气井携砂临界参数与出砂量预测模型应用研究（65）

为了解决生产中气井产量临界值的相关矛盾,对砂粒直径所需的气体临界流量进行研究.结合气井实际出砂现状及规律,修正已有的携砂临界参数与出砂量模型,探讨出砂气井合理生产制度和冲砂周期的确定方法.     

水气分离集成井降水强夯法试验研究

为了克服降水强夯法处理深度小、降水时间长的缺陷,结合扬中灏港通用码头软土地基处理工程,改进了传统降水强夯工艺,采用水气分离集成井降水联合强夯法进行加固处理。通过在常规真空井点降水强夯和改进降水强夯两个试验区开展现场监测和检测试验,对加固效果进行了对比评价分析,研究结果表明:水气分离集成井降水强夯工艺降水深度可达地表以下5~6 m,夯后孔压消散时间约为1~2天;地基加固后总地表施工期最大沉降量为0.606 m,可有效减小工后沉降;与常规井点降水强夯法相比,改进法加固后土体强度和地基承载力均有较大提高,地基加固效果优势明显。     

温度对浸镀锡镀层的影响

在基于氯化胆碱-水溶液(ChCl-H2O)的浸镀锡溶液中,以铜片为基材,在不同温度下进行浸镀锡研究.分别利用X-荧光光谱仪、扫描电子显微镜、X-射线衍射仪、可焊性测试仪和电化学工作站,考察了浸镀锡速率、形貌、物相和性能受温度的影响程度.结果表明,随着温度的升高,浸镀锡的沉积速率不断加快,浸镀锡镀层的耐蚀性和可焊性均有提高;镀层表面在较低温度时光亮平整,但随温度上升,变得越来越粗糙;在70℃时,锡镀层的晶相组成由Sn和Cu6 Sn5两相共存转变Sn、Cu6Sms和Cu3 Sn三相共存.在ChCl-H2O体系中,铜基浸镀锡的反应活化能Ea为24.6 kJ·mol-1.     

多孔大通量莫来石相碳化硅陶瓷的制备与表征

采用碳化硅作为陶瓷骨料,氧化铝和二氧化硅高温反应生成的莫来石作为陶瓷粘接剂,三氧化二钇作为烧结助剂,羧甲基纤维素钠作为生坯粘接剂,合成石墨作为造孔剂,在二氧化碳气氛下,1 450℃保温2 h,成功制备了以莫来石作粘结相的碳化硅多孔陶瓷,考察了不同莫来石组分对多孔陶瓷的物相组成、抗折强度、孔隙率、微观形貌及通孔孔径分布的影响.结果表明:随着莫来石质量分数的逐渐增加,多孔陶瓷的抗折强度先增加后降低,孔隙率逐渐降低;样品中莫来石的质量分数为25%时多孔陶瓷的性能最佳,其抗折强度为27.81 MPa,孔隙率为38.88%.多孔陶瓷的通孔孔径分布范围为1~8μm,以1~2μm的孔径为主.     

Formation mechanism of multi-functional black silicon based on optimized deep reactive ion etching technique with SF6/C4F8

This paper reports a controllable multi-functional black silicon surface with nanocone-forest structures fabricated by an optimized deep reactive ion etching(DRIE)technique using SF6/C4F8 in cyclic etching-passivation process,which is maskless,effective and controllable.The process conditions are investigated by systematically comparative experiments and core parameters have been figured out,including etching process parameters,pre-treatment,patterned silicon etching and inclined surface etching.Based on the experimental data,the formation mechanism of nanocone shape is developed,which provides a novel view for in-depth understanding of abnormal phenomena observed in the experiments under different process situations.After the optimization of the process parameters,the black silicon surfaces exhibit superhydrophobicity with tunable reflectance.Additionally,the quantitative relationship between nanocones aspect ratio and surface reflectance and static contact angle is obtained,which demonstrates that black silicon surfaces with unique functional properties(i.e.,cross-combination of reflectance and wettability)can be achieved by controlling the morphology of nanostructures.     

Defects production and mechanical properties of typical metal engineering materials under neutron irradiation

Maintaining the safety and reliability of nuclear engineering materials under a neutron irradiation environment is significant. Atomic-scale simulations are conducted to investigate the mechanism of irradiation-induced vacancy formation in CLAM, F82 H and α-Fe with different neutron energies and objective laws of the effect of vacancy concentration on mechanical properties of α-Fe. Damage of these typical metal engineering materials caused by neutrons is mainly displacement damage, while the displacement damage rate and the non-ionizing effect of neutrons decrease with the increase of neutron energy. The elastic modulus, yield strength, and ultimate strength of α-Fe are in the order of magnitude of GPa. However, the elastic modulus is not constant but decreases with the increase of strain at the elastic deformation stage. The ultimate strength reaches its maximum value when vacancy concentration in α-Fe is 0.2%. On this basis, decreasing or increasing the number of vacancies reduces the ultimate strength.     

铜电极表面硝酸盐电化学还原机理研究

目前地表水受到严重氮污染,其中以离子态硝酸盐为主。实验利用线性扫描伏安法与恒电位电解法,研究了铜电极表面硝酸盐电化学还原产物与反应机理。结果表明,硝酸盐的还原产物取决于外加电位。铜电极上硝酸盐的吸附从-0.6 V(以汞/氧化汞电极为参比)开始,-0.8~-1.0 V之间硝酸盐还原为亚硝酸盐,该反应为整个硝酸盐还原过程的速控步骤;理想产物氮气主要在-1.0~-1.2 V之间生成;-1.2~-1.4 V之间主要还原产物为氨氮。随着电势降低,反应速率增大,对副产物氨氮的选择性也升高。     

三峡库区城镇污染河流沉积物重金属风险评价与来源分析

以三峡库区城镇化发展迅速的典型流域——梁滩河为研究对象,分析了不同河段沉积物重金属含量,用地累积指数Igeo和沉积物污染指数SPI评价了沉积物重金属的累积程度和生态潜在风险,并用主成分分析和相关分析方法探讨了重金属来源.结果表明:梁滩河沉积物As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Hg的质量分数变化范围分别处于(2.31~8.56)×10-6,(0.074~0.574)×10-6,(92.85~336.13)×10-6,(19.22~45.35)×10-6,(13.50~48.37)×10-6,(11.77~52.17)×10-6,(46.91~1035.30)×10-6和(0.012~0.229)×10-6.沉积物重金属生态潜在风险较低(SPI为1.11~6.90),但个别重金属累积污染严重,Cr和Zn累积达到超重污染;Cd、Hg在人口聚集地区达到中度污染.相关分析和主成分分析表明:河流污染治理工程实施后,沉积物重金属主要来自于城镇生活污染.     

贝叶斯方法的污染源季节性排放量控制和管理

为保证水质功能区内水质达标,必须对区域内污染源排放量进行控制和管理。选取松花江哈尔滨段主要污染指标COD和氨氮为研究对象,利用一维水质模型构建各污染源排放量与河流水质之间的关系。用贝叶斯方法估计水质模型中的重要参数综合降解系数（ k）,根据估计时期的不同,分别建立季节模型和年度模型,用以控制既定水质目标下各污染源排放量。结果表明,季节模型的预测效果较好,能更好地表达水中污染物的综合降解浓度。应用季节模型和贝叶斯方法开展季节性水质管理工作,可以提供给决策者更多的信息,有助于对污染源排放量的不确定性进行量化和评估。此外,通过对比各污染源的削减水平,可得各污染源在不同时期的控制权重,从而使管理者在不同时期有针对性地对污染源排放量进行控制。贝叶斯方法在污染源排放量控制中的应用可以增强水质模型的预测能力,有效提高水质管理的水平。     

HDPE-橡胶粉复合改性沥青应力吸收层混合料疲劳性能

针对反射裂缝在半刚性基层沥青路面中普遍存在问题,为延缓半刚性基层沥青路面反射裂缝的产生和扩展,本文开展了HDPE－橡胶粉复合改性沥青混合料疲劳性能的研究。在分析了HDPE－橡胶粉复合改性沥青性能对应力吸收层疲劳寿命的影响规律的基础上,通过实体工程的监测开展了HDPE－橡胶粉复合改性沥青混合料路用性能的研究。结果表明：HDPE－橡胶粉复合改性沥青的性质对沥青混合料疲劳特性具有显著的影响,性能良好的沥青使得混合料具有良好的抗疲劳能力,能有效延缓沥青路面反射裂缝的发生。经过试验路的应用,也证明了HDPE－橡胶粉复合改性沥青混合料作为应力吸收层是沥青路面防止反射裂缝的有效途径之一。