基于离心纺丝技术制备稳定的碳化锆纤维

本研究提出了一种利用离心纺丝技术制备稳定碳化锆(ZrC)纤维的有效方法。此方法使用醋酸锆和蔗糖作为锆源和碳源, 聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为纺丝助剂, 经过1600 ℃的裂解与碳热还原热处理后, 所纺原丝转化成由均匀纳米ZrC晶体组成的ZrC纤维。研究结果表明, 纤维中残留的少量碳可助力ZrC纤维在2000 ℃的超高温环境下仍保持较好的结构稳定性。     

三维碳化硅纳米线增强碳化硅陶瓷基复合材料的电磁屏蔽性能

碳化硅纳米线具有优异的电磁吸收性能, 三维网络结构可以更好地使电磁波在空间内被多次反射和吸收。通过抽滤的方法制备得到体积分数20%交错排列的碳化硅纳米线网络预制体。然后采用化学气相渗透工艺制备热解炭界面和碳化硅基体, 并通过化学气相渗透和前驱体浸渍热解工艺得到致密的SiCNWs/SiC陶瓷基复合材料。甲烷和三氯甲基硅烷分别是热解炭和碳化硅的前驱体, 随着热解碳质量分数从21.3%增加到29.5%, 多孔SiCNWs预制体电磁屏蔽效率均值在8~12 GHz (X)波段从9.2 dB增加到64.1 dB。质量增重13%的热解碳界面修饰的SiCNWs/SiC陶瓷基复合材料在X波段平均电磁屏蔽效率达到37.8 dB电磁屏蔽性能。结果显示, SiCNWs/SiC陶瓷基复合材料在新一代军事电磁屏蔽材料中具有潜在应用前景。     

不同应力水平下SiCf/SiC复合材料的损伤行为和机制研究

为提高对SiC_f/SiC复合材料在服役中失效机制的理解以及更合理地设计该类材料,通过声发射探测结合两种力学加载实验对该材料的损伤过程进行了评估与分析,并利用光学显微镜和扫描电子显微镜等手段对其损伤状态的演变进行了详细的表征和总结。实验结果表明,声发射技术可有效评估SiC_f/SiC复合材料的损伤程度,并用以分析特定加载应力水平下的损伤发展。研究表明:裂纹在较低的加载应力下(80 MPa)易在材料的原生缺陷附近或多种组分的边界处萌生,但对材料自身强度影响较小;较高的加载应力(≥100 MPa)则会使材料产生大尺度开裂,并与纤维发生相互作用进而降低材料的稳定性。SiC_f/SiC复合材料在递增的加载应力下会产生5种开裂形式以及纤维的断裂拔出和界面的脱粘等损伤行为。     

无透镜片上显微成像技术:理论、发展与应用

同时实现大视场、高分辨率成像是光学显微技术发展至今不断追求的永恒目标。传统光学显微镜由于其光学设计原理限制,空间带宽积一般总是限制在百万像素量级,从而无法同时兼顾高分辨率与大视场。另一方面,复杂的光学系统也使显微镜变得日趋昂贵、笨重、复杂且难以维护,极大地限制了其推广和应用。无透镜片上显微成像技术是近年来发展出的一种新概念计算成像技术:其不利用成像透镜聚焦,而直接将所观测的样本紧贴于成像器件光敏面上方记录图像,并结合相应的图像恢复算法实现清晰物像的反演与重构。由于具有视野大、分辨率高、无需标记、成本低、便携性好和可实现三维（3D）成像等优点,无透镜片上显微镜有望拓展传统显微成像技术的疆界,成为一种新型的快捷、便携的就地检验（POCT）工具。文中从无透镜成像基本原理、实验系统、重构方法及其典型应用进行了综述。最后,讨论了无透镜显微成像现存的一些关键问题以及今后可能的发展方向。     

Bi2O2Se纳米片的可控合成及光电性能研究

采用熔盐法,以五水硝酸铋为铋源、硒粉为硒源、水合肼作为还原剂,在不同NaOH浓度下(0～3 mol/L)合成了 Bi2O2Se纳米片,并采用XRD,SEM,TEM以及XPS等对样品的形貌、结构和成分进行了表征.然后,以Bi2O2Se为工作电极制备了宽光谱自供能探测器,并探究了它们的光电探测性能.测试结果表明,在1.1 mol/L NaOH的条件下,Bi2O2Se自供能探测器的光电探测性能最优,在紫外-可见-红外波段具有较高的响应度.在365 nm紫外光照射下,光电流最高可以达到7.8 μA,其上升和下降时间分别为30和21 ms.同时,通过计算得到其响应度和探测率分别为4.2×10-4 A/W 和 1.02×109 Jones.     

环氧乙烷/乙二醇工艺技术比较

目前世界上的环氧乙烷/乙二醇装置普遍采用氧气氧化法,占有氧气氧化法技术市场份额较大的公司主要是Shell、DOW和SD三家。本文对三家公司的工艺技术特点作一些比较。     

自仿射割理网络表征及流体渗流LBM模拟

煤储层中割理网络主宰着煤层气的运移,查明其渗透性能对储层产能的定量评估具有重要意义。相对试验测试而言,数值方法不受环境、测试精度以及人为因素影响且重复性高,现已成为储层微观结构精细描述以及流体运移规律探讨的有效手段。为此,结合自然裂隙端面几何自仿射属性和煤储层割理空间构型及分布,提出了一种基于Weierstrass-Mandelbrot(WM)函数的割理网络构建方法。在此基础上,采用格子波尔兹曼方法(LBM),于孔隙尺度再现了割理网络中流体运移过程并定量分析了其渗透性能。结果表明:无端割理情况下储层渗透率满足三重效应分形裂-渗关系;引入端割理后,Hurst指数、面割理和端割理开度共同影响储层渗透性能,具体表现为渗透率随Hurst指数及割理开度的增加而增大。但当端割理开度小于面割理开度时,煤储层渗透率主要受控于面割理的空间构型及其复合几何形貌。     

全固态直流断路器在低压直流配电系统中的应用

直流断路器是直流配电网安全运行和保护的关键设备,本文围绕直流断路器在低压直流配电系统中的应用开展研究,研制出一种全固态直流断路器样机。首先以深圳低压直流配电动模平台为例,分析了典型低压直流配电系统对断路器的参数要求,明确直流断路器在动模平台保护系统中的作用和安装位置。同时,结合系统要求选取直流断路器的主要参数,选定断路器为全固态开关拓扑,在此基础上设计了吸收支路和通信模块,制定了直流断路器响应主控系统的软件动作流程。进而研制出具有实用价值的±380 V低压配电直流断路器样机,并进行了相关测试,验证了断路器设计和保护方案的正确性。