差压传感器的非线性对空气相对压力系数的影响研究

差压传感器测空气相对压力系数是大学物理实验中唯一一个热学实验。通过对空气相对压力系数的验证,可以让学生加深对气体状态方程的理解,同时学习差压传感器的工作原理及测量方法。抽取真空时,传感器会出现满量程或超出量程的情况,使显示出的电压值与实际气压值之间的关系呈现非线性,导致换算出的气压值与真实值存在偏差,从而给测定出的空气相对压力系数带来误差。通过大量实验,测定了非线性给实验带来的系统误差,同时推导出补偿公式,对测得的空气相对压力系数进行了修正。     

弱力能源开发及其自供能环境净化效应

地球生态系统存在广泛且低功率无序的分散能量,包括水流弱力、磁力扰动和生物活动等,尚未得到有效开发利用.常规化石能源通过集中发电再分散利用,是低熵能源的高熵利用,而回收转化利用广泛分散的环境弱力,可以将高熵能量直接高熵利用,是能源生产途径和利用方式的重要变革.环境弱力能源按介质可分为固体振动、液体流动和气体扰动,以机械能为表观形式,可以通过材料转化为电能,并应用于地球生态系统的环境净化,具备能源开发和环境净化双重效应.新材料和新技术研发是弱力能源转化利用的基础,涵盖了微弱能量捕捉、高效力电转换、电能原位利用3个过程,其中压电和摩擦催化发展迅速,具有巨大的应用和发展前景.压电催化材料中,钛酸钡、氧化锌、锆钛酸盐和聚偏氟乙烯复合薄膜等在机械搅拌或振动作用下发生压电催化反应,实现污染物降解、杀菌和清洁等功能.摩擦催化材料中,氧化锌、硫化铬、钴酸镍等半导体和聚四氟乙烯等高分子材料可发生摩擦催化反应,实现环境净化等功能.弱力能源未来发展中,需要将压电和摩擦电催化过程中的电压与电荷量进一步提升,厘定电场、电荷交换界面和反应物共同作用下的电荷交换行为,实现反应环境与催化材料匹配度提升.在“双碳”目标下...     

矿物复合材料及其能量存储与能源催化应用

矿物复合材料是近些年来发展起来的材料科学分支学科,是与地质学领域的矿物岩石学融合创新的交叉领域.它既具有矿物所具备的特定功能和属性,又包含复合材料的鲜明特征,在生态环境、新能源、大健康等领域具有广阔应用前景,并符合“碳达峰、碳中和”的战略需求.随着人类对能源可持续性的探索,与能源相关的材料已然成为材料研究领域的热点,其中,具有来源丰富、低成本的矿物复合材料在能源和催化领域日益受到重视.欲实现矿物复合材料在能量存储和能源催化等领域的应用,仍待取得更多突破并亟待进一步研究与探讨.本文从矿物复合材料的概念和学科分支的形成出发,首先梳理了矿物复合材料的发展历程,初步定义了矿物复合材料的分类,归纳了常见矿物复合材料中矿物组分在能量存储和能源催化应用中的作用;介绍了矿物复合材料在能量存储领域的应用,包括压电自发电、超级电容器、二次电池等;总结了矿物复合材料在能源催化领域的应用,涵盖了以光催化/电催化析氢反应、热释电催化和压电催化为主的应用.最后,对矿物复合材料未来可能面临的科学问题和发展方向作出了展望.     

低介电聚酰亚胺的制备及研究进展

 介绍了近年来国内外低介电常数聚酰亚胺（PI）及其复合材料的制备方法,重点讨论了介孔氧化硅、二氧化硅管和多面体低聚倍半硅氧烷（POSS）在降低PI 介电常数方面的应用,并对低介电常数聚酰亚胺材料的发展前景进行了展望,指出将多孔材料添加到PI 中,形成具有骨架结构的孔洞,所制备出的复合材料,具有较低介电常数的同时也有较好的力学性能,为低介电PI 材料的制备提供了一条新思路。