Determination of Hf–Sr–Nd isotopic ratios by MC-ICP-MS using rapid acid digestion after flux-free fusion in geological materials

In this study, we established a rapid acid digestion for determining Hf–Sr–Nd isotopic ratios of geological samples by using MC-ICP-MS. Conditions of 1600 °C for 1 min and 1400 °C for 1 min were adopted for fusing intrusive rocks and extrusive rocks, respectively. The rapid acid digestion technique is superior in digestion time compared with high-pressure PTFE bomb method. The procedural blanks of the method were also lower than that flux fusion. Replicate analyses of international certified reference materials(CRMs) indicate that isotopic ratios of ^(176)Hf/^(177)Hf,^(87)Sr/^(86)Sr and^(143)Nd/^(144)Nd agree well with previously published data. The external reproducibility(2 SD, n = 5) of ten CRMs are ±0.000030 for87 Sr/86 Sr,±0.000030 for ^(143)Nd/^(144)Nd, and ±0.000018 for ^(176)Hf/^(177)Hf.

镁熔体净化技术的研究进展

镁作为新兴轻质材料在汽车、3C和航空航天领域的应用逐渐普及,伴随行业节能减排的要求提升以及材料行业的迭代更新,镁及其合金所涉及的产业领域将会进一步扩大。而镁及其合金在铸造与变形加工前,镁熔体纯净度会对其性能产生巨大影响,如熔体纯净度低会显著降低合金的抗拉强度、伸长率等力学性能,导致合金出现炸裂、破损现象。为此,镁熔体的高效除气除杂净化技术成为研究热点。镁熔体净化作为镁熔炼过程中的重要环节,一直是科研工作者不断改进优化的研究课题。本文在简要介绍镁熔体中夹杂物来源的基础上,归纳了适用于镁熔体的熔剂净化、无熔剂净化、复合净化法及其净化效果,且对真空蒸馏法净化镁熔体的相关研究进行了探讨,系统综述了镁熔体净化技术研究进展,展望了该技术的未来研究方向。

考虑磁链变化率的永磁同步电机失磁故障复合容错控制

针对永磁同步电机(PMSM)失磁故障中磁链变化较快,近似认为磁链变化率为0会导致传统PMSM失磁容错控制方法性能受限的问题,本文提出一种基于智能比例积分微分的无模型超螺旋滑模复合容错控制(iPID-MFSTSMC)方法。首先,构建考虑永磁体磁链变化量的PMSM失磁故障数学模型,根据这一模型设计了磁链滑模观测器,实现了对于磁链及其变化率的观测。此外,针对快速变化的负载转矩设计了负载转矩导数滑模观测器。然后,基于磁链及其变化率、负载转矩导数的观测,设计了iPID无模型容错控制方法,该方法采用超螺旋滑模算法对观测误差及其他扰动进行抑制,改善了动态性能且降低了控制器参数的设计难度。利用Lyapunov稳定性定理证明了所设计容错控制方法的稳定性,并给出了参数的设计条件。最后,在磁链以及负载转矩快速变化工况下,通过仿真和实验分析表明,该方法可以有效减少系统抖振并降低超调量。

乳化工艺对无铅焊锡膏性能的影响

研究了乳化工艺温度对无铅焊锡膏性能的影响。制备出8组对应乳化工艺的助焊膏,将助焊膏经相同碾磨工艺碾磨后,分别与Sn96.5Ag3.0Cu0.5合金焊锡粉混合搅拌,制备出焊锡膏,对助焊膏粒度、焊锡膏状态、焊锡膏润湿性和耐干性进行测试。结果表明:升高乳化温度和降低结束温度制备的助焊膏粒度显著变小;焊锡膏的状态和耐干性随乳化温度的升高和结束温度的降低得到明显改善,在允许范围内(95~110℃),乳化温度越高,焊锡膏整体性能越好;结束温度为50℃时效果最佳。

基于计算机仿真的复合光功能树脂的设计

基于计算机仿真技术,结合蒙特卡罗算法和光学理论,研究了荧光粒子粒径和用量对复合光功能树脂光通量、相关色温、光子平均自由程和色坐标等的影响规律。结果表明:复合光功能树脂的光通量随着荧光粒子粒径的增大先升高后降低,相关色温和光子平均自由程则由于粒子数目降低而逐渐升高,在粒径为9μm时具有最大光通量(150.69 lm);复合光功能树脂的光通量随着荧光粒子用量的增加先升高后降低,相关色温和光子平均自由程则由于粒子数目升高而逐渐降低,在荧光粒子质量分数为8.5%时具有最大光通量(149.26 lm)。进一步结合色坐标与黑体辐射曲线的相对位置得到荧光粒子最佳粒径为12μm,最佳用量为6.0%(w),此时对应色坐标x=0.379 1,y=0.383 2,相关色温4 588 K,光通量144.95 lm。

B_(2)O_(3)对无氟CaO-Al_(2)O_(3)-BaO基保护渣性能的影响

借助高温物性测试仪、黏度仪、原位热分析仪及傅里叶变换红外光谱仪等,研究了B_(2)O_(3)含量对无氟CaO-Al_(2)O_(3)-BaO基保护渣熔化温度、黏度和结晶性能的影响。结果表明,当B_(2)O_(3)含量为7%时,无氟CaO-Al_(2)O_(3)-BaO基保护渣熔化温度、黏度和结晶性能最佳。

基于自由曲面的聚焦型太阳模拟器设计

聚焦型太阳模拟器可以获得高倍汇聚的太阳辐射光斑,在太阳能热发电及热化学研究领域具有重要应用。为了获得均匀的太阳辐射光斑,提出了基于非成像光学的自由曲面聚光镜设计方法。详细阐述了设计原理与具体方法。设计了自由曲面聚光镜,并将其与包容角相同的非共轴椭球聚光镜进行对比。通过仿真分析验证了设计方法的正确性。仿真结果表明:使用额定功率为6 kW的氙灯作为光源时,自由曲面聚光镜构成的单灯太阳模拟器可以在直径为60 mm的目标面内提供平均辐照度为274.4 kW/m^(2)的光斑,与非共轴椭球太阳模拟器相比,光斑不均匀度从18.28%下降到5.69%;七灯太阳模拟器可以产生平均辐照度为1.65 MW/m^(2)的光斑,光斑不均匀度从13.19%下降到5.79%。

无氟连铸结晶器保护渣结晶性能研究进展

传统保护渣成分中含有氟化物,易导致连铸过程中环境污染、设备腐蚀等问题。选用合适的助熔剂替代氟化物获得结晶性能优良的无氟保护渣,是目前连铸生产实现绿色高效化的关键。本文基于结晶温度、结晶率和结晶矿相三个方面,总结了近几年国内外与无氟环保型保护渣结晶性能有关的研究现状,无氟保护渣的化学成分对其结晶性能的影响规律,提出了无氟环保型保护渣未来的研究方向和目标,即探寻无氟保护渣中可以代替枪晶石的主晶相以满足对控制传热的需求,为开发适用于高效绿色连铸生产要求的无氟保护渣提供理论依据。

高通透析器配合改良预冲方式在无肝素透析患者中的应用

目的:探讨高通透析器配合膜加温预冲方式在无肝素透析患者中的应用效果。方法:选取在某三甲医院血液净化中心行无肝素血液透析的60例患者作为研究对象,采用自身对照法,前3次透析采用传统预冲方法的患者设为对照组,后3次透析采用改良后的预冲方法的患者设为观察组。比较两种预冲方法在无肝素透析过程中的有效透析治疗时间、更换管道次数、透析器或管路凝血情况以及患者满意度。结果:与对照组相比,观察组采用高通透析器配合膜加温后的预冲方法进行无肝素透析时,有效透析治疗时间更长,更换管道次数更少,透析器或管路凝血程度更轻,患者满意度更高,以上差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:高通透析器配合膜加温预冲方法可降低无肝素透析凝血发生率,降低医疗成本,提高患者透析充分性和满意度,方便临床使用。

玄武岩全岩元素含量快速、准确分析新技术:双铱带高温炉与LA-ICP-MS联用法

全岩样品主元素和微量元素的准确测试是地球科学研究的重要手段和依据。传统溶液进样ICP-MS元素测试方法制样和测试所需周期较长(两周以上)。相对溶液进样法而言,激光剥蚀系统与ICP-MS联用测试全岩粉末熔融玻璃的方法可以大大地提高测试效率。在前人研究基础上,针对前人熔融制样中Pb、Zn元素的严重丢失问题,研究了Pb、Zn等挥发性元素在熔融过程中的行为,成功改进并研制了一种双铱带高温炉。采用该装置直接熔融全岩粉末样品时,Pb、Zn等挥发性元素的丢失得到了有效抑制。进而结合BIR-1G、BCR-2G和BHVO-2G多玻璃外标、无内标元素校正的方法,建立了双铱带高温炉与LA-ICP-MS联用快速并且同时测试岩石样品中的主元素和微量元素的分析技术。采用该法对国际玄武岩标准物质BHVO-2、BCR-2(USGS)和国内玄武岩标准物质GSR-3(IGEMG)岩石粉末直接熔融(1400℃,80 s)制样,而后利用LA-ICP-MS进行测试。测试结果表明,绝大多数元素测试的准确度优于±10%,精密度优于10%。采用该法熔融制备一个玄武岩样品并完成LA-ICP-MS分析测试仅需15 min,较传统方法极大地提高了测试效率。

无铅焊膏用助焊剂的制备与研究

无铅焊膏用助焊剂需要一定的黏性,选择有机酸和有机胺混合作为活性物质,配合一定量的松香配制出一种助焊剂。通过控制助焊剂中松香的含量,降低不挥发物的含量,减少残留物对元器件的腐蚀。依据标准对所配制的助焊剂进行了性能测试,并与一种松香含量较高的助焊剂比较。结果表明:助焊剂的松香含量降低约10%,在260℃焊接后不挥发物含量降低了近6%,黏度较好,无卤化物,无毒,环保,符合焊膏用助焊剂的要求。

无VOCs水基免清洗助焊剂的研究

研制了一种以水作溶剂,不含挥发性有机化合物(VOCs)的水基免清洗助焊剂。根据信息产业部制定的免清洗液态助焊剂标准,使用Sn-3.8Ag-0.7Cu无铅焊料,对该免清洗助焊剂进行了性能检测。结果表明:该助焊剂在外观、稳定性、粘性、卤化物含量等方面都符合标准,对无铅焊料助焊效果较好,无卤化物,无毒,无刺激性气味,环保,安全,节省成本。对无VOCs水基免清洗助焊剂在波峰焊中的应用给出一些建议。

环保型免清洗助焊剂组分对其腐蚀性能的影响及其机理

主要研究活化剂、表面活性剂和缓蚀剂3种组分对环保型免清洗助焊剂腐蚀性能的影响。采用交流阻抗法研究了各组分对铜电极缓蚀性能的影响;通过扫描电镜观察测试了各组分对梳形试件的腐蚀;借助热分析研究了组分残留及相互作用。结果表明,随活化剂酸性的减弱,助焊剂体系的腐蚀性逐渐减弱;壬基酚聚氧乙烯醚系列的非离子表面活性剂有助于降低体系的腐蚀性能;缓蚀剂苯并三氮唑(BTA)的添加能显著改善助焊剂体系的缓蚀性能。用壬基酚聚氧乙烯(50)醚(w=0.2%)作表面活性剂、丁二酸和苹果酸复配(w=1.6%)作活化剂,BTA作缓蚀剂(w=0.06%)制备的助焊剂体系的膜电阻最大,在湿热条件下助焊剂对梳形试件的腐蚀明显降低,缓蚀性能最佳。热分析结果表明,体系缓蚀性能的改善可能是有机酸与丙三醇发生的酯化反应所致。

结晶器无氟保护渣渣膜的传热性和矿物结构

结晶器和铸坯间的渣膜直接影响铸坯的润滑和传热,由于无氟保护渣特性不同于传统含氟渣,其传热特性以及它在结晶器内的热行为是研发的关键。因此,对结晶器无氟保护渣渣膜的传热和矿物结构进行了研究。研究结果表明:添加适当的Li2O、TiO2和Fe2O3,可使渣具有较好的流动性和较低的熔化温度,使渣膜的硅灰石相区缩小,黄长石相区扩大,从而减低渣膜的传热系数。

无VOC免清洗助焊剂焊后残留物的可靠性评价

为了研究焊后残留物的腐蚀性以及可能对PCB的电气绝缘性能造成的影响,通过表面绝缘电阻(Rs)试验和电化学迁移试验评价了三种不同固体含量的无VOC(挥发性有机物)免清洗助焊剂焊后残留物的可靠性。结果表明,使用w(固体含量)为3.6%的助焊剂,湿热试验后试件的Rs大幅下降,并且PCB表面腐蚀严重;而w(固体含量)为2.3%的助焊剂,则试件具有较高的Rs(6.4×109Ω),并且对PCB腐蚀性小。使用放大30倍的显微镜观察电化学迁移测试后的试件,均没有发现枝晶。

电子封装用免清洗助焊剂的研究进展

介绍了助焊剂的作用及其分类;总结了免清洗助焊剂的特点、种类和检测方法,介绍了几种新型免清洗助焊剂及其研究进展;对免清洗助焊剂的成分如活化剂、溶剂、表面活性剂和添加剂的功效做了说明,指出了存在的一些问题,并展望了今后的发展方向。

新型焊接技术——免清洗焊剂和无铅焊锡膏

鉴于全球电子制造业正向着绿色生产的方向发展,美国、日本、欧洲等一些国家制定了专项法规,保护人居环境。为此,本文重点介绍了绿色焊接材料——免清洗焊剂和无铅焊锡膏的发展历程及其主要性能、特点以及存在的问题。阐述了国内外免清洗焊剂和无铅焊锡膏的研究现状及其在电子组装技术中的应用前景。

含TiO_2无氟保护渣的传热研究及生产实践

在对结晶器无氟保护渣熔粘特性研究的基础上，研究了结晶器无氟保护渣渣膜的传热。即在保护渣熔粘特性的基础上利用添加TiO2来降低和控制铸坯及结晶器之间的热传递。结果表明：采用碱度在0．95～1．05范围内、TiO2含量为2．5％的结晶器无氟保护渣，不仅可保证连铸生产所要求的正常渣耗和结晶器进出水温差，而且铸坯表面质量良好。

无铅钎料用无VOC助焊剂活化组分研究

对无铅钎料免清洗助焊剂用各类活化剂性能及机理进行了分析,通过润湿力研究选择出活化性能较好的丁二酸和戊二酸以及一种羟基酸。以此活化组分为基础配制了两种无挥发性有机化合物(VOC)免清洗助焊剂,并且根据SJ/T 11273—2002《免清洗液态助焊剂》的规定对该助焊剂进行了性能检测。结果表明,两种助焊剂无松香无卤素,固体含量低,润湿力大,腐蚀性小,扩展率达75%,助焊性能良好,可应用到无铅波峰焊中。

硼酸盐在低温封接玻璃中的应用

低温封接玻璃是一种先进的焊接材料,由于其具有较低的熔化温度和封接温度、优良的机械强度和化学稳定性,因此其在很多领域中得到广泛应用。当前使用的低温封接玻璃中氧化铅的含量高,对环境污染严重,硼酸盐体系低温封接玻璃可以彻底解决这些问题。介绍了硼酸盐在低温封接玻璃中的应用,硼酸盐在低温封接玻璃中既是主要原料也是助熔剂及改性剂。中国硼资源丰富,而且硼酸盐低温封接玻璃性能良好、附加值高,因此硼酸盐低温封接玻璃发展前景广阔。