原油储罐腐蚀机理及防腐对策研究

原油储罐所处的内外环境介质较为复杂,随着运行时间的增加,由于腐蚀作用储罐极有可能发生罐底漏油或灌顶塌陷等事故,影响安全生产。因此本文着手于原油储罐易腐蚀部位并分析其主要腐蚀机理,针对性的给出防腐措施及建议。以上理论研究对储罐防腐及保证油田稳定生产具有一定的参考价值。     

纳米量子点能级以及能隙计算和修正

用一个简单模型分析了量子点产生能级的原因,推导出能级与量子点尺寸的表达式。根据量子点表面势垒为有限值的特点以及表面存在衰减波,提出量子点内电子波函数不完全满足驻波条件的观点,在量子点的能级表达式中引入一个修正系数。结合量子点表面衰减波的特征,给出量子点修正系数的计算方法。通过理论计算表明：量子点的能级以及能级之间的能量差（间隙）不但与量子点的尺寸有关,而且与其边界条件有关。特别是对于非光滑的表面,其表面势垒对量子点的能级与能隙影响非常大。     

单晶硅表面微结构调节技术的改进

提出改变碱液腐蚀单晶硅表面特性的一个简单方法,即在碱液中加入活性剂改变碱液在硅表面的润湿性能从而改变其腐蚀特性。分别采用普通碱液、四甲基氢氧化铵（tetramethylammonium hydroxide,TMAH）溶液和加入阴离子有机氟表面活性剂的普通碱液腐蚀硅表面。结果发现：普通碱液和TMAH腐蚀液腐蚀的硅表面的金字塔大小差异大、有许多蜂窝状的小金字塔,反射率较高;用加入阴离子有机氟表面活性剂的普通碱液腐蚀的单晶硅表面,能形成比较规则的金字塔,金字塔尺寸为4～6μm、均匀性好、覆盖率高、表面反射率下降到12．65％。有机氟表面活性剂能提高硅在碱中腐蚀速率,有效调控单晶硅金字塔形貌、大小与分布,为精确调控单晶硅表面微结构提供了可能。     

多晶硅表面暗纹的形成以及消除技术研究

通过改变氢氟酸和硝酸的比列,进行了多晶硅表面腐蚀实验,实验研究发现不同配比酸液能刻蚀形貌不同的陷阱坑,消除深沟槽,但陷阱坑开口大,反射率比较高;在优化氢氟酸和硝酸配比的基础上加入阴离子活性剂,然后腐蚀多晶硅表面。实验样品的SEM显示,多晶硅表面能形成比较均匀开口小的陷阱坑,其表面反射率也比较低,而且能有效消除长而深的腐蚀沟槽,这对多晶硅太阳电池的研究具有一定的意义。     

模具对复合材料层合板固化成型影响的数值分析

针对复合材料层合结构与模具在固化工艺中的相互作用进行研究以提高制备精度。考虑摩擦力和粘结力在模具和制件接触界面间的共同作用,改进一种复合材料层合结构固化应变及应力情况的数值计算模型并与已有实验结果进行比较。引入弹簧单元建立固化工艺有限元模型,并对解析模型进行验证。最后通过解析模型对固化变形的影响因素进行探究。结果表明:所建立的解析预报模型具有较高的计算精度及一定的实用性;考虑模具作用的有限元模型可以更好地对层合板的变形趋势进行预报和分析。通过解析模型探究发现层合板长度、模具材料和表面情况均会对固化过程中的层间滑移产生影响,对工艺条件制定具有更好的指导意义。      

基于贝叶斯推断的复合材料层间内聚力模型参数反演

复合材料因为比强度大、比刚度高、可设计性强等优点,在航空航天等领域被广泛应用,其主要的损伤模式为分层损伤。内聚力模型可以很好地模拟复合材料的分层损伤,被广泛应用于复合材料结构设计和分析,因此准确确定内聚力模型参数对计算结果的可靠性具有重要作用。通过复合材料双悬臂梁试验获取载荷-位移数据信息,结合对应的有限元模型,分别采用双线性和指数型内聚力模型,基于贝叶斯推断方法反演确定层间内聚力参数的概率分布。数值仿真和试验结果表明,两种内聚力模型对断裂韧性的识别结果影响较小,而对界面强度的识别结果影响较大;贝叶斯推断能够考虑模型误差和测量噪声等不确定性因素,反演得到的参数信息比确定性方法更丰富,可以对结果进行不确定性分析。