钛合金感应熔炼用陶瓷坩埚研究现状与展望

钛合金因具有高比强度、强耐蚀性、无磁等诸多优异特性,被认为是空天海等战略领域最理想的轻型结构材料.然而,采用铸锭冶金技术制造钛合金及其构件,仍存在高能耗、高成本等世界性难题.研究表明,坩埚式真空感应熔炼是解决上述难题的有效途径之一,但钛的高化学活性使其几乎能与目前已知的所有耐火材料发生反应.因此,新型熔钛坩埚材料及其制备技术是实现钛合金低成本、优质、高效熔炼的关键.对此,本文重点综述国内外钛合金感应熔炼用陶瓷坩埚材料(耐蚀机制、成分优选)及坩埚耐久性两大方面的研究现状,并结合华中科技大学的近期研究进展,对其未来发展方向提出新的思考.     

五种希格斯玻色子与希格斯场之内部结构模型图表解析

现今，“希格斯玻色子”被认为是所有基本粒子质量的来源，也是标准模型预言的最后一种粒子，目前，物理学家普遍认为不排除未来可能会发现其他带电荷的希格斯玻色子。许多物理学家认为：事实上，希格斯玻色子组成希格斯场是一种更加复杂的理论模型，而这些理论模型预言了应有五种不同的希格斯玻色子，它们不仅带有电荷，还有可能带有色荷，而且质量也不相同。希格斯场遍布在宇宙中，该文就这五种不同希格斯玻色子及其组成的希格斯场，作一理论模型预言之图表解析。     

定向气流TG-CVI法快速致密化盘状 C/C复合材料工艺

C/C复合材料因其特异性能在航空航天、武器装备等领域得到了广泛应用.但其制备过程中致密化周期很长导致成本居高不下,限制了C/C复合材料在众多领域的应用.采用定向气流温度梯度气相渗透(TG-CVI)快速致密化方法制备盘状C/C复合材料,并对其致密化行为和致密化工艺进行研究.结果表明:定向气流TG-CVI法能有效抑制气相沉积过程中C/C复合材料表面"结壳"现象,实现盘状C/C复合材料的逐层快速致密化,是制备盘状C/C复合材料较为理想的工艺.在1 080℃下,只需沉积67 h,C/C复合材料的密度就可达到1.8 g/cm~3,热解碳结构全部为粗糙层结构(RL).     

基于自蔓延热解焚烧技术处置城市生活污泥的流程

城市生活污泥是城市污水处理过程中产生的副产物,含有病原微生物、有机污染物、重金属等危害因子。但是,污水处理厂产生的生活污泥含水率较高,通常在80%左右,给污泥的处理带来了极大困难。本文介绍了一种新型高温无害化处理生活污泥的技术,即自蔓延热解焚烧技术。实践证明,该技术能有效解决高含水率生活污泥的减量化、无害化及资源化处置问题,同时能大大降低处理能耗及成本。     

三聚氰胺辅助形成无定型碳层包覆人造石墨

商业化的人造石墨S360-L2、柠檬酸和三聚氰胺按100∶24.5∶16.6固相混合后放入CVD旋转炉中950℃碳化4 h和8 h,得到三聚氰胺辅助的柠檬酸生成的无定型碳包覆在人造石墨表面。采用X-ray、SEM、Raman光谱仪和电化学测试仪对改性人造石墨的晶体结构、表面形貌和电化学性能进行了表征分析。结果表明:在石墨表面有一层无定型碳层包覆,且改性后的人造石墨的取向性增强,在950℃环境下保温4 h得到的改性石墨,可逆比容量达到366.5 mAh/g,首次效率达到91.6%;在950℃环境下保温8 h得到的改性石墨,可逆容量达到362 mAh/g,库伦效率提升至92.4%。保温4 h和8 h得到的改性石墨在充电倍率1 C/0.2 C下的可逆比容量保持率分别由原料的48.48%提升到58.69%、55.99%。     

基于量子化学的玉米秸秆热解机理的模拟计算

建立了玉米秸秆的分子模型,并以此为研究对象,采用密度泛函理论B3LYP方法,在6～31g基组水平上,对其进行了热解反应机理研究。设计了玉米秸秆热解过程的4条初反应路径,并在分析初反应结果的基础上设计了14条次反应路径,对每条反应路径的反应物,过渡态,中间体以及产物均进行了结构优化和频率计算。计算结果表明:玉米秸秆热解初期半纤维素开始热解,木质素侧链轻微热解;初反应R1,R4反应焓变较小,分别为395. 77 kJ/mol和104. 70 k J/mol,认为玉米秸秆热解主反应路径以TS2及TS8次反应路径为主,其热解产物包括呋喃类,吡喃类,烷烯烃和芳香族化合物。     

轴向小型绝缘堆真空沿面闪络实验设计

根据大型脉冲功率装置中的绝缘堆的结构特点,设计了一个新的四层轴向小型绝缘堆.它由四层绝缘环构成,分隔水界面与真空界面.在该绝缘结构开展静电场计算和电路仿真计算后,进行了有机玻璃小型绝缘堆的真空沿面闪络实验,实验结果反映了有机玻璃圆环结构的耐压特性.根据实验结果推算圆环结构下有机玻璃的材料常数,并计算了绝缘堆的闪络概率.圆环绝缘结构的尺寸大于一般真空沿面闪络实验中常用的圆柱与圆台结构绝缘子,结构和尺寸更接近于实际工程应用的绝缘堆结构,从实验结果中得到的关键材料常数将更适用于评估大型绝缘堆结构的闪络概率.     

铁系纳米粒子的合成及其在生物医学中的应用

铁系纳米材料具有独特的磁学性质,在多个领域都有着广泛的应用.主要简要介绍了通过高温热解法制备的铁系纳米粒子及其在生物医学领域的应用.     

利用低温真空干燥技术对棉纤维起始伸长的扫描电镜观察

棉纤维由棉花受精胚珠的表皮细胞伸长加厚而成,其起始伸长过程是棉纤维发育的重要阶段.为了更好地观察棉纤维在发育过程中的形态变化,利用低温真空干燥技术,对棉花胚珠表皮细胞突起和伸长过程进行扫描电镜观察,获得了理想的观察结果.通过与传统的叔丁醇-乙腈干燥法处理样品的扫描电镜图片进行比较,利用低温真空干燥技术处理的样品形态饱满,轮廓清晰,能真实地观察样品形态.所采用的方法为扫描电镜的使用提供了一个典型范例,对其它植物或含水量较高的生物样品的制样和观察实验具有重要的参考价值.