高体积比SiCp/6063Al复合材料的铝基钎料制备及钎焊工艺研究

采用快速甩带技术制备了(Al-10Si-20Cu-0.05Ce)-1Ti(质量分数/%)急冷箔状钎料,并对60%体积分数的SiCp/6063Al复合材料进行真空钎焊实验,然后对钎料及接头的显微组织与性能进行测定和分析。结果表明,急冷钎料的微观组织细小、成分均匀,厚80~90μm,主要包含Al、CuAl2、Si和Al2Ti等相。当升高钎焊温度(T/℃)或延长保温时间(t/min),SiCp/钎料界面的润湿性改善,6063Al基体/钎料间互扩散和溶解作用增强,接头连接质量逐渐提高。当T=590℃、t=30min时,接头抗剪强度达到112.6 MPa;当T=590℃、t=50min时,少量小尺寸SiCp因液态钎料排挤而分散于钎缝,因加工硬化而使接头强度递增7.3%。然而,当T≥595℃、t≥60min时,SiCp偏聚于钎缝,导致接头组织恶化,且剪切断裂以脆性断裂为主。综合考虑钎焊成本与接头强度使用要求,确定最佳钎焊工艺为590℃、30min。     

一种在硅材料表面组装金纳米颗粒的新方法

以氯金酸、L-半胱氨酸为反应试剂,利用内电流和金硫自组装效应,在硅材料表面组装了较为均一的金纳米颗粒,并利用荧光分析与硅纳米线场效应晶体管对该方法进行了相关验证。结果表明:经氢氟酸处理后的硅材料,在氯金酸和L-半胱氨酸混合溶液中反应3min可在硅表面得到较为均匀、稳定的金纳米颗粒层,其中,氯金酸浓度为0.5mmol/L,氯金酸和L-半胱氨酸浓度比为3∶1。荧光分析表明该方法组装的金颗粒表面已氨基功能化,使得金纳米颗粒修饰的硅材料在应用于生物检测时可直接醛基化修饰蛋白,简化了实验操作。同时,该方法可以在硅纳米线场效应晶体管中特异性组装金纳米颗粒,有力地支持了相关器件在疾病检测方面的应用。     

DNA电化学传感器对金属离子检测的研究进展

由于DNAzyme、T-T和C-C之间错配以及G-四链体等能与金属离子特异性结合,基于DNA与金属离子相互作用来检测金属离子的DNA电化学传感器逐渐发展起来。介绍了几种DNA电化学传感器检测金属离子的新方法,并对DNA电化学传感器对金属离子检测的发展趋势和研究方向进行了展望。     

N掺杂Cu2O薄膜的低温沉积及快速热退火研究

采用氧化亚铜(Cu_2O)陶瓷靶,利用射频磁控溅射沉积法在氮气和氩气的混合气氛下制备了N掺杂Cu_2O(Cu_2O∶N)薄膜,并在N_2气氛下对薄膜进行了快速热退火处理,研究了N_2流量和退火温度对Cu_2O∶N薄膜的生长行为、物相结构、表面形貌及光电性能的影响。结果显示,在衬底温度300℃、N_2流量12sccm条件下生长的薄膜为纯相Cu_2O薄膜;在N_2气氛下对预沉积薄膜进行快速热退火处理不影响薄膜的物相结构,薄膜的结晶质量随退火温度(450℃)的升高而显著改善;快速热退火处理能改善薄膜的结晶质量和缺陷,降低光生载流子的散射,增强载流子的传输,预沉积Cu_2O∶N薄膜经400℃退火处理后展示出较好的电性能,薄膜的霍尔迁移率(μ)为27.8cm~2·V~(-1)·s~(-1)、电阻率(ρ)为2.47×10~3Ω·cm。研究表明低温溅射沉积和快速热退火处理能有效改善Cu_2O∶N薄膜的光电性能。     

大型原油浮顶储罐非稳态传热过程数值模拟

随着石油储备建设的高速发展,油罐规模正向大型化以及能适应极限工况的方向发展.为了避免油温过低而造成凝罐等安全事故,需要准确掌握罐内油品温度场的变化规律.本文根据能量守恒定律,采用分步式算法求解储罐传热系数,将其代入到由Taylor级数展开法所建立的节点非稳态传热离散方程中,并进行数值求解.对大庆某10×104m3浮顶储罐的应用分析表明:随着环境温度的降低,罐内油品温度降速率逐渐增大,储罐液位越高,容积越大,罐内原油温度就越高,温降速率就越小.研究结果对于优化大型浮顶罐的储存工艺设计,保障油库安全经济运行提供了重要的技术支持.     

LiNi0.8 Co0.15 A10.05 O2正极材料的表面包覆改性研究

LiNi_0.8 Co_0.15 A1_0.05 O₂正极材料具有容量高、价格低等优点,被认为是最具发展前景的锂离子电池正极材料之一.但LiNi 0.8Co 0.15A1 0.05O₂材料本身存在充放电过程中容量衰减较快、倍率性能差和储存性能差等缺陷,影响了其进一步发展.本文以 LiNi 0.8Co 0.15A1 0.05O₂为研究对象,采用共沉淀法制备氢氧化物前驱体,在前驱体的表面包覆一层Ni 1/3Co 1/3 Mn 1/3(OH)₂,制备成具有核壳结构的正极材料.通过XRD、SEM、EDX、电化学测试等分析手段,系统地研究了其结构、形貌以及电化学性能.分析表明:包覆改性后,LiNi 0.8Co 0.15Al 0.05O₂正极材料在0.1、0.2、0.5、1 C倍率下,材料的首次充放电比容量分别为167.6,160.1,0.4,8.5 mAhg -1.由0.1到1 C,包覆改性前后的正极材料的放电比容量衰减量由34.7 mAhg -1降为29.1 mAhg -1,容量衰减百分比由22.1%降低到17.4%.综合性能分析认为,包覆改性后电化学性能有一定的改善.     

乙基纤维素微胶囊红磷的制备及改性

目前微胶囊红磷大多采用原位聚合法制备,工艺较为复杂,且囊壳原料可能对环境造成危害.为解决这一问题,以可降解材料乙基纤维素(EC)为囊壳,采用相分离法在常温、中性条件下制备微胶囊红磷(MRP);为进一步增强MRP使用性能,添加正硅酸乙酯(TEOS)作为改性材料,在碱性条件下制备SiO_2凝胶/EC复合囊壳微胶囊红磷(SiMRP).对所得样品进行FTIR、形态及XPS分析,观察样品形态并计算包覆率;对样品进行热稳定性分析、吸湿率测定及安定性测试.实验结果表明:采用相分离法可对红磷实现有效包覆,囊壳包覆率为88.2%;EC囊壳提高了红磷的热稳定性,着火点温度较RP提升50℃; MRP 10日后吸湿率降至6.8%,摩擦感度降至34%;添加1 mL TEOS改性后的SiMPR样品包覆率达94.1%,热稳定性较MRP进一步增强,着火点温度较MRP提升90℃;SiMRP 10日后吸湿率降至4.5%,摩擦感度降至20%.     

基于人工蜂群遗传算法的稀疏全聚集成像方法研究

稀疏阵列设计是一种可提高相控阵成像实时性的有效途径。遗传算法能较好解决线性阵列稀疏这种典型的约束优化问题。但此算法的局部搜寻能力较弱,且在后期搜寻效率较差。为此,论文通过构建人工蜂群-遗传算法的阵列稀疏方法,把蜂群寻找最优解的过程引入到传统遗传算法中,增加全局最优解的搜索能力。结果显示,人工蜂群-遗传算法优化后得到的稀疏阵列比遗传算法优化后得到的稀疏阵列具有更高的旁瓣抑制力,阵列的峰值旁瓣水平达到-11.40 dB。而在阈值为-6 dB时,两种算法优化得到的稀疏阵列主瓣宽度都等同于全阵列2.8°的主瓣宽度。最后,论文通过相控阵检测系统在钢轨试样上采集超声信号,利用人工蜂群-遗传算法设计得到的稀疏矩阵进行全聚焦成像。实验结果显示,当阵元数为32的线性阵列在稀疏率达到75%时,稀疏阵列的阵列性能指标分辨率、信噪比与满阵相差不大,但成像效率却提高了53.04%。     

基于光声差分衰减频谱的骨质评估仿真研究

光声层析成像术(Photoacoustic Tomography,PAT)在骨组织微结构的量化评估方面具有潜力,但在传统PAT工作模式下,松质骨的固液两相多孔结构导致骨小梁等分布式光吸收成分激发的光声信号混叠,增加了定量分析骨微结构特性的难度和复杂度。针对这一问题,文章将PAT系统改进为偏心激励-差分检测模式,获取差分衰减频谱(Differential Attenuation Spectrum,DAS);并通过数值仿真计算和验证了松质骨孔隙率与光声差分衰减频谱特征参数的相关性。研究结果表明：提取的光声差分衰减频谱特征参数与骨头孔隙率呈强线性相关,基于光声差分衰减频谱的分析方法可有效实现骨质定量评估和诊断。     

冷等离子体处理对生鲜鸡胸肉杀菌效果及品质影响

目的 研究沿面介质阻挡放电(Surface Dielectric Barrier Discharge,SDBD)等离子体对生鲜鸡胸肉的杀菌作用及品质影响。方法 采用放电功率为260 W的SDBD等离子体分别处理生鲜鸡胸肉2 min和4 min,并于4 ℃贮藏12 d。每隔3 d取样,测定菌落总数、色泽、pH、汁液流失率、硫代巴比妥酸反应物(Thiobarbituric Acid Reactive Substances,TBARS)含量、挥发性盐基氮(Total Volatile Basic Nitrogen,TVB-N)含量及质构特性。结果 经SDBD等离子体处理2 min或4 min,并于4 ℃贮藏12 d后,生鲜鸡胸肉的菌落总数分别为7.16 lg(CFU/g)和6.70 lg(CFU/g),均低于对照组样品的菌落总数(7.55 lg(CFU/g))。此外,SDBD等离子体处理能够显著(P<0.05)改善冷藏期间鸡胸肉的品质参数,如pH、色泽(L^*、a^*和b^*)、汁液流失率、TVB–N含量和质构特性(硬度、弹性、咀嚼性等),但对脂质氧化具有促进作用。结论 SDBD等离子体对生鲜鸡胸肉具有良好的杀菌效果,并有效保持了其品质,在鸡胸肉保鲜上具有巨大的应用前景。