福建省小麦赤霉病气候预报初探

分析了福建省小麦产区赤霉病发生的必要条件和充分条件，并对影响赤霉病发生的温度、相对湿度、雨日、日照等气候因素进行指标鉴定，在此基础上归纳出福建省小麦赤霉病年景气候预报指标。并提出了用“雨湿度”来反映一个地区的雨湿条件对作物生长发育或病虫害发生发展的利弊程度。

我国机器人发展历程

中国机器人的研究是从二十世纪七十年代开始的,至今已有30多年。到目前为止大体分为三个时期：摇篮期,规划发展期及拓广发展期。

基于纳米ZIF-8/ZnO构筑的超疏水涂层及其耐蚀抑菌性能

通过电化学沉积法和水热法在AA7075铝合金表面制备了ZIF-8/ZnO层,利用超声沉积1H,1 H,2 H,2 H-全氟癸基三乙氧硅烷(PFDS)改性,构建了超疏水转化膜PFDS/ZIF-8/ZnO。采用场发射扫描电子显微镜、红外光谱、接触角测试、动电位扫描和阻抗谱,分析了超疏水转化膜的微观结构、化学性质、疏水性、耐蚀性和抑菌性能。结果表明:铝合金表面经过微纳米结构构建了超疏水膜层,其接触角达到156°;在3.5%NaCl盐水浸泡9 d后,膜层试样低频阻抗|Z|_(0.01 Hz)仍然超过106Ω·cm^(2),表现出较好的耐蚀性和耐久性;抗菌测试结果表明,膜层的抑菌率可达到80.6%,表现出良好的抗菌能力。

油气田产出液缓蚀剂残余浓度在线监测技术及应用

介绍了一种油气田缓蚀剂浓度现场检测方法和移动式在线分析仪,该分析仪采用紫外(UV)光谱和显色剂技术测量油田产出液中缓蚀剂的残余浓度。仪器以长寿命脉冲氙灯作光源,单色器为衍射光栅后分光,通过光栅将紫外光导入到流动比色池中,透射光再通过光纤导入光电二极管阵列(PDA)。分析仪在微处理器控制下,可以对油田产出液进行快速UV光谱扫描和残余缓蚀剂浓度测量。为防止污水中的残余油污污染流动比色池,监测仪前端采用过滤柱进行初步油水分离,分离后流体由蠕动泵自动压入流动比色池进行UV光谱分析,通过先期建立的吸光度-浓度标准曲线,再由流水的吸光度计算水中的缓蚀剂残余浓度。

海洋防污涂层的抗污机制及制备策略研究进展

首先简要陈述了海洋生物/微生物在金属基底表面的生物粘附和代谢物-腐蚀过程,包括条件膜吸附、生物膜形成、藻类和幼虫附着、大型生物寄居4个阶段。其次介绍了海洋防污涂层的2种抗污机制,分别是利用物理法抑制生物污损在材料表面附着和利用化学法释放防污剂或是产生活性氧杀灭微生物,并对比和分析了2种抗污机制的差异及其局限性。进一步将海洋防污涂层的构筑策略分为协同抗污和仿生抗污这两大类,其中协同抗污策略包括利用复配防污剂来提升抗菌广谱性,降低耐药性,或是引入电、热、磁等外场干预来协同强化涂层抗污效果。仿生抗污策略则是师法自然,在材料表面构筑微纳米结构,赋予涂层超浸润、超润滑、动态自抛光等仿生学特性,从而实现涂层的高效抗污。此外,还可以在涂层中引入天然防污剂或合成其衍生物,以降低防污剂对生态环境的毒害作用。最后展望了涂层防污机制的研究方向,并提出了新一代防污涂层的设计思路。

海上升压站涂层老化在线监测系统设计研究

针对海上风电升压站钢管桩及导管架涂层老化无损诊断问题,设计了一套涂层老化监测及其缺陷损伤自动识别系统。通过在海上升压站暴晒区、浪溅区、潮差区及浸没区的塔筒涂层表面布置电化学阻抗监测传感器和摄像头,实现对涂层原位老化状态的监测及涂层缺陷损伤的自动识别。借助数据无线传输和云服务网络,可在线监测不同区域涂层的老化状态。通过图像识别及算法优化,自动巡查不同区域涂层表面的损伤缺陷,量化损伤程度的评价指标,并利用机器学习提高对损伤识别的准确率。针对无人值守的海上风电桩,将电化学无损监测及损伤视觉识别二者组建成涂层老化在线监测网络,可以实现对重点区域的涂层老化状态的分级管理,对涂层失效严重的区域进行预警,提醒人员及时维修,助力海上风电的高效安全运维。

油气工业缓蚀剂评价与腐蚀监测技术进展

油气开采行业由于井下管柱以及地面集输管线受高矿化度产液、CO2或H2S等的影响而遭受严重腐蚀,导致停工停产,甚至出现重大环境事故和经济损失。缓蚀剂是油气开采行业使用最为广泛的防腐蚀技术,当前缓蚀剂的评价方法主要包括失重法、极化曲线、交流阻抗、电化学噪声、恒电量法和电化学石英晶体微天平分析等。虽然室内评价技术比较成熟,但现场应用中由于流体复杂性和腐蚀产物包覆和FeS的导电性影响,导致现场效率与室内评价结果出现较大偏差,且缺乏可靠缓蚀剂现场评价方法。首先介绍了一些广泛使用的缓蚀剂快速评价方法,此外,结合现场腐蚀监测技术发展,介绍了电化学阻抗、电阻探针、磁阻探针、氢通量探头、场指纹电流法以及缓蚀剂残余浓度在线分析等用于监测缓蚀剂的现场效果,分析了各种缓蚀剂在线监测方案的优势与不足之处。最后还探讨了油田在线腐蚀监测与缓蚀剂智能加注管理方案。该方案不仅可有效降低设备腐蚀,还可通过比例积分微分(Proportion Integration Differentiation,PID)控制器,实现缓蚀剂的自适应加入,降低水处理成本,提高缓蚀剂使用的经济性。尽管当前油气田腐蚀在线监测技术已取得较大进展,但受制于油田腐蚀系统的复杂性,其检测精度与可靠性仍与实际要求有较大差距,大多数腐蚀监测技术对于局部腐蚀监测仍然十分粗略,难以对局部腐蚀速率和发生位置进行可靠预测,需要腐蚀科学工作者的进一步努力。

关于工业机器人产业化问题的思考

我国工业机器人发展的历史已经有２０多年。“七·五”开始，正式列入国家计划。在国家的组织和支持下，经过十几年的努力，不仅在机器人的基础理论和关键技术方面取得重大突破，而且在工业机器人整机方面，已经陆续掌握了喷涂、弧焊、点焊、装配和搬运等不同用途类型的工业机器人整机技术，并成功地应用于生产，掌握了相关的应用工程知识。但是，由于种种原因，尚未达到规模化的生产应用，工业机器人技术的经济技术效益未能充分表现出来。实现工业机器人产业化是我们长期努力的目标，在世纪文卷之际，如何抓住机遇，加快工业机器人产业化实施的步伐。本文就此提出一些看法，供大家讨论、参考。

福建省小麦赤霉病气候预报初探

我省小麦生产最大的气候问题即小麦抽穗开花期遇到低温阴雨天气,诱发赤霉病,造成产量损失。 根据赤霉病轻重典型年份,选取小麦生产区中有代表性的龙海、漳浦、安溪、晋江、莆田、仙游6个产麦县,分别统计雨日、相对湿度、气温、日照等气象要素指标,为小麦合理布局和防治小麦赤霉病提供气候依据。 赤霉病发病率年景气候预报指标经1990～1992年业务使用,在福州、漳州、泉州、莆田等地市,预报结果均与实况相符。

石墨烯纳米片提升环氧富锌涂层耐蚀性的影响机制研究

环氧富锌涂层(ZRE)在海上风电、高速列车中防腐蚀方面得到了广泛应用,富锌涂层中作为牺牲阳极相的Zn粉利用率与涂层中的微导电通道有关。通过向ZRE中添加石墨烯纳米片(GNP)来提高ZRE的屏蔽性能和涂层中Zn粉的阴极保护效率,研究了添加0.5%(质量分数)GNP的ZRE涂层对碳钢保护的长效性影响。利用SEM和光学显微镜对模拟海水浸泡后的涂层表面微观形貌和碳钢基体的宏观形貌进行表征;通过对比涂层电化学阻抗中的特征低频阻抗|Z|_(0.01 Hz)和特征频率f-45°随时间的变化规律,发现GNP可显著提升ZRE涂层的耐蚀能力。采用微区电化学测试技术(SVET)研究了表面带模拟缺陷ZRE涂层在模拟海水中的腐蚀发展过程,发现GNP可显著扩展Zn粉的牺牲阳极保护区域,可将40%(质量分数,下同)Zn含量的ZRE涂层的|Z|_(0.01 Hz)提高1个数量级。在120 h浸泡周期内,含GNP的ZRE涂层可以为缺陷下的碳钢基体提供有效的阴极保护。进一步研究表明:0.5%的GNP对40%ZRE防腐蚀性能提升最明显,其次是70%ZRE和10%ZRE。这是因为ZRE涂层内均匀分散的GNP片层结构不仅可显著提升ZRE涂层的物理屏蔽性能,同时还通过GNP-Zn微电偶激活了Zn粉牺牲阳极活性,以及通过桥梁作用强化了Zn颗粒之间的联络导电能力,从而提高了涂层中Zn粉的利用效率。

缺陷自预警涂层的触发机制及制备策略研究进展

有机涂层防护是抑制海上平台、远洋货轮、油气管道、铁路设施等大型装备腐蚀的重要手段之一,然而在紫外、高低温或盐雾环境下有机涂层的老化降解在所难免。而如何及早发现涂层缺陷,实现装备装置涂层的预防性维修并确定其维修更换周期,对于提升防腐蚀成本效益比具有重要价值。基于此,针对涂层的老化缺陷实现早期发现和预警成为了新型功能涂层的研究热点之一。本文首先系统地总结了缺陷自预警涂层不同的触发机制,梳理了各类自预警涂层的传感机制、优缺点、影响荧光/颜色响应的因素;其次介绍了两种自预警涂层的制备策略,一是接枝指示基团修饰涂层制备新型本征自预警聚合物,二是使用纳米容器负载指示剂作为外援功能性填料,并对比分析两种策略的差异与局限性,重点阐明纳米负载容器在自预警涂层中起到的关键作用,以及不同类型自预警涂层与纳米容器的适配关系。最后本文还回顾了在自预警涂层基础上实现自预警自修复双功能涂层的研究进展,并展望了自预警涂层未来的发展前景,旨在为自预警涂层的设计与应用提供理论指导。

采用荧光纳米填料改性环氧涂层实现缺陷可视化

通过水热法制备了8-羟基喹啉锌(ZnQ_(2))荧光耐蚀双功能纳米填料,并添加到环氧树脂中制备荧光指示底漆;以单宁酸修饰的碳纳米管(TA-CNTs)作为填料制备高阻隔性环氧面漆,最终合成具有荧光缺陷指示与高耐蚀的双功能涂层。利用SEM、FT-IR、XRD、荧光光谱等验证了荧光纳米材料的成功合成;通过电化学测试和盐雾实验对该复合涂层的耐蚀性进行了评价,并通过荧光显微镜对复合改性涂层的缺陷指示功能进行了验证。结果表明:合成的ZnQ_(2)纳米填料具有优异的荧光指示和缓蚀作用,复合涂层经30 d的中性盐雾实验后,其低频阻抗|Z|_(0.01 Hz)仍保持在2.95×10^(9)Ω·cm^(2),表现出了优异的耐蚀性。当复合涂层发生机械损伤时,涂层破损处在365 nm紫外照射下可发生强烈荧光。且经过盐雾实验10 d后,涂层缺陷处的荧光依旧保持良好,表明该荧光涂层有利于对涂层缺陷的快速诊断和维修指示。

不同石墨烯纳米片添加量对石墨烯纳米片-40%Zn/环氧涂层防腐性能的影响

将不同质量比的石墨烯纳米片(Gnps)添加到40%Zn粉含量的Zn/环氧(EP)涂层中,制备出Gnps-40%Zn/EP复合涂层,并制备Zn粉含量为70%的Zn/EP涂层作为对比涂层。采用拉曼光谱、SEM、盐雾试验、电化学测试等技术,研究不同Gnps添加量对Gnps-40%Zn/EP涂层屏蔽性能和阴极保护效果的影响。对比Gnps-40%Zn/EP复合涂层与70%Zn/EP涂层的防腐性能,探究了添加Gnps来降低涂层Zn粉含量的可能性。构建不同Gnps添加量的Zn/EP复合涂层的防腐模型,进一步阐明不同涂层防腐机制的差异。结果表明:Gnps在涂层中的分散性良好,其无序度随着Gnps添加量的增加呈线性增大;当Gnps添加量为0.3%、0.5%和1.0%时,可以明显提高Zn/EP涂层的物理屏蔽性能;当Gnps添加量为0.5%和1.0%时,可以显著改善Zn/EP涂层牺牲阳极的阴极保护效果;当Gnps添加量为1.5%时,对涂层屏蔽性能和阴极保护效果的改善均不明显。对于Gnps-40%Zn/EP复合涂层,Gnps最佳添加量为0.5%~1.0%。通过添加适量Gnps,可以降低Zn/EP涂层中的Zn粉含量,从而降低生产成本。

耐久型超疏水表面:理论模型、制备策略和评价方法

超疏水材料以其独特的润湿性在日常生活和工业领域都展示出广阔的应用前景,但其表面的微纳米结构和低表面能物质易受到机械摩擦或化学侵蚀而失去超疏水性。当前诸多报道都采用微纳结构设计和表面优化来延长超疏水材料的耐久性,以期提升其商业价值。本文先从表面浸润模型出发,包括经典理论、亚稳态理论和接触线理论,梳理了超疏水理论模型的发展脉络,阐明这些理论在超疏水耐久性设计上发挥的关键指导作用。接着对微纳米结构设计、胶黏+涂装、铠装防护、自修复和气膜修补等延长超疏水耐久性的制备策略进行了总结,并对不同制备策略各自的优势和局限性进行简要评述。本综述还从机械稳定性和化学稳定性两方面汇总了超疏水耐久性的快速评价手段,讨论了提升超疏水表面耐久性所遇到的问题,并展望了超疏水材料的发展前景,以期助力长效超疏水材料的研发和应用。

聚苯并噁嗪基三维超疏水涂层的制备及抗磨损腐蚀性能

以聚苯并噁嗪(PBA)树脂为基底,通过调控Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)微纳米填料添加量及其配比,并喷涂在碳钢表面形成了一种三维超疏水涂层。分别采用接触角测量仪、扫描电镜、摩擦磨损实验、三维超景深显微镜,研究了Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)/PBA涂层表面水滴接触角与微观表面形貌的构效关系,考察了不同Al_(2)O_(3)-ZrO2微纳米填料添加量对涂层摩擦系数的影响。根据不同载荷下超疏水涂层质量损失与摩擦距离间的关系,建立了一个预测涂层超疏水保持寿命的数学模型。采用不同温度、不同UV光照时间来模拟环境对超疏水涂层的破坏作用,发现当Al_(2)O_(3)∶ZrO_(2)∶PBA三者质量配比为1∶1∶2时,涂层初始水接触角可达154°,即使经过5.66 kPa载荷下总走长180 cm的擦伤,涂层仍表现出超疏水性(150°)。经过300℃下1 h高温烘烤后仍表现出超疏水性。虽然UV光照30 min后涂层失去超疏水性,但表面磨损后随即快速恢复超疏水性。此外,还考察了该复合超疏水涂层的抗蚀能力,电化学测试表明该超疏水涂层具有较高的电化学阻抗,对碳钢基体有良好的保护作用。

大气污染物硫酸铵和氯化钠混合盐粒沉降对电路板铜大气腐蚀的加速机制

采用电化学阻抗 (EIS)、石英晶体微天平 (QCM) 和铜箔电阻探针 (TER) 等多种大气腐蚀测量技术,以表面沉积不同比例 (NH_(4))_(2)SO_(4)和NaCl混合盐粒下的电路板铜箔为样本,在气候试验箱中模拟研究了电路板铜在模拟污染大气环境下的初期大气腐蚀行为。结果表明:在30 ℃ RH90%环境中且表面沉积量相同时,在腐蚀初期 (<30 h),(NH_(4))_(2)SO_(4)和NaCl混合盐粒对铜的腐蚀性比沉积单一NaCl盐粒的体系更强;但30 h后,情况发生反转,混合盐粒对铜的腐蚀相比单一 NaCl 盐粒体系反而显著降低,且当混合比例为 1∶1 时,(NH_(4))_(2)SO_(4)对NaCl 腐蚀的抑制作用最强 (抑制比达 84%)。通过腐蚀产物的 SEM、XRD、XPS 分析可知,在腐蚀前期,由于NH_(4)^(+)对Cu的腐蚀促进作用使铜表面快速形成了较为致密的Cu_(2)O 腐蚀产物,从而显著减缓了铜基底腐蚀。尽管沉积NaCl盐粒的铜表面也生成了Cu_(2)O腐蚀产物,但相对比较疏松多孔,反而会因为腐蚀产物的阴极促进作用加速腐蚀产物层下的Cu腐蚀。