In-Situ Nitrogen Doping of the TiO2 Photocatalyst Deposited by PEALD for Visible Light Activity

In this paper, an N-doped titanium oxide （TiO2） photocatalyst is deposited by a plasma-enhanced atomic layer deposition （PEALD） system through the in-situ doping method. X-ray photoelectron spectroscopy （XPS） analysis indicates that substitutional nitrogen atoms （-395.9 eV） with 1 atom% are effectively doped into TiO2 films. UV-VIS spectrometry shows that the in-situ nitrogen doping method indeed enhances the visible-activity of TiO2 films in the 425-550 nm range, and the results of the performance tests of the N-doped TiO2 films also imply that the photocatalysis activity is improved by in-situ doping. The in-situ doping mechanism of the N-doped TiO2 film is suggested according to the XPS results and the typical atomic layer deposition process.     

原位合成SiC对铝基复合材料微观组织和力学性能的影响

以铝粉、硅粉、石墨粉为原料, 通过冷压真空烧结原位合成了含不同质量分数SiC颗粒的SiC/Al-18Si复合材料。利用X射线衍射仪, 扫描电子显微镜和能谱分析仪等设备手段表征了铝基复合材料的相组成和微观结构, 研究了原位合成SiC对复合材料微观结构、抗弯强度和显微硬度的影响, 分析了复合材料力学性能的变化规律。结果表明: 复合材料的基体相为Al相, 第二相为Si相和SiC相; 原位合成的SiC颗粒弥散细小的分布在Al基体中, 其颗粒尺寸主要分布在0.2~2.8 μm, 具有亚微米、微米级的多尺度特性; 随着SiC质量分数的不断增加, 复合材料的显微硬度增大, 同时颗粒的平均尺寸仅由0.81 μm增大到1.13 μm, 但仍均匀分布, 正是这种尺寸稳定性, 使得SiC/Al-18Si复合材料硬度远大于Al-18Si; 当SiC质量分数为30%时, 材料的显微硬度最高, 达到HV 134, 相较于Al-18Si提高了88%。     

真空消失模铸渗制备TiC/FeCr增强钢基表面复合材料

为了提高钢基表面的硬度和耐磨性,本文利用真空消失模铸渗与自蔓延相结合来制备TiC/FeCr增强钢基表面复合材料,重点研究了Cr含量对涂层硬度和耐磨性、涂层组织的影响,结果表明,随着压坯中Cr含量的增加,涂层的硬度和耐磨性先提高后下降,涂层中TiC和FeCr颗粒分布趋于均匀,其中Cr含量为20%(质量分数)为最好。     

激光烧结法制备原位增强型多孔镍基复合材料

对自熔性镍基合金和TiH_2的混合粉末进行了激光烧结实验,并采用XRD、SEM、EDX等分析手段对烧结试样的微观组织结构进行了表征,对试样中的孔结构及析出相的成形机制进行了初步探讨.结果表明,烧结后试样中存在原位增强相TiC、TiB_2和孔结构;大量微米级尺寸的圆孔以及呈放射状或针叶状的高温强化相CrB均匀分布于基体中.     

一种大型复杂构件加工新模式及新装备探讨

大型复杂构件是航空航天、能源、船舶等领域装备的核心结构件,此类构件通常具有尺寸大、形状复杂、刚性弱等特点。传统"分体离线加工-在线检测"模式存在工艺不稳定、过程复杂、柔性差、周期长等问题,以龙门式多轴数控机床加工为代表的"包容式"加工模式,难以适应大型复杂构件的高效高质量加工制造需求。提出一种基于移动式和吸附式机器人的多机协同原位加工新模式,通过多机器人系统自主寻位、精确定位加工与加工质量原位检测,实现大型复杂构件多安装面并行铣削、制孔与打磨等作业。多机器人系统包括移动式混联机器人、吸附式并联机器人、移动式串联铣削机器人、移动式双臂加工机器人和移动式打磨机器人。构建多机协同原位加工模式,需要揭示多机器人协同原位加工行为与大型弱刚性结构件质量控制的交互机理,面临着本体、测量、工艺和集成四个方面的挑战,需要设计高灵活、高刚度的移动式和吸附式加工机器人,解决移动机器人自主准确寻位和超大结构件原位高精检测难题,攻克加工变形误差在线补偿和振动抑制技术,通过集成实现多机协同高效高精加工,为大型复杂构件的高效高质量制造提供创新技术及装备,并实现此类构件制造核心技术及装备自主可控。     

稠油地下改质开采技术及发展趋势

稠油作为全球重要的非常规原油资源,是保障我国能源安全、重大工程需求的重要资源。目前常规的热采稠油油藏陆续进入开采后期,高能耗、高污染、高成本问题日趋严重,亟需依靠技术换代实现开发方式升级。稠油地下改质是通过向油藏中注入改质催化剂,使其与稠油发生化学反应,实现稠油地下不可逆降黏并高效采出的一种开采方式,是近十年来最受瞩目的下一代稠油开采技术之一。本文从技术机理、改质催化剂及开采效果影响因素三方面阐述了技术内涵,通过系统调研国内外相关学者和企业的代表性成果,按照催化剂种类、反应温度和降黏效果等进行综合性分类统计,对比了现有矿场试验的开采方式和采油效果,指出制约技术应用的两个关键问题,并展望了技术未来发展方向。     

黄河口水下三角洲冬季床面变化初步观测研究

黄河携带大量泥沙入海,底床沉积物在波、潮、流等水动力条件作用下会不断地发生再悬浮与输运,形成黄河三角洲海底面的动态变化过程。利用自主研发的电阻率探杆三脚架,观测了水动力作用下海床面的侵蚀与淤积过程。研究结果显示,研究区涨落潮过程中海水浊度的变化主要受波高的影响,近底床位置海水浊度的变化趋势是涨潮过程中海水浊度上升,落潮过程中海水浊度降低。侵蚀或淤积是海床面泥沙的再悬浮与悬沙沉降共同作用的结果。研究区冬季的海床面变化以侵蚀为主,当沉降作用强于侵蚀淤积作用时,即使海床所受切应力大于沉积物临界切应力,海床仍发生淤积。     

傅立叶变换红外光谱法研究马来酸酐与聚乙二醇酯化反应

利用傅立叶变换红外光谱法跟踪监测马来酸酐与聚乙二醇的酯化反应,根据酯化产物在不同反应时间上的特征红外吸收峰面积的变化半定量的作出酯化反应动力学曲线,并考察了催化剂、反应温度等对酯化反应动力学曲线的影响,找出获得单酯产物的最佳反应条件。     

三聚氰胺氰尿酸盐的原位制备及填充PA6的阻燃与力学性能

采用反应性加工技术实现了三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)的原位制备及阻燃尼龙6(PA6)复合材料的一体化制备。其中SEM分析表明,PA6基体树脂中原位生成的MCA为长纤状粒子,长径比高达20。当阻燃剂添加量为10%(质量分数,下同)时,材料的阻燃性能达UL94V-0(1.6 mm&3.2 mm)级,拉伸强度为70.6 MPa,缺口冲击强度为5.0 kJ/m2,远优于传统MCA阻燃PA6。     

CO2+O2地浸采铀强化浸出试验研究

新疆蒙其古尔铀矿床CO2+O2地浸采铀工艺中,铀浓度与HCO3-呈显著的正相关关系,但经过浸出初期后,提高CO2加入量不能有效提升体系HCO3-浓度,而对多数地浸单元的矿化条件而言,HCO3-浓度也尚未达最佳浸出需求。为此在该矿床某采区,采用补加碳酸氢铵和提高CO2加入量相配合的工艺,开展了强化浸出试验。结果表明,强化浸出效果显著,该采区浸出液中HCO3-从850 mg/L提升至1 200 mg/L,单孔铀浓度提升1.73~44.33 mg/L,集合样铀浓度提升8 mg/L。将pH调控在6.2~6.3和降低O2加入量稳定SO42-浓度,能避免强化浸出过程中发生碳酸钙和硫酸钙的沉淀,抽、注流量也并未受到影响。该强化浸出技术在多采区应用取得了良好的浸出效果和经济效益,是对该矿床CO2+O2浸出工艺的进一步优化。