Dy掺杂Ca1-x Dyx MnO3(x=0,0.02,0.03,0.05,0.10)热电材料的Rietveld精修及高温热电性能研究

本文采用共沉淀法制备Dy掺杂Ca_1-xDy_xMnO₃(x=0,0.02,0.03,0.05,0.10)热电材料,通过X射线衍射对热电材料进行物相结构表征,利用Rietveld粉末衍射全谱拟合方法对X射线衍射数据进行精修得到Dy掺杂Ca_1-xDy_xMnO₃(x=0,0.02,0.03,0.05,0.10)热电材料的精细结构,利用标准四探针法测试高温热电性能.Rietveld精修结果表明,随着Dy掺杂量的增加,CaMnO₃样品的晶胞参数及晶胞体积逐渐变大.对应的电阻率测量结果表明,掺杂样品的电阻率随着Dy掺杂量的增加而减小.其中Ca_0.9Dy_0.1MnO₃的室温电阻率最低,为6.7×10^-5 Ω·m,是未掺杂CaMnO₃的1/6倍.     

铝改性介孔二氧化硅泡沫载体材料合成及其DBT加氢脱硫性能

介孔二氧化硅泡沫(MCFs)材料具有超大的三维球形孔结构、超大孔容(1.0–2.4 cm3/g)、高比表面(1000 m2/g)、孔径可调范围较广(24–50 nm)且球形孔道之间通过窗口(9–22 nm)联结,因此具有优良的传质性能,能够促进加氢脱硫反应.但是,与传统的微孔分子筛相比,该纯硅类介孔材料酸性较弱,不利于一些酸催化反应;因此,对纯硅材料进行金属改性以增加其酸性,从而促进催化剂的催化活性.而一般对纯硅类介孔材料采用Al,Ti,Zr等金属,铝改性主要是为纯硅载体提供酸性,而钛锆改性则是为了调变活性金属以及促进金属的分散,从而提高催化剂的加氢脱硫活性.因此,我们主要采用后改性方法,以P123为微乳液体系中的表面活性剂,TEOS为硅源,TMB为扩孔剂,异丙醇铝为铝源,成功合成了一系列Si/Al比不同的介孔二氧化硅泡沫材料.通过改变异丙醇铝的加入量,成功合成了系列Si/Al比(x)的NiMo/Al-MCFs(x)(x=10,20,30,40和50)催化剂.对所合成的载体及相应的催化剂通过SAXS,N2吸附脱附,SEM,Py-FTIR,UV-Vis,H2-TPR,NH3-TPD,HRTEM,Raman及27Al MAS NMR等表征手段进行分析,并在高压加氢微反装置上对相应的NiMo负载型催化剂进行DBT HDS活性评价,系统分析了不同硅铝比对催化剂DBT HDS反应活性的影响.SAXS和SEM表征结果表明,Al后改性并没有破坏载体材料的结构;27Al MAS NMR表征结果表明,后改性法能成功把Al掺杂进纯硅材料的骨架中.催化剂UV-Vis和Raman表征结果表明,当Si/Al比为20时,NiMo/Al-MCFs(20)催化剂Mo物种的带隙能量最大,且氧化钼的平均粒径较小,Mo物种在该催化剂中的分散度较好;H2-TPR分析结果表明,NiMo/Al-MCFs(20)催化剂还原温度较低,最易还原.Py-FTIR结果表明,随着Al加入量的增大,其酸性逐渐增大,当Si/Al比为20时酸性达到最大,继续增加Al的加入量,其酸性不再增加;此外,NiMo/Al-MCFs(20)的硫化度最高,且其MoS2的堆垛层数较低.负载活性金属后制备了NiMo/Al-MCFs(x)催化剂,将其应用于DBT加氢脱硫反应,并与传统NiMo/γ-Al2O3催化剂加氢脱硫反应活性作对比.研究发现,所制备的NiMo/Al-MCFs(x)系列催化剂由于具有较大孔径、比表面积及孔容和较强的酸性,因而其DBT HDS活性明显高于传统的工业NiMo/γ-Al2O3催化剂,且催化剂活性在硅铝比达到20时最大,最高可达96%,因此它作为加氢脱硫催化剂载体具有很大的应用前景.     

全应变梯度挠曲电纳米梁有限单元法研究

挠曲电效应是一种存在于所有电介质材料中的特殊的力电耦合效应,本质上是应变梯度与电极化之间的线性耦合。然而,应变梯度会引入位移的高阶偏量,常给挠曲电问题的理论求解带来困难。且已有研究表明应变梯度弹性项会影响纳米结构中的力电耦合响应,但是现有的挠曲电研究大多忽略了应变梯度弹性的影响。因此,本文提出了一种既考虑应变梯度弹性,又考虑挠曲电效应的有效数值方法。基于全应变梯度弹性理论,建立了包含3个独立材料尺度参数的纳米欧拉梁的理论模型和有限元模型,提出了满足C₂弱连续的两节点六自由度单元。基于本文的有限单元法,以简支欧拉梁为例,通过分析讨论挠度、电势和能量效率,得到了挠曲电效应和应变梯度弹性项对梁的力电响应的影响。结果表明,挠曲电效应存在尺寸依赖性,且应变梯度弹性项在纳米电介质结构的挠曲电研究中的影响不可忽略。     

油基钻井液条件下油层的NMR判识方法

油基钻井液具有润滑性好、抑制性强等特点,有利于井壁稳定和油气层保护,在非常规油气水平井及深井、超深井中广泛使用．但是,油基钻井液具有较强的荧光背景和全烃基值,岩屑难以洗出本色,地层油与钻井液的基础油融合,给油层的识别和评价带来了严重影响．为此,创新采用高分辨率低场核磁共振技术随钻监测钻井液含油率及含油性的变化．室内实验结果表明,油基钻井液不同于混油钻井液,后者属于水包油体系,钻遇油层后,在钻井液T₂谱上出现新峰;而前者属于油包水体系,钻遇油层后,在钻井液T₂谱上不出现新峰,但可通过含油性的变化识别重质油层,通过含油率的变化识别轻-中质油层,并在S903H井全油基钻井液及极端的地质条件下取得了较好的应用效果,证明了钻井液核磁共振是油基钻井液条件下一项有效的油层识别技术．     

Wet thermal annealing effect on TaN/HfO2/Ge metal-oxide-semiconductor capacitors with and without a GeO2 passivation layer

Wet thermal annealing effects on the properties of TaN/HfO2/Ge metal-oxide-semiconductor(MOS) structures with and without a GeO2 passivation layer are investigated.The physical and the electrical properties are characterized by X-ray photoemission spectroscopy,high-resolution transmission electron microscopy,capacitance-voltage(C-V) and current-voltage characteristics.It is demonstrated that wet thermal annealing at relatively higher temperature such as 550℃ can lead to Ge incorporation in HfO2 and the partial crystallization of HfO2,which should be responsible for the serious degradation of the electrical characteristics of the TaN/HfO2/Ge MOS capacitors.However,wet thermal annealing at 400℃ can decrease the GeO x interlayer thickness at the HfO2/Ge interface,resulting in a significant reduction of the interface states and a smaller effective oxide thickness,along with the introduction of a positive charge in the dielectrics due to the hydrolyzable property of GeO x in the wet ambient.The pre-growth of a thin GeO2 passivation layer can effectively suppress the interface states and improve the C-V characteristics for the as-prepared HfO2 gated Ge MOS capacitors,but it also dissembles the benefits of wet thermal annealing to a certain extent.     

光纤激光相控阵相干合成技术研究进展

主要介绍了近年来光纤激光相控阵相干合成技术的发展现状,总结了中国科学院光电技术研究所在这方面的最新研究成果,包括基于振幅调制的光纤激光相控阵相干合成能力优化、光纤激光相控阵实现收发一体相干合成、光纤激光相控阵的目标在回路相干合成、光纤激光相控阵在大气湍流下实现耦合接收光束的共相合束、基于多孔径波前探测的相干合成方法、基于自适应光纤准直器和微透镜阵列的光束大角度高精度连续寻址扫描等。以上研究工作将促进光纤激光相控阵技术朝向更多单元、更高功率、更远距离等方向演进,并推动其与激光大气传输、空间激光通信、自适应光学等理论和应用的结合与发展。     

爆炸冲击作用下预制节段拼装桥墩的动态响应与损伤分析

为研究爆炸冲击作用下预制节段拼装桥墩的动态响应与损伤,采用ANSYS/LS-DYNA建立圆形截面预制节段拼装桥墩受爆的三维实体分离式模型。通过与已有实验结果的对比分析,验证了该模拟方法的可靠性。基于该模型,研究了爆炸冲击作用下节段长细比、初始预应力水平及桥墩体系对圆形截面预制拼装桥墩动态响应与损伤的影响规律。结果表明:减小节段长细比使墩身由剪切破坏逐渐变为节段间相对位移,并减小墩身的整体侧向位移;提高初始预应力水平可以在一定程度上提高桥墩的抗爆性能;爆炸冲击作用下混合体系桥墩兼具完全节段和整体现浇桥墩的破坏特征。     

基于栈式降噪自编码的变压器“快速发展型”沿面放电状态评估

超、特高压变压器结构紧凑、绝缘裕度低,在高电压作用下场强集中区易引发“快速发展型”放电故障。本文通过搭建基于“针-板”缺陷的变压器油纸绝缘“快速发展型”沿面放电试验平台,获取了其不同放电发展状态下的高频脉冲电流信号,根据其相位-幅值和相位-放电次数图谱的差异将其放电过程分成了“前期”(稀疏放电)、“中期”(大幅值剧烈放电)和“后期”(小幅值密集放电)三个发展阶段。在根据其PRPD图谱提取的特征参量基础上,构建了栈式降噪自编码联合支持向量机的评估方法,对变压器“快速发展型”沿面放电的发展状态进行了评估,取得了良好的效果。