Si掺杂金红石TiO2光学特性的第一性原理研究

TiO2是一种重要的n型金属氧化物半导体功能材料。近年来的实验与理论研究表明,运用杂质掺入来减小TiO2禁带宽度是提高其活性的一种有效办法。本文运用基于局域密度泛函和赝势的第一性原理方法,从理论上研究了Si掺杂金红石相TiO2的电子结构和光学特性。通过能带结构、态密度及电荷布居的分析发现,Si原子的引入使Si-Ti的键长发生明显的变化,近邻氧原子有靠近硅原子的趋势而近邻钛原子有远离硅原子的趋势。半导体禁带宽度没有明显变化,但是禁带中产生了一个杂质能级,该杂质能级主要是由Si的3p电子和Ti的3d电子杂化引起的。因此,Si掺杂能使材料的宏观特性表现为电子激发能量减小,材料活性增强,响应可见光范围达到480nm左右。     

用于三相四线制系统的有源电力滤波器研究

为解决在三相四线制电路中使用有源电力滤波器滤除非线性负载的谐波问题,提出采用零线电流分离法来实现有源电力滤波器在三相四线制系统中的应用。仿真及实验结果表明,采用这方法,可以对三相四线制系统中的谐波、负序、零序等电流分量进行补偿,补偿效果良好。     

表面活性剂对溶胶－凝胶－水热法合成金红石型TiO2及电化学性能的影响

采用溶胶－凝胶－水热法,以钛酸丁酯为原料,分别用十六烷基三甲基溴化铵(CATB)、十二烷基苯磺酸钠（LSA）、六次甲基四胺（HTM）3种表面活性剂,制取特殊形貌的TiO2．扫描电子显微镜和粉末X射线衍射仪测试结果表明,所合成产品具有花簇状的微纳米结构,都为金红石型TiO2．表面活性剂不影响TiO2的晶型,但影响TiO2的形貌、尺寸及分散度．阳离子表面活性剂CATB有利于提高TiO2的分散度,改善团聚程度;HTM利于TiO2自组装成由纳米棒构成的球形颗粒．以CATB表面活性剂制备的TiO2作为锂离子电池负极活性材料,充放电和阻抗测试结果表明,在167.5mA/g电流密度下放电比容量达128mA/g,循环50次后,放电比容量仍保持为110mAh/g,显示了该电极材料的潜在价值．     

气体原子吸附对铜原子线输运性质的影响

采用广义梯度近似下的密度泛函理论结合非平衡态格林函数方法系统研究了纯铜原子线的输运谱及氢、氧气体原子吸附对铜原子线输运性质的影响.结果表明,氢、氧原子吸附会大幅降低铜原子线的平衡电导,通过电导本征通道分解方法,观察到这主要是由于气体原子吸附对电子波函数产生强烈散射,导致本征通道透射几率减小造成的.     

含裂纹高强钢丝的腐蚀损伤与拉伸性能研究

为了研究桥梁含裂纹拉索钢丝的腐蚀损伤机理和受拉力学特性,以含预置裂纹的腐蚀高强钢丝为研究对象,采用电弧线切割方法、中性盐雾腐蚀试验、拉伸试验、电镜试验和有限元分析,开展相关内容研究。提出了考虑中性盐雾腐蚀影响的含裂纹高强钢丝拉伸受力性能的评价方法。结果表明：刻痕的应力集中系数远大于正常腐蚀蚀坑的系数,钢丝力学性能的变化是由于初始裂纹进一步腐蚀而引起,特别在腐蚀初期,钢丝处于非常不利的阶段,其受拉性能较低。建立的初始裂纹钢丝有限元模型,能较好地描述中性盐雾腐蚀试验和静力拉伸试验得出的质量损失率、截面面积损失率及极限强度的关系。     

药芯焊丝连轧机的数学模型及其控制方法的研究

建立了药芯焊丝连轧机的多变量数学模型，通过对轧制过程中系统各部分张力因素的分析，利用奇异摄动和变结构控制理论综合运用的方法，对现有药芯焊丝连轧机系统进行了理论分析与研究和优化，设计了针对药芯焊丝连轧机系统的滑模奇异摄动控制，可有效控制轧件所受张力，保证生产线的正常运行－ 通过对系统的仿真实验及结果的比较，控制效果比较满意－ 图３ ，参６－     

含裂纹钢丝在应力腐蚀作用下的力学性能

为了研究含裂纹高强镀锌钢丝在应力腐蚀作用下的受拉力学性能，根据应力腐蚀试验、静力拉伸试验、电镜实验和有限元模拟的研究数据，建立了含裂纹高强钢丝的力学模型，给出了模型参数的计算方法，并对含裂纹钢丝的应力腐蚀机理和静力受拉性能进行了研究.结果表明，在静力拉伸破坏试验中，应力腐蚀下的含裂纹高强镀锌钢丝的决定性破坏因素是裂纹，刻痕的应力集中系数远大于正常腐蚀的蚀坑，钢丝力学性能的变化是由初始裂纹进一步腐蚀而引起的；当钢丝腐蚀较严重时，钢丝力学性能主要由裂纹及其底部蚀坑决定.     

高碳镀锌钢丝的组织演变及对扭转性能的影响

针对钢丝镀锌后扭转值波动很大的实际问题，本文系统表征分析了钢丝拉拔—热镀锌—扭转生产过程中的微观组织演化.研究结果表明：钢丝的微观组织在生产过程中会发生较大的变化.拉拔和扭转过程中索氏体片会发生扭曲变形使得片层间距减小，渗碳体片发生破碎，小尺寸的渗碳体颗粒发生溶解，钢丝中的位错密度会显著增加；而热镀锌过程使得小尺寸的渗碳体颗粒发生溶解，同时能消除钢丝内部的应力，使得位错密度降低.渗碳体片破碎、渗碳体颗粒溶解、索氏体片层间距、位错密度等因素综合作用，导致了钢丝扭转过程中的性能差异.     

线束端子压接后外观缺陷的视觉检测算法研究

针对线束端子的缺陷检测效率低、漏检率高等问题，提出一种基于机器视觉的图像检测方法：分析线束端子3个主要部位的5种典型缺陷模式，并定义了缺陷评价参数；设计了定位基准拟合算法、待检部位自适应分割算法和缺陷特征参数计算方法；给出了各类外观缺陷的判断准则。实验结果表明，检测算法适用于各单类、多类混合缺陷模式，综合漏检率和误检率较低，准确率和实时性较高，能够满足实际应用要求。