核电新燃料运输容器聚氨酯泡沫填充材料寿命预测

核电新燃料运输容器长期服役寿命主要受限于填充在壳体中起防震和隔热作用且不可更换的硬质聚氨酯泡沫材料。为评估填充在新燃料运输容器中的硬质聚氨酯泡沫材料的老化寿命,分别在不同温度条件下对硬质聚氨酯泡沫材料进行加速热氧老化试验,定期监测其压缩性能、颜色及微观形貌变化规律,分析其热氧老化行为。根据聚氨酯泡沫材料在不同温度下的压缩强度变化规律,获得聚氨酯泡沫材料在不同温度条件下的老化失效时间,采用阿伦尼乌斯方程外推法预测其在实际服役温度条件下的老化寿命。结果表明,聚氨酯泡沫材料适宜的热氧老化试验温度区间为100~120℃。经微观形貌观察,新燃料运输容器聚氨酯泡沫填充材料在热氧老化试验期间发生泡孔塌陷和泡孔壁破裂的现象,导致压缩强度下降。通过计算分析,在新燃料运输容器设计最高使用温度38℃条件下,预测聚氨酯泡沫材料服役寿命为54 a,能够满足30 a的设计要求。

专栏评述:传感材料与器件

近年来,随着自动驾驶、智能机器人、无人机等人工智能领域的快速发展及其对环境信息不断增长的需求,对传感器及传感技术提出了更高的要求.开发高性能、智能化的传感器已成为新技术的战略制高点,亟需发展新的传感理论,开展新的传感材料与器件研究,克服当前传感器功耗高、集成度低、环境适应性不佳等问题.

溶胶-凝胶法制备丙烯酸树脂/TiO_2有机-无机杂化材料及其结构表征

通过预水解的二氧化钛(TiO2 )溶胶与丙烯酸树脂共混或原位聚合的方法制备了均匀透明的丙烯酸树脂 TiO2 有机 无机杂化材料.考察了TiO2 溶胶制备方法、聚合物中—COOH官能团含量和杂化材料制备方法对杂化材料结构的影响.索氏抽提实验表明聚合物中的羧酸官能团和无机TiO2 相间发生了交联反应,且随着—COOH官能团含量的增加,交联程度增大.小角X射线散射(SAXS)结果发现,杂化材料中TiO2 为疏松的三维网状结构,且在纳米尺度范围内,但这种三维网状结构随着TiO2 溶胶制备中水或酸的用量增加,其致密度增加,尺寸增大.同原位聚合法相比,共混法可制备出更均匀的杂化体系,且TiO2 为单分散.

TiO_2/石墨烯复合材料的合成及光催化分解水产氢活性

利用石墨粉根据Hummers氧化法制得氧化石墨,并进一步还原得到石墨烯。采用溶胶-凝胶法以钛酸四丁酯和石墨烯为起始材料制备了二氧化钛(TiO2)和石墨烯的复合光催化材料。研究了该复合材料在紫外-可见光以及可见光条件下的光催化分解水制氢活性。结果表明,紫外-可见光照射下,TiO2/石墨烯复合光催化材料的光催化分解水产氢速率为8.6μmol.h-1,远大于同条件下商业P25的产氢速率(4.5μmol.h-1),光解水产氢活性提高了近2倍;可见光下光照3 h,TiO2/石墨烯复合材料的光催化分解水产氢量约为0.2μmol。

基于改进型sagnac干涉仪的扰动定位系统

本文提出了一种探测和定位扰动的光纤干涉系统。本系统基于改进型的sagnac干涉仪,通过法拉第旋转镜(FRM)的使用将sagnac环改成了线性结构,并通过频分复用技术实现了多路同时在线监测。实验结果表明该系统具有较高的准确性和稳定性,定位精度为±50 m。

新型贮氢材料研究的最新动态

“氢经济”概念的引入迫使工业界对贮氢材料的贮氢量提出了高达5～6.5wt%的新要求。为实现这一目标,自1996年起这一领域的研究重点已从传统的金属氢化物扩展到新型微纳米结构的贮氢材料和络合物贮氢材料。综述其最新动态,着重阐述了以NaAlH_4为代表的络合物新型贮氢材料的研究进展。

基于反馈环全光纤干涉的定位系统

提出了一种用于长距离定位监测的新型传感系统。该系统在全光纤干涉系统中构建反馈环,首次采用单芯光纤作为传感光纤,结合快速傅里叶变换和小波变换对信号进行处理,实现了对随机扰动源的监测定位。实验获得了清晰的频谱图像,系统定位的相对误差小于0.08%,可实现定位监测功能。

热固性耐磨聚合物及其复合材料的研究现状

介绍了聚合物及其复合材料特有的磨粒磨损、冲刷磨损和粘着磨损机理,并对酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯、交联型聚酰亚胺等几种热固性聚合物及其复合材料的摩擦学性能、研究现状及发展趋势进行了评述。

光纤周界安防系统端点检测技术的研究

光纤周界安防系统是一种利用光纤作为传感介质的传感系统,通时计算机对传感系统的输出信号进行处理。以往的算法都是对计算机接收到的信号直接进行定位及模式识别处理,由于接收到的信号在大部分时间都是无用的静默信号,限制了系统的效率。在简单阐述光纤周界安防系统原理的基础之上,介绍了端点检测技术,有效截取信号中的有用目的信号,最后结合实验数据,着重分析了短时能量和短时过零率两种端点检测方法所存在的问题,并提出了相应的改进办法,滤除了无用信号,并在一定程度上排除了自然界中风和雨的干扰。

锂离子电池正极材料Li(Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的研究进展

综述了锂离子电池正极材料Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2的研究现状。对该材料结构、合成方法、电化学性能及热力学稳定性的研究进展作了较为详细的介绍,并对它的发展进行了展望。

ZnO/TiO_2复合纳米材料的制备及其在染料敏化太阳电池中的运用

本文在长有ZnO纳米粒子作为"种子层"的FTO基底上用水热合成法制备了取向高度一致的ZnO纳米线阵列,用TiCl4的异丙醇溶液在ZnO纳米线阵列的表面生长了纳米结构的TiO2。利用扫描电子显微镜、能量散射谱、X射线衍射分别表征纳米材料的形貌和结构,用Raman光谱研究了材料的晶格结构特性。染料敏化太阳电池的性能测试表明,与纯ZnO作为光阳极相比,ZnO/TiO2复合纳米材料作为光阳极的器件,开路电压和填充因子都得到了提高。

基于光纤干涉定位系统的信号解调技术

基于光纤干涉的定位系统是一种新型的位置传感器系统,可用于长距离通信干线的定位监测。以往的文献对此系统的输出信号直接作快速傅里叶变换,对外界微扰动信号进行定位。在讨论了系统结构及原理的基础上,提出了一种相位解调算法,用以解决系统对大扰动信号的定位问题,并用软件实现了信号的解调。解调的结果如实地反映了原始扰动信号,保证了定位的精确性。

光纤周界安防系统——一种新型安防系统在校园建设中的应用

针对大学校区安全防范的特定要求和具体特点,对周界安防进行了合理化的设计与施工,从整体性、稳定性、适用性和经济性方面对选用的技术进行了宏观的考虑,并介绍了当前周界安防技术领域内的一种新技术——全光纤防入侵报警技术。该技术直接利用光纤作为侵入信号的传感介质,实现对周界的实时监控,是当前世界上最为先进的一种周界安防技术。

低温共烧氮化铝复合材料基板的银金属化研究

基于氮化铝陶瓷基片厚膜导体浆料理论,开发出应用于低温共烧氮化铝流延坯、硼硅酸盐玻璃粘结相的银浆,并系统研究了共烧过程,解决了常见的导线球化问题。成功地进行了3层氮化铝复合材料基板的低温共烧银金属布线。

Al^(3+)离子介入提升(NH_4)_2SiF_6对SBA-15介孔材料的水热稳定化作用（英文）

提出了一种(NH4)2Si F6处理提高SBA-15介孔材料水热稳定性的改良方法.采用SBA-15介孔材料中预引入Al3+离子,再进行1%SiO 2计量的(NH4)2Si F6处理,最后用强酸洗脱预引入的Al3+.结果显示,由此处理的SBA-15材料,其水热稳定性明显优于相同条件下未预引入Al3+时(NH4)2Si F6处理的样品.两者在800°C、100%水蒸气处理12 h后,虽然均能很好保持其介观有序度、形貌及六方孔道结构,但前者的比表面积可高达271 m2/g,而后者仅为224 m2/g.表明Al3+离子介入能大幅度提升(NH4)2Si F6处理对SBA-15介孔材料的稳定化作用.这主要得益于预引入的骨架Al3+在保障(NH4)2Si F6处理修复SBA-15材料表面缺陷和进行表面疏水化、提升其水热稳定性的同时,能减缓(NH4)2Si F6释放的多余F离子对SBA-15材料骨架的刻蚀破坏作用.Al3+离子介入的这种提升作用与其引入方式和SBA-15材料所经受的温度密切相关.

多壁碳纳米管修饰的CdS/TiO_2复合光催化材料的制备及其光解水制氢特性

以P25 TiO2(德国Degussa化学公司)粉末为原料采用溶胶-凝胶法制备了含有不同CdS质量分数的复合光催化剂,利用多壁碳纳米管(MWCNTs)对CdS/TiO2进行修饰,制备了一系列不同CdS含量的MWCNTs/CdS/TiO2光催化材料。对所得的光催化剂进行了扫描电镜、低温氮吸附-脱附及光解水制氢活性的表征。研究了MWCNTs对CdS/TiO2催化剂体系光解水制氢活性的影响。结果表明,MWCNTs的引入均使得光解水产氢量(14.0μmol)增加,与未加入MWCNTs的复合光化剂产氢量(11.6μmol)相比,平均产氢率增加了18%,最高可达21%。

课程思政建设的内涵与实践--以“材料失效分析”为例

为适应教育部提出的高校课程思政建设要求,落实立德树人根本任务,本文基于复旦大学材料科学系本科生专业选修课“材料失效分析”多年授课经验,针对课程思政建设中普遍存在的“两张皮”问题展开深入讨论以求破解之道。创新地归纳出“四有四求”的思政理念和基于“三大教育”的思政元素,即以有人、有料、有情、有果的“四有”教学案例为载体,以求真、求新、求深、求用的“四求”教学理念为目标,以科学精神教育、工程伦理教育、实践能力教育的“三大教育”为思政元素。经多年实践,课程取得了预期的育人成效,达到了课程思政集价值塑造、知识传授、能力培养三位一体的育人目标,希望对高校理工科专业开展课程思政建设具有借鉴意义和参考价值。

基于STM的有机电双稳材料电学性质的表征与改性

利用STM对金属有机络合物电双稳材料Ag—TCNQ的薄膜进行电学性质的表征与改性，在针尖强电场的作用下，当电压达到某一阈值后薄膜从高阻态跃迁至低阻态，这两种高低阻态可分别定义为一个存储单元的“O”与“1”状态，在STM的常规工作模式下，测量了薄膜的电学性质的变化；考虑到在STM的常规恒流工作模式下，针尖与样品之间的隧道结是影响电学性质的表征与改性的一个不可避免的重要因素，而它并不是材料本身的属性，为此利用STM进行了针尖与样品“接触式”的测试与分析，并且与常规工作模式进行了比较。

适合SBA-15介孔材料工业化生产的改良方法

在SBA-15介孔材料100L中试和2m3工业放大合成基础上,采用多次水解合并晶化、母液循环使用和以工业正硅酸乙酯(TEOS)原料为硅源三种改良方法,提高SBA-15材料的合成效率,减少废酸水排放和降低原料成本.结果表明,母液经加热蒸除乙醇至5%和工业原料TEOS经蒸除沸点低于163oC的前馏分后使用,在有效保证合成出结构性能良好SBA-15材料的同时,可使生产效率提高1倍,分别减少50%和90%三嵌段共聚物和盐酸用量,且几乎无废水排放,最终节约SBA-15原料成本约60%.这些改良方法有利于SBA-15材料工业生产时的环境保护和成本控制,具有很高可行性.

新型有机电双稳态材料的设计和性质

随着微电子器件尺度的不断缩小,可作为非硅存储器的有机电双稳材料已成为分子电子学研究的一大热点[1,2].与传统的无机材料相比,有机材料具有作用体积小,容易获得,制作工艺简单等优点.