氧化物陶瓷阻氚涂层的研究进展

利用阻氚涂层(TPB)降低结构材料中的氚损失,是聚变堆发展中的热点研究之一。陶瓷具有低氚渗透性、耐腐蚀性、高硬度和高热稳定性等特性,是目前聚变堆阻氚涂层首选材料。相对于硅化物、钛基等非氧化物陶瓷材料,氧化物陶瓷涂层具有熔点高、化学性质稳定、耐腐蚀性和阻氚渗透因子(PRF)高等优势,因此针对氧化物陶瓷阻氚涂层的研究较多。主要综述了单一氧化物陶瓷、复合氧化物陶瓷阻氚涂层近年来的研究现状与发展,如Y2O3、Er2O3、Al2O3等及其复合氧化物陶瓷材料,其中,因Al2O3及其复合物涂层具有优异的阻氚性能,得到了广泛的关注和研究。重点阐述了制备工艺、基体效应和辐照等影响氧化物陶瓷涂层阻氚性能的因素及氚在材料中的渗透机制,并分析了当前阻氚涂层在材料制备以及模拟服役环境等方面存在的不足与今后的研究重点,指出了未来可能的氧化物陶瓷阻氚涂层,以期为阻氚涂层的研究与后续实验提供一定的方向。     

沸石改性去除有机污染物吸附动力学教学实验探究

采用分光光度法探究了天然沸石与NaCl改性沸石对有机染料的吸附性能,以此建立了其吸附动力学方程,并采用扫描电镜对吸附前后沸石的表面形貌进行了表征,揭示了吸附材料表面结构与其吸附性能间的联系。本教学实验的开展,启发了学生如何采用合适的实验手段来建立并验证相关的吸附动力学方程,加深了学生对材料表面结构与性能联系的认知,强化了学生对界面化学相关理论的理解,有利于创新人才的培养。     

城市大气污染现状及对策探析

城市人口多,发展速度快,能源消耗大,机动车保有量高,建筑工地的扬尘等都是城市空气污染的重要来源,导致城市大气污染问题越来越严重,引起社会各界的强烈关注,制约了城市可持续发展,降低了人们生活的幸福感与舒适度。为此,在分析城市大气污染来源的基础上,提出了通过健全城市大气污染防治体系、科学规划产业结构、推进城市绿化工作;倡导绿色生活方式等方法来防控城市大气污染,逐步满足人们对美好生活环境的需要。     

基于DSMC-CFD方法的气固两相流冲蚀预测研究

目的 研究气固两相流中固体颗粒间碰撞对冲蚀的影响。方法 使用Eulerian-Lagrangian方法，将气相作为连续相，通过Navier-Stokes方程求解，颗粒平移运动由离散相模型（DPM）求解。颗粒间碰撞运动采用直接模拟蒙特卡罗（DSMC）方法进行模拟，用少量采样颗粒代替真实颗粒计算颗粒间碰撞，碰撞的发生条件通过修正的Nanbu方法判定，碰撞过程遵循颗粒间碰撞动力学模型，采用Grant-Tabakoff随机颗粒-壁面碰撞反弹模型，计算颗粒与壁面的碰撞运动。将颗粒运动信息导入5种不同的冲蚀模型，并将计算与未计算颗粒间碰撞的冲蚀预测模拟结果与实验数据进行对比。结果 颗粒间碰撞位置主要分布在90°弯头外拱侧的颗粒高浓度区，随着颗粒质量流量的增大，颗粒碰撞次数增加，且直管段中碰撞次数占比增大。随着入口速度的增大，颗粒碰撞次数减少。使用DSMC-CFD方法计算的最大冲蚀位置沿弯管外拱轴线向高角度方向偏移，且数值比忽略颗粒间碰撞的CFD方法约低5%~15%，总冲蚀率则两者区别不大。结论 引入DSMC方法计算颗粒间的碰撞，可以节省大量算力。弯管处发生颗粒间碰撞，DSMC-CFD冲蚀预测方法更符合实际，使用DSMC-CFD方法的Oka模型与实验测得值最贴近。     

降低300MW 循环流化床锅炉启动用油量的方法研究

文章主要介绍了宏光发电公司2×300MW循环流化床锅炉降低启动耗油措施,通过针对性的分析及优化改进,最终有效安全地降低了锅炉启动耗油。     

剥离的碳化钛（d-Ti3C2Tx）纳米片吸波性能

目的研究剥离的碳化钛(d-Ti3C2Tx)纳米片的吸波性能。方法利用HCl/LiF刻蚀,通过高速离心的方法得到d-Ti3C2Tx纳米片。利用X射线衍射仪(XRD)分析d-Ti3C2Tx的物相组成。用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对d-Ti3C2Tx进行形貌分析。利用原子力显微镜(AFM)测量了d-Ti3C2Tx纳米片的厚度。利用矢量网络分析仪(VNA)测试了d-Ti3C2Tx纳米片与石蜡复合材料X波段的电磁参数。利用Cole-Cole图分析了复合材料的损耗来源,并通过电磁参数计算分析了d-Ti3C2Tx的吸波性能。结果d-Ti3C2Tx纳米片与石蜡复合材料的介电实部/虚部随着d-Ti3C2Tx浓度的增加而增大,极化的增强和电导网络的扩大是导致复合材料介电实部/虚部增加的主要原因。Cole-Cole图分析表明,复合材料中存在多种类型的极化,这分别是由缺陷、官能团和界面等引起的多重弛豫极化。吸波性能分析表明,通过改变d-Ti3C2Tx浓度,可以调控复合材料的吸波性能。当填充量达到15%时,吸波性能最佳。其在厚度为4 mm下最小反射损耗为−20.1 dB,相应的微波吸收带宽(<‒10 dB)为1.9 GHz。结论d-Ti3C2Tx/石蜡复合材料表现了优异的微波吸收性能,且通过改变d-Ti3C2Tx浓度,可以调控d-Ti3C2Tx复合材料的微波吸收性能。     

纺锤状ZnO/还原氧化石墨烯异质结构及其微波吸收性能

目的调节石墨烯的电磁匹配,以实现最优的微波吸收性能。方法通过改进的Hummers法制备氧化石墨烯GO,以六水合硝酸锌、双六甲撑三胺、氧化石墨烯为原料,采用水热法在140℃获得了具有异质结构的包裹r-GO的纺锤状ZnO棒(S-ZnO/r-GO)。通过X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及透射电子显微镜(TEM)测试,分别对S-ZnO/r-GO的组成成分、形貌特征以及微观结构进行了表征,同时采用同轴法,通过矢量网络分析仪测试分析了不同填充浓度下S-ZnO/r-GO复合材料在2~18 GHz范围内的电磁特性,并通过计算得到了材料的微波反射率损耗。结果尺寸均匀且相互交织的纺锤状ZnO棒被大量褶皱的还原氧化石墨烯所包覆,构建了一种相互连接的三维交织结构。纺锤状ZnO的引入以及三维结构的建立,明显改善了S-ZnO/r-GO异质结构在2~18 GHz频率范围内的电磁特性和微波响应。在厚度为2.0 mm,频率为14.8 GHz处,最大反射率损耗值达到−40 dB,有效吸收带宽几乎覆盖整个Ku波段。结论纺锤状ZnO/r-GO复合材料表现出优异的微波吸收性能和较宽的有效吸收频段,具有一定的应用前景。     

“电磁功能材料” 专题序言

本期电磁功能材料专题特别邀请北京理工大学曹茂盛特聘教授、北京化工大学侯志灵教授及北京理工大学宋维力副教授作为联合主编。电磁功能材料在通信领域和国防领域具有重要应用,随着集成技术和5G通信技术的发展,电磁功能材料的应用日趋广泛。目前,电磁功能材料已成为世界各国新型材料研究发展的重点,也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。     

东方雨虹HDPE荣获美国发明专利授权

正最近,东方雨虹高分子自粘胶膜防水卷材(HDPE,高密度聚乙烯)产品获得美国专利商标局(United States Patent and Trademark Office)颁发的发明专利证书(专利号US10487215)。这是东方雨虹HDPE产品继2018年1月获得澳大利亚知识产权局(IP Australia)颁发的发明专利证书(专利号AU2015371876)后,获得的又一海外专利授权。该项