水体pH对福寿螺和中国圆田螺存活及器官结构的影响

近年来,福寿螺(Pomacea canaliculata)同本地螺类竞争力的研究主要集中在温度、干旱和饥饿等因素。为探究酸碱胁迫下福寿螺与华南地区常见淡水螺中国圆田螺(Cipangopaludina chinesis)的响应特征,本研究以五种不同的水体pH作为梯度,对福寿螺和中国圆田螺进行处理,以研究其存活情况,并利用扫描电镜观察两种螺类肝脏和头部的表面结构变化。结果显示:两种螺在酸碱胁迫下都会出现一定程度的死亡,福寿螺在水体pH值4.5、6.5、8.5、10.5的存活率均高于中国圆田螺,对酸碱适应范围更广,但pH 2.5处理下中国圆田螺存活率更高。同时,扫描电镜结果显示,酸碱胁迫下两种螺头足部和肝脏存在明显的外表破损,但中国圆田螺肝脏和头足部损伤更为严重。结果表明,福寿螺比本地中国圆田螺具有更强的酸碱耐受性和适应性。

基于SEM的土体微观结构三维分析与分维计算方法

土体微观结构研究很早就建立了三维空间的分形模型,但分形维数计算所需参数很难由常规土工试验得到,限制了分形理论在土体研究中的应用。基于陕西定边与甘肃兰州原状土样的扫描电镜(SEM)试验,提出了三维化处理与三角形网格原理联合方法,可以得到土体颗粒(孔隙)不同测量尺度对应的表面积与体积计算值,由此实现分形维数的计算,并通过分形理论在土水特征中的应用验证了方法的有效性与可靠性。另外,三维化处理还可获取视孔隙率、比面等土体微观结构参数,可以作为土体微观结构定量分析研究的新途径。

不均匀卵石持力层桩端后注浆效果试验研究

我国东南沿海尤其是温州地区广泛存在上覆深厚软土下覆不均匀卵石的地层。该区域的钻孔灌注桩常采用后注浆技术改善其承载性能。为了评价后注浆技术对这类地层中灌注桩承载力改善效果,开展了相应的模型试验,对比了不同注浆量对桩承载力的影响程度;并结合扫描电镜(scanning electron microscope,简称SEM)试验分析了浆液分布特点,探讨了浆液在卵石层中的扩散范围,研究了浆液扩散范围与桩承载力之间的关系。结果表明:浆液能够有效地填充桩端卵石层,注浆量的增加使得填充范围扩大,填充范围为3~4倍桩径时,桩的承载力改善最显著。在不均匀卵石持力层中存在一个最优注浆量,最优归一化注浆量约为2.8,若超过该最优注浆量归一化值,桩的承载力不再显著提高。单桩模型试验确定的最优注浆量与刘金砺公式[1]的预测结果接近。扫描电镜技术有助于评价桩的后注浆技术在上覆深厚软土下覆不均匀卵石的土层中的效果。

硼砂煅制工艺优化及质量评价

目的 优化硼砂煅制工艺,并对其进行质量评价。方法 以铺设厚度、煅制温度、煅制时间为影响因素,失水率、蓬松度、粉碎率、四硼酸钠含量为评价指标,星点设计-效应面法优化硼砂煅制工艺。采用扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)、拉曼光谱、X射线衍射(XRD),比较硼砂煅制前后质量差异。结果 最佳条件为铺设厚度2 cm,煅制温度365℃,煅制时间100 min。煅制后,硼砂微观形态、成分组成、晶型结构发生变化,失去全部结晶水而转变为非晶体状态。结论 该方法稳定可行,可用于工业大批量生产煅硼砂。

成型工艺对水泥稳定碎石性能的影响

为研究不同成型工艺对水泥稳定碎石宏观性能的影响,基于骨架密实和悬浮密实2种级配,分别采用强制搅拌静压成型、强制搅拌振动压实、振动搅拌静压成型、振动搅拌振动压实4种工艺制备了8种水泥稳定碎石,采用7 d无侧限抗压试验、28 d单轴贯入试验、7 d温缩试验和7 d干缩试验对水泥稳定碎石宏观性能进行了研究,同时结合扫描电子显微镜微观手段,分析了水泥稳定碎石宏观性能变化机理。结果表明:振动搅拌振动压实工艺下骨架密实级配的水泥稳定碎石力学性能最优,其7 d无侧限抗压强度和28 d单轴压缩模量较强制搅拌静压成型分别提升了169.5%、97.2%。采用振动搅拌振动压实工艺可以促使水泥水化产物生成量增多、结构完善,整体均匀性提高,进而改善水泥稳定碎石宏观性能。

扫描电镜中透射-反射式STEM明场成像装置的研制及应用

本文研制了一套透射-反射式扫描透射(STEM)明场成像装置,该装置使用背散射电子探头接收经过铂片反射的透射电子信号,可安装在FEI Quanta FEG系列扫描电镜中实现STEM明场成像。分别以埃洛石、Au@ZIF-8纳米颗粒和喷金乳胶标样验证自制STEM明场成像装置的实用性。结果表明:埃洛石STEM明场像的衬度与透射电镜中STEM明场像一致,管腔和管壁具有明显的衬度差异,可以清晰辨识管腔结构;在Au@ZIF-8纳米颗粒的STEM明场像中,Au颗粒衬度较暗,ZIF-8衬度较亮,通过两者之间的衬度差异可以观察到核壳结构;喷金乳胶标样上纳米金颗粒之间可识别的最小距离为2.03 nm,进一步验证了自制STEM明场成像装置具有较高的分辨率。

栗实象成虫触角感器超微结构观察

栗实象Curculio davidi是为害板栗Castanea mollissima的主要种实害虫,严重影响着板栗的品质和产量。为探明栗实象成虫触角感器类型、形态和分布,本文利用扫描电镜对栗实象雌雄成虫触角及触角感器进行观察。结果表明:栗实象雌雄成虫触角柄节、梗节、鞭节1~6亚节长度存在显著差异。雌、雄成虫触角上均有7类12种感器,包括4种刺形感器、2种锥形感器、1种叉形感器、2种毛形感器,1种B9hm氏鬃毛、1种腔形感器和1种端指形感器。其中雄虫刺形感器Ⅰ、毛形感器Ⅰ、叉形感器的长度显著长于雌虫,雄虫鞭节第7、8亚节的锥形感器数量显著多于雌虫。

驴消化道3种线虫的扫描电镜观察及其系统发育分析

为深入研究采集到的驴消化道3种寄生线虫的体表形态及其系统发育关系,本试验利用扫描电子显微镜技术首次对寄生于驴消化道内的马圆形线虫[Strongylus equinus(Mueller,1780)]、无齿圆形线虫[Strongylus edentatus(Looss,1900)]和杯状彼得洛夫线虫[Petrovinema poculatum(Looss,1900)]的体表形态进行详细观察和描述。提取线虫核糖体DNA内转录间隔区(ITS)基因,对其进行系统发育分析,建立系统发育树。扫描电子显微镜观察结果显示,马圆形线虫有内叶冠80枚,外叶冠180枚,雄虫生殖锥具有2对指状突起,一长一短;无齿圆形线虫有外叶冠80枚,雄虫尾部生殖锥较长,具有2对附属物,分别为乳头状和细长状;杯状彼得洛夫线虫外叶冠呈刺状,32枚,雄虫尾部具有1对小囊状附属物。系统发育分析结果显示,上述3种线虫形态学鉴定结果与系统发育树中该种的分类学地位一致。本试验结果为上述3种线虫的分类鉴定提供更精确的形态和分子生物学依据。

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。

冷冻扫描电镜制样方法及其在含水样品中的应用

常规扫描电镜要求所观察的样品必须干燥、无水,而一些含水样品在干燥过程中会发生结构变化,无法真实反映样品的结构信息。冷冻扫描电镜无需对样品进行干燥处理,可以直接分析含水样品表面、界面和内部结构,是研究高度含水样品的强有力工具。样品的制样方法在冷冻扫描电镜技术中占有重要地位,它直接关系到样品真实形貌特征的反映和对超微结构的正确解读。本文综述了冷冻扫描电镜的制样方法,并阐述冷冻扫描电镜技术在天然气水合物、微生物、乳液、水凝胶、动植物等含水样品中的应用。

玄武岩纤维提升水泥土抗压性能试验研究

水泥土搅拌桩常用于处治山区软弱土路基,但其抗压强度和变形性能较弱,易发生脆性破坏。为此,提出采用玄武岩纤维提升水泥土搅拌桩抗压性能的方法,并通过单轴抗压试验分析纤维掺量和长度对玄武岩纤维水泥土抗压性能的影响规律,最后通过电镜扫描试验(SEM)揭示玄武岩纤维对水泥土的抗压性能提升机理。结果表明:玄武岩纤维水泥土的应力-应变曲线先后经历孔隙压密、弹性变形、弹塑性变形及破坏4个典型阶段;玄武岩纤维的掺入有效提高了水泥土的抗压性能,抗压强度、峰值应变随着纤维掺量的增加先增大后减小,弹性模量随之先减小后小幅上下波动;抗压强度随着纤维长度的增加而减小,峰值应变随之先增大后减小,而弹性模量则先减小后增大,在纤维掺量为0.6%、长度为6 mm时抗压强度最大;玄武岩纤维通过与水泥土颗粒之间的摩擦力和机械锚固力对土体进行摩擦加筋,锚固水泥土内部的裂纹增强颗粒之间的连接作用力,但当纤维过多或者较长时,会出现“堆聚”和“交叉搭接”现象,减少有效加筋纤维数量,从而降低试样的抗压性能,因此在水泥土中掺入玄武岩纤维时,纤维掺量和长度要适宜。

包钢镀锌耐指纹板冲压过程表面发黑缺陷分析

包钢镀锌耐指纹板在冲压电脑机箱零部件过程中表面出现发黑现象,严重影响用户喷涂后的外观质量。针对此缺陷,利用显微镜、扫描电镜(SEM)对镀锌板冲压后的微观形貌进行了分析。结果表明,包钢镀锌板在冲压过程中表面的钝化膜出现脱落,裸露的Zn发生氧化而变黑,通过调整膜厚及钝化液中的聚四氟乙烯的比例,有效的解决了冲压发黑缺陷。

固定化微生物技术修复镉污染红黏土的室内试验研究

为了探究固定化微生物技术对镉(Cd)污染红黏土物理力学性质和环境污染的修复效应,以活性炭为载体,菌种选取巴氏芽孢杆菌,开展基本物理试验、无侧限抗压强度试验、毒性浸出试验和重金属形态提取试验。试验结果表明:巴氏芽孢杆菌对镉离子有较强的耐受性;对比单加微生物或活性炭,固定化微生物技术的修复效果更显著;14%活性炭微生物土样的无侧限抗压强度为229.7 kPa,较镉污染土提升174.7%;修复21 d后,10%活性炭微生物土样的镉离子浸出浓度降低到0.002 mg/L,较镉污染土样降低99.8%;修复后,土中的镉从弱酸态向可还原态和残渣态转化。总的来说,固定化微生物技术对镉污染红黏土具有良好的修复效果,活性炭的掺量以10%为宜。研究成果可为贵州省镉污染红黏土的治理提供参考。

一种涂胶封装半导体绑定金线断裂失效原因分析及改善方法

在半导体封装工艺中,芯片键合是非常关键的一环,其中绑定是芯片键合的一种普遍方式,它用高纯度金线把芯片接口和基板接口键合,从而实现信号的传输和电气连接[1]。然而使用过程中绑定容易出现一些故障,金线断裂是绑定常见的故障原因之一。本文通过对一种PCBA上涂有防护胶的传感器进行不良解析,采用故障树梳理金线断裂的可能因素,结合CT扫描、金线断面SEM对比分析等方式,找出金线颈部断裂的根本原因并提出改善方法,为金线断裂分析提供了一种有效的解析方式。

针对IGBT固态断路器的在线监测系统设计

针对固态断路器(SSCB)和功率半导体器件在长期工作下的系统级在线监测手段匮乏的问题,设计了绝缘栅双极晶体管(IGBT)固态断路器的在线监测系统,采用微控制器单元、测量回路以及模拟实验回路相互配合,实现了对IGBT老化状态的监测与数据提取。实验结果表明,该系统能够对400 V直流母线电压下的114 A故障电流进行连续重复关断,而测量回路则能够实时监测待测器件(DUT)的导通压降V_(CE,on),可监测到IGBT在循环过程中出现的导通压降升高这一老化特征,所有待测器件的V_(CE,on)均在上百次循环过程中升高了10%以上。通过扫描电子显微镜(SEM)分析可知,其键合线处的缝隙宽度增大了142.44%,实际验证了IGBT的键合线老化机理。

Effectiveness of Sodium Silicate on the Corrosion Protection of AA7075-T6 Aluminium Alloy in Sodium Chloride Solution

The influence of sodium silicate on the corrosion behaviour of aluminium alloy 7075-T6 in 0.1 M sodium chloride solution was studied by open circuit potential (OCP) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) techniques. Scanning electron microscopy (SEM) was used to characterize the AA7075-T6 surface. Silicate can significantly reduce corrosion deterioration and the inhibition efficiency increases with the concentration of Na2SiO3. The corrosion inhibition mechanism involves the formation of a protective film over the alloy surface by adsorption of aluminosilicate anions from solution, as has also been suggested by others in literature.

国产18种鳞盖蕨属植物叶表皮微形态特征及其系统学意义

鳞盖蕨属是一个自然类群,由于各类群之间的形态差异以及种内变异比较大,因此其分类一直存在争议。该研究利用光学显微镜(LM)和扫描电子显微镜(SEM)对鳞盖蕨属18种植物(含3变种)的叶表皮微形态进行了观察和比较,并结合形态学、孢粉学和分子系统学探讨其系统学意义。结果表明:在光学显微镜下,18种鳞盖蕨属植物叶上、下表皮的脉上均有毛,叶表皮细胞都为不规则形,垂周壁为深波状或波状;气孔都分布在下表皮,气孔器类型主要有极细胞型和腋下细胞型两种,叶表皮微形态特征支持鳞盖蕨属是碗蕨科中的一个单系类群;叶上、下表皮脉间毛的变异特征支持光叶鳞盖蕨、毛叶边缘鳞盖蕨和二回边缘鳞盖蕨处理为边缘鳞盖蕨变种;在扫描电镜下,叶上表皮角质层多为脊状凸起,多数还具丝状纹饰,角质膜特征与叶片回数有一定的相关性;共环极细胞型、聚腋下细胞型、不等细胞型和不规则四细胞型只在少数种出现,气孔外拱盖多数凹陷,光滑或有颗粒;气孔外拱盖内缘平滑、浅波状或齿状;保卫细胞两极大多数有“T”型加厚,不同种间叶表皮微形态特征表现出一定差异。该研究结果为其分类、演化、系统位置等进一步研究提供了参考。

芦岭Ⅲ4采区膨胀性软岩围岩巷道支护技术研究

【目的】以淮北煤矿芦岭Ⅲ4采区轨道上山巷道为工程背景,研究强膨胀性软岩对围岩巷道稳定性的影响并设计出合理的支护方案,保证巷道稳定性。【方法】采用SEM扫描电镜实验研究岩性微观成分,并利用FLAC3D数值模拟软件对巷道围岩的变形及受力进行模拟,提出高预应力、高强度的锚杆锚索联合支护方案。【结果】研究表明,巷道岩性以蒙脱石、伊利石为主要成分,通过模拟可以发现,在未加支护的情况下,巷道会有较大的变形,而在支护方案下巷道围岩的变形明显缩小。【结论】通过对巷道围岩的分析,可以认为高预应力、高强度锚杆锚索联合支护方案能够有效控制巷道围岩的变形,为淮北矿区类似条件的矿井提供参考和借鉴。

钢渣粉/聚酯纤维沥青混合料水稳定性研究

为了实现钢渣粉在沥青路面中的可持续利用,同时结合河南省冬季冰雪天气下路面的除冰情况,研究了掺有聚酯纤维与钢渣粉沥青混合料的水稳定性。制备4种聚酯纤维掺量(0、0.3%、0.4%、0.5%)AC-13沥青混合料开展复盐(掺量配比为NaCl∶CaCl2∶CH2COONa=1∶1∶2)冻融循环劈裂试验,结果表明聚酯纤维掺量为0.4%时,沥青混合料水稳定最好;在最佳纤维掺量下制备5种替代率(0、25%、50%、75%、100%)钢渣粉沥青混合料,采用冻融劈裂抗拉强度比(freeze-thaw splitting tensile strength ratio,TSR)确定最佳钢渣粉替代率为75%,混合料水稳定性最佳;通过冻融腐蚀因子K评价沥青混合料的抗侵蚀性能,结果表明:聚酯纤维/钢渣粉沥青混合料的抗侵蚀性能最强,聚酯纤维沥青混合料次之,普通石灰岩沥青混合料最弱。通过电镜扫描(scanning electron microscope,SEM)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)技术探索钢渣粉/聚酯纤维沥青混合料界面黏附作用的改性机理。微观分析表明:掺量为0.4%的聚酯纤维形成的纤维网状结构以及沥青、钢渣粉(75%的替代率)和矿粉三者存在界面能量作用可以很好地改善沥青混合料的水稳定性。

彬长矿区直罗组砂岩含水层孔隙结构及分形特征研究

为了研究彬长矿区直罗组砂岩含水层的微观孔隙结构及分形特征,采用扫描电镜(SEM)获得不同深度下砂岩表面的孔隙规模、周长、面积及形态特征等表征参数,同时结合分形理论对砂岩含水层孔隙结构分形维数和形态特征进行深入分析。研究结果表明:彬长矿区直罗组砂岩含水层孔隙发育、形态多样,孔隙空间由大孔、中孔、小孔和微孔4种孔隙类型组成,其中中孔和大孔占孔隙总面积较大,是直罗组砂岩含水层主要的储水空间;根据砂岩样品提取的孔隙周长和面积,得到砂岩孔隙分形维数较大,孔隙分布不均匀,孔隙形态偏复杂。