基于图像技术的木棉纤维直径测试方法

针对木棉纤维天然高中空的特殊结构,探索了一种间接测试木棉纤维直径的方法,即在制样过程中将木棉纤维完全压扁,然后利用图像技术测量压扁后极限椭圆的长轴,最终根据数学关系换算出木棉纤维的直径.利用该方法所测木棉纤维直径为10.99～19.26μm,平均直径为14.87μm.从木棉纤维直径分布图可以看出,该木棉纤维直径分布服从正态分布.通过比较发现,所用测试方法与扫描电子显微镜法测试木棉纤维直径所得的结果基本吻合.本文的测试方法为木棉纤维直径测试提供借鉴.     

微波合成四钛酸钾晶须

采用微波加热工艺,以K_2CO_3和TiO2为原料合成了K_2Ti_4O_9晶须。通过X射线衍射和扫描电子显微镜对材料的相组成及微观形貌进行表征,研究K_2O和TiO_2物质的量比、微波加热温度及保温时间对合成K_2Ti_4O_9晶须物相及形貌的影响。研究结果表明:n(K_2O)∶n(TiO_2)为1∶3.0时,850℃微波加热15 min合成的K_2Ti_4O_9晶须,大小均匀,直径0.5~1.0μm,长25~40μm,长径比大于30。与常规加热相比,合成温度降低了150℃,同时大大缩短了工艺周期。     

单晶β-Ga2O3纳米线的原位生长及其光致发光性能

通过在N2气氛中将金属镓加热到900℃,在镓颗粒表面大面积生长出-βGa2O3纳米线.采用激光拉曼光谱仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对产物的结构和形貌进行了表征.结果表明,所得产物为单斜相单晶结构Ga2O3纳米线,其直径为50-100 nm,长度为30-100μm.提出了Ga2O3纳米线可能的生长机理.室温下研究了所得Ga2O3纳米线的光致发光特性,观察到起源于氧空位的电子与镓-氧空位对上的空穴复合产生的发光峰在457 nm的蓝光发光.     

将异种遗传基因植入细胞的新技术

用激光微束对蚕卵大细胞刺孔,可高速度、高精度地观测聚焦光斑和穿孔直径,其中最小穿孔直径为1.23μm,激光微束系统的最大放大倍数为4000倍.同时测量了穿孔直径与激光能量的关系.用此技术对蚕卵大细胞注入异种基因获得成功.     

金红石TiO_2微米球的可控合成及其形成机理研究

以钛酸丁酯为钛源,P123为形貌控制剂,采用水热法成功合成了形貌规整的平均直径为1μm的金红石TiO_2微米球.微米球是由平均直径为30nm,平均长度为250nm,侧面暴露{110}晶面和顶端暴露{111}晶面的金红石TiO_2纳米棒组装而成.微米球的表面主要暴露纳米棒的{111}晶面,其{111}晶面比例接近100%.系统考察了P123的浓度、HCl的浓度和水热温度对金红石TiO_2微米球结构的影响规律,并提出了金红石TiO_2微米球的形成机制.     

鹌鹑视觉通道的组织学研究--视神经纤维、神经胶质细胞的计数和直径谱

对鹌鹑(Coturnix coturnix)视神经组织结构和数量进行的研究发现四根视神经的纤维平均为407 492根，神经纤维的形状不规则．纤维直径范围为O．103μm～1．029μm，峰直径为O.535μm．神经胶质细胞(glia cell)数为144 064个．细胞的直径范围为2．02μm～4.25μm．峰直径为3．71μm，四根视神经的神经纤维和胶质细胞的直径谱都是单峰的．经统计分析，视神经的中央区和周围区的神经纤维的密度、神经胶质细胞的密度及直径大小均无显著的差异。     

水溶胶-凝胶路线合成高固含量的NaNbO3纤维

以苹果酸或柠檬酸为金属离子稳定剂、双氧水为催化剂采用水溶胶-凝胶工艺制备了NaNbO3凝胶纤维,对所得纤维进行了表征。结果表明以苹果酸为配体可提高纤维的固含量,XRD表明铌酸钠在450℃开始晶化,SEM表明所得铌酸盐纤维直径为4~5μm。     

超细粒子分级的研究

本文报道了我们用小型水力旋流器对微细粉末进行分级并通过实验给出了小型水力旋流器的尺寸与遵义钛厂用导离子体方法生产的超微细 TiO_2(<0.5μ)粉末比较,我们作了对市售 TiO_2(<1μ)粉末的分级实验。     

在AAO模板上用溶胶—凝胶法制备TiO_2纳米管阵列

用二次阳极氧化法在草酸电解液中制备出有序多孔阳极氧化铝(AAO)模板,采用溶胶-凝胶法在负压辅助条件下用钛酸四丁脂Ti(OC_4H_9)_4为TiO_2前驱体溶胶浸渍AAO模板,450℃下热处理制备长度和孔径可控的TiO_2纳米管的阵列结构.剥离去除模板后,用FE-SEM、XRD对产物形貌、晶型进行表征和分析.结果表明,制备的TiO_2纳米管长约3μm,外径130 nm,内径100 nm,与AAO模板的孔径相当,且单根TiO_2纳米管分散性较好,管与管之间无团聚,说明负压辅助可提高TiO_2纳米管的连续性.XRD分析显示,TiO_2纳米管呈锐钛矿相晶型.     

静电纺制备TiO_2-SiO_2复合纳米材料的最佳工艺条件

采用静电纺丝技术制备了TiO_2-SiO_2复合纳米纤维.以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、钛酸四丁酯和硅酸乙酯为主要原料,采用静电纺丝技术制备PVP/TBT/TEOS前驱复合纳米纤维,然后将前驱复合纳米纤维膜在马弗炉中煅烧至520℃得到TiO_2-SiO_2复合纳米膜.采用扫描电子显微镜和热重分析对材料形貌和结构进行了表征,得到直径范围分布窄、表面光滑、形貌良好的纳米纤维.结果表明:制备TiO_2-SiO_2复合纳米材料的最佳工艺条件为w(PVP)=8%,m(CH3COOH)=3.1g,w(TBT)=20%,w(TEOS)=16%;纺丝条件电压为11.00kV,接收距离为13~14cm,环境温度为27.4℃~30℃,环境湿度为39%~42%.     

织构直径对45钢摩擦磨损性能的影响

用激光加工的方法在45钢表面加工4种直径分别为10μm、50μm、100μm、150μm的凹坑。以球-盘副在UMT-2型多功能摩擦磨损试验机上,考察凹坑直径在干摩擦和乏油条件下织构对45钢摩擦磨损性能的影响。研究结果表明:在干摩擦条件下,平均摩擦因数随着凹坑直径的增大先增大后减小,在50μm时最大,为0.67;在乏油条件下,凹坑直径10μm时平均摩擦因数为0.15,明显小于其他试样。两种条件下织构面与未织构面相比均表现出更好的耐磨性。与无织构试样相比,织构化试样的磨损率均降低,干摩擦条件下凹坑直径越大磨损率降低越明显,乏油条件下凹坑直径对磨损率影响复杂。     

纤维截面形状对纤维捕集效率及压力损失的影响

为研究纤维截面形状对纤维过滤器性能的影响,采用Visual Basic的应用程序版(VBA)随机生成不同几何截面形状的虚拟纤维过滤介质,通过计算流体动力学(CFD)技术求解流体在纤维介质流动的动量方程,得出不同几何截面形状纤维的压力损失.采用拉格朗日方法统计被纤维捕集颗粒数,获得纤维介质的捕集效率.采用质量因子综合评价模拟纤维过滤介质的过滤性能,研究不同几何截面形状纤维的异型度和形状系数对其捕集效率、压力损失以及质量因子的影响.模拟结果表明:压力损失随着形状系数的增大而增大;在填充率小于0.20时,三叶形纤维的捕集效率最高且压力损失最大;异形度、形状系数大的纤维对直径小于2μm的颗粒具有较好的捕集效果;在纤维直径为30μm时,对于颗粒直径小的粒子,三叶形纤维的综合过滤性能最好,而当纤维直径为5μm时,圆形纤维的质量因子最高.     

基于MgO掺杂LiNbO_3的高功率2μm光参量振荡器

采用1μm激光泵浦周期性极化掺镁铌酸锂晶体光参量振荡器(Mg O:PPLN OPO),实现了高功率2μm近红外激光输出.利用Nd:YVO_4激光器产生的1μm激光泵浦Mg O:PPLN OPO,在泵浦功率为7.2 W时,获得了5.3 W的2μm激光输出,转换效率为74%.泵浦源改用Nd:YAG激光器,并对其进行优化设计,提高了Nd:YAG激光器的输出功率和光束质量,用其泵浦MgO:PPLN OPO,在泵浦功率为25 W时,获得了9.5 W的2μm激光输出.     

残留溶剂对连续莫来石纤维干法纺丝的影响

以干法纺丝制备连续莫来石纤维,研究残留溶剂质量分数在纺程上的变化以及甬道温度、纤维直径对其影响.实验结果显示:沿平行纺丝线方向,残留溶剂质量分数的变化分为3个阶段,变化最快的阶段在距离喷丝板1m长度范围内,残留溶剂质量分数变化量占全程变化总量的60%～63%;沿垂直纺丝线方向,溶剂蒸发分为2个阶段,通过计算机模拟得到了残留溶剂在纤维横截面上的分布曲线.相同实验条件下,纺丝甬道温度升高30℃,残留溶剂质量分数降低2%～3%;纤维直径增大30μm,残留溶剂质量分数减少1%～2%.在实验范围内,最佳纺丝甬道温度为80℃,最佳纤维直径为80～90μm.     

SiO_2编织纤维增强SiO_2复合材料胞体表面测量

面向SiO_2编织纤维增强SiO_2(WFSiO_2/SiO_2)复合材料在胞体层面的表面形貌测量工程,提出了一种三维测量方法.针对采样参数设置不合理,会造成测量结果失真的问题,设计开发了一种确定最大采样步长的方法.该方法利用误差估计的统计学原理,建立了任意采样参数下获得的测量结果与准确测量值之间的误差的概率密度关系,并在此基础上提出了判断特定采样步长得到的测量结果是否可靠的准则,进而可以确定使测量结果符合工程要求的最大采样步长,从而将由采样引起的测量结果误差控制在最大残差的15%范围内.应用本文提出的方法确定了3种WFSiO_2/SiO_2复合材料的胞体最大采样步长,数值分别为7μm、6μm和8μm.研究了WFSiO_2/SiO_2复合材料的微观组织结构对其胞体层面的最大采样步长的影响,注意到材料所用的编织纤维直径在6～8μm之间.根据纤维直径与胞体最大采样步长之间的数值关系可以判明:在胞体层面,WFSiO_2/SiO_2复合材料的最大采样步长与其微观重复性特征具有密切关系,数值上约等于其微观的增强纤维直径;利用本方法确定的最大采样步长,可以实现WFSiO_2/SiO_2复合材料胞体表面不失真的采样与测量分析.该研究成果作为编织纤维增强复合材料纤维束-胞体-全表面测量评价体系的一个环节,为该种材料更可靠的表面质量检测和工程应用奠定了基础.     

水珠直径消光法测试技术的理论分析及实验研究

本文介绍了一种用于测量水殊直径的消光法测量装置.用这一测量装置进行测量、并按Gyarmathy 的方法推算所得的Laval 喷管膨胀湿蒸汽中的水珠直径为0.07～0.1μm.对两种已知微粒直径的聚苯乙烯标准乳胶悬浮液构成的两元散布体的测量结果表明,测量装置的光学系统是可靠的.本文提出了通过平均消光系数比光谱曲线确定水珠直径分布规律的方法.本文还指出,当水珠直径服从一种典型的上限分布函数时,水珠的Sauter 平均直径的消光法(图解匹配法和双波长法)测量范围是0.095～2μm.在该测量范围内,可以忽略前向散射对平均消光系数的影响.     

NH_2-MIL-125(Ti)/TiO_2复合纳米纤维的合成及其脱硫性能

随着清洁燃料的需求量迅速增加,探索高效的催化剂成为研究的热点。采用静电纺丝技术结合溶剂热法制备了NH_2-MIL-125(Ti)/TiO_2复合纳米纤维。通过XRD、FT-IR、SEM等测试表征了复合纳米纤维的结构和形貌。NH_2-MIL-125(Ti)/TiO_2复合纳米纤维是由NH_2-MIL-125(Ti)和混相TiO_2(金红石相和锐钛矿相)构成,复合纳米纤维直径大约为220 nm。将该复合纳米纤维用于燃油脱硫性能研究,探索了不同催化剂、NH_2-MIL-125(Ti)的负载量、催化剂用量、反应温度等脱硫影响因素。结果发现,在萃取催化氧化脱硫体系中,在60℃下,使用31μL H_2O_2(氧硫比为6∶1)时,0.02 g 0.30NH_2-MIL-125(Ti)/1.25TiO_2复合纳米纤维作为催化剂,可以在40 min内将浓度为500 ppm的模拟油中的DBT完全除去。NH_2-MIL-125(Ti)/TiO_2纳米纤维至少能够重复使用3次,且脱硫效率没有明显的降低,为此类纳米材料的工业应用提供了实验依据。     

6-相步光弹仪测试细纤维/树脂基体相界面剪应力

用新型的6-相步光弹仪,对直径25μm的单玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的纤维-树脂相界面微观应力分布进行测试.相步弹性学分析表明纤维末端和纤维断裂处附近的等级条纹级数较高,存在较大的应力集中区域.试样两端加载18.38,25.61和32.53MPa时,纤维末端相界面剪应力最大值分别出现在距纤维末端7,18和33μm处,为26.87,30.22和33.20MPa.纤维断裂处,加载为24.69MPa时,相界面剪应力最大值出现在距纤维断裂25μm处,约30MPa;加载增加到33.09MPa时,高的等级条纹级数区域向远离纤维断裂处延伸,相界面剪应力最大值增加到约36MPa.     

红外和近红外波段的新型激光染料

用氮分子激光和YAG激光,激发一组新合成的激光染料,获得0.6717～1.52μm波段连续可调的激光输出。新型激光染料具有能量转换效率高(2.3～34.7%)、Stokes位移大、光化学稳定性好等优点。而且,调谐激光波长1.52μm还未见报道。     

纤维特征参数对HES-HDC单轴拉伸性能的影响及拉伸韧性评价方法

为探究高早强高延性混凝土（HES-HDC）在不同PE纤维直径与体积率下的单轴拉伸力学性能,设计了17组薄板试件进行单轴拉伸试验,研究PE纤维直径（22?μm和25?μm）及体积率（1.00%、1.25%和1.50%）对不同龄期（2?h、24?h、7?d、28?d和56?d）HES-HDC应力-应变曲线、拉伸强度和应变的影响;根据试验结果提出了HDC拉伸韧性评价方法. 结果表明：在拉伸荷载作用下,HES-HDC应力-应变曲线展示出应变强化特性,破坏过程呈多裂缝开展;2? h龄期时,HES-HDC拉伸强度与应变达到3.29 MPa和0.88%以上;28?d时,HES-HDC拉伸应变可保持在1.28%以上;当纤维体积率为1.00%时,小直径纤维对试件拉伸应变有利,而大直径纤维对试件拉伸强度有利;综合大直径纤维试件拉伸强度与应变,纤维最佳体积率为1.25%. 提出的拉伸韧性评价方法可评价HDC薄板受拉全过程的韧性. 随龄期的增长,HES-HDC拉伸韧性指数降低,而拉伸强度系数提高;小直径纤维试件的拉伸韧性高于大直径纤维试件;纤维体积率为1.25%时试件拉伸韧性最大.