力分布 ,以能量释放率G作为断裂性能判定参数 ,建立了混凝土结构裂缝扩展的双G准则。与双K断裂参数相对应 ,双G准则引入了两个重要的裂缝扩展判定参量 :起裂断裂韧度GiniIc 和失稳断裂韧度GunIc 。其中 ,起裂断裂韧度GiniIc 对应于起裂荷载Pini和初始裂缝长度a0 ;失稳断裂韧度GunIc 对应于极值荷载Pmax和临界有效裂缝长度ac。根据线性渐进叠加假定 ,可以把 (Pini,a0 )和(Pmax,ac)代入线弹性断裂力学相对应的公式直接求得GiniIc 和GunIc 。考虑到起裂荷载Pini的不易确定性 ,本文引入黏聚力分布引起的能量损耗GcIc,通过三者GiniIc 、GunIc 和GcIc的关系 ,给出了起裂断裂韧度GiniIc 和失稳断裂韧度GunIc的适用计算公式 ,并通过三点弯曲梁实验得到了验证。     

纤维编织网增强混凝土薄板力学性能的研究

为探讨纤维编织网对混凝土裂缝扩展行为的限制机理,进行了纤维粗纱从混凝土中拔出的粘结试验和纤维编织网增强混凝土(TRC)单向板的四点弯曲试验。结果表明:对纤维编织网环氧树脂浸渍并在表面粘砂,施加和提升预应力都能改善纤维和混凝土的粘结,使TRC的裂缝更加细密均匀;提高配网率同样能使裂缝细密均匀。预应力还可提高TRC板的开裂荷载和极限荷载。基于平截面假定,本文对TRC板的开裂荷载和弯曲极限承载力进行了计算分析,结果与试验比较吻合。     

基于BiCMOS技术的高速数字/模拟转换器

基于BiCMOS技术,进行了高速数字/模拟转换器研究.以并行输入类型,电流工作模式的16位D/A转换器为载体,进行了电路设计、工艺制作和测试.在±5.0V工作电压下,测试得到转换速率≥30MSPS,建立时间为50ns,增益误差为±8%FSR,积分非线性误差为1/2 LSB,功耗为500mW.     

基于视觉筛选的并联机器人平面抓取系统设计

现代工厂中通常需要对工件特征进行判断,然后在平面内对工件进行分类放置。为了能高效快速地识别、筛选工件,采用了机器视觉技术,并将视觉技术应用在二自由度的并联机器人中,设计了一个基于视觉筛选的并联机器人平面抓取系统。视觉控制器对相机传送过来的工件图像进行处理,根据提取的工件的特征进行分类,并确定工件在视觉坐标系中的坐标。视觉处理器将坐标等信息传送给NJ控制器,同时在NJ控制器里运用ST语言编写程序实现机械臂的运动控制,并对运动过程进行3D仿真。仿真结果显示,通过机器视觉和并联机器人的结合,可以实现对工件进行精确的识别、抓取和放置。该系统可应用于根据物体形状不同进行分类的场合,并对研究机器视觉和并联机器人有一定的实用价值。     

纺织助剂中的甲醛测定

基于更为严厉的甲醛重新分类的背景,TEGEWA协会整理工作组已开发出一种可确定纺织助剂中游离甲醛含量的新方法。目前此法鉴于其统一的程序,可使因不同的内部测试方法而得出不同观点的测试成为过去。     

集中荷载作用下后浇UHTCC简支双向混凝土板的试验研究

在既有钢筋混凝土板的受弯面上浇筑一定厚度超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)或混凝土材料制成复合板,通过集中荷载作用下简支双向板试验,考察复合板试件的弯曲破坏形态和底面裂缝的走向特征等。试验结果表明,后浇材料有效提高整体构件的承载力和前期刚度。后浇混凝土复合板与对比混凝土板相比较,韧性改善较小,开裂时中心挠度基本没有变化;而UHTCC后浇层的加入,改善混凝土板的整体韧性,开裂时中心挠度与原构件相比最高可提高至235%。并且UHTCC层有效限制受弯底面裂缝的开裂和扩展,延迟有害裂缝的出现,加载过程中没有出现类似于后浇混凝土复合板的脆性破坏。运用非线性三维有限元软件对试验进行数值计算,通过合理的建模和定义材料属性,对试验结果进行分析预测,包括荷载-挠度曲线、受弯底面的挠度分布和应变分布等。分析结果与试验结果基本一致,表明此方法适用于文中复合板件的计算,为采用UHTCC作为保护层或加固层的复合双向板的设计、分析和优化提供分析依据。     

纤维编织网增强混凝土加固钢筋混凝土梁受弯性能研究

从改善纤维编织网增强混凝土(TRC)加固层中纤维束和精细混凝土的界面粘结及新老混凝土的界面特性入手,研究TRC增强钢筋混凝土(RC)梁的弯曲性能。试验结果表明:纤维编织网的表面黏砂处理能更好地发挥其有效约束能力,从而充分发挥TRC增强层的限裂和增强作用;新老混凝土的界面植入U型抗剪销钉可以提高增强后RC梁的整体受力性能,而涂抹界面剂对其几乎没有影响。此外,精细混凝土中掺加聚丙烯纤维有助于提高构件的起裂荷载;在RC梁配筋率一定的情况下,提高TRC层中的配网率可以有效地延缓结构主裂缝的发展,减小裂缝的宽度和间距,明显地提高梁的屈服荷载和极限承载力。最后,基于RC结构的抗弯设计理论,模拟TRC增强RC梁的荷载与跨中位移曲线,计算值与试验结果吻合得较好,证明了计算方法的可行性。