壳聚糖/纤维素复合纳滤膜除锰性能研究

将壳聚糖(CS)与纤维素(CEL)共混,以1-乙基-3甲基咪唑醋酸盐(EMIMAc)为溶剂,二甲基亚砜(DMSO)为助溶剂,通过浸没沉淀相转换法制备了CS/CEL复合纳滤膜,用于去除水中的Mn^(2+)。采用X射线光电子能谱仪、场发射扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪对材料元素价态、微观形貌及热稳定性进行分析和表征,探究了聚合物总含量、CS和DMSO含量对复合纳滤膜纯水通量的影响,以及实验条件对复合纳滤膜去除Mn^(2+)效果的影响。结果表明:在m(DMSO)∶m(EMIMAc)=1∶1、m(CS)∶m(CEL)=1∶1条件下,当聚合物质量分数为8%、CS质量分数为50%、DMSO质量分数为50%时,最佳纯水通量为80L/(m^(2)·h)。上述条件下,当DMSO质量分数调整为40%时,复合纳滤膜对Mn^(2+)的截留效果最佳,Mn^(2+)去除率达71.2%。利用复合纳滤膜吸附去除Mn^(2+)时,最佳吸附条件为膜质量0.4g、Mn^(2+)初始质量浓度20mg/L、振荡频率80r/min、吸附温度30℃、吸附时间60min。

具有圆度误差的径向金属密封接触应力研究

由于加工圆度误差的影响,井下流量控制阀径向金属密封接触应力分布不均匀,从而影响密封性能。利用有限元方法研究具有圆度误差的径向金属密封唇部接触应力分布,并分析圆度误差对径向金属密封接触应力的影响;基于有限元分析结果提出径向金属密封接触应力分布的理论解析式,并进行误差分析。具有圆度误差的径向金属密封唇部接触应力分布的理论解与数值解相符,各参数引起的最大接触应力的平均相对误差约为10%。根据具有圆度误差的径向金属密封副接触应力的分布规律,提出合理的过盈量函数,修正了径向金属密封轴对称结构的悬臂梁模型的接触应力理论关系式,得出了圆度误差下的径向金属密封接触应力分布规律。研究结果为井下流量控制阀径向金属密封的设计提供了理论指导。

希夏邦马峰地区矽卡岩型稀有金属矿化:岩石学特征、成矿时代及其地质意义

近年来,喜马拉雅稀有金属找矿工作和成矿研究不断取得突破,喜马拉雅已成为我国新的战略性矿产资源基地。本次研究对希夏邦马峰地区的吉隆岩体北部扎龙沟、岗布以及聂拉木北部等多处的矽卡岩进行了岩相学、矿物学和年代学研究,指出该区域广泛发育石榴子石、透辉石、符山石、绿帘石和角闪石等典型矽卡岩矿物。研究结果显示,扎龙沟矽卡岩具有明显的Li-Be-Sn矿化现象,成矿元素主要赋存在符山石(Li:469×10^(-6)~3162×10^(-6);Be:47.9×10^(-6)~2010×10^(-6);Sn:58.1×10^(-6)~1767×10^(-6))和云母(Li:2900×10^(-6)~3570×10^(-6))中,且云母中Rb(1572×10^(-6)~2364×10^(-6))、Cs(390×10^(-6)~749×10^(-6))、Ga(68.2×10^(-6)~111×10^(-6))元素含量较高;岗布矽卡岩以Li-Be矿化为主,赋存矿物为符山石(Li:833×10^(-6)~1624×10^(-6);Be:401×10^(-6)~1664×10^(-6);Sn:87.8×10^(-6)~181×10^(-6))和榍石(Sn:30340×10^(-6)~48600×10^(-6));聂拉木矽卡岩以Sn矿化为主,赋存矿物为石榴子石(92.3×10^(-6)~571×10^(-6))和绿帘石(86.0×10^(-6)~2003×10^(-6))。榍石U-Pb定年结果显示,扎龙沟矽卡岩形成于19~18Ma,岗布和聂拉木矽卡岩形成于24~23Ma,分别与已报道的钠长石花岗岩、电气石白云母淡色花岗岩时代一致,是岩浆出溶的热液流体交代围岩的产物,反映喜马拉雅稀有金属阶段性成矿特点。榍石Zr和黑云母Ti等温度计结果结合矿物成分表明,矽卡岩化过程中,热液流体温度从~680℃降低至~520℃,晚期均以氧化环境为主。进变质过程中脱CO 2导致原岩孔隙度增加,为后续成矿流体的加入和热量传输提供通道;退化蚀变过程中体积增大,岩石产生构造裂隙,控制成矿矽卡岩最终产出形态。综合研究表明,淡色花岗岩在藏南拆离系驱动下高度分异演化造成Li、Be、Sn等元素富集,晚期出溶的热液流体与碳酸盐岩围岩发生接触交代变质和矽卡岩化反应,是吉隆-聂拉木一带矽卡岩型Li-Be-Sn矿化的主要机制。我们指出,喜马拉雅造山带具有很好的矽卡岩型稀有金属成矿前景,未来应加强对接触变质带和围岩蚀变的研究,以寻找更多稀有金属矿床。

特殊螺纹油管密封面相控阵超声图像特征分析

特殊螺纹油管密封面的接触状况对密封性能有重要影响。超声反射幅值应力技术仅依靠反射系数单一参数,难以全面评估密封面不同接触状况。为此,通过采集不同扭矩及无螺纹脂情况下油管密封面相控阵超声图像,提取图像的纹理特征,分析纹理特征参数与不同接触状况下的定性及定量关系。研究结果表明:随着油管扭矩的增大,超声图像灰度均值、灰度方差及偏度均减小;油管密封面超声图像灰度共生矩阵对比度,随着油管扭矩的增大,在45°、90°及135°方向上呈线性减小;在0°方向上不含螺纹脂的超声图像是同扭矩下含螺纹脂对比度的2.19倍;油管密封面超声图像灰度共生矩阵熵值,随着油管扭矩的增加,在0°、45°、90°及135°方向上呈线性减小。研究结果可为油管密封面不同接触状况下超声检测图像定性及定量表征提供数据支撑。

全固态无负极锂金属电池纳米化复合集流体构筑

全固态无负极锂金属电池(AFSSLB)是一种通过初次充电形成金属锂负极的新型锂电池,它的负极与正极容量比为1,能使任意锂化正极系统达到最大能量密度。无机固态电解质的引入使无负极锂金属体系兼具高安全性。然而,电池循环过程中的锂离子通量不均导致的界面接触损失和锂枝晶生长会不断加剧,从而造成电池循环容量迅速衰减。本文构筑了纳米化的银碳复合集流体,显著增强了全固态无负极锂金属电池中集流体-电解质界面的性能。使用该集流体的固态电池循环过程中接触良好,界面阻抗为~10Ω·cm^(-2)。从而实现了超过7.0mAh·cm^(-2)锂金属的均匀稳定沉积,并在0.25mA·cm^(-2)的电流条件下实现循环200次以上。

轴承钢滚动接触疲劳诱发白蚀区的研究进展

白蚀区是轴承钢在滚动接触疲劳条件下出现的一种由夹杂物和碳化物诱发的特殊且重要的显微组织变化,与轴承钢的寿命密切相关。白蚀区已经被深入研究了70多年且取得了相当的进展,但关于白蚀区仍有许多关键科学问题有待解答。对白蚀区形成的应力环境进行了阐释,并对白蚀区中纳米晶粒、碳化物溶解、整体贫碳等显微结构特点和基于剧烈塑性变形的显微组织演变机理的研究进展进行了总结,基于当前的研究进展,认为应减少对白蚀区进行过量的显微组织表征,更多关注白蚀区形成过程的若干关键科学问题和悖论。白蚀区的研究对轴承钢加工制造及热处理过程具有重要指导意义,通过优化轴承钢的生产工艺,调控抑制白蚀区形成的显微组织,从而实现轴承钢的长寿命目标。

柔性石墨金属复合结构密封垫片研究进展

新型碳材料中,柔性石墨因其高耐候、抗辐射、低膨胀和良好的自润滑性而得到广泛应用,被誉为“当代密封之王”。但由于柔性石墨的多孔性、吸油性、低强度等缺点导致服役中易出现压溃、散架状况,严重制约了该材料的应用推广。柔性石墨复合材料兼具石墨和金属两者的优异性能,能够形成多道密封,逐渐成为石油、化工、汽车、核电等领域极端工况下密封材料的首选材料。文章分析了复合垫片的结构形式以及构成情况,并对石墨密封件在石化、核电等领域的应用前景和发展趋势进行了展望。

可用于微型开关研发的液态金属桥拉伸断裂过程仿真研究

构建流体仿真模型可以有效地分析液桥拉伸断裂过程中的流体动力学特性,为基于液态金属桥拉伸断裂过程的电弧开断性能调控提供指导。已有的液桥仿真模型基于动网格或其他网格变形方法,无法仿真液桥的大范围拉伸形变和几何断裂。为此,该文提出了一种不依赖网格形变的液桥拉伸断裂有限元仿真方法。该方法对液体设置极大黏度值,以不可流动液体区域对固体进行近似,同时通过极大黏度值界线的移动配合计算域内液体的流出来等效液桥的拉伸,实现了对液桥拉伸断裂过程的仿真。基于该仿真模型探究了液桥体积、拉伸速度等对液桥拉伸断裂过程的影响,获得了全拉伸速度范围内液桥拉伸断裂特性的转变规律。最终,结合实验结果分析了液桥拉伸断裂特性转变对于电弧燃烧模式的影响,给出了全拉伸速度范围内电弧燃烧模式转变相图,为液桥式开关的电弧开断性能调控提供了依据。该文研究内容对微型继电器、接触器等基于液桥断裂原理的微型开关研发具有指导意义。

芯轴式套管悬挂器金属密封设计及性能分析

为了避免芯轴式套管悬挂器密封失效,根据芯轴式套管悬挂器的结构及密封工作原理,设计了一种新型的金属密封结构。建立了芯轴式悬挂器密封性能有限元模型,研究了不同顶丝压力和套管悬重对密封锥面变形及接触压力的影响。结果表明:随顶丝推力的增加,上、下密封锥面上平均接触压力都增加,有利于实现密封;随套管悬重的增加,上密封锥平均接触压力增加,下密封锥平均接触压力减小,除下内锥面外,均能满足密封要求。研究结果可为芯轴式悬挂器密封部位的结构设计提供参考。

AgCu系电接触材料研究进展

银铜系电接触材料作为银基电接触材料的一大重要门类在电接触材料行业中因其卓越的电导率、耐磨性、抗熔焊性和广泛应用而占据重要地位。本文对Ag CuNi、AgCuV、AgCuO合金系列以及Ag Cu/LSCO等银铜系电接触材料的性能特点、制备工艺和研究现状进行了归纳和阐述。分析了银铜系电接触材料研究中存在的问题,并展望了发展趋势。

不同表面形貌的接触线对浸金属碳滑板载流摩擦磨损性能的影响

在受电弓-接触网载流摩擦磨损过程中,接触线会产生不同的横截面形状,而接触线形貌的改变可能会影响弓网间的接触关系,进而影响弓网间的载流摩擦磨损性能。为研究不同表面形貌的接触线对浸金属碳滑板载流摩擦磨损性能的影响,利用环-块式高速载流摩擦磨损试验机,研究载流条件下常规形貌、麻点形貌、斜切形貌的接触线与浸金属碳滑板的摩擦磨损性能,比较采用不同形貌接触线时的摩擦因数、电弧能量和浸金属碳滑板的磨损量、表面形貌。试验结果表明:在直流电情况下,常规接触线与浸金属碳滑板组成的摩擦副的摩擦因数最小,滑板磨损量最低;采用斜切形貌接触线时的摩擦因数最大,滑板磨损量最大。通过SEM电镜观测浸金属碳滑板表面的磨损形貌,发现接触线为常规形貌时,滑板以氧化磨损为主,有较多的氧化物产生;接触线为麻点形貌时,滑板以电弧烧蚀和磨粒磨损为主,产生了细小裂纹和烧蚀坑,有较多的磨屑和剥落层出现;接触线为斜切形貌时,滑板以电弧烧蚀为主,有大裂纹和犁沟产生,并且烧蚀区域出现了较多的白色小球。研究表明,当接触线的形貌发生改变时,会导致滑板磨耗增加并加剧接触副电弧放电,从而恶化接触副的状态。因此,当接触线磨损变形严重时,应及时进行更换。

SiC光导开关欧姆接触制备与性能研究

Ni/W膜层作为SiC光导开关的欧姆接触膜系,具有接触电阻低、热稳定性好、抗烧蚀能力强等优良性能。通过接触势垒分析、难熔金属选择、欧姆接触膜系优化、热稳定性以及抗烧蚀性能的研究,优选出W膜层作为难熔金属的最佳膜层,此时击穿电压达到了23 kV,Ni/W膜层厚度为100 nm/100 nm~100 nm/150 nm时,比接触电阻率降低到1.6×10^(-4)Ω·cm^(2),且在后续试验验证中,Ni/W膜层表现出良好的高温稳定性及抗大电流烧蚀性能。

金属网基油水分离材料的制备与应用

特异性润湿材料为处理含油污水的新型材料。在各种润湿性材料中,聚合物材料存在表面活性剂污染及降解等缺陷,而金属网基材料具有较好的自清洁性能,并且,具有较高的力学强度及分离效率,两者均被广泛应用于含油废水的油水分离处理。文章叙述了含油污水的主要来源及传统油水分离技术存在的问题,介绍了表面润湿性的基本原理,包括空气中接触角(弹性模型、Wenzel模型及Cassie-Baxter模型)、滚动角等,然后,分别对超疏水/亲油、超亲水/水下超疏油材料的制备方法及特点进行介绍,并且,重点分析了材料表面微观结构及表面能对油水分离效果的影响,最后,结合工业生产中存在的问题及实际需求对未来金属网基油水分离材料的发展进行了展望。

不同相NbS_(2)与GeS_(2)构成的二维金属-半导体异质结的电接触性质

金属-半导体异质结(MSJ)是研发新型器件的基础.本文考虑利用不同相的金属H-和T-NbS_(2)与半导体GeS_(2)组成不同的二维范德瓦耳斯MSJ,并对它们的结构稳定性、电子特性以及电接触性质进行深入研究,重点在探索MSJ电接触性质对不同相金属的依赖关系.计算的结合能、声子谱、AIMD模拟以及力学性质研究表明,两异质结高度稳定,可实验制备,且用于电子器件设计可行.本征态H-NbS_(2)/GeS_(2)和T-NbS_(2)/GeS_(2)异质结分别形成了p型肖特基接触和准n型欧姆接触.同时发现它们的肖特基势垒高度(SBH)和电接触类型可以通过外加电场和双轴应变来有效调控.例如,对于H-NbS_(2)/GeS_(2)异质结,无论施加正/负电场或平面双轴压缩,均能实现欧姆接触,而T-NbS_(2)/GeS_(2)异质结,仅在施加负电场时,才能实现欧姆接触,但需要的负电场很低,平面双轴拉伸能导致其实现准欧姆接触.也就是说,当以半导体GeS_(2)单层为场效应晶体管沟道材料,与不同相的金属NbS_(2)接触形成MSJ时,其界面肖特基势垒有明显区别,且在不同情形(本征或物理调控)中各有优势.所以,本研究对于理解H(T)-NbS_(2)/GeS_(2)异质结电接触的物理机制具有重要意义,特别是为如何选择合适金属电极以研发高性能电子器件提供了理论参考.

退火对不同金属薄膜上的BN/MoS_(2)异质结构形貌、结构和电性能的影响

以过渡金属硫化物、氮化硼等二维层状材料为基础,研究了一种简单可靠的集成电路制造方法。在这项工作中,采用射频磁控溅射在室温下逐层制备了M/BN/MoS_(2)(M=Al、Ti、Mo和Ag)纳米薄膜,其中BN/MoS_(2)为未发生化学反应的异质结构,然后在500℃进行退火。结果表明:所制备的金属(Al、Ti、Mo和Ag)、BN和MoS_(2)薄膜均匀连续,特别是BN/MoS_(2)异质结构界面清晰、结合紧密。退火后,顶层MoS_(2)薄膜颗粒大小、粗糙度和结晶性显著提高,且杂质减少甚至消失,其中Ag/BN膜基底上MoS_(2)薄膜结晶性最好,且出现了较大的片层状形态。电性能测试显示金属/BN和BN/MoS_(2)异质结构界面的肖特基势垒使得样品的I-V特性曲线呈明显的非线性。Ti基由于退火后氧化,电阻率最大,Mo基功函数最大,电阻率其次,Ag基功函数相对较低所以电阻率较低,而Al则由于低的功函数、结构匹配及载流子浓度等因素导致其电阻率最低。

GB 4806.9《食品安全国家标准食品接触用金属材料及制品》新旧标准差异解析

GB 4806.9是中国食品安全国家标准中关于食品接触用金属材料及制品的重要规范。随着食品工业的快速发展,对食品接触材料的安全性和卫生性要求日益严格,新版试验方法即将在2024年9月6日实施,与现行2016版标准相比,新版标准在诸多方面做出来调整。本文旨在对GB 4806.9—2023与GB 4806.9—2016两个版本的标准进行深入比较,详细解析新旧标准之间的主要差异,以便相关企业和检测机构能够更好地理解和执行新标准,从而确保食品接触用金属材料及制品的安全性和合规性。

质子交换膜燃料电池金属双极板表面改性研究进展

质子交换膜燃料电池(PEMFC)在缓解全球能源危机和解决环保难题方面提供了创新性的解决方案。在PEMFC中,双极板作为关键组件备受关注。其中,金属双极板因其成本低廉、材料容易获取、导电性能卓越以及易于机械加工而备受关注。然而,金属双极板目前仍然面临耐久性和导电性方面的挑战。为解决这些问题,通常采用表面改性涂层的方法对金属双极板进行处理。综述了近年来关于金属双极板表面改性涂层的研究进展,涵盖了材料设计、沉积工艺和涂层性能等多个方面。在此基础上,基于导电性、耐蚀性、膜基结合力以及疏水性等测试结果,分析了不同涂层对金属双极板表面改性效果的影响。同时,展望了各种类型改性涂层未来的研究趋势。这些研究成果为改善金属双极板的性能、进一步推动PEMFC表面改性技术的发展提供了有益的指导和启示。

佛山顺德混合钢塔栓接钢塔制作工艺技术

针对顺德大桥混合钢塔的上塔柱栓接钢塔制作难点,文章重点介绍了上塔柱金属接触加栓接传力钢塔的板单元、块体、节段、机加工及预拼工艺技术,通过高强厚板弧面结构制作精度控制、断面金属接触率控制以及轴线偏离精度控制等关键技术,有效保证了钢塔的加工质量和精度,为大桥钢塔的顺利架设提供了保障。

电磁轨道发射装置材料损伤抑制方法研究现状

电磁轨道发射是利用洛伦兹力在数毫秒内将电枢和负载加速到超高速的发射技术。电枢通过紧固式或填塞式装填在轨道内,在大电流强磁场环境下进行超高速滑动,不可避免伴随有轨道刨削、轨道沟槽、电枢融化和电枢转捩损伤发生。电磁轨道发射器的损伤问题是限制其工程化的关键,针对电枢轨道材料损伤抑制问题,总结国内外电磁轨道损伤机理研究现状,分析电枢轨道4类表面材料损伤成因。针对损伤机理介绍了改进电枢轨道结构、使用新型材料及整流驱动电流3种抑制损伤方案。最后介绍了一种具有高导电性、高导热性、高沸点和低熔点特性的镓基液态金属,讨论了用该金属制备电枢涂层抑制电枢轨道间机械磨损,减轻熔蚀损伤并推迟转捩发生的可行性,并对电磁轨道发射装置损伤抑制研究进行了展望。

气体绝缘金属封闭开关设备回路电阻试验分析

准确测量设备回路电阻,可以有效判断设备导电回路是否存在接触面氧化、接触不良缺陷,避免因回路电阻超标导致设备发热。综述了设备回路电阻测试方法和测试误区,分析了测试接线对测量结果的影响,提出了采用外扩导流法准确测量GIS设备回路电阻的方法,并结合现场测试发现的一起地刀合闸不到位故障,验证了测试方法的准确性,为测量设备回路电阻提供了指导。