单TCD检测器气相色谱法快速测定天然气组分

天然气是绿色高效的清洁能源,与可再生能源形成良性互补,充分认识天然气组分可以推进天然气的利用。以天然气标准物质为对象研究色谱仪器条件对天然气分析的影响,包括色谱柱类型、阀切时间、柱箱温度等方面,建立了良好的分析方法,用外标法确定了天然气各组分的保留时间。使用该气相色谱法测定天然气组分具有重复性好、准确度高和分析时间短等特点,可为分析检测天然气成分提供重要参考,对天然气生产和运输质量控制具有重要意义。

氦离子化色谱仪分析高纯氘气方法的开发

氘气被广泛应用于各种领域,并且是核聚变最有前景的材料之一。针对目前分析检出限低、载气较贵的问题(氖做载气),首次提出使用氦离子化检测器分析高纯氘气。其中高纯氘气中无机杂质气体氩气、氧气、氮气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳的检出限可达0.01×10^(-6)(体积分数);使用改性氧化铝色谱柱,在77 K低温下分离;H_(2)和HD检出限可达1×10^(-6)(体积分数)。对氘气样品进行分析,达到预期分析效果。实验采用脉冲氦离子化检测器为检测手段,对高纯氘气中的杂质进行分析,提高了检出限,并且采用氦气为载气比氖气作为载气更具分析成本优势。

液氮浓缩富集气相色谱脉冲氦离子化检测器测定燃料氢中甲醛

氢燃料电池汽车因其零排放、续航里程高、环境适应性强等优势,一直被视为未来新能源汽车发展的主要方向。氢中甲醛对燃料电池有毒害作用,影响着燃料电池性能和使用寿命。高纯氢气稀释甲醛模拟燃料氢中甲醛检出限测定,以液氮容量为主要影响因素研究液氮浓缩富集测定甲醛检出限为3×10^(-9),RSD为2.7%,结果远超于GB/T 37244—2018中规定的甲醛检出限。满足相关检测规范要求,进一步优化了氢中甲醛测定方法。

真空100keV质子辐照对石墨膜热性能的影响

研究了25μm石墨膜在能量100 keV最大注量2.5×10^(15)p/cm^(2)的真空质子辐照条件下的微观结构和热性能,采用拉曼光谱(Raman spectrum)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)进行微观结构分析,采用激光闪射法(LFA)进行热性能分析。石墨膜晶面间距为0.335 83 nm,石墨化度为95.0%。结果发现,质子辐照会导致石墨膜表层产生缺陷,片层间距增大,石墨化度降低,氧含量升高;随着质子辐照注量的增加,Raman光谱中D和G峰的积分面积比表明缺陷密度不断增加。25μm石墨膜经过能量为100 keV注量为2.5×10^(15)p/cm^(2)质子辐照后,石墨膜热扩散系数无明显变化。

航天器用钛合金氢致结构演变及氢脆表征方法研究

采用室温电化学充氢方法对航天器用TC4钛合金式样充氢,通过对充氢式样进行XRD分析,探究了不同氢含量对钛合金结构的影响,分析了不同氢含量的合金组织结构变化及分布情况。采用慢应变速率拉伸、200 h持久加载及逐级加载等力学实验,对不同氢含量的TC4合金的氢脆敏感性进行了表征,发现逐级加载不仅能提供氢脆敏感性的定性结论,同时给出不同氢含量合金试样的承载载荷定量数据。

航天器用材料大数据服务体系建设构想

航天科学与技术代表着一个国家高端制造产业的发展和应用水平。随着航天科学与技术的快速发展,各国将加快发展先进材料快速应用转换技术:加快推进材料大数据在工程领域的应用,促进材料基础技术与工程深度融合,在空间和时间尺度上加快探寻先进材料性能与应用技术之间的关系,使材料快速应用转换技术成为航天技术发展的核心竞争力。基于材料基因工程技术实现快速材料研发与快速应用转化技术,已逐步得到了国际航天应用领域的高度关注。结合美国国家航空航天局在材料大数据工程中的建设过程与发展思路,通过对我国航天器材料发展的需求分析,分别从大数据建设与数据流形成、航天器材料大数据应用和数据服务体系3个方面提出了航天器材料大数据服务体系建设构想。

研讨式教学在“计算智能”研究生课程中的教学探索

研讨式教学一改传统"满堂灌"的教学模式,以学生为中心,鼓励探索、交流、批判和创新,注重综合素质和创新能力的培养,更加适应国家新时代研究生教育改革发展的要求。虽然研讨式教学目前在国内也取得了一定成效,但是在具体实际过程中,往往面临研讨不起来的应用窘境。结合计算智能研究生课程理论和实践并重的特点,探索研讨式教学在计算智能课程中的具体教学实施方案,为研讨式教学的推广实施提供参考。

电磁屏蔽机理及轻质宽频吸波材料的研究进展

随着智能通信系统、无线网络设备、电子探测设备等技术的发展,空间电磁波辐射对仪器设备的影响不断增大,电磁波屏蔽技术在电磁兼容(EMC)、抗电磁干扰(EMI)设计、飞行器隐身等方面有了越来越广泛的应用。目前,以铁氧体、碳化硅、石墨为代表的传统吸波材料普遍存在着吸收频带窄、吸收性能弱等缺点,一般通过掺杂改性的方法来提高其吸波性能,但得到的吸波层厚度较大,吸波效果不够理想,同时增加了设备质量,也无法达到飞行器减重的目的。近年来,以纳米吸波材料、复合型导电聚合物、石墨烯吸波材料以及超材料为代表的新型轻质宽频吸波材料得到了越来越多的关注。电磁波屏蔽机理主要基于电磁波的反射与吸收,大量的研究结果表明,与电磁波能量衰减相关的参量,如吸收频率、吸收厚度和吸收带宽,与吸波材料的成分和微观结构有着密切的联系。为了得到轻质宽频电磁波吸收材料,一方面电磁波应通过介质表面尽可能多地进入到材料内部,这需要材料具有良好的空间阻抗匹配性;另一方面,进入到材料内部的电磁波应尽可能多地衰减,转化成热能或其他形式的能量,这需要吸波材料具有较高的电损耗或磁损耗。铁氧体吸波材料在低频下具有良好的阻抗匹配性,但在高频波段,磁滞效应和涡流效应都随之减弱,可以通过元素掺杂、制备纳米材料或表面处理技术来改善其吸波性能。金属磁性材料由于晶格结构比铁氧体简单,且没有铁氧体中磁性次格子磁矩的相互抵消,理论电磁波吸收值高于铁氧体,纳/微米结构金属磁性材料成为新一代轻质宽频吸波材料。导电聚合物作为吸波材料可以使产品的质量极大降低,通过改性的方法使其具备可调的电导率和介电常数,而添加金属、金属氧化物或碳纤维能够有效提高导电聚合物的阻抗匹配性。碳基电磁波屏蔽材料具有质轻、耐腐蚀和易加工等优点,石墨烯吸波材料通过改进其自然共振、异质结构界面、电磁耦合来增强电磁损耗,成为轻型超薄吸波材料的代表。超材料吸波结构通过对组成单元的结构和排布控制,在较宽频率范围内实现了对电磁波的吸收。轻质宽频吸波材料不仅具有重要的军事应用价值,在民用电磁干扰防护方面也具有广阔的应用前景。本文从不同的电磁屏蔽机理及材料本征特性出发,对不同种类的新型宽频吸波材料进行了综述,研究了不同吸波体的电磁波吸收性能与微观结构的关系,对实现其轻质宽频吸收的作用机理进行了介绍,为制备性能优异的吸波材料提供了理论技术支持,为发展新一代高性能电磁波吸收材料提供了研究思路。

空间用润滑材料研究进展

概述了空间用润滑材料的种类、需求特性及其研制进展,介绍了润滑材料在航天领域的应用情况,并提出空间用润滑材料的评估要求,展望了空间用润滑材料的研究前景。

固定翼无人机曲线路径跟踪的积分向量场方法

常规的向量场方法在处理无人机曲线路径跟踪问题时很容易受非定常风扰的影响而使得跟踪误差增加,因此很多方法采用用无人机的惯性坐标系(地速和方位角)替代机体坐标系(空速和偏航角)的方式来提高抗风性能。但是,这种方式只能处理大小和方向均恒定的风扰,这在实际飞行中是过于理想的假设。为了克服这些不足,提出了一种采用侧偏距的积分来主动抵消非定常风扰的积分向量场方法用于固定翼无人机曲线路径跟踪控制。根据期望路径的曲率及路径角,结合无人机自身的状态信息设计了曲线路径跟踪策略,并且使用李雅普诺夫理论证明了提出的方法能够确保闭环系统的全局渐进稳定。最后,使用高性能半实物仿真系统验证了提出方法的抗风跟踪性能。

混合型酸化剂对肉鸡小肠形态和盲肠微生物区系的影响

试验旨在探讨混合型酸化剂对肉鸡小肠形态和盲肠微生物区系的影响。选择12日龄健康温氏新兴黄鸡192只,随机分成3组,每组8个重复,每个重复8只鸡。对照组(CON1组)饲喂基础饲粮,A1和A2组饲粮在基础饲粮中分别添加0.2%酸化剂A1和0.2%酸化剂A2。预试期5 d,试验期42 d。结果显示:与对照组比较,(1)A2组显著降低十二指肠绒毛高度(P<0.05),且A2组绒隐比显著低于A1组(P<0.05),而A1和A2组对十二指肠、回肠和空肠的其它形态特征无显著差异(P>0.05);(2)A1和A2组能降低盲肠食糜p H值(P>0.05),显著降低盲肠食糜中拟杆菌属(Bacteroidetes)的数量(P<0.05),有显著增加乳杆菌属(Lactobacillus)数量的趋势(P=0.076,P=0.061);(3)A1组显著减少盲肠食糜中螺杆菌属(Helicobacter)的数量(P<0.05),A2组显著增加未鉴定瘤胃球菌属(unidentified_Ruminococcaceae)和琥珀酸单胞菌属(Succinatimonas)的数量(P<0.05)。综上,混合型酸化剂影响肉鸡盲肠食糜中微生物菌群结构,促进盲肠食糜中有益微生物的生长。

微纳晶体材料体膨胀系数测定和计算方法

为解决微纳尺度晶体材料膨胀系数无法直接测量的现状,文章提出一种适用的测试思路及计算方法。该方法基于材料在不同温度下的XRD衍射图谱获得晶胞晶格常数,通过"晶格常数-温度"拟合,计算各个物相晶轴的线膨胀系数,进一步计算获得材料的体膨胀系数。采用该方法对单相高锡焊料及多相PbSn合金焊球进行测试,获取其体膨胀系数,证实方法有效可行。该方法能够实现微纳尺度试样的体膨胀系数的测定,包括产品微构件、薄膜材料、电子元器件用引线及焊料等材料,具有对试样要求低、操作简单、表征高效的特点,为微纳晶体材料热膨胀系数的测定提供新思路,具有较强的应用价值。

30%SiC_(p)/Al复合材料空间服役温度环境适应性研究

30%SiC_(p)/Al复合材料具有较高的比强度和比刚度,应用于火星车驱动组件需满足空间环境温度下的高强韧性和高尺寸稳定性需求。文章对粉末冶金法制备的铝基碳化硅复合材料开展了空间环境地面模拟试验,分别从力学性能、组织结构和热物理性能等方面对材料的大温域空间环境适应性进行系统分析。结果表明,材料的力学性能和热物理性能随温度呈现规律性的变化,且具有各向异性:低温条件下抗拉强度提高,线膨胀系数降低;高温条件下冲击韧性提高,导热系数降低;经高低温循环后残余应力降低,抗拉强度提高,线膨胀系数各向异性降低。在此基础上,初步分析了铝基碳化硅复合材料受不同空间温度环境影响,力学性能和热物理性能发生变化的内在机理。

水平回转式隔离开关风致振动研究分析

以特高压换流站水平回转式隔离开关为研究对象,根据其结构特点和工作原理,分析风致导电杆振动的原因,通过风速及涡激频率的关系计算,得到风速等级与涡激频率的对应关系,并对水平回转式隔离开关整体进行模态分析,据此获得确定引起其振动的频率。提出了一种在导电管中添加一根松弛的钢芯铝绞线的方案,使其与导电管管壁之间形成摩擦和冲击来达到减振的目的,并通过二级风响应谱和静力学校核,减振效果和强度均满足要求,为隔离开关同类振动问题的研究奠定理论基础。

550 kV柱式断路器合闸电阻可靠性改进

以550 kV柱式断路器合闸电阻为研究对象,阐述了影响其整机可靠性的关键装置-脱扣装置结构以及工作机理,论证了脱扣装置故障发生的原因以及危害程度。借助现代设计方法有限元仿真分析脱扣装置各部件在工作过程中的受力情况,并根据相应的仿真计算结果提出了优化改进措施,对优化后的结果进行反馈验证,产品零部件的安全系数具有较大的提升。同时,在仿真分析的基础上,依据优化结果设计相应试验样机,最后通过5 000次机械操作试验进行可靠性和稳定性验证,效果良好。

5种复合植物精油体外抑菌效果的比较

无抗趋势不可逆转,各种添加剂应运而生,而植物精油作为替抗产品中较为热门产品,广为大家接受并使用。研究比较5种市售主流精油(猪用、禽用)的体外抑菌效果。利用气相色谱仪分析每种精油中百里香酚、丁香酚、肉桂醛、香芹酚的含量及其总量。针对6种精油产品进行热处理前后精油稳定性分析,其总量变化范围为3%~12%。采用体外消化法进行试验,模拟动物体内消化环境。考察市场不同精油对致病性大肠杆菌K88(ATCC2881)、金色葡萄球菌(ATCC6538)和沙门氏杆菌(DY72)抑菌实验。同时与抗生素组相比,探索替抗的效果和剂量。试验分成7组,设对照组(空白和抗生素组)和试验组,在饲料基础上添加植物精油0.04%、硫酸粘杆菌素0.03%。结果表明,在此试验条件下,一些试验精油产品热稳定性较好,并具有一定的抑菌作用。

面向集群一致性的抗毁性网络分析与设计

为提升集群系统在局部通信链路失效和部分智能体损毁等意外事件下的容错性,基于集群一致性的拓扑条件,提出面向一致性的抗毁性网络概念.分别针对无向网络和有向网络展开分析,对于无向抗毁性网络,使用k-EC和k-VC算法设计了满足特定连通性的无向网络;对于有向抗毁性网络,提出k边/顶点连通有根图的定义,分析此类图的性质,提出一般性的抗毁性网络生成算法,并针对k=2和k=3这两种特殊情形进一步讨论和算法优化.

在线分析系统在液氯分析中的应用

随着我国在线分析检测和信息自动化控制水平的提高,在线分析系统可以将需要分析的样品从采样点直接引入色谱仪进行检测,为工业生产提供连续不间断的监测数据,相比于实验室色谱直接避免了人工取样环节,分析更高效,数据更精准。尤其对于易燃易爆和具有腐蚀性的样品检测,工业在线分析系统提供了安全稳定的检测方式。

城市“免疫战”构想与机理分析

如何高效而微创地实施城市作战是一个重要的军事课题。受生物免疫系统启发,本文提出了“免疫战”的概念,将智能有人-无人班组视为“免疫细胞”,通过基于免疫机制的集群自组织以及战术“疫苗”的制作分发,提高智能班组在复杂城市环境下的作战效率,同时减少对基础设施和无辜平民的附带伤害。“免疫战”的核心在于融合智能无人技术的最新成果与免疫机制的生物优势,通过消解城市环境的复杂性,实现对作战过程和火力运用的精细化控制。本文从“免疫战”的概念内涵、兵力设计、指挥控制等几个方面进行探讨,为未来城市作战提供了一种新的思路。

电力用六氟化硫纯度检测的色谱分析技术开发

六氟化硫气体作为迄今为止最为优良的气体绝缘介质和灭弧介质,广泛应用于GIS等电力高压电气设备中,六氟化硫气体中含有的杂质气体不仅对其绝缘性和灭弧产生影响,而且会对SF6分解产物的分析造成误判。大量的经验证明,六氟化硫新气中通常含有O2、N2、CH4、CO、CF4、CO2、C2F6、C3F8、CS2和SO2等10种气体杂质,开发对这10种杂质气体的分析方法,对判断六氟化硫新气的质量具有重要的指导意义。采用国家标准GB/T 12022《工业六氟化硫》中推荐的方法无法完成上述10种杂质的分析;目前在电力系统广泛应用的六氟化硫分解产物氦离子化气相色谱法造价高昂。本方法仅需1个氦离子化检测器(PDHID),1个十通阀和2个六通阀,即可实现上述10个杂质的分离和定量分析,仪器成本大幅降低的同时,检出限、重复性和线性等指标均满足分析要求,因此该方法完全可以适用于SF6新气质量评价。