高含水老油田化学驱综合治理新方法及工程实践路径

针对胜利高含水老油田化学驱在科学、技术、管理、工程四个角度面临的开发矛盾,以渤76块为典型单元,在工程实践中进行具体对策分析,构建了“适、专、快、集”的老油田化学驱综合治理新方法。“适”指在老油田科学开发方式转化上,构建不同油藏类型老油田化学驱最佳介入时机模型,提出了在含水率相对较低的阶段,是适合化学驱的有利时机,高效开发方式需“适”介入。“专”指在老油田开发技术应用上,改变传统聚合物先溶解后注入的开发思路,研制可控相转化聚合物,使聚合物先注入后溶解,解决炮眼剪切降解的难题,提高油水流度控制能力,老油田开发矛盾需“专”治理。“快”指在老油田综合管理模式上,改变传统方式,即矿场提问题、研究院设计方案、化工厂生产驱油剂的“串联”管理模式,提出充分发挥矿场、研究院、生产厂三方优势的“并联”管理模式,形成针对单一油藏的产品工业化工艺包以及产业化落地方案,老油田开发技术实现“快”转化。“集”指在老油田工程应用实践上,打破老油田化学驱地面大规模建站的工程工艺模式,采用集约化撬装配注设备,实现老油田化学驱的集约快速配注,老油田工程工艺实现“集”应用。运用上述方法,在胜利油田渤76块综合含水率上升初期,实施由水驱转为可控相转化聚合物驱,实施后一年即见到明显的降水增油效果,单井日产油水平增加8.6t/d,综合含水率降低3.1%,验证了综合治理模式的可行性,为高含水老油田化学驱高效开发提供了有效路径。

大科学装置推动新材料技术研发的模式和路径——以中国散裂中子源为例

为探讨大科学装置在推动我国战略性新兴产业新材料技术研发上的应用和实践,以中国散裂中子源(CSNS)为例,分析CSNS装置及关联机构的建设运行情况,归纳出CSNS支持下新材料技术研发的三种模式:用户自主研发模式、联合多主体协同研发模式、全链条布局创新体系模式。同时,结合新材料技术研发的环节以及CSNS关联创新主体分析发现,CSNS推动新材料技术研发的作用机制,是CSNS谱仪与各创新主体围绕“基础研究—应用研究—中试孵化—产业应用”研发链各环节共同发挥作用而构成的大科学装置创新体系。并从推进相关建设、加强政策布局、建立支持部门三方面,提出提升研究成果数量和水平、提升企业创新能力、解决系统性支持缺失等现存问题的有效对策。

生物医用有色金属材料研究现状与未来发展

生物医用有色金属材料发展迅速,形成了适应不同体内环境、不同组织的医用有色金属材料及器件体系;着眼未来开展领域研究规划,提升新型医用有色金属材料及器件的临床应用水平,兼具理论研究与实践应用价值。本文论述了生物医用有色金属材料在耐蚀性、耐磨性、疲劳强度及韧性、生物适配性等方面的关键性能要求,系统梳理了永久性植入有色金属材料、生物可降解有色金属材料、多孔医用有色金属材料、医用有色金属表面改性等细分领域的研究进展、发展趋势与科学问题。在凝练各类生物医用有色金属材料未来研究方向的基础上,提出了加强基础与关键核心技术研究、组建“产学研医监”协同创新体、建立相关标准及规范、培育高精尖人才体系等发展建议,以期为新型材料发展布局与前沿技术研发提供先导性参考。

防火玄武岩纤维中空织物复合材料的制备及性能

采用手工铺料法制备了水性无机硅树脂/玄武岩纤维中空织物复合材料,在其表面涂覆防火涂料,三次固化制备出防火玄武岩纤维中空织物复合材料。采用电子万能试验机、氧-乙炔烧蚀试验机、热重分析仪表征了复合材料的力学性能、阻燃性能和耐高温性能。详细考察了防火涂料用量和固化工艺对复合材料力学性能和阻燃性能的影响,研究了材料的结构和耐高温性能。结果表明:防火涂料用量为14.5%,第一次固化温度80℃/固化时间5h,第二次固化温度120℃/固化时间4h,第三次固化温度120℃/固化时间1.5h,在上述固化工艺条件下复合材料的力学性能和耐烧蚀性能较好;其拉伸强度、弯曲强度、质量烧蚀率分别为34.97MPa、60.36MPa、61mg/s;复合材料热失重15%的温度为683.9℃;防火涂料的涂覆有助于提升复合材料的耐高温性能。

具有聚集诱导发光功能的圆偏振发光液晶材料

圆偏振光是光矢量端点轨迹为圆的光,它在传播时光矢量的大小不变而振动方向随相位而改变。通常,非偏振光首先通过偏振片转化为线偏振光,再通过λ/4波片分解为左旋或右旋圆偏振光。这一物理过程所获得的圆偏振光能量损耗一般超过50%。而通过构筑聚集诱导发光手性液晶分子直接获得圆偏振光,可以获得高的荧光量子效率和大的不对称因子,有效降低了能量损耗。因此,聚集诱导发光手性液晶受到了研究人员的广泛关注。本文基于聚集诱导发光基团修饰手性液晶分子的设计与合成,以及手性聚集诱导发光分子体系掺杂向列相液晶这两类方法,综述了本领域的研究进展,讨论了聚集诱导发光液晶分子结构设计和聚集态的形成对圆偏振发光和聚集诱导发光性能的影响,展望了这种新型光学材料所面临的机遇和挑战。

TFT-LCD用黑色光刻胶材料对曝光过程Mark读取的影响

大尺寸薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display,TFT-LCD)显示器为节省黑色矩阵(Black Matrix,BM)制程降低面板成本,使用黑色膜柱(Black Photo Spacer,BPS)技术替代BM和PS(Photo Spacer)制程,同时为兼顾对组精度提升的需求,采用BOA(BPS on Array)技术,将BPS转移至阵列基板侧。原BM制程是第一道制作,而新的BPS制程则位于阵列最后一道制程。BPS曝光成型需使用阵列前制程的金属标(Metal Mark)进行精准对位,实现精细化图案。BPS的透过率低,致使CCD摄像机透过BPS抓取前制程的金属标进行对位非常困难。针对该技术难题,对曝光设备抓标的原理进行了分析,通过调整材料颜料组成,获取了不同透过率BPS材料。将不同透过率的BPS材料进行曝光成型,研究曝光对位过程对材料透过率的最低要求,同时遮光度尽可能大。实验结果表明,NSK曝光机对位灯源波长位于780~1000 nm红外区域,在该波段BPS材料透过率低于23%时会导致对位失败。通过使用有机-无机混合颜料组成取代有机混合颜料,在红外波段可获得接近90%的透过率,满足对位需求。同时固化成型后可获得1.2/μm光学密度,满足BPS产品遮光特性需求。以此制作的BPS面板光学指标满足产品规格。

PtS_(2)的表面相工程:单晶PtS_(2)-非晶PtS_(x)-单晶Pt

本文利用原子级扫描透射电子显微术(scanning transmission electron microscopy,STEM)研究了PtS_(2)在连续Ar等离子体作用下其表面S原子不断缺失并导致相转变的过程。实验发现随着S原子占比的减小,层状1T相PtS_(2)以逐层非晶化的方式转变为无定形非晶相PtS_(x)(x<2),并且基于径向分布函数(radial distribution function,RDF)分析定量提取了最邻近Pt-Pt、Pt-S、S-S原子对的分布概率。随着S原子占比的继续减小,表面非晶相PtSx最终转变为单晶Pt,结合电子能量损失谱(electron energy loss spectroscopy,EELS)与STEM原子序数衬度图像分析表明,Pt原子以(111)面心立方密堆的方式堆垛,形成少层甚至单层Pt晶畴。

磷酸酯基阻燃电解液用于高安全锂硫电池

Li–S电池被认为是最有希望的下一代高能量密度二次电池之一,开发高效阻燃电解液对于提升电池安全性极为重要.本文对高浓度磷酸三乙酯(TEP)和磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯(TFP)电解液在锂–硫化聚丙烯腈(Li–PAN/S)电池中的应用展开了深入研究,以同样的锂盐摩尔比和氟代醚稀释梯度,研究了TEP和TFP基局部高浓度电解液对锂金属负极和硫正极稳定性的影响,详细解析了两种溶剂分子在电池循环过程中的界面反应.研究表明,磷酸酯基高浓度电解液在Li–PAN/S电池中展示了较优异的循环稳定性,通过优化TTE的稀释比例,提升了电池的倍率特性.对比基于TEP和TFP的电解液,发现TEP基电解液具有更好的锂沉积/剥离性能,而TFP基电解液在界面生成更多的有机组分,导致不稳定的界面膜.以TEP212为电解液的锂硫电池能够在1C的倍率下稳定循环200圈以上,放电比容量保持在1080.8 mA·h·g-1.

3D打印假体在上肢围关节骨缺损治疗中的研究进展

因传统的骨缺损治疗手段在围关节区应用受限,肿瘤、创伤、感染和翻修等多种原因造成的上肢围关节骨缺损的临床处理是骨科医生面临的棘手难题。应用3D打印假体植入直接修复骨缺损的治疗方法已在临床逐渐获得接受与推广,然而目前多数研究停留于病例报告,缺少相关综述报道。本文于国内外数据库检索和收集2010—2022年间发表的相关文献,汇集3D打印假体治疗上肢围关节骨缺损的相关临床研究,从假体结构、重建解剖部位、临床应用背景及临床疗效等角度进行综述分析,旨在总结3D打印假体在上肢围关节骨缺损治疗中的应用现状,并明确该治疗方法的优势及不足,为未来的3D打印骨科材料及临床研究提供指导。

聚酰亚胺薄膜在柔性太阳能电池器件中的研究与应用进展

本文综述了柔性太阳能电池器件用聚酰亚胺(PI)薄膜衬底材料的研究现状及未来发展趋势。首先从柔性电池器件的基本构造以及对衬底材料的性能需求和相应PI柔性衬底的研究与应用状况等角度进行了阐述。然后重点综述了应用于基板型柔性太阳能电池的耐高温PI薄膜以及应用于覆板型柔性太阳能电池的无色透明PI薄膜的研究与应用进展。最后对先进柔性太阳能电池用PI薄膜衬底材料的未来发展趋势进行了展望。

基于氧杂蒽含氟二酐单体的聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究

采用含氟二酐单体9,9-双(三氟甲基)氧杂蒽-2,3,6,7-四酸二酐(6FCDA,II)分别与3种芳香族二胺单体,包括2,2ʹ-双(三氟甲基)-4,4ʹ-二氨基二苯醚(6FODA,a)、1,4-双[(4-氨基-2-三氟甲基)苯氧基]苯(6FAPB,b)以及2,2-双[(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP,c),通过两步化学亚胺化工艺制备了3种含氟聚酰亚胺树脂PI-II_(a)、PI-II_(b)、PI-II_(c)。采用同样的工艺,将6FCDA替换为4,4ʹ-(六氟异亚丙基)双邻苯二甲酸酐(6FDA,I)制备了3种参比树脂PI-I_(a)、PI-I_(b)、PI-I_(c)。然后采用高温固化工艺制备了6种PI薄膜,并研究其性能。结果表明:PI-II_(a)、PI-II_(b)、PI-II_(c)树脂在有机溶剂中的溶解性比PI-I_(a)、PI-I_(b)、PI-I_(c)树脂更低。PI-II_(a)、PI-II_(b)、PI-II_(c)薄膜较PI-I_(a)、PI-I_(b)、PI-I_(c)薄膜表现出更高的玻璃化转变温度(T_(g))、更低的线性热膨胀系数(CTE)以及略有下降的光学透明性和相对较高的介电常数(D_(k))。其中PI-II_(a)(6FCDA-6FODA)薄膜显示出最优的综合性能,Tg与CTE分别为362.5℃和39.6×10^(-6)K^(-1),在450 nm波长处的透光率(T450)和10 GHz时的Dk值分别为83.9%和3.00。

聚酯酰亚胺的研究与应用进展

本文综述了聚酯酰亚胺(PEsI)材料的发展历史、合成用关键单体、树脂合成技术及其在电工绝缘、微电子封装、柔性印制线路板、液晶显示器、柔性显示器以及无线信息通讯等领域中的应用,重点综述了无色透明型PEsI薄膜与低介电PEsI薄膜的发展情况,最后对PEsI材料未来的发展趋势进行了展望。

锂金属负极固态电解质界面膜形成和生长机理的理论研究进展

锂金属负极因其极高的理论比容量在锂离子电池领域引起了极大的关注,但其高反应活性会引发电解液组分发生一系列复杂的降解反应,并在电极表面生成固态电解质界面膜(SEI)。SEI钝化层一方面能抑制电解液持续损耗,另一方面也会显著影响电池的循环性能。因此,从原子/分子层面阐明SEI形成和生长机理成为了近些年的研究重点和热点。本文综述了不同理论模拟方法在SEI结构、组分和生长过程的最新研究进展,介绍了经典分子动力学、反应力场分子动力学、第一性原理分子动力学、机器学习力场分子动力学以及动力学蒙特卡罗等模拟方法在SEI研究中的成功案例。讨论了现有理论计算方法在模拟SEI形成和生长机理方面的局限性,提出可结合机器学习和动力学蒙特卡罗方法来实现长时域SEI形成和生长过程模拟的技术方案展望。

调整彩色滤光膜的致密性和疏水性以减少TFT-LCD制造中的气体释放

TFT-LCD产业正朝着高效率、低成本的方向发展。在TFT-LCD制造过程中,发现不同的光刻胶需要不同的真空干燥时间。为了减少制造时间,提高面板成品率,有必要明确影响真空时间的因素。本文探讨了抽运时间与光刻胶材料性能的关系。发现光刻胶的热稳定性与抽运时间的关系可以忽略不计。光刻胶的致密性和疏水性与真空干燥时间密切相关。致密性和高疏水性可以有效避免水蒸气在制造过程中侵入和储存在光刻胶中,减少泵送次数。总的来说,这项工作可以为未来TFT-LCD工业新型光刻胶的开发提供一定的参考。

高分不低就?——基于A大学本科招生专业选择的实证研究

为探究考生知分填报志愿对专业选择的影响,利用国内A大学本科生的抽样调查数据,基于定序logistic回归方法,考查考生是否会因知晓实际分数位次转而选择热门专业。结果显示,高考位次对专业选择具有显著影响,高分不低就现象确实存在。高考改革应打“组合拳”,在考试内容改革之外探索综合评价和多元录取,中学和高校则要引导学生遵从兴趣,科学理性选择专业。

精准引才助力广东攻克关键核心技术“卡脖子”难题

2023年4月,习近平总书记在广东考察时强调,要进一步提升自主创新能力,努力在突破关键核心技术难题上取得更大进展,推进粤港澳大湾区人才高地建设,形成高端科创人才聚集效应。2024年广东省高质量发展大会提出,“要坚持高标准精准引进和高质量自主培养两手抓,优化实施省市重大人才工程”。

仿生光热管理智能高分子材料

能源枯竭问题已经成为人类社会可持续发展的阻碍。据统计,建筑能耗约占我国能源消费总量的20%,因此通过调控太阳光辐射和物体红外热辐射来进行智能光热管理,达到自适应环境温度和降低能耗的目的,具有重大的意义。本文综述了近年来仿生光热管理智能高分子材料的重要研究进展,包括具有温度自适应特性的太阳光辐射动态调控和红外热辐射动态调控的智能高分子材料。首先介绍了具有温度自适应特性的液晶和水凝胶材料在太阳光辐射动态调控方面的应用,然后介绍了在中长红外波段具有可调发射率的红外热辐射动态调控高分子材料。最后,讨论了仿生光热管理智能高分子材料在未来发展和潜在应用方面的机遇和挑战。

液晶/高分子复合材料及其在反式电控调光膜中的应用研究进展

液晶材料作为信息化时代的基础材料已经在显示领域实现了广泛的商业化应用。液晶/高分子复合材料既具有液晶材料的各向异性及外场响应特性,还具有高分子易加工成本低等特点,可以加工成大面积柔性调光薄膜,因而在建筑玻璃、智能车窗中具有广阔的应用前景。此外,液晶与高分子材料之间的相互作用会对液晶小分子取向产生影响,液晶小分子也可以作为模板控制高分子网络的形成的方向,使复合材料薄膜实现一些新的功能和特性,因此激发了大量国内外学者的研究兴趣。本文将详细介绍液晶/高分子复合材料的类型、特点、在调光膜中的应用及反式电控调光膜的最新研究进展。在此框架下,将重点阐述基于液晶/高分子复合材料的反式电控调光膜的一些新的制备方法,同时介绍目前存在的挑战及需要解决的问题,最后对反式电控调光膜近期可能实现的应用进行了展望。

烯碳材料改性有机高性能纤维:制备、性能及应用

有机高性能纤维是全球化纤工业的重要发展方向之一。提升现有纤维力学性能的同时研发新型结构功能一体化的纤维对提升我国在航天航空等领域的国际地位具有重要意义。以石墨烯和碳纳米管为代表的烯碳材料具备优异的力、电、热学等性能,可用于改性传统有机高性能纤维。通过制备不同物化性质的烯碳材料并设计合理的改性方式,可将烯碳材料优异的性能传递到传统纤维中,形成具备更高力、电、热学等性能的烯碳材料改性有机高性能纤维。本文首先综述了烯碳材料改性有机高性能纤维的制备方式,包括烯碳材料的分散与功能化、烯碳材料对有机高性能纤维的改性方法,阐述了烯碳材料改性有机高性能纤维的力、电、热学等性能以及烯碳材料的增强机理,进而总结了烯碳材料改性有机高性能纤维的应用,并对其现存的挑战和未来的发展做出展望。

缺陷控制对胆甾相液晶材料双稳态性能的影响及其应用

通过弯曲分子的掺杂实现了胆甾相液晶平面态油丝缺陷的调控和焦锥形貌的稳定,研究了各因素对双稳态稳定性的影响,并展示了双稳态的潜在应用.偏光显微镜观察和透过率−电压曲线测试结果表明,弯曲分子的引入可以调控甚至消除平面态的油丝缺陷,实现透过率增加,同时调节焦锥态的形貌,使扇形畴更细小破碎,有利于增强焦锥态的散射和稳定性,实现双稳态效果.这是因为弯曲分子具有很小的弯曲弹性常数,进而对胆甾相液晶的弯曲弹性常数和扭曲弹性常数相对大小进行调节.平面取向层的锚定越强,对双稳态(主要是焦锥态)的稳定越不利,但锚定作用太弱,不利于平面态的完美排列.可以通过取向作用强弱调节、盒厚调整来达到较优的效果.少量聚合物的引入有利于实现双稳态的稳定.最后,基于缺陷调制后的双稳态特性制备了无色和彩色的调光膜,展示了双稳态的潜在应用.