活性齐聚物电子束固化的理论研究

本文研究了聚醚丙烯酸异氰酸酯齐聚物的电子束固化。将这类齐聚物归纳为A_a型分子,A官能团相互反应,并推导了总反应程度P_A、溶胶中反应程度P_(A(S))及凝胶中反应程度P_(A(g))在凝胶点后分别与溶胶分数S_A之间函数关系式。当S_A→1时,取极限值可得凝胶化临界条件为 (P_A)_C=1/(a-1), (P_(A(S)))_C=1/(a-1)及(P_(A(g)))_C=2/a从而可知固化过程的规律为:凝胶点前(S_A=1):P_A=P_(A(S))并逐渐增加,P_(A(g))=0。凝胶点时(S_A=1):P_A=P_(A(S))=1/(a-1),P_(A(g))=2/a。凝胶点后,凝胶与溶胶共存(0P_A>P_(A(S)),但P_A与P_(A(g))单调上升,P_(A(S))单调下降。全为凝胶时(S_A=0):P_A=P_(A(g))=1,P_(A(S))=0。通过红外光谱测定了不同剂量的双键特征峰1415cm~(-1)峰高的变化,可求出双键的消失率(即P_A),并同时测定各剂量的凝胶含量,由P_A～S_A的关系式计算P_A值,两者较吻合,说明这类齐聚物的电子束固化是在双键之间进行的     

聚氨酯改性丙烯酸环氧单酯的光-热固化性能

合成了聚氨酯改性丙烯酸环氧单酯,树脂分子结构中同时具有光固化基团(双键)和热固化基团(环氧基团).用FTIR表征了光-热固化过程特征吸收峰的变化.研究了不同的稀释剂、热固化剂对光固化和光—热混杂固化的凝胶率、吸水率、力学性能和热性能的影响,结果表明:光固化膜的凝胶率低于89％,而光—热混杂固化膜的凝胶率在97％左右.在...     

聚合物辐射交联过程中凝胶生成的动力学研究

本文研究所推导的凝胶生成动力学方程,可清楚地理解凝胶生成的机理如下:(1)当交联度qq_g时,交联越过了凝胶点,体系中凝胶与溶胶共存。从动力学方程中可清楚地知道,溶胶转变成凝胶是溶胶分子中未交联的链单位(对重均链长而言)与凝胶分子中未交联单位之间的相互作用,溶胶分子被逐渐带入凝胶,导致溶胶分数的减少,而溶胶中每有Pw(s)S(1-S)dq与凝胶产生交联,则会造成体系中溶胶减少dS。(Pw(s)为辐照剂量R的减函数,S为溶胶分数)。单位剂量的交联度q_0是剂量的减函数,可以公式q_0=2/((RP_(W(S))(1-2S+S~(1/2))计算各剂量的q_0值,从而可知q_0～R关系。在已知Pw(s)～R和q_0～R关系后,由ln(1-S)/S=∫q_0Pw(s)关系式可讨论交联过程中凝胶的分配。     

温度对1,6-己二醇二丙烯酸酯紫外光聚合的影响

对在低温下呈固态的1,6-己二醇二丙烯酸酯体系进行紫外光辐照，并用近红外光谱技术研究聚合体系的光聚合及后固化行为，用顺磁共振光谱技术证明后固化过程自由基的衰竭现象，从而探讨1,6-己二醇二丙烯酸酯在固态下进行紫外光聚合的聚合动力学。实验发现固态1,6-己二醇二丙烯酸酯体系可以进行光聚合，并伴有后固化现象；升高反应温度可提高双键转化率；引发剂1173的含量对体系聚合程度有较大影响。     

2－烷基蒽醌引发环氧丙烯酸酯光固化行为的研究

研究了在没有其它活化剂存在条件下，采用２－烷基蒽醌直接引发环氧丙烯酸酯体系的光交联反应。应用光谱方法和重量法测定了反应体系在光固化过程中双键含量、光交联密度、凝胶转化率和固化膜硬度的变化情况。实验结果表明，２－烷基蒽醌直接引发环氧丙烯酸酯类的光固化反应，具有很好的引发效率，可以和安息香双甲醚与流杂蒽酮等光引发剂相比拟，并具有价格便宜、光固化可在空气条件下操作等优点，另外对反应体系的引发剂浓度、组分配比的影响以及对不同类型环氧丙烯酸酯反应体系的引发效果均进行了讨论。     

2—烷基蒽醌引发环氧丙烯酸酯光固化行为的研究

研究了在没有其它活化剂存在条件下，采用２－烷基蒽醌直接引发环氧丙烯酸酯体系的光交联反应，应用光谱方法和重量法测定了反应体系在光固化过程双键含量，光交联密度，凝胶转化率和固化膜硬度的变化情况，实验结果表明，２－烷基蒽醌直接引发环氧丙烯酸酯类的光固化反应，具有很好的引发效率，可以和安息香双甲醚与硫杂蒽酮等光引发剂相比似，并具有价格便宜，光固化可在空气条件下操作等优点，另外对反应体系的引发剂浓度，组分配     

异海松酸UV固化反应条件研究

研究了异海松酸为单体进行紫外光固化反应的影响因素,采用红外光谱法对双键转化率进行了表征和分析。采用凝胶色谱分析（GPC）、差示扫描量热分析（DSC）和热重分析（TO）等手段对固化膜的性能进行了表征。结果表明：固化过程中双键转化率随光照时间的增加而增加,随引发剂添加量增加先上升后下降;相对固化速率随引发剂用量、光照强度的增加及光照距离的减小而增加。     

邻羟基环己基甲基丙烯酸酯的合成及光聚合性质研究

以环氧环己烷和甲基丙烯酸为原料,通过环氧开环反应,合成了邻羟基环己基甲基丙烯酸酯(HCMA)单体.采用实时红外光谱技术(RTIR)研究了单体结构、光照强度、不同引发剂及引发剂浓度对光聚合动力学的影响.合成的单体与甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)混合,采用光聚合方法制备水凝胶,通过动态力学热分析(DMA)测定对比了共聚水凝胶与均聚水凝胶的力学性能.结果表明,增大光强和引发剂浓度可提高体系双键转化率;含HCMA共聚单体的水凝胶的储能模量和损耗模量高于均聚水凝胶.     

环氧树脂分子量对电子束辐射固化效果的影响

研究了分子量对于环氧树脂电子束辐射固化行为的影响规律。环氧树脂体系的辐射反应速率随分子量增加而下降,在低辐射剂量下,高分子量树脂的固化度和固化层厚度较小,提高辐射剂量,分子量的影响减弱。对于辐射固化程度较高的样品,其玻璃化温度(Tg)和贮能模量(E’)主要受固化度控制。电子束辐射固化的环氧树脂进行热处理后,样品的玻璃化温度和高温E’均有所提高,低分子量树脂的热处理效果更为明显。     

等规聚丙烯及其共混复合体系的辐射交联

本文研究了等规聚丙烯(i-PP)及其共混复合体系(PP/HDPE,PP/EPDM)辐射交联凝胶生成动力学。对于半结晶结构的i-PP,辐射交联的溶胶分数s随辐照剂量R的变化,符合裂解度正比于辐照剂量R的β次方的假定(β是与高聚物结构相关的参数),即 R(s+s~(1/2))与R~β具有很好的线性关系。对于i-PP共混体系,利于扫描电子显微镜和动态力学粘弹谱仪研究了其相结构特征和组分间的相互作用。结果表明,在一定剂量范围内共混体系的R~β可以修正为:R~β=∑X_iR~(βi)(X_i,β_f分别为共混物中第i组分的重量分数和β值)。用修正后的R~β处理PP/HDPE,PP/EPDM共混体系的凝胶生成数据,结果R(s+s~(1/2))司与R~β之间都具有很好的线性关系。     

溶胶对辐射交联高密度聚乙烯的熔融行为及非等温结晶动力学的影响

通过差示扫描热分析对辐射交联高密度聚乙烯的纯溶胶、纯凝胶及溶凝胶混合体系的熔融和非等温结晶动力学行为进行了研究。结果表明,在相同辐射剂量下,含有溶胶的试样的熔点及结晶峰温均高于纯凝胶试样。含有溶胶的试样,其Avrami指数基本上高于相应的纯凝胶的Avrami指数,且前者的数值更接近原始高密度聚乙烯。因此,溶胶的存在与否,对辐射交联高密度聚乙烯的熔融行为及非等温结晶动力学有很大的影响。     

Synthesis of thorium sol for fabricating fuel kernels

To fabricate thorium-based fuel kernel for solid fuel molten salt reactor,a component of tri-structural isotropic fuel particles is mostly based on sol-gel method.The preparation of thorium sol is an important step for fabrication of thorium-based fuel kernels,such as thorium carbide and thorium oxide.The gel quality affects the gel particle dispersion and the final products.In this work,thorium sols were prepared using Th(NO_3)_4 and NH_3·H_2O by sol-gel method.The effects of thorium concentration,mole ratio of NH_4~+/NO_3~- and reaction temperature on the pH,viscosity,turbidity,particle size and the thorium sol distribution were investigated.The results show that the viscosity and turbidity increased with the NH_4~+/NO_3~- ratio;the turbidity and colloidal particle size increased with the reaction temperature,which affected little the sol viscosity;the sol viscosity increased with the thorium concentration,which virtually did not change the turbidity;and the particle size decreased and the size distribution narrowed with increasing thorium concentration.The sol could be stored at room temperature for one day without significant property changes.Thorium gel spheres of good quality were prepared at 60℃ with the NH_4~+/NO_3~- ratio of 75-85% and the thorium concentration of 1.2-1.4 mol/L.     

硝酸体系中Tc(Ⅶ)与乙异羟肟酸的反应动力学研究

采用溶剂萃取法研究了HNO₃溶液中乙异羟肟酸（AHA）与Tc(Ⅶ)的相互作用。结果表明,有AHA存在时,Tc在30%TBP/煤油HNO₃体系中的分配比随反应时间下降,在实验条件下反应50 h后Tc在两相中的分配基本达到平衡,分配比D_Tc降至0.03,这表明Tc(Ⅶ)能被AHA还原为亲水性的低价Tc配合物［Tc^Ⅱ(NO)(AHA)₂H₂O］⁺;溶液吸收光谱显示,反应产物在428 nm（ε＝2 559 L·mol^-1·cm^-1）和565 nm处有吸收峰。通过溶剂萃取法得到Tc(Ⅶ)还原反应的表观反应速率方程式为r＝-dc(Tc(Ⅶ))/dt＝k′c(Tc(Ⅶ))c^1.6(AHA),在18 ℃下,c(AHA)＝1.0 mol/L,c(HNO₃)＝0.50 mol/L时半反应时间t_1/2＝16.5 h。进一步研究了溶液中有Pu(Ⅳ)存在时AHA与Tc(Ⅶ)的作用以及Tc分配比的变化。结果表明：Pu(Ⅳ)的存在会加快Tc(Ⅶ)转化为低价态亲水性配合物,而Pu的分配比在过程中基本不变。     

MgH分子特性和势能随外电场的变化规律

采用密度泛函B3P86方法,结合Dunning的相关一致五重基cc-PV5Z,设置不同外电场参数进行优化计算,获得MgH分子在不同外电场中的键长、偶极矩、振动频率和红外光谱强度等物理性质参数。在此基础上,采用能量高精度耦合簇CCSD(T)方法和相同的基组扫描计算单点能,获得不同外电场下的势能曲线。结果分析表明,物理性质参数和势能均随外电场的变化而变化,且外加反向电场时变化幅度更明显。考虑到外电场与分子的相互作用,本文引入偶极近似构建外电场中的势能函数模型,编制程序拟合对应的势能函数,得出拟合参数,进而计算临界离解电场参数,结果与数值计算和理论分析较一致,相对误差均在3%以内,说明构建的模型是合理可靠的。这为分析外电场中分子光谱、动力学特性和分子Stark效应冷却囚禁提供重要的理论和实验参考。     

Behavior of Brazed W/Cu Mockup Under High Heat Flux Loads

In order to transfer the heat from the armor to the coolant, tungsten has to be connected with a copper heat sink. The joint technology is the most critical issue for manufacturing plasma facing components. Consequently, the reliability of the joints should be verified by a great number of high-heat-flux （HHF） tests to simulate the real load conditions. W/Cu brazed joint technology with sliver free filler metal CuMnNi has been developed at Southwestern Institute of Physics （SWIP）. Screening and thermal fatigue tests of one small-scale fiat tile W/CuCrZr mockup were performed on a 60 kW electron-beam Material testing scenario （EMS-60） constructed recently at SWIP. The module successfully survived screening test with the absorbed power density （Pabs） of 2 MW/m2 to 10 MW/m2 and the following 1000 cycles at Pabs of 7.2 MW/m2 without hot spots and overheating zones during the whole test campaign. Metallurgy and SEM observations did not find any cracks at both sides and the interface, indicating a good bonding of W and CuCrZr alloy. In addition, finite element simulations by ANSYS 12.0 under experimental load conditions were performed and compared with experimental results.     

低折射率SiO2光学增透薄膜的结构控制

以正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）为有机硅源,采用溶胶－凝胶技术,通过调节溶胶的ｐＨ和掺入有机添加剂,对ＳｉＯ２溶胶生长过程进行了结构裁剪,控制ＳｉＯ２纳米颗粒尺度,制备出低折射率（１．１５～１．１８）ＳｉＯ２光学增透薄膜,分别采用椭偏仪,分光光度计,扫描和透射榻镜等对所制备薄膜的结构,物性进行研究,研究结果表明,改变ＳｉＯ２溶胶ｐＨ可有效抑制颗粒生长,且保持原有微结构;掺入有机偶联添加剂能使颗粒迅速增大。     

153Sm-DTPA-PNIPAAm的制备及其在荷瘤鼠体内的分布

合成了带双功能偶联剂二乙三胺五醋酸(DTPA)的热敏高分子DTPA-PNIPAAm,它保持了聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)的热敏性.探讨了153Sm-DTPA-PNIPAAm的制备条件和体外稳定性,经皮下瘤内注入后标记物在荷瘤鼠体内的分布.结果表明,室温下153Sm-DTPA-PNIPAAm的最佳标记条件为,pH=7～9,配体质量为20～25 mg,反应时间大于20 min;最高标记率为93.4%;标记物的体外稳定性较高,76 h内标记物的放化纯度保持在96.5%以上;皮下瘤内注入后,标记物主要滞留在注入点肿瘤组织内,3 d时其滞留率为(83.2±9.7)%.     

Critical impact energies for scabbing and perforation of concrete target

In this paper, the influences of the relative target thickness (H/d) on those critical impact energies, at which local damage of various forms in concrete targets are initiated, are explored. The empirical formulae developed in the R3 Impact Assessment Procedure [BNFL, 2003. Reinforced Concrete Slab Local Damage Assessment, R3 Impact Assessment Procedure, vol. 3, Appendix H. Magnox Electric plc & Nuclear Electric Limited] are rationalized by different methods. A dimensional analysis was conducted to identify influential non-dimensional numbers, which were subsequently employed in the analyses of the experimental results relevant to scabbing and perforation by flat nosed missiles.The relationships between the non-dimensional impact energy at failure and the non-dimensional target thickness H/d are presented for all of the relevant experimental data in the “World Impact Data” collection [Bainbridge, P., 1988. World Impact Data—S.R.D. Impact Database Version Pre 3i, CCSD/CIWP(88)107(P)]. This collated hundreds of experimental data on local damage in concrete targets due to missile impact from various sources of nuclear industries, as well as experimental data from the UK electrical power industry used to develop empirical formulae in the R3 Impact Assessment Procedure [BNFL, 2003. Reinforced concrete slab local damage assessment, R3 Impact Assessment Procedure, vol. 3, Appendix H. Magnox Electric plc & Nuclear Electric Limited]. The experimental data in Bainbridge [Bainbridge, P., 1988. World Impact Data—S.R.D. Impact Database Version Pre 3i, CCSD/CIWP(88)107(P)] are compared with empirical and semi-empirical formulae for scabbing and perforation in order to examine the effects of H/d on the critical non-dimensional impact energy for these two local failures. An analytical formula based on a penetration-plugging model is employed to give the relationship between the critical impact energy and target thickness for perforation by a flat-ended projectile. Comparisons between these formulae and experimental data are presented.     

空气中γ辐照聚碳硅烷先驱丝的增重特性

利用γ射线在空气中辐照处理聚碳硅烷（PCS）先驱丝,采用凝胶含量、红外光谱、核磁共振、凝胶渗透色谱及理论计算等手段研究了PCS先驱丝在空气中的辐照增重特性。结果表明：吸收剂量为4 MGy时,PCS先驱丝的辐照增重为25.4%,Si-H键的反应程度为86.9%;Si-H键的反应程度与辐照增重呈很好的线性关系,R²=0.9972;在γ辐照作用下,空气中的氧通过与PCS反应形成了Si-OH、Si-O-Si、Si-O-C和C＝O结构而造成PCS先驱丝显著增重。理论计算表明,Si-CH₃上的C-H键与空气中的氧发生反应生成C＝O是增重的主要来源。