复合材料定向管轻量化设计

为了获得性能好质量轻的定向管,建立了以质量最小为目标函数,以刚强度要求为约束条件,以复合材料的铺层厚度和缠绕角为优化设计变量的复合材料定向管优化数学模型.应用Python语言实现ABAQUS的二次开发,得到了复合材料定向管的参数化有限元模型.选用多岛遗传算法和序列二次规划法相结合的优化策略,基于iSIGHT优化平台建立了定向管动力学优化求解框架.优化后的复合材料定向管刚强度满足设计要求,质量减小21.9%.     

伸展构造物理模拟中存在的问题及解决办法

通过设计多组试验模型、筛选材料的湿度及颗粒大小、调整边界断层的倾角和滑脱面深度、改变边界受力方向和大小进行试验,对比各因素对试验结果的影响,分析各环节存在的问题并寻求解决办法。结果表明:在相同的边界条件下,材料的湿度增大会抑制模型中断层的产生,滚动颗粒比例的增加不利于断层在平面上的保存;距离边界断层一定范围L0内,断层的产生受张应力和重力共同作用,次级断层与边界断层近平行,距离大于L0后模型变形主要受张应力控制,产生与其近垂直的断层;合理设计的模型可以解决边掀斜边伸展模型中力的传导问题。     

锂离子电池用Si-Fe复合电极材料的制备及其性能

以Fe粉与Si粉为混合粉原料,研究经机械球磨、退火热处理后混合粉的形貌、结构与恒电流充放电性能,同时对比研究Si-Fe合金粉的性能.研究结果表明:混合粉原料经过高能机械球磨,生成了Si-Fe合金相,而Si-Fe合金的生成改善了Si作为锂离子电池负极材料的循环性能;与工业级Si-Fe合金负极材料相比,合金化程度影响了合金材料的电化学性能,合金化程度越高,合金材料电化学性能越好;而退火热处理也可以在一定程度上改善合金材料的脱嵌锂性能.     

磷掺杂TiO2纳米粒子膜的负载及其太阳光催化降解亚甲基蓝

光催化剂的方便回收对于其降解有机污染物的应用是十分必要的.本项研究中,以硅酸钠为粘胶剂,在毛玻璃片上层层组装了多层磷掺杂TiO2粒子膜.扫描图片显示,厚度在几十微米的催化粒子膜牢固地覆盖在基片的粗糙面上.在太阳光照射5 h下,这样组成的复合体系几乎完全降解试验溶液中的亚甲基蓝;即使在循环利用10次以后,染料的降解率也高...     

石蜡微胶囊的制备与表征

以脲醛树脂为囊壁,氯化铵为固化剂,采用原位聚合法包覆了常温下为固体的石蜡,合成了相变储能微胶囊,运用偏光显微镜观察调酸过程中的微胶囊形成,傅里叶红外光谱仪分析微胶囊的化学结构,差示扫描量热仪研究微胶囊的储热性能,通过扫描电子显微镜表征微胶囊的表观形貌和微观状态.研究表明,该方法可有效包覆石蜡形成微胶囊,其形貌规则完整,...     

贵金属分散多孔性氧化铝膜用于高温气体分离与反应

利用溶胶、凝胶法将白金族贵金属的超微粒子分散到多孔性氧化铝薄膜 的微孔表面，得到一种新型的多孔性气体分离膜．将这种薄膜应用到Ｈ２－Ｎ２ 混合气体的分离，在４００℃的高温下具有良好的气体选择透过性和分离能力． 研究结果表明，本薄膜的高温分离系数可达６．５～７．０，远高于根据Ｋｎｕｄｓｅｎ 扩散机理所推算出的３．７４的理论值和目前文献报道的同类型膜的２．５～３．０ 的水平．通过表面及显微分析，发现这种薄膜的透过机理是由化学吸附所引 发的表面扩散过程，从而加速了氢气的透过速度．另外，将这种膜用于膜反应 器中，应用到甲烷的水蒸气转化反应．由于反应过程所生产的Ｈ２通过膜源源 不断地分离出去，化学反应平衡向正反应方向倾斜，从而在较低温度下即可 获得很高的转化率．４７５℃，Ｓ．Ｖ．＝７５０～１０００ ｈ－１，Ｈ２Ｏ／ＣＨ４＝３．０的反应条 件下，甲烷的转化率达到８０％以上，几乎相当于固定床反应器及热力学平衡 值的２倍，同时可获得很高的Ｈ２收率．这种反应器在燃料电池、Ｈ２透平等新能 源体系的开发中具有广阔的应用前景．     

LiFePO4-MWCNTs复合正极材料的制备与电化学性能研究

以氧化铁为铁源,通过简单的固相碳热法制备LiFePO4-MWCNTs复合正极粉体材料.利用XRD和SEM表征LiFePO4-MWCNTs复合材料的结构和表面形貌.利用EIS、CV和充放电测试实验测量LiFePO4-MWCNTs复合材料的电化学性能.XRD结果显示复合材料为橄榄石型的磷酸铁锂纯相,多壁碳管在正极材料中将颗粒相连,增加导电面积,形成三维网络结构,为颗粒之间提供附加的导电通道.通过添加质量分数为5%的多壁碳管的方法对LiFePO4正极材料导电通道进行改善.在0.5C充放电速率下首次放电比容量可以达到151.6mAh/g,充放电50次后,放电比容量还能保持在145.5mAh/g,在1C充放电速率下比容量保持在140mAh/g,2C时比容量保持在130mAh/g.随着充放电速率的增加,锂离子电池的性能也更加优越.     

溶胶凝胶水热法制备TiO2及光催化降解罗丹明B

以EO20PO70EO20(P123)为模板剂,采用溶胶-凝胶-水热法,制备介孔TiO2纳米粉体.利用红外、X射线衍射、紫外漫反射、氮气吸附脱附等手段对样品进行了测试.研究了体系的pH值对材料的晶型的影响,并以染料罗丹明B(RhB)作为模型污染物,考察粉体的光催化能力.结果表明,在酸性条件下可获得粒径为12.7 nm,平均孔径为17.8 nm,孔径分布较宽(5～35 nm),比表面积为68 m2/g的纯锐钛矿型介孔TiO2纳米粉体;而碱性条件下,可获得锐钛矿相和板钛矿相混晶介孔二氧化钛粉体;并且酸性条件下制备的粉体光催化效果较好.     

Sol-gel法合成Bi_(1.6)Pb_(0.3)Sb_(0.1)Sr_2Ca_2Cu_3O_x体系的超导材料的研究

本文用Ｓｏｌ－ｇｅｌ法合成了Ｂｉ１．６Ｐｂ０．３Ｓｂ０．１Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏｘ体系的高ＴＣ超导原粉，对于不同的烧结时间，材料的超导性有不同程度的差异，（超导转变温度为１０８．３～１１６．１Ｋ）并与同种方法合成的Ｂｉ１．７Ｐｂ０．３Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏｘ体系进行了比较．用Ｓｏｌ－ｇｅｌ法，在Ｂｉ系中掺杂Ｐｂ，同样会缩短烧结时间（缩短６０ｈ），促进高温相的形成，同时掺杂Ｐｂ，Ｓｂ，形成超导材料所需的烧结时间进一步缩短（缩短１５３ｈ）．利用ＳＥＭ和Ｘ－ｒａｙ观察和分析了样品的形貌特征和物相结构．Ｓｏｌ－ｇｅｌ法具有工艺简单，烧结时间短，样品颗粒均匀、粒度小、组分易控等优点，在高ＴＣ超导材料中不失为一种行之有效的材料制备工艺．     

原位反应生成Al-Fe/Al_2O_3,Al-Cu/Al_2O_3复合材料的过程原理

采用喷射共沉积法制备了Ａｌ－Ｆｅ２Ｏ３及Ａｌ－ＣｕＯ复合体，Ｆｅ和Ｃｕ的质量分数分别为９．６０％和５．５０％．在热处理过程中，随着温度由６００℃升高到８００℃和１０００℃，Ｆｅ３Ｏ４按Ｆｅ３Ｏ４ＦｅＯＦｅ顺序被还原，得到Ａｌ－Ｆｅ／Ａｌ２Ｏ３复合材料，其中Ｆｅ以Ａｌ１３Ｆｅ４相及ＡｌＦｅ相形式存在．Ａｌ２Ｏ３粒度为２～４μｍ均匀分布在基体中．Ａｌ／ＣｕＯ复合体在９００℃处理后，形成Ａｌ－Ｃｕ／Ａｌ２Ｏ３复合材料．文中对显微结构形成、反应进行的过程作了分析．