一种新型纳米纸质文物、档案保护技术的应用研究

目的提高纸质文物、档案的防水、防酸、抗老化等性能。方法把样品放入JRP镀膜设备中,控制真空、温度、电场、磁场等条件对化学原料进行真空聚合,在样品表面形成纳米级保护膜。通过老化前后色度值、水接触角、耐折度、拉伸强度和海水浸泡等测试,来分别评价样品的防水、防酸、抗老化、抗撕裂等性能,并通过扫描电镜对制备的纳米级厚度的聚合物保护膜进行了检测和分析。结果镀膜纸在湿热老化前后、紫外和酸雨老化前后的色差均较小。JRP镀膜后的宣纸样品正反面接触角平均值均大于90°,而未镀膜的宣纸的接触角为0°,是处于完全润湿状态。SEM照片显示镀膜后纸张纤维宏观尺寸没有变化,纤维之间的孔洞也未见堵塞。耐折度测试结果表明,镀膜处理后可略微提高纸张的纵向耐折度。纸张拉伸强度测试表明,镀膜纸张的横向拉伸强度明显高于原纸张。酸蚀实验和海水浸泡实验表明,镀膜后的纸张样品抗酸和海水腐蚀性能优于未镀膜纸张。结论镀膜对纸张的颜色没有影响,保持了其原貌,同时能一定程度地减小湿热老化和紫外老化对纸张颜色的影响。镀膜使纸张具有良好的疏水防水功能,耐折度和拉伸强度有一定的提高,具有防酸蚀和海水腐蚀的膜层保护了基材。     

实验室加速环境下水性快干环氧厚浆底漆老化机理及失效过程

目的 通过实验室循环加速试验模拟海洋大气环境,研究水性快干环氧厚浆底漆在服役过程中的老化机理及失效过程。方法 设计“浸泡?紫外/冷凝?湿热老化循环加速试验”,并借鉴化学配方问题中的混料法设计循环试验中各单因素试验时长,随机生成3组不同时间组合的循环加速试验环境谱。采用电化学交流阻抗法,结合光泽度、色差、硬度、附着力及红外光谱等数据研究底漆的性能变化。结果 在3组不同环境循环试验中,环境1(浸泡24 h?紫外/冷凝72 h?湿热老化48 h)中的底漆破坏程度最严重,硬度下降明显,6个循环周期后失光率、色差显著升高,等级分别为严重失光和严重失色,低频阻抗下降至3.9×10³ ?.cm²;环境2(浸泡/4 h?紫外/冷凝12 h?湿热老化78 h)和环境3(浸泡54 h?紫外/冷凝42 h?湿热老化48 h)中的涂层硬度无明显变化,涂层附着力先上升后下降,试验结束后涂层低频阻抗均下降至2.7×10⁵ ?.cm²。结论 水性环氧厚浆底漆的老化机理为亲水基团引起的水降解和紫外辐照引起的光氧降解间的协同作用,失效过程可分为涂层吸水、涂层/金属基体界面腐蚀发生和涂层失效等3个阶段。     

H2O2热处理对Cu2O薄膜结构及性能的影响

采用电化学沉积法制备了 Cu2o薄膜并对薄膜表面进行了不同温度的H2O2热处理.利用扫描电镜、X射线衍射仪、紫外-可见光透射谱仪和俄歇能谱仪研究了 H2O2热处理对Cu2O薄膜的结构及光电性能的影响.结果表明:经过60℃的H2O2热处理10 min的样品其结晶性变好,薄膜表面被氧化,禁带宽度值从2.36 eV减小至2.27 eV,表明薄膜光吸收率增强,可提高太阳能电池光电转换效率.随着H2O2热处理时间的增加,薄膜表面均匀性和致密性降低,表明金字塔形貌逐渐被破坏.经过90℃的H2O2热处理10 min后样品的表面粗糙且存在微小的孔,随着处理时间的增加样品表面存在不规则隆起并产生凹坑和细孔,表明过高温度和过长时间的H2O2热处理会严重腐蚀Cu2O薄膜表面,破坏其结构.     

不同衬底上VO2薄膜的微观结构和光学性能研究

以云母(001)晶面和玻璃片为衬底,采用溶胶-凝胶法在其表面制VO2薄膜.利用XRD,AFM,FTIR等手段分析了不同衬底上薄膜的微观结构和光学性能.结果表明,云母表面VO22薄膜常温下呈单一的(011)取向,而玻璃表面VO2薄膜呈现(100)和(011)2种取向,单一(011)晶体取向的OV2薄膜表现出更好的光学开关性能.还分析了VO2薄膜的晶体取向对其光学性能的影响.     

蛇纹石酸浸渣碱溶脱硅反应动力学

以蛇纹石酸浸渣为原料，系统研究了碱溶脱硅反应动力学。通过X射线衍射(XRD)、X射线荧光(XRF)、热重-差热(TG-DTA)和场发射扫描电镜-能谱(FESEM-EDS)对蛇纹石酸浸渣物相、化学组成、热稳定性及形貌结构进行了详细分析。利用单因素变量法对蛇纹石酸浸渣碱溶脱硅反应过程进行了研究，详细讨论了NaOH质量分数、反应温度、液固比、搅拌速度和粒度对酸浸渣中SiO₂溶出率的影响，并分别采用收缩核模型及Avrami方程拟合动力学，并建立了反应动力学方程。结果表明：在该体系中，蛇纹石酸浸渣碱溶过程动力学不符合传统的收缩核模型，而符合Avrami方程且拟合相关性较高；整个溶出过程受扩散控制，模型特征参数n₁=0.21，反应表观活化能E_a=8.62 kJ/mol。     

带锈青铜表面超疏水薄膜的制备及防腐性能研究

目的 研究带Cu2O锈青铜表面超疏水薄膜的制备工艺及其防腐性能。方法 采用直接浸泡法,在带氧化亚铜锈层青铜试片表面制备了超疏水薄膜,通过单因素实验分别考察了正十二硫醇-十四酸混合溶液配比以及浸泡时间对超疏水膜层构建及耐蚀性能的影响,并采用接触角测试、电化学方法及表面分析手段对膜层性质、结构及稳定性进行了评价。结果 正十二硫醇和十四酸的疏水长链成功组装到带Cu2O锈青铜表面。混合溶液含5.0 nmol/L的正十二硫醇和1.0 nmol/L的十四酸,浸泡时间为1 h,是超疏水薄膜的最佳制备条件,此时表面接触角为157.2°,缓蚀效率高达97.21%。同时,电化学阻抗谱结果显示,电荷转移电阻相较于超疏水处理前增大了2个数量级,表明该膜层具有良好的耐蚀性能。该膜层在大气模拟液中浸泡30 d后,缓蚀效率仍有96.56%,说明其稳定性优异。结论 带Cu2O锈青铜表面构建的超疏水薄膜能够有效提高其耐腐蚀性和疏水性。     

酸碱盐腐蚀下聚脲静动态力学性能劣化规律

将聚脲材料浸泡在质量分数为5%的H₂SO₄、NaOH和NaCl三种溶液中,考察了极端条件下聚脲的力学性能和防护性能。利用GL-028型试验机与分离式霍普金森压杆进行力学性能试验,得到其在不同应变率下的应力-应变曲线,分析了聚脲材料在不同环境中浸泡前后的力学性能变化规律。结果表明：聚脲材料具有优良的耐盐、碱性能,对酸性环境比较敏感,经过酸性环境浸泡后,其拉伸强度与峰值应力分别降低了34.45%与20.3%;随着浸泡时间延长,聚脲材料的弹性模量与应力值呈增长趋势,表现出一定的依时性效应。形貌观察结果表明,其未发现明显破坏,显示出优异的耐腐蚀性能。     

锐钛矿-金红石混晶TiO2溶胶的制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法,通过对pH值的调节,获得了含有锐钛矿-金红石混晶晶粒的二氧化钛溶胶,并由浸渍提拉法常温制备出相应的结晶二氧化钛薄膜.利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外可见光谱(UV-Vis)等研究手段对溶胶和薄膜进行了分析,并对薄膜的光催化活性进行了考察.结果表明较低的pH值条件有利于混晶二氧化钛溶胶的制备;由于混晶薄膜中.两种晶型TiO2的能带发生交迭,致使其光吸收边波长相对单一锐钛矿型TiO2薄膜发生红移,同时"混晶效应"使得该混晶薄膜具有了较高的光催化活性.     

国产T800级碳纤维/聚酰亚胺复合材料耐环境性能研究

选用新一代国产T800级碳纤维增强耐高温聚酰亚胺树脂预浸料,通过热压罐工艺制备聚酰亚胺复合材料。采用酸性盐雾、湿热环境对复合材料进行老化处理,研究复合材料的典型力学性能变化;另外,采用蒸馏水、航空燃油、航空润滑油、人工海水4种液体环境对复合材料进行常温1000 h浸泡处理,研究浸泡前后室温、280℃下复合材料力学性能的变化。结果表明：酸性盐雾处理对层间剪切性能影响明显,达13.4%,对其他力学性能影响均在5%以内;湿热处理未对力学性能造成明显损伤;4种液体环境浸泡处理后,蒸馏水、人工海水浸泡对常温层间剪切性能造成轻微损伤,性能下降约7%,高温面内剪切性能损伤不明显;常温层间剪切性能损伤较小,均在5%以内,高温层间剪切性能损伤增加,蒸馏水、人工海水浸泡后的损伤达到10%;常温开孔压缩性能损伤较小,在3%以内,高温开孔压缩性能损伤增加,蒸馏水、航空燃油、人工海水浸泡后的损伤超过10%。     

阳极氧化钽酸锂薄膜在NaOH溶液中的腐蚀行为研究

通过阳极氧化法在高纯钽片表面制备了钽酸锂复合薄膜,采用浸泡失重法和电化学测试法考察了镀膜前后样品在10% (质量分数) NaOH溶液中的腐蚀行为。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及能谱仪分别对薄膜的物相组成、表面及截面形貌、膜层厚度进行了测试分析。结果表明,阳极氧化后得到的复合薄膜由钽酸锂和氧化钽组成;该薄膜与基体之间结合良好,厚度约3 μm;镀膜后样品的质量腐蚀速率至少减少了6倍,腐蚀电流密度下降了2个数量级,腐蚀96 h后样品表面没有明显变化。而对比的纯钽样品却发生了严重的腐蚀反应,生成了很多长条状和多棱柱状的腐蚀产物Na₃TaO₄、Na₂Ta₂O₆和Na₈Ta₆O₁₉。     

Fe-15Ce合金在H2-CO2、H2-H2S及H2-H2S-CO2气氛下的腐蚀

研究了600℃时Fe-15Ce合金在H2-CO2、H2-H2S及H2-H2S-CO2 3种气氛中的腐蚀行为，Fe-15Ce合金腐蚀后发生了Ce的内氧化或形成了复杂的腐蚀产物膜，而未出现Ce的选择性氧化或硫化，这主要是合金中存在着两相及Ce在Fe中极低的溶解度的结果。Fe-15Ce合金在本实验条件下的氧化-硫化腐蚀速度低于相同温度、压力下的纯硫化。     

用氢-氧取代氧-乙炔作焊接切割的必要性及可行性

阐述了用氢代乙炔的必要性．通过时HGQU2000／315火焰电孤焊割机的考察和试用证实了用氢代乙炔的可行性，比较了两种气体的性质并提出了使用特性差异和注意事项．提出了进一步探索的问题。     

Thermodynamics and phase diagrams in the binary systems Na2O-SiO2, Na2O-GeO2, Na2O-B2O3, Li2O-B2O3, CaO-B2O3, SrO-B2O3, and BaO-B2O3

We applied our model to the enthalpy of mixing data of the binary systems Na₂O-SiO₂, Na₂O-GeO₂, Na₂O-B₂O₃, Li₂O-B₂O₃, CaO-B₂O₃, SrO-B₂O₃, and BaO-B₂O₃. The most stable composition in the liquid, that is where the enthalpy of mixing is most negative, is with a metal-oxygen ratio of 4 to 3, for monovalent metals (Na and Li) and 3 to 4 for divalent metals (Ba and Ca) in liquid silicates or borates. The same applies to the CaO-SiO₂, CaO-Al₂O₃, PbO-B₂O₃, PbO-SiO₂, ZnO-B₂O₃, and ZnO-SiO₂ systems. The oxygen to metal ratio, its constant value in various types of systems, reflects and describes the structure of the liquid. Using the analyzed enthalpies of mixing data and the available phase diagrams, we calculated the enthalpies of formation of the various binary compounds. The results are in excellent agreement with data in the literature that were obtained from direct solid-solid calorimetry.     

IrO2-MnO2中间层Ti/RuO2-TiO2-SnO2电极制备及性能

通过热分解法制备了含IrO2-MnO2中间层Ti/RuO2-TiO2-SnO2电极,采用SEM、EDX、XRD、CV等检测方法对中间层进行表征,同时采用强化加速寿命试验对电极电化学稳定性进行表征。结果表明:450℃时前躯体完全氧化并形成固溶体,制备的中间层晶粒细小,表面结构致密,电化学孔隙率小。添加中间层使Ti/RuO2-TiO2-SnO2电极强化寿命由未加中间层的7.5h提高到995.8h,远高于国家标准20h。     

ACTIVITY OF La_2O_3 IN LIQUID La_2O_3-CaF_2 AND La_2O_3-CaF_2-CaO-SiO_2 SLAGS

用石墨为还原剂,将渣中La_2O_3还原入液态Sn,以测定1500℃下La_2O_3-CaF_2和La_2O_3-CaF_2-CaO-SiO_2渣中La_2O_3的活度.对La_2O_3-CaF_2系,并用Gibbs-Duhem积分法求得CaF_2的活度. 根据液态渣的离子结构模型,对上述二渣系中La_2O_3的活度数据进行了简单的讨论.     

Mechanoluminescence in BaSi2O2N2:Eu

Mechanoluminescence (ML), a general term for the phenomenon in which light emission occurs during any mechanical action on a solid, can be divided roughly into two classes: destructive ML and non-destructive ML. For practical use in high-end applications (e.g. pressure sensors), materials with non-destructive ML properties are preferred. This paper reports on the strong non-destructive ML in BaSi₂O₂N₂:Eu. When irradiated in advance with ultraviolet or blue light, this phosphor shows intense blue-green light emission upon mechanical stimulation such as friction or pressure. The ML has an emission band peaking at 498 nm, which is ～4 nm red-shifted compared to the steady-state photoluminescence. The origin of the ML is discussed and related to the persistent luminescence of BaSi₂O₂N₂:Eu. The same traps are responsible for both phenomena. Based on the occurrence of ML in this phosphor, we were able to show that the predominant crystallographic structure of BaSi₂O₂N₂:Eu belongs to space group Cmc2₁.     

氢分子在贮氢材料Li2MgN2H2表面的吸附与解离

采用第一性原理计算方法研究了Li-Mg-N-H体系贮氢材料的放氢产物Li2MgN2H2的吸氢反应过程中的过渡态、表面电子态密度和表面能。结果表明:氢分子在Li2MgN2H2低指数表面中最低能量(100)表面的Mg-Mg-Li穴位吸附位置能够形成最稳定的吸附结构并发生解离,氢分子吸附能为-0.1898eV,解离能约为0.84eV(81kJ/mol),表明该反应所需的反应活化能仍较高,吸氢反应速度缓慢。     

Thermodynamic evaluation of phase equilibria in the CaCl2-MgCl2-CaF2-MgF2 system

The phase diagram of the CaCl₂-CaF₂-MgCl₂-MgF₂ reciprocal ternary system was calculated thermodynamically from available data on the common-ion binary subsystems and from available data on the CaCl₂-MgF₂ join. This join is very nearly quasibinary and divides the system into two quasiternary systems: the CaCl₂-MgF₂-CaF₂ system with a ternary eutectic calculated at 724 +-5 °C and the CaC₂-MgF₂-MgCl₂ system with a ternary eutectic calculated at 561 +-5 °C.     

High temperature corrosion of Fe-Cr-Mn-alloys in H2-H2S and H2-H2O-H2S gas mixtures

The sulfidation of Fe-20% Cr-30% Mn, Fe-25%Cr-20%Mn and Fe-25% Cr was studied at 700°C in H₂-H₂S and the oxidation and sulfidation in H₂-H₂O-H₂S after preoxidation in H₂-H₂O. The sulfidation rate is strongly increased for the Mn-containing alloys, layers of (Mn,Cr)S and (Mn,Fe)Cr₂S₄ are formed. Also the oxidation rate is enhanced compared to Fe-25% Cr by formation of MnCr₂O₄ instead of Cr₂O₃. The sulfidation after preoxidation leads to internal and external sulfidation of the Mn-containing alloys. With increasing oxygen pressure p(O₂) = 10^?26…10^?22 atm. of the H₂-H₂O-H₂S mixtures the sulfidation is suppressed, for the higher oxygen pressure 10^?23 and 10^?22 atm. fast oxidation prevails under formation of MnCr₂O₄. Manganese cannot increase the sulfidation resistance of alloys, in spite of the stability and low degree of disorder of its sulfide, since the mixed sulfide (Mn,Cr)S is formed which has a high degree of disorder, high diffusivities and high growth rate according to the doping effect of trivalent Cr³⁺.     

The Quasi-Ternary System Cu2Se-Ga2Se3-GeSe2

The quasi-ternary system Cu₂Se-Ga₂Se₃-GeSe₂ was investigated using the methods of differential thermal and x-ray analysis. An isothermal section at 770 K and a liquidus surface projection of the phase diagram were constructed. The existence of the quaternary phase CuGaGeSe₄, the boundaries of solid solutions ranges of the system compounds were established.