微纳米尺度生物体温度测量方法及其展望

温度是描述凝聚态物质系统热力学状态和演变的基本参数。微纳米级的温度传感在生物体(细胞)、芯片、低维人工材料等领域中有着重要的应用前景,可作为定量化观测生物体活动能力、化学反应、生命演变的技术途径。鉴于该类型温度传感器的种类繁多、计量性能差异明显,主要从测温技术特点和计量性能两个方面,对应用于微纳米尺度生物体测温的微纳热电偶、热电阻、红外热像仪、磁性纳米粒子和荧光发光等类型的温度测量方法进行了综述和比较分析,并展望了微纳米尺度生物体温度测量领域的发展前景。     

基于机器学习的电喷印精度预测方法研究

目的 节省电流体喷射打印精度预测的时间和解决电流体工艺参数的选择问题,达到提高电流体打印的质量和效率的目的。方法 为了对电流体喷射打印精度进行预测,提出有限元模型与机器学习相结合的方法。基于线性回归、支持向量回归和神经网络等机器学习算法建立4种参数与射流直径的关系模型。结果 算法结果表明:支持向量回归和神经网络预测模型的决定系数R²能达到0.9以上,表示模型可信度高;支持向量回归和神经网络预测模型指标都比线性回归预测模型的小。结论 机器学习算法可对电喷印打印精度进行有效预测,预测效率提高了十几倍,节省了精度预测的时间。     

双壳微纳米相变胶囊/石膏复合材料等温吸放湿特性及机理研究

为了分析双壳微纳米相变胶囊复合材料的亲水性能,采用饱和盐溶液法对双壳微纳米相变胶囊复合材料的吸放湿平衡含湿量进行测试。并且采用红外光谱仪、扫描电镜对双壳微纳米相变胶囊、双壳微纳米相变胶囊复合材料结构及形貌进行测试。通过数学拟合方法,依据菲克定律以及吸放湿滞回环的表现,发现双壳微纳米相变胶囊复合材料存在着"绑定"水分,并提出了化学吸附不可逆吸放湿机理。结果表明,双壳微纳米相变胶囊外壳高分子壁材在复合材料吸放湿过程中,既有类似石膏孔隙的物理吸附,同时也存在"绑定"水分的化学吸附;"绑定"水分量随双壳微纳米相变胶囊掺量增加而增加,并且不随等温条件下相对湿度改变而变化。     

微-纳米复合结构ZnO薄膜的制备及其浸润性的研究

采用水浴法,在ITO玻璃表面生长出具有微-纳复合结构的ZnO薄膜,分别用高分辨扫描电镜(SEM)和接触角测量仪对其表面形貌和表面的浸润性进行了表征。实验结果表明,随着HF使用量的增加,ZnO薄膜的微观结构由球形逐渐过渡到花瓣状,使用三甲基氯硅烷修饰后,其表面接触角由(70±0.5)°逐渐增大到(141.5±0.5)°,同时也对氢氟酸(HF)对ZnO生长的调控机理进行了探讨。     

高温隔热用微纳陶瓷纤维研究进展

陶瓷纤维具有密度低、强度高、耐高温、抗氧化和耐机械震动性能好等优点,是空天飞行器、核能发电和化工冶金等热防护领域所需的关键高温隔热材料.传统陶瓷纤维直径粗(?>5μm)、脆性大、热导率高,在实际隔热领域应用中受到了极大限制.减小纤维直径,制备微纳陶瓷纤维,不仅有利于提高纤维力学性能,还有望改善其高温隔热性能,近年来引起...     

Design,synthesis, and characterization of hybrid micro-nano surface coatings for enhanced heat transfer applications

Metal particles coating is extensively used for surface coating a wide range of application including thermal management of electronics, concentrating photovoltaics, sensors and nuclear power plants. Both micro and nano-scale surfaces have been proven to show an enhanced two-phase heat transfer performance by varying surface properties like area, wettability, and roughness. To combine the unique features of both micro and nano-scale surface coatings, this study presents the design, synthesis, and characterization of new hybrid micro-nano scale surface coating by a new two steps approach. Five different types of surfaces; namely, plain nanocoated (PNC), uniform micro-porous (UMP), uniform hybrid micro-nano porous (UHMNP), 2-D modulated microporous (MMP) and modulated hybrid micro-nano (MHMNP) surfaces were fabricated. A new two steps approach of hot-pressing followed by nucleate boiling is used for the fabrication of these surfaces. Successful coating of hybrid micro-nano scale coating was achieved. Considering the critical surface properties of micro and nanoscale coatings, new hybrid micro-nano surfaces have been characterized for SEM, wettability, roughness test. The comparative analysis of these new hybrid coating is also performed with micro coated and uncoated surfaces. With the coating of nanoparticles, the average roughness of PNC surface increased by 4.67 times and that of hybrid micro-nano particle surface by 2.3 times. The deposition of nanoparticles resulted in an increase in contact angle for PNC surface, while the contact angle of hybrid micro-nano surfaces decreases from 126.4° to 82.1°.     

微纳型空间相机被动式隔振系统设计

为了改善某型号微纳型空间相机在发射阶段的振动环境并避免相机发生破坏,针对微纳型空间相机的任务需求设计了一种被动式隔振系统.首先,对相机隔振系统进行了建模,研究了隔振系统的响应特性.然后,通过对隔振系统振动的耦合模型进行分析计算,实现了振动解耦并与传统分布形式进行了对比分析.根据相机结构参数和隔振系统模型,对被动式隔振器...     

微纳米结构MnO/C材料的制备与储锂性能研究

以醋酸锰、乙二醇、草酸二水化合物为原料,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、葡萄糖、间苯二酚为碳源,通过沉淀法辅以热处理,制备出了碳包覆的微纳米结构MnO/C复合材料。利用XRD、SEM、TEM和电化学测试研究MnO/C复合材料的结构、形貌和电化学性能。研究结果表明,以PVP为碳源通过沉淀法制备的MnO/C材料具有微纳米复合结构且材料表面均匀包覆3 nm左右的碳层。该材料作为锂电负极材料在100 m A/g的恒流充放电下循环50次可逆容量达到586 mAh/g,并且经过大电流充放电后仍然表现了优异的结构稳定性。     

5A05铝合金表面超疏水结构的制备及耐腐蚀性研究

腐蚀失效是制约铝基金属构筑物应用与发展的瓶颈。作为一种稳定的功能性改良新技术,表面超疏水化为解决金属腐蚀问题提供了有效途径。本文以5A05铝合金为研究对象,提出一种简单低成本的制备方法,实现了超疏水/耐腐蚀表面的可控构筑。采用电火花线切割技术,开展基材表面微米级褶皱与纳米级凹坑结构的一步高效制备研究,并对结构改性后的润湿性和耐腐蚀性进行系统测量与表征。结果表明,改性后的表面水滴静态接触角高达152.7°,滚动角仅为7.1°,表现出优异的超疏水性。进一步的电化学测试结果表明,超疏水表面通过改变界面作用行为,减弱了固-气-液复合接触界面间腐蚀介质的作用行为与过程,对表面耐腐蚀性产生决定性影响。本研究为拓展铝合金的工程应用奠定了坚实基础,尤其在海洋工程领域显示出巨大的应用潜力。