陶瓷基复合材料DBPC@HKUST-1高效吸附去除水中亚甲基蓝

采用非均匀成核生长法在低成本、高稳定性的硅藻土基多孔陶瓷(DBPC)上原位生长了性能优良的HKUST-1晶体。通过XRD、FTIR、SEM等手段对复合材料DBPC@HKUST-1进行了表征,验证了复合材料的成功制备。同时,研究了DBPC@HKUST-1对亚甲基蓝(MB)的吸附性能,并分析了吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学以及pH的影响。结果表明,吸附行为符合准二级动力学模型和Freundlich等温模型,DBPC@HKUST-1对MB的最大吸附容量为378.788 mg/g,吸附热力学表明,该吸附行为是自发进行的放热反应。因此DBPC@HKUST-1作为一种廉价的绿色吸附剂,有望成为未来工业有机染料废水处理的最佳候选材料。     

等温条件下非牛顿流体的弹流特性分析

为研究弹流润滑的非牛顿效应,对稳态和时变条件下等温点接触牛顿流体与非牛顿流体的弹流特性差异进行分析。假设润滑剂为Ree-Eyring非牛顿流体,研究卷吸速度、滑滚比、最大赫兹接触压力以及特征剪应力对弹流润滑性能的影响,分析时变条件下非牛顿流体的弹流特性,并与牛顿流体进行比较。结果表明,等温、轻载工况下,速度的增加导致牛顿流体产生较为尖锐的第二压力峰,导致非牛顿流体的接触区入口膜厚增加,且滑滚比越大增加越明显;高速、大滑滚比条件下,载荷越轻非牛顿效应越明显;时变条件下,速度波动对牛顿流体和非牛顿流体都产生较大影响,非牛顿流体的第二压力峰在各个瞬时始终小于牛顿流体。因此,等温点接触弹流润滑条件下,动态效应和非牛顿效应不应忽视。     

固态碳源法制备石墨烯

石墨烯比表面积大,能用来制作超级电容,使用化学气相沉积(CVD)法能够制备石墨烯。传统CVD法所使用的碳源是烃类气体,反应过程缓慢,并且气体的流动会对石墨烯质量产生影响。采用以固态碳源石墨粉为原料、铜为催化剂基底的方法制备石墨烯。由于固态碳源是直接均匀分布在铜箔上,不会受到碳源气流影响,所以反应过程更加充分,生成的石墨烯质量高。用红外、拉曼光谱和扫描电子显微镜进行了表征和分析,检测结果表明所生成的石墨烯质量高。     

等离子体预处理对羊绒染色性能的影响北大核心

文章运用活性染料兰纳素黄2R分析氨气等离子体处理对羊绒染色性能的影响。以等离子体处理时间、压强、功率为因素,设计3因素3水平正交试验,实验结果表明,等离子体处理时间、压强、功率对羊绒的上染百分率、K/S值、耐皂洗牢度都有一定的影响。实验对比分析得出,经等离子体处理的羊绒比未处理羊绒染色性能有一定的提高,最佳处理工艺:等离子体处理时间3 min、压强45 Pa、功率100 W;最佳染色工艺:染料用量2%(owf),碳酸钠用量30 g/L,元明粉10 g/L,浴比1∶30,染色温度85℃,固色时间50 min。     

多脉冲复合射孔器超高温推进剂研制及应用

设计并制备了可满足超深井、超高温井复合射孔施工需求的超高温推进剂。测试了推进剂的耐温性能和燃烧性能,装配该超高温推进剂的多脉冲复合射孔器进行了地面混凝土靶试验及现场应用。实验室测试结果表明,该超高温推进剂耐温性能指标达到180℃/48h;制备的不同燃速的推进剂在25~70 MPa压力范围内可以实现燃速级差,产生压力脉冲。不同燃速的超高温推进剂分别作为一级和二级压裂火药装配于多脉冲复合射孔器中,经混凝土靶试验检测表明,地面安全性能良好,造缝作用明显;现场应用结果表明,井下施工过程中能形成三级脉冲压力对目标地层进行压裂造缝。     

含Ga铝基牺牲阳极在干湿交替环境下的行为研究

研究了Ga含量对Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn牺牲阳极性能的影响规律及其在干湿交替条件下的活化机制。结果表明:Ga含量在0.02%(质量分数)时,Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn牺牲阳极在干湿交替环境下综合电化学性能最佳。金相组织观察和腐蚀产物EDS分析得出,随着Ga含量的增加,Ga在晶界处富集,由于Ga的活化作用,晶界处优先溶解造成晶粒的脱落,电流效率急剧下降;活性元素Ga和In在溶解反应时发生共同沉积现象,破坏了基体表面氧化膜的完整性和致密性,有效地维持了阳极的活性溶解。     

平流层浮空器用柔性复合材料的断裂性能

对某浮空器蒙皮用柔性复合材料的撕裂性能和顶破性能进行了实验研究和数值分析。通过不同切口宽度和总宽度试样的撕裂实验, 发现撕裂过程为典型的脆性断裂特征, 根据线弹性断裂模型对撕裂过程进行数值模拟得到与实验结果一致的断裂过程, 通过数值计算得到扩展过程中裂纹尖端的应力强度因子, 计算得到的撕裂承载能力随相对切口宽度增加而降低, 与实验结果一致。对不同直径试样进行顶破实验, 并以断裂应变为裂纹临界扩展的断裂模型进行数值分析, 得到顶破模拟结果与实验结果一致: 使顶破位置达到相同的断裂应变值, 大直径试样需要较大的位移值, 失效时圆心位置的应力水平保持不变使得最大顶破承载水平保持不变。      

基于变分模态分解的磁控埋弧焊焊缝跟踪信号分析

磁控埋弧焊焊缝跟踪信号是非线性、时变的典型非平稳信号,严重影响焊接跟踪信号的提取。基于此,提出一种基于变分模态分解(VMD)的磁控细丝埋弧焊焊缝跟踪信号分析方法,并与经验模态分解(EMD)进行对比分析。仿真结果表明,变分模态分解明显优于EMD,不仅能快速有效地分解出固有模态,而且分解的模态数量少,不存在虚假模态。将此方法应用于磁控埋弧焊焊缝跟踪平台上进行实际信号分析,并进行跟踪实验验证,结果表明,该方法提取出了更加精确的跟踪特征信号,提高了系统跟踪精度,为整个跟踪系统的优化提供了一种新的解决方案。     

一种基于三维空间的焊缝跟踪精度评价分析方法

为了提高弧焊机器人的焊缝跟踪精度,提出了一种新的焊缝跟踪精度的评价方法,建立了基于三维空间焊缝的精度评价模型,该模型建立了焊接电流、焊接速度和焊枪高度等多个焊接工艺参数与焊缝跟踪精度之间的模型关系. 基于该模型,通过MATLAB对该模型进行仿真分析,验证了所提出精度分析方法和精度模型的正确性及有效性. 结果表明,在焊缝跟踪过程中焊接电流和焊接速度对焊缝跟踪精度影响明显. 该精度分析方法对于焊缝跟踪精度的评价具有一定的参照意义,并且在焊接工艺参数的合理选择时对焊缝跟踪精度具有重要影响.     

La3+和Dy3+壳聚糖配合物与牛血清白蛋白相互作用

在模拟人体生理条件下,利用荧光、紫外-可见吸收和同步荧光光谱法研究了水溶性壳聚糖(CS)及两种壳聚糖稀土配合物(CS-La和CS-Dy)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用. 紫外吸收光谱分析表明,CS, CS-La和CS-Dy相互作用的最大吸收峰强度都增加. 用Stern-Volmer方程分别对荧光光谱的实验数据进行分析,发现CS-La对BSA的荧光猝灭作用属于静态荧光猝灭,反应生成新的复合物. 而CS和CS-Dy对BSA的荧光猝灭作用有静态荧光猝灭和动态猝灭,发生了分子内的非辐射能量转移. 求得三种物质在室温和体温的情况下与BSA相互作用过程的结合常数KA [291 K, CS-BSA: 1.807′104 L/(g·s), CS-La-BSA: 3.065′104 L/(g·s), CS-Dy-BSA: 2.193′104 L/(g·s); 310 K, CS-BSA: 2.665′104 L/(g·s), CS-La-BSA: 2.022′104 L/(g·s), CS-Dy-BSA: 7.246′104 L/(g·s)]和相关热力学参数;确定了CS和CS-Dy与BSA之间的主要作用力是静电和疏水作用力,而CS-La与BSA之间的作用力主要为范德华力和氢键等作用力. 同步荧光光谱表明,CS, CS-La和CS-Dy均对牛血清白蛋白的构象和所处的微环境产生影响.