热-液耦合作用下花岗岩单轴力学特性的实验研究

为研究热-液耦合花岗岩单轴力学性能及破坏方式,对花岗岩进行不同温度作用下的热-液耦合循环处理,采用单轴压缩试验分析其力学特征的变化规律。结果表明：(1)峰值强度随温度升高而增加,50-100℃,降低11.51%,100-150℃,降低1.77%;峰值应变与循环温度呈线性拟合关系,随温度升高,峰值应变降低;弹性模量随温度上升而先变大后减小,上升幅度较明显约123.21%。(2)峰值强度随循环次数增加出现不同变化,3次循环前均处于缓慢变化,后面变化明显,3-4次,降低19.87%,4-5次,上升22.70%;峰值应变与循环次数呈多项式拟合关系,3次循环时取得最大值;弹性模量与循环次数呈多项式拟合关系,3次循环时取得最小值。(3)峰值强度在等值线图中,50-100℃,以3次循环呈对称分布;峰值应变随循环温度升高和循环次数变多而降低;弹性模量等值线图中出现双峰模式,随着温度升高,循环次数变多,弹性模量增加。(4)应力-应变曲线大致经历压密、弹性、屈服、破坏4个阶段,发生脆性破坏。破坏分为劈裂、剪切。可见,热-液耦合作用对花岗岩的力学特性是有一定影响的。     

LiODFB电解液的高低温性能

采用DSC、电化学工作站和电池测试系统研究LiODFB/(EC+DMC+EMC)和LiPF6/(EC+DMC+EMC)电解液的热稳定性、高低温下的电化学窗口及其对铝箔集流体的稳定性、LiFePO4/G(石墨,graphite,简称G)电池在60和-20℃的高循环性能,通过SEM分析循环后的正负极极片形貌,探索高低温下电解液与极片的相互作用机理.研究结果表明:LiODFB电解液在250℃才会分解,而LiPF6电解液的分解温度为120℃;在-20和60℃时,LiODFB电解液的电化学窗口及其对集流体铝箔的稳定性比LiPF6电解液的大;以LiFePO4/G为电极的LiODFB电池在-20和60℃循环100次后的容量保持率均比LiPF6电池的大,LiODFB电解液能够帮助石墨表面SEI膜的形成,而LiPF6电解液在高温下会产生HF破坏SEI膜,致使电池性能降低.     

纳米茉香精流变性能研究

采用ARG2 Rheometer型流变仪考察了温度对聚氰基丙烯酸正丁酯(PBCA)纳米大花茉莉香精体系流变性能的影响.主要对其进行了5～50℃的温度循环扫描,并对5℃、25℃和50℃三个温度下的纳米香精体系的流变性能进行了研究.结果发现:纳米香精的黏度曲线在温度循环扫描中基本重合,黏度与温度呈反比关系.不同温度下的纳米香精体系呈现了不同的黏弹性特征,5℃下主要呈黏性特征,25℃下则以弹性特征为主,50℃下体系由黏性特征逐渐转变为以弹性特征为主.该纳米香精符合Herschel-Bulkley流体模型,纳米香精体系经测定属于剪切变稀的假塑性流体,其表观黏度在低剪切速率时较高,随着剪切速率的增大急剧下降,在剪切速率大于1S-1纳米香精的黏度逐渐趋向平缓.     

聚吡咯包覆氧化铜纳米管（PPy@CuO-NTs）和碳包覆氧化铜纳米管（C@CuO-NTs）的制备及其电催化性能的研究（英文）

聚吡咯包覆氧化铜纳米管(PPy@CuO-NTs)新型高效复合材料通过在氧化铜纳米管上原位化学氧化并聚合单体吡咯,以过硫酸铵为氧化剂,L-赖氨酸为表面修饰剂成功制备出来。在600℃真空条件下聚吡咯外壳被碳化,PPy@CuO-NTs转化为C@CuO-NTs,并探究了它们的电催化性能。循环伏安曲线和对葡萄糖溶液的电催化结果显示C@CuO-NTs比裸铜电极表现出更好的电催化性能。通过TEM,SEM,FT-IR,XRD对其结构和形貌进行了表征。     

多孔模板法制备铅酸电池用泡沫炭集流体

以普通沥青为原料,采用有机多孔模板法制备铅酸电池用泡沫炭负极集流体,并用循环伏安、充放电测试和扫描电子显微镜等研究电池负极的电化学行为。研究结果表明:多孔模板法制备的泡沫炭具有三维连通开孔结构,孔径为0.5~1.0 mm;该泡沫炭在-1.25~0.7 V范围内电化学性能稳定,能用作铅酸电池负极集流体;以此制备出的铅酸电池具有较好的荷电循环性能。电池以1/20C和1/10C放电时,负极活性物质利用率比使用传统铅板栅负极集流体的电池分别提高12.3%和23.0%,扫描电镜显示电池充放电时,泡沫炭集流体上生成的晶体颗粒更小更均匀。     

轻质、高稳定石墨纸锂离子电池负极集流体

利用氧化石墨可得到具有低密度、高导电性、高热扩散率的石墨纸.本研究发现,利用这样的石墨纸代替商用金属铜箔作为锂离子电池负极集流体,可体现出更好的循环稳定性.商用石墨负极、还原氧化石墨烯(RGO)/MoS2复合负极材料均可通过标准的电极刮涂法和石墨纸直接兼容,得到的极片表现出和在铜集流体上相当的电化学性能.石墨纸集流体可将集流体在负极中的面重量由商用铜箔的8.9mg·cm-2降低至1mg·cm-2以下,大幅度降低了非活性材料在电池中的用量,可望进一步提高电池的综合性能.     

江西省德兴市渔塘金矿的流体包裹体研究

渔塘金矿位于扬子地块和华夏地块之间的新元古代江南造山带,属于德兴大型铜金矿集区.渔塘金矿成矿阶段石英脉中的流体包裹体可分为三类:H_2O-CO_2包裹体(Ⅰ型)、富CO_2包裹体(Ⅱ型)和水溶液包裹体(Ⅲ型).成矿前石英-黄铁矿脉主要含有Ⅰ型包裹体,CO_2含量较为一致,均一温度为345℃~383℃,盐度为2.0wt.%~6.5wt.%NaCl eq..在金成矿期脉体中,有三种类型的包裹体,并且气相比和CO_2含量变化较大,Ⅱ型包裹体的均一温度为275℃~314℃,盐度为1.8wt.%~4.8wt.%NaCl eq.;Ⅲ型包裹体的均一温度为278℃~354℃,盐度为4.2wt.%~9.6wt.%NaCl eq.;Ⅰ型包裹体的均一温度为290℃~363℃,盐度为1.0wt.%~5.5wt.%NaCl eq..成矿后石英-黄铁矿脉只包含Ⅲ型包裹体,以较低的温度和盐度为特征.因此成矿前为高温、富CO_2的富矿流体;在成矿期发生了不混溶作用,形成不同盐度的两种流体,导致流体具有较为一致的温度和不同的盐度,金主要在此阶段富集;成矿后流体具低温和贫CO_2的特征.渔塘金矿的成矿流体具有典型的不混溶特征,是典型的造山型金矿.     

高电化学性能三维氮掺杂多孔炭/石墨烯的研究

通过在氧化石墨烯(GO)表面原位聚合吡咯(Py)制备了聚吡咯(PPy)/GO复合物(PGO);以PGO为前驱体,经水热过程后,用KOH作为活化剂得到了三维氮掺杂多孔炭/石墨烯(NPCG)网络结构,采用XPS、SEM和N2吸/脱附等手段对其形貌和结构进行了表征;系统地研究了GO与Py的质量比和活化温度对合成的NPCG电化学性能的影响。结果表明:当GO与Py和PGO与KOH的质量比分别为1/15和1/3时,650℃活化温度下合成的NPCG具有优异的电化学性能,当电流密度为1 A/g时,其比容量高达398 F/g;在电流密度为10 A/g条件下,经1000次充放电循环后,其比容量保持率为94%。     

退火对AlCN非晶薄膜结构及力学性能的影响

利用磁控溅射方法在单晶硅基片上制备出不同Al含量AlCN非晶薄膜,随后分别在700℃和1000℃进行真空退火热处理.使用X射线衍射仪和高分辨透射电镜研究了沉积态和退火态薄膜的组织和微观结构,用纳米压痕仪测试硬度和弹性模量.结果表明,退火态薄膜组织和微观结构强烈依赖于薄膜的Al含量.经1000℃退火后,低Al含量AlCN薄膜没有出现结晶现象,但形成了分层;高Al含量AlCN薄膜中,退火促使AlN纳米晶的生成,使薄膜形成了非晶包裹纳米晶的复合结构,随着距表面深度的增加,形成的纳米晶密度和尺寸均有减小的趋势.随着退火温度的升高,AlCN薄膜的硬度和弹性模量均降低;而对于高Al含量AlCN薄膜,由于形成了纳米复合结构,硬度和弹性模量下降幅度减少.     

Ni-Cr-W 基高温合金高温氧化行为研究

研究了一种Ni-Cr-W基高温合金在700～1 200℃的高温氧化行为。采用XRD,SEM/EDS,拉曼光谱和维氏硬度等表征手段对氧化膜中物相、微区成分分布及合金表面硬度等结构及性能进行了研究。结果表明：随着氧化温度增加,合金中的Ni和Cr最先被氧化形成Cr₂O₃和NiO,其中的Cr₂O₃是致密的氧化层;当温度高于1 050℃时,有少量的SiO₂生成;实验范围内合金的氧化动力学曲线符合指数增长规律,氧化增重量都小于1 mg/cm²,说明合金是抗氧化级;合金在1 200℃下循环氧化后,氧化层厚度和增厚量都明显增加,其抗氧化性能明显变差;在1 100℃下氧化后合金的维氏硬度基本不变,而经过1 200℃循环氧化后氧化层会出现起皮剥落,导致合金表面硬度下降。     

Kapton薄膜高温单轴循环拉伸的力学性能

以25μm厚充气可展结构膜材Kapton(聚酰亚胺膜)为研究对象，选取6种温度工况(20,50,80,110,140,170℃)对其进行高温下单轴循环拉伸试验.通过分析不同循环次数和温度下的应力-应变数据，阐释了高温循环荷载作用下材料的受力机理与性能表征，分别建立了循环弹性模量与循环次数和温度的关系式，并获得了对棘轮应变以及滞回环面积等力学性能参数的影响规律.试验和分析结果表明：随着循环次数的增加，弹性模量逐步增大，滞回环面积减小；高温使得弹性模量显著降低，而滞回环面积增大；以最后一次循环加载后的结果来看，温度对TD(垂直膜材长度方向)的棘轮应变影响更大.研究所得结论可为极端温度场下的充气可展结构设计及在轨交变高低温测试提供参考.     

集流体基体对铁负极性能影响的研究

以碱性铁镍蓄电池铁负极集流体为研究对象,选用泡沫镍网、镀镍穿孔钢带、小孔镀镍切拉网、大孔切拉网4种集流体,采用涂片法制作铁负极,测试了放电容量、倍率放电,研究了集流体与电极性能方面的相互关系.结果表明,泡沫镍网作为铁负极集流体在放电容量和低倍率放电时性能优异;小孔镀镍切拉网在中高倍率放电时性能优异.     

MoSi2弥散强化铜的研制

介绍了MoSi2弥散强化铜的制备过程，通过比较MoSi2弥散强化铜和纯铜在不同烧结温度下的有关性能（硬度、导电性、密度），指出MoSi2弥散强化铜是一种有潜力的强化铜，其最佳烧结温度为900℃。     

高Cr铁素体耐热钢高温热循环过程的组织演化规律

为探究高Cr铁素体耐热钢高温热循环过程的组织演化规律,通过采用光镜与透射电镜显微组织分析方法,对高Cr铁素体耐热钢单次和二次高温热循环加热后基体组织和沉淀相的演变规律展开研究,从而为第4类裂纹萌生微观机制的研究提供试验依据.结果表明:高温热循环加热后,奥氏体相分数都随着峰值温度的增高呈现先增加后降低的趋势,在峰值温度1,100,℃处达到最大;M_(23)C_6碳化物在峰值温度达1,100,℃后全部溶解,而MX碳化物在峰值温度达1,300,℃后才全部溶解,且MX的尺寸在不同热循环过程中基本保持不变;马氏体板条宽度随着峰值温度的升高而增加;沉淀相的溶解和δ-铁素体的形成对基体的硬度有明显影响.     

改性多壁碳纳米管芒硝基纳米流体相变材料制备及其流变特性

为探究多壁碳纳米管芒硝基纳米流体相变材料的温度、多壁碳纳米管体积分数对芒硝基纳米流体相变材料黏度的影响,文中对多壁碳纳米管进行改性并对芒硝基纳米流体相变材料在不同温度及不同体积分数下的流变特性进行研究.结果 表明:30℃和50℃条件下,多壁碳纳米管体积分数从0.05％增加到0.25％时,芒硝基纳米流体相变材料黏度增幅分...     

单轴冲击冻结砂岩损伤机理

为研究单轴循环冲击下冻结砂岩宏观动力学特性和损伤机理,采用分离式霍普金森压杆对不同冻结温度饱水砂岩开展单轴循环冲击试验,以动力学参数构建损伤变量分析冻结砂岩损伤演化规律,提出循环冲击作用下疲劳寿命预测公式。结果表明饱水砂岩最大累计循环冲击次数随入射波应力幅值增大而减少,随温度的降低而增加。在入射波应力幅值区间(22～28 MPa)存在动态参数和损伤变化拐点,冲击荷载小于拐点值时试样动弹性模量先增大后减小,呈现负损伤;大于拐点值时动弹性模量则逐渐减小,损伤累积引起总体损伤度逐渐增大。相同冲击荷载下,不同温度砂岩的损伤演化规律不同,由损伤度曲线斜率可知温度越低,损伤演化越缓慢。结合微观机理分析,0～-5℃时冰晶体的胶结力显著提高冻结砂岩强度,-5～-10℃时水冰相变产生的微裂纹导致损伤特征开始显现。总结建立了冻结砂岩在循环冲击作用下疲劳寿命预测公式,对冻结凿井爆破施工设计中围岩损伤范围和冻结壁稳定性分析具有指导意义。     

高温下含铜钢的氧化行为

钢铁材料在回收再利用过程中,钢中的铜因难以去除而不断积累,因而铜在钢中的作用被广泛研究。钢中的铜无论在高温加热后还是在室温下经一定程度的腐蚀后,通常会偏聚在钢的表面,本文以含铜量分别为0.64%和2.545%的含铜钢为研究对象,分别加热到1 000℃、800℃和600℃并分别保温不同时间,利用X射线衍射仪对氧化后表面不同氧化铁皮层和基体层进行了测试,利用金相显微镜观察了钢表面的氧化情况和铜的析出情况,结果表明,加热温度和加热时间对钢表面铜析出的影响都十分明显,较高的氧化温度和较长的保温时间有利于铜的析出;铜对钢的氧化过程有一定的抑制作用。     

黄铁矿-CuCl2盐溶液反应地球化学模拟实验及表面矿物学研究

参照安徽省铜陵冬瓜山铜矿床成矿阶段流体成分和物理化学条件，分别模拟了100MPa下450℃、350℃、250℃和150℃不同温度条件下黄铁矿——CuCl2盐水溶液反应过程，利用扫描电镜(SEM)、俄歇电子谱(AES)表面测试技术，观察测试了实验前后黄铁矿表面形貌特征和化学成分变化．分析结果显示，反应后的黄铁矿表面化学组成均发生显变化，普遍出现约50nm厚的富铜层，450℃、250℃和150℃反应温度下的黄铁矿表面出现多种含铜硫化物的新生物相．实验结果表明黄铁矿可以作为铜富集沉淀的地球化学障，这为研究沉积-热液叠加改造层状铜矿成矿规律提供了实验依据．     

钛合金Ti-6242S高温棘轮行为实验研究

为揭示钛合金Ti-6242S的高温棘轮行为特征,对钛合金Ti-6242S在25~520℃的温度范围内进行了单调拉伸、应变循环和应力循环实验. 结果显示:随着温度的升高,钛合金的弹性模量和名义屈服应力降低,延伸率增加;材料在应变循环下呈现出循环软化特性;在应力循环下,材料呈现出明显的棘轮行为,棘轮应变随着加载的应力幅值和温度的增加而增加,且对加载历史具有依赖性;同时,高温下的棘轮应变由塑性应变和蠕变应变共同贡献. 恒定平均应力下,大的应力幅值导致损伤和棘轮行为的交互作用,急剧缩短材料的疲劳寿命.     

化学氧化法制备聚吡咯的最优条件摸索

对化学氧化法制备导电聚合物聚吡咯的最优制备条件进行了摸索,通过万用表测试聚吡咯产物的电阻值,得到聚吡咯材料的导电性能.结果表明,表面活性剂的种类、氧化剂种类、聚合反应时间、聚合反应温度等对所制备的聚吡咯材料的导电性能有较大的影响.研究表明制备聚吡咯导电聚合物的最优条件是:使用苯磺酸钠为表面活性剂、Fe Cl_3为氧化剂、吡咯单体与表面活性剂的物质的量比为3∶1、吡咯单体与Fe Cl3的物质的量比为1∶3,在冰水浴的实验条件(约为3~5℃)下,聚合反应12 h.