CHZ-Ⅱ海洋重力仪研制与实践

海洋重力仪是获取高精度高分辨率海洋重力场的重要仪器,主要应用于资源勘探、大地水准面精化、海洋科学研究和重力辅助惯性导航等领域。我国现有的海洋重力仪主要依靠国外进口,不仅价格高,而且在仪器的引进、维护等方面存在诸多的不便。在科技部首批重大科学仪器专项的支持下,基于CHZ海洋重力仪成功研制出具有完全自主知识产权的CHZ-Ⅱ弹簧式海洋重力仪。该新型重力仪采用金属零长弹簧作为测量元件,其独特的轴对称垂直悬挂结构可克服交叉耦合效应;高精度伺服控制技术及强阻尼的应用可克服载体扰动的影响,确保仪器在不同海况下保持测量精度;高精度恒温技术及温度补偿技术可消除环境温度波动对仪器测量精度的影响。本文介绍了该仪器的工作原理、系统构成、技术特点及测试结果。静态试验表明其月漂移优于3 mGal;码头系泊试验表明其动态精度达到0.2 mGal,能清晰反映海潮的重力变化特征;总航程超过5万海里船载试验表明其综合测量精度优于1 mGal。仪器在精度和稳定性上达到与国内外同类仪器并跑水平,可替代当前国外进口的海洋重力仪。

LF软吹时间对硅脱氧弹簧钢氧化物夹杂的影响

探讨了硅脱氧弹簧钢中氧化物夹杂的形成机理及其影响因素,特别关注了LF软吹时间对氧化物夹杂形态和数量的影响。通过一系列试验和金相分析,发现硅脱氧剂的使用和冶炼温度是影响氧化物夹杂的关键因素。随着硅脱氧剂的加入,钢液中的氧气含量减少,降低了氧化物形成的可能性。同时,合适的冶炼温度对于控制氧化物夹杂也至关重要。研究结果为优化硅脱氧弹簧钢的生产工艺,提高钢材质量提供了重要的理论依据和实践指导。

施用硅肥对田间春小麦花后源库关系的影响

以两个黑龙江春小麦品种即龙麦26(不耐密)和克旱16(耐密)为材,在田间机播条件下进行不同硅肥用量基施试验,通过测定不同生育期的光合性能、籽粒灌浆速率及产量构成因素,以探明基施硅肥对春小麦源库特性及产量的影响。结果表明,基施硅肥可协调小麦源库关系,使小麦源足、库大。两个春小麦品种施入硅肥后穗长和小穗数增加,千粒重未达到显著水平,硅肥提高了不耐密品种的穗粒数和穗粒重,增加了耐密品种的穗数。不耐密品种龙麦26、耐密品种克旱16的最优硅肥施用量分别为30 kg·hm-2、60 kg·hm-2,过多施入硅肥反倒有不利影响。

钒对Si-Mn系弹簧钢组织和性能的影响

对实验室冶炼的不同碳含量和钒含量的Si-Mn系弹簧钢 ,研究了热处理工艺、钒含量对其力学性能和松弛抗力的影响。结果表明 ,在 870～ 92 0℃奥氏体化温度范围内 ,提高奥氏体化温度对增加钢的强度有利。添加钒能增大钢的滞后环面积 ,提高钢的松弛抗力 ,较合适的钒含量为 0 .0 5 %～ 0 .10 %

Si对中碳弹簧钢氧化脱碳行为的影响

试验研究了成分(%)为0.49C-0.29Si-1.65Mn、n53C-0.78Si-1.56Mn和0.54C-1.74Si-0.71Mn(60Si2MnA)3种中碳弹簧钢850℃5～120 min水冷和780～1000℃60 min水冷热处理后的脱碳敏感性和氧化失重行为。结果表明,随钢中硅含量增加,钢的脱碳层深度增加,氧化失重量减少,说明Si能增加钢中碳的扩散系数,促进钢的脱碳。

硅钼蓝-紫外可见分光光度法测定里松温泉水中硅的含量

采用硅钼蓝-紫外可见分光光度法测定里松温泉源头水中硅的质量浓度。实验结果表明:体系中硅钼蓝的λmax=814 nm,硅质量浓度在0~0.019 63μg/m L范围内与吸光度具有良好的线性关系,其线性方程为y=0.212 5+1.197 2x,相关系数为0.999 6,回收率为96.47%~105.0%,RSD为0.358%~1.191%。该方法操作简便、精密度好、准确率高,可用于温泉水中硅质量浓度的测定。

水热爆炸归因浅析

经对发生水热爆炸频率高、强度大的西藏、云南温泉进行研究，发现水热爆炸与温泉中硅浓度高有关。认为硅氢化物从地壳深部，通过深断裂系统，迁移至地壳浅部，被氧化、水解生成硅胶，逐渐将围岩和出口胶结形成一个相对封闭的系统，致使以后迁来的硅氢化物、硼氢化物、其它氢化物及热能逐渐积蓄，当温度、压力、氢化物浓度达一定限度时，冲破封闭层，氢化物迅速被氧化，产生大量热、气，发生水热爆炸。

一种新型微机械硅弹簧的设计与制作

介绍了一种新型的微机械硅弹簧的设计和制作 ,运用能量方法推导出了弹性常数的计算公式 ,并用有限元模拟分析方法求出了其固有频率。有限元模拟工具AN SYS模拟的结果验证了弹性常数的计算公式 。

毫米级无源微悬臂梁力值传感器件设计与制作

随着微纳技术、生物医学、航空航天等领域的发展,微小力值的计量得到了越来越广泛的应用。针对无源悬臂梁力值传感器的使用需求,研究了影响悬臂梁弹性系数的因素,设计了一组弹性系数为0.041-21.125N/m的无源悬臂梁力值传感器件,采用基于绝缘体上硅（SOI）硅片微机电系统（MEMS）工艺对器件进行制备,实验结果表明,制备的器件尺寸精度达到0.2%,器件的均匀性和成品率均可控。

藏南扎西康锑多金属矿硅-氧-氢同位素组成及其对成矿构造控制的响应

位于藏南拆离系的扎西康锑多金属矿受 NS 向张性构造控制,容矿硅质岩具有沉积韵律特征。典型矿化剖面硅质岩石英的δ^(30)Si 范围为-0.4‰～-0.9‰,平均值～0.65‰,与热泉成因的硅质岩一致。硅质岩石英氧同位素(δ^(18)O_(V-SMOW))变化范围-1.3‰～12.3‰,多数在2.9‰～5.0‰之间,具有显著的低值,也与热泉成因硅质岩相近。容矿硅质岩的硅、氧同位素组成表明其具有热泉沉积特征而不是其它热液活动的产物。矿床硅质岩石英流体包裹体的δD_(V-SMOW)变化范围为-138‰～-160‰,换算后的流体δ^(18)O_(H2O)值均为负值(-0.1‰～-15.9‰),明显要低于一般热液流体的δD_(V-SMOW)与δ^(18)O_(H2O)值,不同于藏南其他锑(金)矿床,而与藏南热泉(水)的分布范围近于一致。扎西康矿床与锑有关的成矿作用不同于低温热液成矿而更类似于热泉型矿化。这种热泉型锑矿化与藏南拆离系在新喜马拉雅期的伸展构造活动有关,并受伸展构造形成的 SN 向张性构造的制约。

低g值MEMS惯性开关的设计与工艺优化

针对既有硅基低g值MEMS惯性开关的加工工艺复杂、加工周期长以及成品率低的问题,提出改进的结构设计和工艺方案。设计以圆形质量块+圆形螺旋梁为基础的敏感结构,以避免原结构因应力集中导致的螺旋梁断裂现象;提出玻璃-SOI-玻璃三层直接键合工艺技术,改变金属电极间绝缘设计方法,调整开关行程的加工方式,从而减少大量加工工序,降低了工艺难度。形成了一种可靠、简单的低g值开关的统一化加工方案。流片结果表明,新研制的MEMS开关的加工周期缩短为原来的1/3,加工成品率提高为原来的4倍。测试结果表明,开关阈值为5.6g,符合设计要求的5.5g±1g。

硅对大葱矿质元素吸收、分配特性及产量和品质的影响

【目的】大葱因含有机硫化合物等功效成分而具有重要的保健和药用价值,为此,前人曾就氮、磷、钾、硫等矿质元素与大葱产量、品质及风味物质的关系进行了一些研究。硅作为一种公认的有益元素,在提高作物产量、改善品质等方面具有重要作用,本试验研究了硅对大葱矿质元素吸收、分配特性和产量及品质的影响,以期为大葱高效施肥提供科学依据。【方法】本研究以‘天光’和‘章丘’两个不同类型大葱品种为试材,供试硅源均为Na2Si O3·9H2O,通过盆栽Hoagland营养液培养和大田土壤栽培相结合的方法,分别研究了营养液不同硅水平(Si O20、0.6、1.2、1.8 mmol/L)和土壤不同施硅量(Si O20、150、300、450 kg/hm2)对大葱生长、产量、品质及硅、氮、磷、钾含量、吸收量的影响。【结果】营养液硅水平在1.8 mmol/L范围内,‘天光’和‘章丘’两品种大葱株高、假茎长、假茎粗、植株干重以及单株产量均随硅浓度升高呈先上升后下降的趋势,且均以1.2 mmol/L的处理表现最好,其单株产量分别较不施硅提高了19.4%和30.9%;适量施硅还显著提高了大葱游离氨基酸、可溶性糖、丙酮酸等含量,表明施硅有利于改善大葱品质。随营养液硅水平的升高,两大葱品种各器官硅含量均显著增加,在1.8 mmol/L处理时达最高,而钾含量则与之相反,氮、磷含量则呈先上升后下降的趋势,均以1.2 mmol/L处理含量较高;由于施硅促进了大葱生长,所以大葱对硅及氮、磷、钾的吸收量则均随硅水平的升高呈增加趋势。大田施硅试验表明,‘天光’和‘章丘’两品种大葱均以施硅量(Si O2)300 kg/hm2时产量较高,分别比对照增产15.4%和25.6%。【结论】大葱增施硅可显著增加大葱对硅及氮、磷、钾的吸收量,促进植株生长,提高产量和品质,但同一硅水平的增产率以‘章丘’品种显著高于‘天光’,且二者随硅水平变化的幅度也不相同,表明不同大葱品种对硅的反应敏感性存在显著差异。本试验条件下,以营养液硅水平1.2 mmol/L、土壤施硅300 kg/hm2时较有利于大葱的生长及产量和品质的提高。

滴灌硅肥和氮肥对春小麦品质的影响

[目的]研究滴灌硅肥和氮肥对春小麦品质的影响。[方法]在滴灌种植模式下,研究不同追肥处理对春小麦主要品质、粉质参数、拉升参数的影响。[结果]滴灌氮肥和硅肥处理的面筋指数分别为64.25%和80.65%;粉质指数分别为79和63;拉伸指数分别为349.7和328.7 EU。[结论]与滴灌硅肥相比,适量追施氮肥对春小麦品质的影响更显著。

三种同等碳硅量弹簧钢的强化处理

本文论述了合金元素对碳硅含量相等的弹簧钢60Si2MnA、60Si2CrA、60Si2CrVA的性能的影响，分析了原材料及热处理常见缺陷及其对策，简述了获得Ar／B下双相组织、深冷和获得板条马氏体等强化处理工艺。

不同肥料滴灌追施对春小麦光合参数及产量的影响

在滴灌种植模式下,探究不同施肥处理对春小麦光合作用和产量的影响。结果表明:小麦不同生育时期,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和产量差异显著,且以孕穗-开花期小麦旗叶的净光合速率最大(P<0.05)。滴灌硅谷肥料(含有机硅0.3%,N、P_5O_2、K_2O均为18%)条件下,孕穗-开花期小麦叶片的净光合速率为12.36μmol/(m^2·s),比滴灌常规肥料(尿素5.95 kg/667 m^2+硫酸钾9 kg/667 m^2+磷酸二铵9.8 kg/667 m^2)的高出2.73μmol/(m^2·s);孕穗-开花期小麦叶片的气孔导度最大,滴灌硅谷肥料条件下的气孔导度为0.92μmol/(m^2·s),较滴灌常规肥料高0.16μmol/(m^2·s);孕穗-开花期春小麦叶片的蒸腾速率最大,滴灌硅谷肥料处理的蒸腾速率为13.65μmol/(m^2·s),比滴灌常规肥料的高出1.23μmol/(m^2·s)。滴灌硅谷肥料处理下,小麦产量较常规肥料处理的高,达到8 653.65 kg/hm^2。

簧片式硅压力传感器的研制

介绍了采用簧片式硅弹性膜芯片研制成功的压力敏感元件和传感器,利用这种硅芯片已制得灵敏度和量程范围各不相同的性能优良的压力传感器.

灌装机进料管的新型动态密封结构

饮料生产过程中,料液从进料管输入灌装机,进料管处于静止状态,灌装机处于旋转状态,因此进料管的动态密封技术尤为重要。目前灌装机均采用"V"型密封圈实现进料管的动态密封,存在着密封圈易老化、使用寿命较短、不易更换、价格昂贵等问题。通过对动态密封技术的研究,作者发明了一种新型的动态密封结构,采用弹簧结构,实现了进料管道的柔性动态连接,并将摩擦面转移到两只碳化硅密封圈处。经过实践表明,此项技术具有寿命长、易更换、造价低等优点。

高硅弹簧钢夹杂物控制技术的研究

针对石钢公司高硅弹簧钢夹杂物缺陷率偏高的问题,通过对初炼、精炼、连铸等工序的脱氧制度、造渣吹氩制度、浇铸等工艺的优化,使高硅弹簧钢的夹杂物缺陷率大幅度降低,连铸机未产生波动甩坯,高端品种和用户满意度得到提升。

全自动硅片下料机升降单元的稳定性改进设计

硅片下料机是光伏电池制绒、刻蚀工艺段的自动化设备,升降单元是其核心部件,用来实现硅片在自动传输过程中的换向与传输。在现场使用过程中发现,由于原有单元布局局限性和结构不合理,升降过程持续偏心,从而导致硅片传输偏移传输方向,进而出现设备卡片、碎片等故障。通过对现有单元结构受力分析、增加弹簧导向机构和限位机构,多次实验调试后该单元在稳定性上得到很大提升。目前客户现场大量使用验证,改进后的升降单元稳定可靠,满足生产和使用要求,得到客户认可。

一种具有高抗侧向过载的垂直敏感弹载MEMS惯性开关

提出了一种具有高抗侧向过载能力的MEMS惯性开关,其结构简单且可以敏感垂直方向上的加速度冲击。开关中引入了阿基米德螺旋线式弹簧结构,当有较大的侧向冲击作用在器件上时,质量块不会发生较大幅度的侧翻位移,从而防止开关误触发并延长器件的使用寿命。应用COMSOL有限元软件对惯性开关的动态响应过程进行了仿真,结果表明,在高侧向冲击下,质量块仅发生极小幅度的侧翻。随后,利用非硅表面微加工工艺对设计的惯性开关进行了制作,并通过落锤系统对样品进行了性能测试。测试结果表明,所制作的MEMS惯性开关在垂直敏感方向上的阈值加速度为237 g,接触时间为320μs;当施加8750 g的侧向冲击时,开关器件未被误触发,且器件未被损坏,所设计制作的MEMS惯性开关表现出良好的抗侧向过载性能,将为器件在复杂环境下的实际应用提供重要技术参考。