Diagnosis of TIG welding based on ultraviolet radiation

Through collecting the radiation of tungsten inert gas (TIG) welding arc, the radiation distribution in ultraviolet zone is analyzed in order to study the variation rule of ultraviolet radiation versus welding condition. The explanation for the variation is also provided bused on spectral radiation theory of arc light. Furthermore, through analysis of disturbanee factors, the integral intensity signal of radiation in ultraviolet zone is applied for diagnosis of welding process. The spectral signal of ultraviolet radiation can reflect the disturbance factors and welding conditions, which can be used for online diagnosis of welding process.     

Photocatalytic and Antibacterial Activities of Ag/ZnO Nanocomposities Fabricated by Co-Precipitation Method

A Ag/ZnO nanocomposite has been synthesized and characterized for investigating its photocatalytic activity.The morphology and particle size of the Ag/ZnO was studied by scanning electron microscope(SEM) and the microstructure of the as-synthesized nanocomposite was confirmed by X-ray diffraction(XRD) analysis.The elemental composition of the metal oxide was determined by energy dispersion spectrometry(EDS).Diffuse reflectance spectra(DRS),Photoluminescence(PL) spectra,and Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR) were also studied for characterizing the nanocomposite.The average particle size was found to be around 20–30 nm.Photocatalytic activity of Ag/ZnO has been investigated over methyl violet(6B) dye under UV and visible light irradiation.The degradation of methyl violet(6B)dye using ZnO and Ag/ZnO was compared and found that Ag/ZnO composite is more efficient than ZnO.The rate of disappearance of dye was monitored spectrophotometrically in the maximum visible absorption wavelength and the extent of degradation was discussed in terms of Langmuir–Hinshelwood model.The Ag/ZnO composite was found capable of degrading the industrial dye effluent.Effect of H2O2addition on dye degradation by the Ag/ZnO was investigated and Ag/ZnO was found to be an effective antimicrobial agent.Reusability of Ag/ZnO catalyst was also tested.     

非平衡磁控溅射制备CrTiAlN/GLC复合涂层的表面性能及摩擦磨损性能研究

采用非平衡磁控溅射技术在新型冷作模具钢表面制备CrTiAlN/GLC复合涂层,并应用拉曼光谱(Raman)、纳米压痕、磨损试验等测试方法分析与考察该复合涂层的组织结构、纳米硬度、结合强度和摩擦磨损性能。结果表明:CrTiAlN/GLC复合涂层由CrTiAlN和以sp2为主的非晶及微晶结构GLC组成,其纳米硬度(17.38 GPa)介于CrTiAlN与GLC单一涂层之间,但有最高的弹性模量(186.35 GPa),并与基体结合状况良好(临界载荷Lc≥60 N)。此外,复合涂层还明显地改善了基体表面的摩擦学性能,干摩擦系数为0.1～0.35,油润滑磨损率(<0.7×10-12mm3/N.mm)约为基体(1.36×10-12 mm3/N.mm)的50%。     

探测器光谱灵敏度的自动检测系统

一、引言随着科学技术的纵深发展,光辐射测量已经从过去狭小的应用范围扩展到科研、军事以及社会生产和生活的各个方面。欲研制高精度的光辐射测量仪器,首先牵涉到光电探测器的相对光谱灵敏度测量和匹配技术。在光度、色度以及另外的一些辐射测量中,光电探测器件是一个极为重要的传感器;而光电器件光谱特性的匹配,则是提高光度色度辐射度仪器测度精度的重要手段之一。我们实验室研制的一套由计算机控制并处理数据的探测器光谱灵敏度的测量装置,采用替代法原理消除光源的波动等误差,并充分发挥微型计算机的潜力,采用先进的电     

大气条件下AlCrON基光谱选择性吸收涂层的热稳定性

设计并制备了Cr/AlCrN/AlCrON/AlCrO光谱选择性吸收涂层,利用GIXRD、SEM、AFM和TEM研究了退火过程中涂层微结构的演变规律。结果表明,该涂层在大气条件下、500℃退火1000 h后,其吸收率由退火前的0.910提高至0.922,发射率由退火前的0.151降低至0.114,表现出优异的热稳定性。微观组织分析表明,AlCrN和AlCrON吸收层在退火过程中发生了部分晶化,形成了氮化物纳米颗粒,这可以增加对光的反射和散射,有助于提高涂层的吸收率;退火后AlCrO减反射层中则形成了少量的Cr₂O₃和Al₂O₃纳米颗粒,可以减少涂层表面对太阳光的反射,有助于降低涂层的发射率。同时,退火过程中Al原子向纳米颗粒表面偏聚,并在大气环境下发生氧化形成Al₂O₃层覆盖在纳米颗粒表面,能够起到阻止纳米颗粒长大的作用,这对于维持AlCrON基光谱选择性吸收涂层微结构和光学性能的稳定性具有重要的作用。此外,涂层中的非晶基体在退火处理中仅发生结构弛豫,并且由于非晶中的原子扩散非常缓慢,有助于抑制高温条件下涂层中纳米颗粒的扩散,保证纳米颗粒不发生团聚。     

钢中氢分布检测技术进展

主要介绍了几种目前应用比较广泛的氢分布检测技术的原理及其在氢渗透和氢脆研究中的应用,包括三维原子探针(Atom Probe Tomography, APT)、扫描开尔文探针力显微镜(Scanning Kelvin Probe Force Microscopy, SKPFM)、二次离子质谱法(Secondary Ion Mass Spectroscopy, SIMS)和氢微印技术(Hydrogen microprintingtechnique,HMT),以及可用来检测氢浓度的热脱附质谱技术(Thermaldesorptionspectrometry,TDS)等。总结了几种检测技术的原理和特点,并简要介绍了它们在与H有关领域里的典型应用。其中,APT和SIMS是利用质谱法直接检测H,以获得H在材料中的分布;SKPFM是通过H引起的电位变化,来获得H的分布;HMT是通过置换反应,即H原子将Ag+置换为Ag原子,Ag原子沉积在试样表面的分布来表征H的分布;热脱附法则是通过恒定的升温速率下H脱附速率对不同陷阱的敏感性差异,来获得不同陷阱中的H浓度以及H与陷阱的相互作用。这几种检测技术的空间分辨率可达亚纳米、纳米、微米至数微米直至毫米级。另外,SKPFM还具有时间分辨的功能。这些技术在H检测方面的应用,使得研究者对H在材料中的微观分布与聚集状态有了直观地认识,进而对由氢引起的失效破坏(即氢致延迟断裂的微观机理)有了更深刻的理解。最后还介绍了目前比较常用的检测H浓度的方法。     

高紫外反射ZnO/SiO2复合粉体制备及其热控涂层性能研究

目的 以ZnO/SiO2复合粉体为填料,开展新型热控涂层制备方法研究,提高传统白色热控涂层的紫外反射率, 研制出具有太阳全光谱高反射性能的热控涂层。方法 以硫酸锌和硅酸钠为原料,采用常温化学合成与高温热处理相结合的方法制备ZnO/SiO2复合粉体,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜及紫外可见分光光度计等仪器,对复合粉体的微观结构及光学性能进行表征。然后以ZnO/SiO2复合粉体为填料,以无机硅酸钾为粘结剂,制备了ZnO/SiO2热控涂料,通过不同颜基比和厚度的优化,得到了太阳全光谱(200~ 2600 nm)高反射白色热控涂层的制备方法。结果 研制的ZnO/SiO2复合粉体在紫外波段的反射率均大于88%,与传统ZnO粉体相比具有明显提升。当以无机硅酸钾为粘结剂、颜基比为2:1、喷涂厚度为100~140 μm时,所制备涂层在太阳全光谱呈现高反射特性,此时涂层的太阳吸收比为0.12,红外发射率为0.92。结论 ZnO/SiO2热控涂层具有优异的热控性能,与传统白色热控涂层相比具有更低的吸收比,同时在太阳全光谱具有高反射特性,可以满足新一代大功率卫星长寿命和高效散热的技术需求。     

(Sr1-xMex)2SiO4:Eu荧光粉光谱调控机制

采用高温固相法制备(Sr1-xMex)1.95SiO4:0.05Eu系列荧光粉,研究不同大(Ba2+)、小(Mg2+)半径离子基体固溶对其物相、发光中心配位结构、Eu离子价态的影响,探究其光谱精细调控机制。Sr2SiO4粉末中随着温度升高α-Sr2SiO4相增加、β-Sr2SiO4相减少;Mg2+ (小半径离子)掺杂可以提高α-Sr2SiO4相稳定性,但容易出现Mg2SiO4,粉末中始终为混合物;Ba2+ (大半径离子) 掺杂可以提高α-Sr2SiO4相稳定性,粉体发生β-Sr2SiO4+α-Sr2SiO4→α-Sr2SiO4→α-Sr2SiO4+Ba2SiO4→Ba2SiO4转变,且β-Sr2SiO4、α-Sr2SiO4、Ba2SiO4的顺序其Si–O–Me(I)–O–Me(II)链逐渐由锯齿状变为平直状、Me-O键长拉长。Eu离子激活的β-Sr2SiO4、α-Sr2SiO4、Ba2SiO4粉体在254nm(365nm) 激发下有明亮的绿色荧光发射（且依序强度增强、光谱整体略微蓝移）和微弱的红光发射;当光学基体发生β-Sr2SiO4→α-Sr2SiO4转变时,发射光谱中Eu2+(I)蓝移Eu2+(II)红移（Si–O–Sr(I)–O–Sr(II)由锯齿形链成为平链,且Sr-O键拉长）,发生α-Sr2SiO4→Ba2SiO4转变则Eu2+(I)、Eu2+(II)均发生蓝移（仅发生Me-O键拉长）;三种粉体热释光谱中均存在Eu2+和Eu3+缺陷能级,且Eu2+缺陷浓度更高。Eu3d的精细x射线光电子谱表明随着β-Sr2SiO4→α-Sr2SiO4→Ba2SiO4转变其Eu离子以Eu2+存在的可能性增大,对应的电子顺磁共振也证实这一结果。由此可见,采用Ba2+离子固溶掺杂Sr2SiO4,可在一定浓度范围得到单相粉末,实现光学基体的β-Sr2SiO4→α-Sr2SiO4→Ba2SiO4相变,调控Si–O–Me(I)–O–Me(II)链型及Me-O键长,调节Eu离子价态和配位场,进而实现其绿色荧光粉荧光强度、发射波段精确调控。     

掺杂的SrAl2O4:Eux2+,Dyy3+长余辉粉的合成、表征及发光性质

采用自蔓延高温合成法制备了组成为SrAl2O4:Eu2+x,Dy3+y的2组(x:y=1:1,x:y=1:2)12种铝酸锶长余辉发光粉,测试结果表明,组成为SrAl2O4:Eu2+0.0125,Dy3+0.0125的发光亮度最好。以上述配比为依据,又分别引入了可以用于制备荧光材料的阳离子Li+、Be2+,以及既可以用于制备荧光材料也可以用于制备自激活荧光材料的阳离子Zn2+、Cd2+、Pb2+,共制得5个系列22种铝酸锶(SrAl2O4)长余辉发光粉。Zn2+0.0125的掺杂使得SrAl2O4:Eu2+0.0125,Dy3+0.0125的余辉亮度得到大幅度提高,而且SrAl2O4:Eu2+0.0125,Dy3+0.0125,Zn2+0.0125的衰减速度也明显慢于SrAl2O4:Eu2+0.0125,Dy3+0.0125。X射线衍射结果表明,掺杂少量稀土离子(Eu2+和Dy3+)不会改变SrAl2O4基质的晶体结构。另外,透射电镜分析和粒度分布结果表明,产物为疏松多孔的蘑菇云状固体,粒度在10μm左右。