聚乙二醇@聚乙烯醇同轴相变纤维的储热特性

以具有高相变焓的聚乙二醇(PEG 4000)为核层相变材料(PCM)、聚乙烯醇(PVA)为壳层支撑材料、绿色溶剂水为壳层和核层材料溶剂,通过同轴静电纺丝制备出不同核层纺丝液浓度、进液速度的核-壳相变纤维。扫描电镜和透射电镜照片显示,在PEG质量分数为45%、进液速度为0.06 mL/h时,PEG@PVA具有良好的形貌及较高含量的PEG,相变纤维核壳分界面明显。红外光谱分析显示,PEG与PVA化学相容性良好;差示扫描量热分析和热重分析表明,PEG@PVA熔融温度为62.8℃,熔融焓为86.40 J/g,封装效率为42.2%,并且相变纤维膜起始热分解温度较高,在经过500次热循环实验后,熔融焓约损失3.1%,仍能保持绝大部分相变能力;导热测试表明,PEG@PVA膜的热导率介于壳层PVA与核层PEG之间;模拟PEG@PVA膜在工作环境中的温度变化得到温度-时间曲线,结果表明,相变纤维膜可以有效地调节微环境的温度。

低红外发射率控温热红外伪装材料的制备与性能

目前,仅从阻隔目标热量散发或降低表面红外发射率单方面入手很难达到理想的热红外伪装效果。针对这一问题,通过在聚丙烯腈静电纺丝液中混合相变材料聚乙二醇和性价比较高的铁纳米粒子,采用静电纺丝技术制备了一种外表面具有低红外发射率、底层具有控温功能的复合纤维膜材料,分析了复合纤维膜的表观形貌、化学及物相结构、热学性能、红外发射率和控温性能,研究了复合材料的红外隐身性能。结果表明:当聚乙二醇4000和聚乙二醇1000投料比不同时,可得到相变温度在31.5~40.9℃之间的系列相变纤维膜;复合纤维膜的红外发射率最低为0.69,在55℃热台上能够产生12℃的表面温度差,最大可产生22.4℃的辐射温度差,与环境温度相比最低具有1.9℃的辐射温度差,使目标在红外热成像中与环境辐射颜色一致。

基于锁相环的高旋飞行体滚转角估计方法

针对高旋飞行体滚转角速率难以直接测量的问题,通过分析高旋飞行体的角运动特征,建立了滚转角运动模型,提出了一种基于地磁信息和锁相跟踪的滚转角估计方法。首先利用最小二乘过零检测方法,提取地磁传感器测量的角频率信息,进而解算得到高旋飞行体的转速信息,再根据高旋飞行体角运动特性和俯仰、偏航轴陀螺测量信号特性确定三阶锁相环环路滤波参数,对提取的角频率信息和转速信息进行锁频锁相跟踪。通过软件仿真和载体试验分别对滚转角估计方法进行了验证。结果表明:利用三阶锁相环方法对高旋飞行体滚转角频率进行有效跟踪,能够获取滚转角速度和滚转角,满足高旋飞行体姿态实时解算要求。

反铁磁链中Dzyaloshinskii-Moriya机制驱动矢量自旋手征束缚态的研究

Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用驱动的矢量自旋手征态,能和声子发生耦合,具备非常丰富的物理现象.本论文以一维反铁磁链中自旋手征-声子耦合模型为基础,研究不同声子环境下,耦合强度对自旋手征动力学演化过程的影响规律.结果表明,对自旋S=1/2的系统,在不同的声子浴(sub-Ohmic(0<s<1),Ohmic(s=1),super-Ohmic(s>1))中,均会在非相干到相干自旋涨落过程中产生无能隙一级相变,其来源是自旋手征束缚态的形成.相变发生的临界自旋-声子耦合强度正比于自旋涨落大小,反比于系统德拜频率.当自旋-声子耦合强度超过其临界值时,自旋手征束缚态的产生将极大地抑制非相干自旋涨落.

利用旋转双天线载波相位双差的欺骗干扰检测技术

有效的欺骗干扰检测是防止卫星导航接收机被欺骗干扰攻击的前提。提出了一种基于旋转双天线载波相位双差的卫星导航接收机欺骗干扰检测技术,在对接收机双天线匀速旋转时输出载波相位测量值进行载波相位双差处理后,利用广义似然比检验实现了对单一发射天线输出欺骗干扰信号的检测。进一步分析了旋转半径和数据长度对检测性能的影响,并与旋转单天线和天线阵载波相位双差欺骗干扰检测方法的性能进行了对比。最后,通过蒙特卡罗方法进行了仿真验证,结果表明了该检测方法和检测性能分析的正确性。

相变纤维制备及其应用研究进展

相变纤维是通过各种纺丝技术将相变材料包埋入纤维中形成的复合材料,由于它良好的机械柔性和热稳定性使其具有很好的应用前景。通过对熔融、离心、静电、湿法和冷冻纺丝技术制备相变纤维的阐述与分析,湿法纺丝技术由于其高纺丝效率、低成本和可获得高潜热的相变纤维等优势,适用于规模化生产。此外,还探讨了相变纤维在智能保温/冷却织物、军事红外隐身、生物医疗、动力电池和可穿戴电子设备中的应用。根据纺丝方式和相变纤维的应用,提出了当前相变纤维在制备工艺、纤维性能和商业化应用上存在的一些问题,在此基础上展望由同轴湿法纺丝技术制备相变纤维具有更高的应用价值。

吐丝温度对82B线棒材氧化层结构与机械剥离性能的影响

为改善82B线棒材表面氧化铁皮的机械除鳞性能,研究了吐丝温度对氧化皮结构与机械剥离性能的影响。结果表明:82B钢线棒材表面氧化皮具有双层状结构,外层为Fe_(3)O_(4),内层为FeO+Fe_(3)O_(4),未检测到明显的Fe_(2)O_(3)层。当吐丝温度从880℃升高至930℃时,氧化皮的平均厚度从约14.46μm增加至16.39μm;[FeO+Fe_(3)O_(4)]/[Fe_(3)O_(4)]层厚比从2.69降至1.98。氧化层-基体界面微空隙层中含有大量Fe_(3)O_(4)粒子,微空隙层的数量与尺寸增加。随着吐丝温度的升高,氧化皮剥离形态由大块状转变为小块状与碎屑状,机械剥离表面残留大量以Fe_(3)O_(4)为主要组分的氧化铁皮,氧化铁皮临界剥离载荷与粘结强度增加。这表明提高吐丝温度将降低82B钢线棒材表面氧化铁皮的机械剥离性能。

钴氧化物中晶格与自旋的关联耦合效应研究

强关联电子体系具有多序参量耦合且极易受到外场高效调控的特性.钴氧化物(LaCoO3)是一类典型的多铁性(兼具铁弹性和铁磁性)氧化物材料,受到了研究者们广泛和深入的研究.过去,针对钴氧化物的研究都集中于应力作用下的铁弹性相变和结构调控方面.近年来,研究人员新奇地发现钴氧化物薄膜在张应力作用下发生顺磁到铁磁相转变,但其根源一直存在较大争议.部分实验证据表明应力将会导致钴离子价态降低产生自旋态转变,而另一些研究者认为应力诱导的纳米畴结构会呈现高自旋态的长程有序排列,才是钴氧化物薄膜铁磁性的主要原因.本综述主要介绍近几年来钴氧化物薄膜和异质结中自旋与晶格之间关联耦合效应的系列进展.在保持钴离子价态不变时,通过薄膜厚度、晶格失配应力、晶体对称性、表面形貌、界面氧离子配位和氧八面体倾转等结构因素诱导钴氧化物薄膜的自旋态可逆转变,从而形成高度可调的宏观磁性.进而,研究者们利用原子级精度可控的薄膜生长技术构筑了单原胞层钴氧化物超晶格,通过高效的结构调控,实现了超薄二维磁性氧化物材料.这些系列进展不仅澄清了强关联电子体系中晶格与自旋等序参量之间的强耦合关系,而且为实现氧化物自旋电子器件所需的超薄室温铁磁材料提供了优良的候选者.

新一代芳纶纤维基电池隔膜研究进展及展望

新型高性能芳纶纤维基锂离子电池隔膜在耐高温、电解液润湿性、机械强度及电化学性能等方面具有一定的优势,得到了研究者的广泛关注。本文系统综述了芳纶纤维基锂离子电池隔膜制备方法,包括静电纺丝法、涂布法、相转化法及造纸法等,对比总结了几种方法的优劣势及最新研究进展,最后探究了芳纶纤维基锂离子电池隔膜研究领域存在的问题,并展望了未来的发展前景。

双金属离子交联海藻酸盐复合相变纤维的制备与性能

为制备多功能性海藻酸盐复合纤维,以海藻酸钠(SA)和丝素蛋白(SF)、月桂酸-棕榈酸二元低共熔混合物(LA-PA)为原料,通过湿法纺丝技术制备Zn^(2+)-Ca^(2+)、Cu^(2+)-Ca^(2+)、Sr^(2+)-Ca^(2+)双金属离子交联海藻酸盐复合相变纤维。利用红外光谱和高斯拟合研究了复合相变纤维的氢键作用,考察了双金属离子交联体系对复合相变纤维结构和性能的影响。结果表明:相对于单一Ca^(2+)交联体系,双金属离子交联体系分子内氢键含量增加,分子间氢键含量减少,纤维的断裂强度随β-折叠链结构含量增加而提高;Zn^(2+)-Ca^(2+)、Cu^(2+)-Ca^(2+)复合相变纤维具有优异的抗菌性能;纤维的最大结晶温度和熔融温度分别为26.19和36.71℃,最大相变焓为25.95 J/g,且经50次热循环后相变温度和相变焓差异较小,具有良好的蓄热稳定性。

超纤革用不定岛LDPE/PA6纤维生产工艺流程的研究

不定岛低密度聚乙烯/锦纶6(LDPE/PA6)短纤维生产有两种共混纺丝工艺流程:一种是纺丝和牵伸同时完成的一步法生产工艺流程;另一种是先纺丝成型,然后集束、牵伸的两步法生产工艺流程。对比一步法和两步法的共混纺丝流程,在相近的纺丝工艺条件下,两步法的岛相分布更均匀,岛相数目多;在相同牵伸倍数条件下,两步法的纤维结晶度高,力学性能更高。在纺丝工艺可控性方面,两步法的纤维品质可控性好,生产流程更有效、灵活,对于规模大的超纤革生产厂家,建议采用两步法的生产工艺流程。

自旋载体中的超紧组合GNSS接收机跟踪环路设计

自旋载体是全球导航卫星系统接收机的一种典型应用。当全球导航卫星系统载体自旋时,旋转产生的高阶动态将导致传统跟踪环路失锁;全球导航卫星系统与惯性导航系统组合可以有效补偿信号的高阶动态。因此,提出了一种利用惯性导航信息辅助卫星导航信号跟踪的超紧组合导航接收机环路设计方法,并分析了惯性导航信息辅助速率、自旋载体转速和信号载波相位误差之间的关系。通过仿真验证了所提接收机环路结构可以有效解决自旋载体接收机的信号跟踪问题,且相比于卫星导航单系统三阶环路而言,所提超紧组合环路结构可以显著提升自旋载体接收机的定位精度。

强相互作用物质中的自旋与运动关联

介绍了相对论重离子碰撞实验中自旋相关观测量的最新研究进展,重点是流体力学梯度引发的费米子自旋与其运动的量子关联,比如最新发现的剪切力引发的自旋效应(shear-induced polarization,SIP),以及场论线性响应理论在自旋研究中的应用.本文讨论了SIP效应以及其他自旋运动关联效应在重离子碰撞实验中的可能信号,并对未来发展做了展望.

磁性外尔半金属的发现

外尔半金属是一种新奇的拓扑量子物态,具有手性相反的外尔点和表面态费米弧结构.这种独特的电子结构赋予了外尔半金属奇特的物理性质,如手性反常和量子振荡等.外尔半金属按照对称性不同的破缺方式可以分为中心反演对称性破缺的非磁性外尔半金属和时间反演对称性破缺的磁性外尔半金属.其中磁性外尔半金属的电子结构对磁结构的具体形式非常敏感,因此可以通过外加磁场或电场来改变磁矩的方向,以达到操控其拓扑相变和物理性质的变化.这一特性在自旋电子学领域具有潜在的应用价值.具有笼目结构的铁磁体Co3Sn2S2是首个被实验证实的磁性外尔半金属.本文主要综述了磁性外尔半金属Co3Sn2S2的发现,包括输运性质、理论计算和电子结构的测量,并对磁性外尔半金属未来的研究进行了展望.

基于改进SOGI-FLL的旋转弹舵机滞后测试方法

针对旋转弹舵机滞后测试中存在的噪声及常值偏移问题,将2阶广义积分锁频环(SOGI-FLL)改进后应用于测试数据处理,以精确地得到舵机滞后角。舵机滞后角测试问题的本质是存在噪声及常值偏移下的正弦信号相位提取问题。通过在常规SOGI-FLL中引入常值偏移补偿回路,使其具有常值偏移扰动抑制能力。改进SOGI-FLL表现为带通滤波器特性,可实现正弦信号基波频率处无滞后无衰减的滤波,有效消除噪声及常值偏移的影响,其输出的正交信号供给带有PI环节的锁相环(PLL)进行相角估计。仿真和实验结果表明,在测试信号存在噪声及常值偏移时,相比于传统FFT方法和相关分析法,改进SOGI-FLL能够有效地提高滞后角处理精度。

一锅法制备含动态双网络结构海藻基相变纤维

以烯丙基聚乙二醇(APEG)、乙烯基硅基纳米粒子(VSNP)、海藻酸钠(SA)为原料,采用湿法纺丝制备了双网络相变海藻纤维(CA/VSNP-APEG)。采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、电子单纤强力仪、差式扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和热重分析仪(TG)对CA/VSNP-APEG纤维的结构、力学、相变、形貌、结晶和热性能等进行了表征。结果表明,CA/VSNP-APEG纤维具有良好的相变性能和良好的韧性:相变纤维的断裂伸长率达到16.08%,相变纤维的熔融焓为22.92J/g,熔融温度29.78~49.39℃,结晶焓20.04J/g,结晶温度-10.78~11.45℃;相比于纯CA纤维,相变纤维表面“沟槽”明显。

六基色纤维混纺构建的全色相混色模型及其色纺纱纺制

为实现预定色彩纺纱,将数控纺纱调控彩色纤维混纺比机制与六基色纤维全色相网格化混色模型相结合,构建了“多通道数控牵伸比、多元基色纤维混色比、纱线色彩”的三要素协同调控机制;基于红、黄、绿、蓝、青、品红等六基色纤维构建了色相调控范围为0~360°的包含60个网格点的全色相混色模型;基于网格点序号设计纺纱工艺参数并纺制了60种不同混色比的色纺纱,用其织成色织物;测试分析色纺纱条干均匀度、毛羽、断裂强力等外观质量与力学性能指标。结果表明:所纺60种纱线色彩变化趋势与六基色纤维全色相网格化混色模型色彩分布规律具有一致性;所纺纱线各项指标达到GB/T 398—2018《棉本色纱线》二级水平。

添加Cu-Nd的Mg_2Ni型纳米晶和非晶合金的吸氢动力学性能(英文)

采用快淬方法制备添加Cu及Nd元素的具有纳米晶和非晶结构的(Mg24Ni10Cu2)100-x Nd x(x=0,5,10,15,20)合金。用X射线衍射(XRD)和高分辨率投射电镜(HRTEM)分析铸态及快淬态合金的相组成及结构,并研究Nd含量和快淬速率对合金相结构及吸氢性能的影响。结果表明,快淬态无Nd合金为纳米晶结构,而含Nd的快淬态合金则为纳米晶和非晶结构,表明添加Nd促进了合金的非晶形成能力。添加Nd及快淬处理均显著地促进了合金的气态及电化学动力学性能。添加Nd及快淬处理加快了氢原子在合金体内的扩散速率,但是均降低了合金电极表面的电荷传递性能,从而使得合金的高倍率放电性能(HRD)随着Nd含量和快淬速率的增加先上升而后下降。

钢缆绳在线测长系统

在生产线上对钢缆绳长度进行实时准确的测量,其关键是检测打滑,消除由于打滑带来的测量误差。在对生产流程分析的基础上,采用成品卷筒和主动卷筒的转速比在短时间内是否有跳变的方法来检测是否打滑,从而消除由于打滑而引起的测量误差。用编码器零位来消除由于现场干扰而引入的少量非计数脉冲。实验结果表明,该系统工作可靠,测量误差小于0.2%。

添加Cr对纳米复合Nd_2Fe_(14)B/α-Fe合金晶化行为和磁性能的影响

采用熔体快淬及晶化处理工艺制备Nd11Fe72-xCo8V1.5CrxB7.5(x=0,1)纳米晶合金。研究了添加Cr对合金晶化行为和磁性能的影响。结果表明,添加Cr提高了软磁相α-Fe和硬磁相Nd2Fe14B的形成温度,降低了硬磁相Nd2Fe14B的居里温度。同时,添加Cr可细化两相晶粒,提高内禀矫顽力,从而提高最大磁能积。