极端临氢环境金属材料力学性能数据库开发及应用

 石化和氢能领域中高压氢系统承载件在制造残余影响、高压氢气和复杂载荷耦合作用下易发生氢致损伤。为确保高压氢系统长期、稳定、安全、可靠地运行,亟需为高压氢系统产品开发提供材料性能基础数据。本文从数据独立性和易扩展性方面入手,结合前期高压氢环境中材料实验数据(慢应变速率拉伸实验、断裂韧性实验和疲劳裂纹扩展实验),基于VB 编程语言开发了高压氢环境金属材料力学性能数据库。结合国内外学者的研究对数据库应用进行了分析,展示了数据库收录金属材料氢脆数据的多面性和全面性。     

浅谈传统氢内燃机的发展瓶颈及未来

氢内燃机是人们着眼于未来,着眼于地球上的石油资源渐进枯竭,而积极开发出的汽车代用新燃料。氢气的应用源于其特殊的化学性质,氢气燃烧后生成水,回归自然,是一种几乎完全无害的理想汽车代用燃料。然而随着我们对氢内燃机研究的逐步深入,其优点和缺点同样突出,暴漏出来的问题也越来越亟待我们解决。本文总结了目前国内外传统氢内燃机发展遇到的问题与瓶颈,并对氢内燃机的未来发展寄予了憧憬。     

2030年客机,3层甲板可载800人

来自巴塞罗那的设计师奥斯卡比尼亚尔斯设计了一种被称为"前进鹰"的概念飞机。这款概念机不仅运载能力突出、飞行性能极佳,而且噪声水平只有目前宽体客机的75%,碳排放甚至可以降为零。让我们来看看它是怎么做到的。"前进鹰"的先进性主要体现在高效的气动设计上,类似海豚的机体可提供可观的升力,而且其动力装置为6具氢燃料发动机,其中5具为超导引擎,可在飞行时提供动力;还有一具为中央引擎,在抵达巡航高度后转为发电装置使用。机翼上的太阳能电池板也     

氢氯噻嗪药物共晶的制备、表征及量化计算

以氢氯噻嗪(HCT)作为药物活性成分(API),以烟酰胺、烟酸作为共晶形成物(CCF),在室温条件下制得2种药物共晶HCT·NCA(1)、HCT·NNA(2).通过X-射线单晶衍射测定了它们的晶体结构,并进行了元素分析、红外光谱、X-射线粉末衍射表征.此外,利用Gausian 03W程序,在B3LYP/6-31G(d)水平上对2种化合物进行了结构全优化,对其分子轨道能量、前线分子轨道、自然键轨道(NBO)等进行了量子化学计算分析.     

基于矿热炉外磁场信号的三相电极位置检测系统设计

针对矿热炉三相电极位置精确测量、节能降耗和安全生产的需求,设计一种基于矿热炉外磁场信号的三相电极位置检测系统。首先根据矿热炉的实际构造,结合COMSOL Multiphysics软件,建立矿热炉仿真模型,并对矿热炉磁场进行分析,选取外磁场信号采样点。在选取的采样点,采集具有不同电极位置的矿热炉模型的外磁场信号,建立矿热炉外磁场信号样本集。根据该样本集,应用偏最小二乘(partial least squares,PLS)回归分析、径向基函数神经网络(radial basis function neural network,RBFNN)和粒子群优化RBFNN(particle swarm optimized RBFNN,PSO-RBFNN)分别建立矿热炉三相电极位置检测模型,并结合MATLAB GUI建立基于矿热炉外磁场信号的三相电极位置检测系统。实验结果表明,检测系统的三种模型都可以实现对电极位置的检测,其中PSO-RBFNN模型的效果最优,三相电极位置检测准确率达到94.98%(训练集),90.21%(测试集),均方根误差为0.053 5(训练集)、0.131 1(测试集)。提出的检测系统能够较精确地测量三相电极在矿热炉内的位置,实现非接触式检测,具有较好的实用价值和应用前景。     

基于培养环境的混合状态进行增光处理的新型光发酵制氢工艺

实验研究了不同培养环境的混合状态下光照强度对光合细菌生长和光发酵产氢的影响,提出静态培养和动态培养状态下的光饱和点分别为4000lux和6000lux。分析了Rhodobacter sphaeroides ZX-5培养环境中,光照强度随菌体细胞浓度及光传播距离增加而衰减的变化规律,得到了光在菌液传递过程中衰减的数学模型,即I=I0exp[-(0.4 814+0.2 991 OD660nm)·L]。首次提出了基于培养环境的混合状态进行增光处理的新型光发酵制氢策略,使得最大产氢速率达到161.7ml H2/lh。     

氨硼烷:一种高性能化学储氢材料

世界范围内能源危机,气候和环境问题日渐凸显,亟需寻找合适的可替代能源.在众多新型能源中,氢能作为一种储量丰富、燃烧无污染、能量密度高的绿色能源,可以为燃料电池提供高效稳定的动力来源而引起广泛关注,如何将其安全高效的储存是氢气应用于车载燃料电池的技术瓶颈.硼氮氢类化合物由于具有储氢密度高、释氢条件温和等优点成为学术界关注热点.氨硼烷(ammonia borane,AB)为代表性化合物,其含氢量高(19.6%,质量百分比)、热稳定性适中、释氢温度低,被认为是最具潜力的新型储氢材料之一.氨硼烷中的一个正氢被金属原子取代后形成的金属氨硼烷(metal amidoborane,MAB),可以有效抑制硼吖嗪的生成.研究者们对这类储氢化合物进行了大量的理论和实验研究,改进其性能,降低释氢温度,缩短诱导期,减少挥发性有害气体硼吖嗪、氨气、乙硼烷的生成.本文从氨硼烷结构中特殊的双氢键入手,总结了氨硼烷的合成方法,并详细综述了添加剂对氨硼烷和金属氨硼烷释氢性能的影响,介绍了氨硼烷的再生以及在其他方面的研究进展,最后展望了氨硼烷的研究前景.     

喷墨打印技术在制备太阳电池中的应用

随着能源需求与消耗不断增加,新能源的开发和利用受到各国的重视.利用光生伏特效应直接将太阳能转化为电能的太阳电池成为国内外研究的热门项目.人们采用各种印刷技术用来制备太阳电池,其中,喷墨打印技术作为一种非接触式的数字成型技术,具有材料利用率高、低成本、适用于在柔性基底沉积等特点而受到广泛关注.喷墨打印技术被认为是新一代太阳电池制备技术.本文从太阳电池的构造入手,综述了喷墨打印技术制备太阳电池的最新进展,系统介绍了喷墨打印技术制备太阳电池金属电极、透明电极、吸收层等功能层的应用,并对该技术制备太阳电池的前景进行了展望.喷墨打印技术将成为太阳电池制备的重要技术.     

针-水电极正直流高压放电对甲基橙染料废水的脱色

采用针-水电极反应器,研究正直流高压放电处理甲基橙染料废水的效果.考察了不同放电形式和实验参数下对甲基橙染料废水脱色效果的影响.实验结果表明,电晕放电在处理时间0～25 min脱色效果比击穿流光放电处理效果好,而在处理25 min后击穿流光放电脱色效果好于电晕放电.在电压18 kV、电流15 mA、处理初始质量浓度为40 mg/L的甲基橙溶液30 min时,脱色率达到98％.该反应符合一级动力学反应,反应速率常数为0.127 mg/(L·min).经过放电处理,甲基橙的特征吸收峰(465 nm)强度逐渐减弱并基本消失,分子结构中的偶氮基团与苯环组成的共轭体系被破坏,甲基橙分子被有效降解.     

CF钢及其氢行为的电子理论研究

应用余氏理论(EET)对CF钢及其氢介入后的价电子结构参数进行计算分析,研究了主要合金元素Cr、Mn、Mo对CF钢的强韧性能及氢在其中扩散聚集行为的影响,对解析CF钢的物理本质做出新的探索.研究结果表明,合金元素的加入使CF钢在具有高强度的同时,保持了较高韧性,并且Cr、Mn、Mo对合金的强化作用依次递增,随着合金元素种类增多,强化作用更加显著.同时含碳合金结构单元对氢表现为排斥效果,其晶胞自身作为一种强障碍妨碍氢穿过,无碳合金晶胞是氢的强陷阱,降低了氢的扩散速度,这是CF钢焊接裂纹敏感性低的重要原因.提出参量Bh和nHT,前者描述了含碳结构单元抵御氢进入的能力,后者描述了当氢进入后,晶胞出现脆化的程度.这对利用EET理论研究氢对材料的影响提供了新的价电子结构参数.