WO3对零膨胀锂铝硅封接玻璃流动性的影响与作用机理

密封连接石英玻璃被广泛应用于航空航天、半导体加工以及微机电系统真空连接等领域。改进的低膨胀Li₂O-Al₂O₃-SiO₂(LAS)系微晶玻璃可以用于封接石英玻璃,但存在流动性不佳的难题。本文通过掺入WO₃对LAS系微晶玻璃进行改性,利用线膨胀系数分析仪、差示扫描量热仪、X射线衍射仪、高温烧结影像仪、扫描电镜,研究了掺入WO₃后LAS玻璃封接石英玻璃的机理。结果表明:WO₃对LAS玻璃的析晶产生先增强后削弱的影响; WO₃掺量越大,热膨胀系数越大,当掺量达到5.0%(质量分数)时,热膨胀系数提升至5.69×10^-7 ℃^-1;流动性与润湿性随着掺量增加而提升,铺展面积随掺量增加而增大,润湿角随掺量增加而减小,有效改善了LAS玻璃本身流动性不足的问题;LAS玻璃与石英玻璃之间主要是通过化学元素迁移实现封接。     

La2O3掺杂SiO2-B2O3-Nb2O5复相微晶玻璃相界及储能性能研究

采用可控析晶法制备了La₂O₃掺杂的SiO₂-B₂O₃-Nb₂O₅ (SBN)复相微晶玻璃,利用DSC、Raman、XRD、SEM、铁电和介电性能测试等分析表征了La₂O₃掺杂对SBN复相微晶玻璃结构与储能性能的影响。结果表明:La₂O₃掺杂能够有效提高复相微晶玻璃的热稳定性,随着La₂O₃含量增加,系统析晶势垒增大,热膨胀系数先降低后升高,价键振动加剧,介电常数先增大后减小,介电损耗先减小后增大;掺杂1.00%(摩尔分数)La₂O₃时,复相微晶玻璃在40 kV/cm电场下的储能密度和储能效率最大,分别为0.031 J·cm^-3和77.6%;储能性能主要通过介电常数和击穿场强的协同作用来评价,La₂O₃能通过提高结构热稳定性和降低介电损耗来提高介电常数,当其引入体系后处于玻璃网络的空隙中,可有效增强材料耐击穿性能;复相微晶玻璃结构可以增加结构无序度,从而降低弛豫损耗,有效提高材料的储能性能。     

二元氧化剂合成簇状聚苯胺纳米棒及其电学性质

通过自组装法采用二元氧化剂合成了簇状聚苯胺纳米棒,用IR、XRD、SEM和EDX等测试手段对产物的结构和性质进行了表征,讨论了氧化剂对产物形貌及性质的影响和反应的形成机理。结果表明,当苯胺单体与氧化剂K2Cr2O7的浓度比为1∶1时,产物形成的簇状形貌最好。     

高海拔双向行车公路隧道火灾控烟风速研究

雀儿山隧道为高海拔双向行车公路隧道,发生火灾后需要兼顾火灾点两侧人员的疏散,烟气控制较单向行车隧道复杂。采用FDS软件对雀儿山隧道进行火灾三维数值模拟,研究了高海拔双向行车公路隧道火灾时的烟气流动规律和能见度分布规律。研究结果表明:高海拔隧道火灾烟气流动比低海拔隧道速度快;纵坡隧道发生火灾时,若不采取任何控烟措施,烟流在火风压效应的作用下会从高洞口排出,而烟流沿下坡方向的蔓延距离仅在10 m左右,火灾烟气沿火灾点两侧蔓延极不对称;当隧道高洞口控制风速过大或横通道内控制风速过小时,易出现烟气蔓延对称性不佳或烟气窜入横通道,故二者应合理取值;当隧道高洞口施加0.5 m/s的风速、横通道施加1.0 m/s的风速时,烟气在火灾点两侧基本呈对称蔓延,且火灾两侧的能见度也基本对称;建议类似于依托工程的单洞双向行车公路隧道火灾疏散救援阶段,隧道高洞口风速控制在0.5 m/s左右、横通道内风速控制在1.0 m/s左右,以利于人员逃生。     

二元氧化剂合成簇状聚苯胺纳米棒及其电学性质

通过自组装法采用二元氧化剂合成了簇状聚苯胺纳米棒,用IR、XRD、SEM和EDX等测试手段对产物的结构和性质进行了表征,讨论了氧化剂对产物形貌及性质的影响和反应的形成机理。结果表明,当苯胺单体与氧化剂K2Cr2O7的浓度比为1∶1时,产物形成的簇状形貌最好。     

磷酸铁锂电池材料知识演进及发展趋势的可视化分析

本文从文献计量分析视角出发，对磷酸铁锂(LiFePO₄,LFP)电池材料研究领域的SCI-E论文进行梳理分析。利用CiteSpace6工具，基于SCI-E数据库构建了LFP电池材料研究领域的突显词时区图谱和关键词聚类可视化知识图谱，探究了LFP电池材料知识演进及可视化发展趋势。通过LFP电池材料突显词时区图谱，发现LFP电池材料的知识演进路径由制备方法延伸至应用领域的性能研究，最后到退役LFP电池材料的回收再利用。通过LFP电池材料关键词聚类可视化知识图谱发现，LFP电池材料的代表性发展趋势涉及动力电池性能提升技术、退役电池回收再利用和电池在线热失控管理等。     

基于响应面法优化航天电连接器的封接工艺研究

以电子玻璃为密封材料的航天电连接器在航空航天领域中得到了广泛应用。本文以电子玻璃密封航天电连接器的气密性为优化目标，对电连接器的封接工艺进行优化。以电连接器的漏率为响应目标函数，运用Box-Behnken试验与响应面分析，对封接工艺条件进行评价。建立二次多项式回归方程模型，对回归方程进行方差分析与系统性检验，并对封接温度、保温时间和氮气流量等工艺参数进行优化。结果表明，最佳封接工艺条件为升温速率10℃/min、封接温度944℃、保温时间32 min、氮气流量1 408 L/h、降温速率10℃/min,该条件下航天电连接器的平均漏率为4.07×10^-10 Pa·m³·s^-1,与回归模型预测值相符。玻璃与金属封接的机理为玻璃与金属的化学键合与物理啮合，以及玻璃与金属氧化物的良好润湿。