滨海地区SMA-13沥青混合料低温抗裂性能

选用聚酯纤维作为外掺剂,干法制备聚酯纤维掺量为0%、0.3%、0.35%、0.4%、0.45%、0.5%的SMA-13半圆试件,分别开展0、2、4、6、8次硫酸钠-干湿循环下半圆弯曲(SCB)试验,并以清水-干湿循环作为平行对照组。随着干湿循环次数的增加,盐-干湿循环试件组和平行对照组试件的低温性能均降低;盐-干湿循环对试件的影响>清水-干湿循环对试件的影响,且清水-干湿循环后试件的低温性能劣化幅值较小;聚酯纤维掺量为0.4%的试件宏观评价指标断裂韧性KIC在各溶液干湿循环条件下均有较好表现,且实测数据均高于其他掺量纤维。结合SEM扫描电镜试验可知,掺量为0.4%的聚酯纤维能形成较好的纤维网状搭接结构,有利于试件整体性的提升和荷载的均匀传递。

结实期低温对杂交水稻胚乳结构的影响

以两系和二系杂交稻组合两优培九、103S／郑粳2号、丰优香占和汕优63为材料，分别于花后0～10d、11～20d和21～30d 3个时期设18℃的低温处理，以常温（24～27℃）为对照，用扫描电镜观察了胚乳结构形成过程。结果表明，灌浆期不同时段的低温处理，对籽粒的粒型、垩白面积、胚乳结构三者的影响趋势基本一致，使籽粒外形异常，垩白面积提高；复粒和单粒淀粉体的体积变小且彼此差异变大，排列变疏松；复粒淀粉体变少，单粒淀粉体变多。低温处理愈早，对胚乳结构的影响愈大。灌浆前期进行低温处理、以后在正常温度下灌浆成熟的籽粒，其强势粒的粒型、垩白面积、胚乳结构均无明显改变，但弱势粒的变化较大。

航空铝合金系列材料裂纹扩展性能的温度效应

高低温裂纹扩展性能是航空金属结构损伤容限设计的前提,为此,试验测定了3种系列的6种航空铝合金材料(2024-T351、2397-T8、6061-T651、7050-T7451、7050-T7452和7475-T761)在5种温度环境(-70、-54、25、125和150℃)下的裂纹扩展性能,观测了试验现象,并进行了性能对比分析和疲劳断口扫描电子显微镜(SEM)分析,研究了温度对航空铝合金材料裂纹扩展性能的影响机制,获得了具有工程参考价值的结果与结论:与25℃相比,低温下裂纹扩展阻力系数的对数值降低7%~15%,而高温下却增大5%~23%;低温下裂纹扩展指数增大7%~21%,而高温下却减少5%~34%;氢脆效应和高温氧化作用是导致裂纹扩展速率随温度升高而加快的主要原因。

基于氮气吸附-核磁共振分析的煤气化细渣孔隙结构特征

本研究以宁夏地区煤气化细渣为研究对象,通过低温氮气吸附-脱附、扫描电镜以及低场核磁共振对不同粒度级产品孔隙结构进行了表征与分析。孔隙形态以裂缝形为主,各粒级产品BET比表面积较大,为125.78-589.78 m^(2)/g,扫描电镜分析表明,BJH孔径与实际相差较大,仅以低温氮气吸附法分析孔隙结构具有一定的局限性。低场核磁共振法表明,各粒度级产品孔径均含有微孔、过渡孔、中孔和大孔,总孔隙度均在27%左右,以中孔、大孔为主,微孔次之,过渡孔较少。该种孔隙结构表明煤气化细渣不同粒度级产品均具有一定的吸附性能,但中大孔为水分的主要储存空间,导致脱水困难。

软煤体孔隙结构及其分形特征研究

为了研究软煤体孔隙结构特征及其对煤体瓦斯赋存、流动特性的影响规律,基于分形理论,采用扫描电镜、低温氮吸附实验等方法,分析澄合矿区典型软煤体的微观孔裂隙结构及连通情况等,运用盒维数算法测算煤样微结构分形维数及分布情况。研究结果表明:澄合矿区软煤体孔隙、裂隙比较发育,孔洞与裂隙之间的连通性较好,软煤体孔隙形态复杂,较高的孔容值使软煤体具有较大的瓦斯吸附空间,一端几乎封闭的不透气性孔及细颈瓶状孔等孔型有利于瓦斯的吸附聚积,不利于瓦斯的扩散运移。研究结果可为深入研究软煤体微结构性质及软煤体中瓦斯运移规律提供理论依据。

双孢蘑菇子实体原基形成的超微结构研究

应用低温扫描电子显微镜 (LTSEM )对双孢蘑菇子实体原基的超微结构特征进行了观察研究。研究表明 ,双孢蘑菇子实体原基的形成经历了起源 ,发展和分化的不同阶段 ,在不同阶段时期其超微结构特征具有较大的差异。

Cr含量和温度对低Cr管线钢抗CO_2腐蚀的影响

为了深入了解Cr的加入对管线钢抗CO2腐蚀性能影响的本征机制,采用高温高压反应釜实验研究了Cr含量和温度对低Cr管线钢抗CO2腐蚀行为的影响。运用扫描电镜(SEM)及能量谱图(EDS)分析技术,重点分析了Cr含量和温度对平均腐蚀速率、腐蚀产物膜形貌及腐蚀产物膜开裂特性的影响,并进行了腐蚀产物膜的成分分析。实验结果表明:①管线钢中添加少量Cr元素可显著降低其平均腐蚀速率;②随着Cr含量的增加和温度的提高,低Cr管线钢腐蚀产物膜内Cr元素的富集程度均明显增大,腐蚀产物膜的保护性也相应提高;③管线钢中Cr含量的提高显著改变了腐蚀产物膜的力学特性,使其由韧性向脆性方向转变;④低Cr管线钢腐蚀产物膜的生长是Cr化合物形成与FeCO3沉积互相竞争的结果。

金属橡胶材料疲劳特性

在高低温环境下对金属橡胶试件进行了疲劳试验研究,初步分析了固支圆盘式金属橡胶试件的疲劳破坏形式和疲劳特性。运用扫描电镜分析技术,分析了金属橡胶的内部晶格组织和空洞缺陷的变化,以及损伤因子随循环周期的变化规律。通过对疲劳试样内部金属丝断口的形貌观察,分析了金属橡胶疲劳机理和主要影响因素,并针对这些影响因素,提出了改进金属橡胶材料疲劳强度的主要技术途径。

一种基于惯性压电马达的扫描隧道显微镜

本文描述了一款结构简单紧凑、可在强磁场和极低温条件下工作的扫描隧道显微镜(scanning tunneling microscope,STM)系统.首先利用环氧树脂胶将4个氮化硅圆球和铍铜弹簧片对称粘接在绝缘导轨上,通过挤压的方式固定位于其中心的滑杆,然后将绝缘导轨粘接固定于压电扫描管的一端.借助于滑杆的惯性,将压电扫描管的4个外电极接地,给压电扫描管的内电极施加一路脉冲电压信号即可实现中心滑杆的步进,控制扫描探针向样品的逼近.逼近完成后,通过向压电扫描管的4个外电极分别施加两路频率不同的推挽电压信号即可实现样品表面的XY扫描,通过压电扫描管的内电极对扫描探针-样品间距进行PID反馈调节控制.通过扫描Au(111)获得的清晰原子图像,验证了本STM系统的高稳定性和高精度.整个STM镜体外径尺寸只有15 mm,长度为25 mm,非常适合在极低温和强磁场等对STM尺寸有限制的极端环境中使用.

盐冻循环条件下SBS改性沥青及混合料的细观结构和低温蠕变性能

在寒冷地区道路常用融雪盐来融雪除冰,沥青路面极易因盐冻循环而造成损坏。本文通过扫描电子显微镜(SEM)、弯曲梁流变仪(BBR)和万能试验机(UTM-100)对盐冻循环前后的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)改性沥青及其混合料的细观结构和低温蠕变性能进行分析。结果表明:冻融循环后沥青及其混合料微观形貌变化明显,盐冻循环后沥青及其混合料表面出现的盐晶体会破坏沥青的膜结构和混合料结构的致密性,单纯水冻循环对沥青及其混合料低温性能影响较大;冻融循环后SBS改性沥青随温度降低其低温抗裂性能逐渐降低;选用低浓度融雪盐溶液可以在一定程度上保持SBS改性沥青及其混合料的低温抗裂性能;盐冻循环次数的增加,会降低SBS改性沥青及其混合料的低温性能。

改性环氧树脂固砂剂SSA的研究

针对60℃以下酚醛树脂固砂不充分、固化强度低的情况,研制出了改性环氧树脂溶液固砂体系SSA。该体系中树脂的分子链上除含有与砂岩表面的SiO_2相结合的极性基团—OH外,还含有电荷密度高的—NH_2和环醚基团,且加入了偶联剂。室内通过实验考察了树脂用量、固化剂加量、偶联剂用量、温度变化、老化时间、砂粒粒径对SSA体系固结体性能的影响,同时对固结体的耐酸、碱、盐和油性能以及渗流特性进行了探讨。结果表明,改性环氧树脂固砂体系SSA中树脂用量为3％,固化剂用量为20％,偶联剂用量为0.6％,砂液比可达20:1;固化速度快(3～48 h内可调),固化强度高(抗压强度达6～10 MPa),固结体渗透性好,且能低温固化(25～60℃),耐酸、碱、盐、原油性能良好,亲水性强,具有一定的堵水作用。利用扫描电镜对改性环氧树脂固砂剂SSA在砂粒表面的润湿铺展和断裂等微观现象进行了研究。

数字图像技术结合小岛法在煤分形特征中的应用

为探究煤的孔裂隙结构分形特征,以贵州富煤区4个煤层的煤样为研究对象,基于扫描电镜和低温液氮实验综合表征煤样的孔裂隙发育程度及连通性,应用Photoshop,Image-Pro-Plus图像处理技术对煤的SEM图像进行二值化处理及主要参数提取;结合小岛法计算煤样的孔裂隙分形维数值,并与扫描电镜、低温液氮实验分析结果进行对比。结果表明:经扫描电镜和低温液氮实验发现,4个煤层的孔裂隙连通性优先顺序依次为六盘水煤田3#煤层>黔北煤田9#煤层>黔北煤田8#煤层>织纳煤田8#煤层;借助图像处理技术并结合小岛法对实验煤样的孔裂隙分形维数进行计算,各实验煤层分形维数由小到大依次为六盘水煤田3#煤层<黔北煤田9#煤层<黔北煤田8#煤层<织纳煤田8#煤层,该分形维数排序所反馈的煤样孔裂隙发育程度及连通性信息与前述2个实验结果相互印证,表明数字图像技术与小岛法分形相结合能真实、准确地反映煤的分形特征。

量子尺寸效应导致的铅薄膜材料的奇异超导性质

我们在硅衬底上制备出厚度在原子尺度上可控、宏观尺度上均匀的铅薄膜。观察到随着厚度一个原子层一个原子层增加时薄膜超导转变温度的振荡现象。我们证明,这种振荡行为是量子尺寸效应的结果。在这种薄膜中,电子德布罗意波的干涉行为类同于光的法布里 玻罗干涉,会导致量子阱态的形成。量子阱态的形成改变了费米能级附近的电子态密度和电声子耦合强度,从而最后导致了超导转变温度的变化。研究结果表明:通过精确控制这种厚度敏感的量子尺寸效应,可以调制材料的物理和化学性质。

研究高Tc超导薄膜的低温扫描电子显微镜

采用减压降温原理研制了以液氮为冷媒的低温样品台系统，并配以电子束脉冲调制系统和微弱信号检测系统，构成了低温扫描电子显微镜。温度范围从６５Ｋ至室温连续可控变化，温度稳定度为±０．１Ｋ。并介绍了用此装置研究ＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－Ｘ超导薄膜的初步情况。

勃利盆地煤岩孔-裂隙特征研究

为评价勃利盆地煤岩孔-裂隙特征,通过低温液氮吸附、压汞试验、煤岩显微组分和镜质组反射率测定、扫描电镜试验以及手标本描述等实验测试,对勃利盆地3个矿区15件样品的煤岩孔隙、微裂隙、内生裂隙和外生裂隙特征进行了系统研究。结果表明:勃利盆地煤岩显微组分以镜质组为主,含量在80.80%~88.00%之间;壳质组和惰质组含量较少;镜质体反射率在0.77%~1.42%之间;煤岩孔隙以微、小孔为主,孔隙类型为较开放的平行板状孔和圆筒形孔;煤岩中微裂隙较为发育,以张裂隙为主;内生裂隙中端割理线密度为18条/5 cm,面割理线密度为20条/5cm,高度为1~8 mm;外生裂隙以NW向为主。

荞麦蜂花粉破壁扫描电子显微镜分析及黄酮模拟消化释放

以扫描电子显微镜法研究荞麦蜂花粉低温聚能超声破壁过程,发现在外加聚能超声作用下,蜂花粉破壁是沿3个萌发沟裂开,接着破裂,最后破碎的过程,据此提出电子显微镜视野中更加精准的破壁率计算方法。在扫描电子显微镜观测指导下,获得最佳的破壁条件为初始温度0℃、超声功率400 W、脉冲通断比1∶2、超声时间30 min、料液比1∶30(g/mL),在此条件下,破壁率达98.33%。进一步研究发现,破壁率与蜂花粉细胞内黄酮在模拟肠胃液中的总释放率呈线性增加关系,线性方程为y=0.3638x+27.172,R2=0.9997。

低温对褐煤孔隙结构的影响

为了对比研究低温处理前后煤体孔隙结构的变化规律,选择内蒙古赤峰市平庄褐煤为试验对象,利用可程式恒温恒湿试验箱对煤体进行低温-20℃处理,运用全自动比表面积及孔径分析仪对低温处理前后的煤体进行氮气吸附实验,通过BET、BJH、DFT模型计算分析煤体的比表面积、孔体积及孔径分布等孔隙结构参数,并通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)对煤样处理前后的微观形貌特征进行观察与分析。结果表明:低温处理后煤体的比表面积和孔体积分别增大了31.34%和24.06%;微孔和介孔数量增加十分明显,煤体的吸附性能得到提高。低温处理不仅使煤体生成了新的微孔,而且使原本的孔隙向更大尺寸孔隙转化。煤体原本在2~5 nm和35~75 nm孔径范围内不存在孔隙,经过低温处理后,煤体在这2个孔径范围内生成了孔隙,进一步改善了煤体孔隙的多样性。

低温下金属材料裂纹尖端钝化变形的研究

以石油天然气设备及机器中广泛使用的几种中、低强度钢为代表,在低温下进行断裂力学J积分和常规力学拉伸、冲击试验,然后,用扫描电子显微镜断口分析技术对断口形貌及有关几何参数进行观察和测量,得到了材料强度、试验温度对裂纹尖端延伸区宽度、高度及钝化角影响的规律,以及这些参数与J积分值之间的关系,最后提出了适合于低温环境的裂纹尖端钝化线方程。

废旧磷酸铁锂电池阴极片低温热处理-球磨实验研究

针对磷酸铁锂电池大量退役亟需回收的现状,文章进行低温热处理-球磨工艺分离回收电池阴极片材料的研究。采用正交试验探究不同热处理温度和时间下阴极片粘接剂热变形程度与不同球磨参数的实验效果;并利用电镜扫描和X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析低温热处理-球磨工艺回收产物的品质。实验结果表明:低温热处理可以大幅减弱粘接剂的粘接强度,低温热处理-球磨可以实现磷酸铁锂与集流体间的有效解离,且回收产物品质满足下游回收再利用要求;整个工艺流程经济效益好、无二次污染;在恒温90 min、250℃的热处理环境与磨料直径15 mm、球磨时间45 s的实验参数下,材料的解离率达88.7%,磷酸铁锂纯度为92.8%。