装备试验鉴定计量保障方案研究

本文在分析装备试验鉴定计量保障方案的研究目的、基本内涵和建设思路的基础上,提出该方案的总体规划和实施步骤,从而满足试验任务全过程的计量监督管理和试验设备设施量值的溯源要求,确保试验鉴定过程计量单位统一和量值准确可靠,有效发挥军事计量建设对提高装备试验鉴定质量和可靠性的重要作用。

高重频声光门控自吸收免疫激光诱导击穿光谱技术分析研究

为了消除激光诱导击穿光谱技术(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)中的自吸收效应,提高元素定量分析的精确度,同时满足工业中便捷分析元素的要求,需将自吸收免疫激光诱导击穿光谱技术(self-absorption free laser-induced breakdown spectroscopy,SAF-LIBS)的装置小型化。本文提出了一项新型的高重频声光门控SAF-LIBS定量分析技术,使用高重频激光器产生准连续的等离子体以增强光谱强度,并将声光调制器(acousto-optic modulator,AOM)作为门控开关,从而使微型CCD光谱仪和AOM能够代替传统大型SAF-LIBS装置中的像增强探测器(intensified charge coupled device,ICCD)和中阶梯型光栅光谱仪,实现自吸收免疫的同时缩小了装置的体积,降低了装置的成本。将该系统参数进行优化选择后,对样品中的Al元素进行了定量分析和预测。实验结果表明,等离子体的特性受激光重复频率的影响进而会影响光谱信号的强度。在1~50 kHz激光重复频率范围内,Al I 394.4 nm和Al I 396.15 nm的双线强度先增强后减弱,确定最佳的激光重复频率为10 kHz。在不同的光纤采集角度下,Al的双线强度比随延迟时间的增加而减小,在45°处信噪比最高,且在一定的积分时间下,最佳光学薄时间t_(ot)为426 ns。在激光重复频率为10 kHz、光纤采集角为45°、延迟时间为400 ns的条件下,对Al元素进行定量分析和预测结果表明,Al元素定标曲线的线性度R2为0.982,平均绝对测量误差相对于单一LIBS的0.8%可以降低至0.18%。定量分析结果与传统大型SAF-LIBS装置的测量精度相持平。因此本高重频声光门控SAF-LIBS装置不仅有效地屏蔽了光学厚等离子体中的连续背景辐射和谱线加宽,同时具备小型化、低成本、高可靠性的优点,有助于推动SAF-LIBS技术由实验室走向工业应用。

包覆式复合侵彻体的数值模拟研究

为增强聚能装药对目标的后效毁伤效应,设计了一种包覆式复合侵彻体装药结构,在爆轰波的驱动下,紫铜药型罩后翻包覆活性材料,穿透目标后,活性材料释能对目标内部实施纵火后效毁伤。运用LS-DYNA有限元软件对包覆式复合侵彻体的成型及侵彻靶板过程进行模拟,分析了活性罩直径、外曲率半径和罩顶厚度比对包覆式复合侵彻体成型的影响。结果表明:将活性材料嵌入紫铜药型罩内侧,在炸药驱动下可以实现对活性材料的包覆;当活性罩直径取值为0.86 D(D为装药直径)时,外曲率半径取值为1.15D,壁厚比取值为2/3时,复合侵彻体包覆效果较好;包覆式复合侵彻体能穿透30 mm厚45#钢靶,并能对后效靶造成毁伤。

温度对ASZM型浸渍炭氯化氰防护时间影响研究

在开展浸渍活性炭对氯化氰防护性能评价时,为解决ASZM型浸渍炭无温度修正公式的问题,GJB1468A—2007等标准规定需将实验结果修正至20℃,依据GJB1468A等标准,开展了温度对ASZM型浸渍炭氯化氰防护时间的影响研究,分析了测试过程引入的不确定度对测试结果的影响,给出了ASZM型浸渍炭的温度修正公式。

Zr浓度梯度掺杂改性NCM811高镍三元正极材料的研究

高镍三元电极材料是高比能量锂离子电池最具应用前景的正极材料,但随着镍含量增大,其结构稳定性变差。为此,本文制备了Zr浓度梯度掺杂改性的NCM811(Zr-PCG)高镍三元正极材料,探究了Zr掺杂量对材料结构、形貌、元素分布、电化学性能的影响及其机制,以改善其结构稳定性和循环性能。结果表明,Zr掺杂由内向外呈渐进式梯度设计,高结合能的Zr—O键可有效抑制游离氧的析出,掺杂量为1%的1.0 Zr-PCG电极材料晶体结构稳定性最优,同时Zr掺杂也显著提高了电极的热稳定性。1.0 Zr-PCG电极在1C下的初始放电比容量达到193.1 mAh/g,循环200次后,容量保持率为近90%,明显高于未掺杂NCM811电极的容量保持率(82.4%);充放电倍率增至10C,1.0 Zr-PCG电极仍可放出152.7 mAh/g的容量,表现出优异的倍率性能。

典型复合温压炸药爆炸特性试验研究

为对比研究2种不同组份及装药工艺的复合温压炸药装药的爆炸特性,本文在空气环境下开展了相关静爆试验,测试了2种温压炸药装药起爆后的冲击波超压、火球直径和火球表面温度参数,并与相同质量的TNT进行了对比。研究结果表明:在相同装药质量下(装药质量为2 kg),H-1(奥克托金HMX/铝Al/粘结剂)装药的冲击波超压要高于R-1(黑索金RDX/高氯酸铵AP/铝Al/粘结剂),但R-1炸药装药起爆后形成的火球表面温度更高,且高温持续时间较H-1更长;同时,按照超压值计算,H-1和R-1在空中不同距离处(距爆心5 m内)的平均TNT当量分别为1.4和1.09;在爆心12.6 m处,H-1和R-1的地面冲击波超压TNT当量分别为1.25和1.025。

新型聚芳醚腈固化邻苯二甲腈树脂的研究

通过两步一锅法制备了氨基封端的新型杂萘联苯聚芳醚腈(A-PPEN),其具有比常用的芳香二胺固化剂4,4’-二氨基二苯砜(DDS)更为优异的热稳定性。采用差示扫描量热法(DSC)研究了A-PPEN对间苯二酚基邻苯二甲腈树脂前体(DPPH)的固化过程,结果显示该固化体系具有自催化固化的特征,A-PPEN的投料比会影响体系的固化活性。另外研究了该固化体系的流变特性和热稳定性,结果表明树脂的5%热失重温度(T_(d5%))最高可达552.9℃,800℃时残炭率(C_(y800))为78.6%,最低黏度可至0.06 Pa·s,具有优异的热稳定性和较宽的加工温度窗口。

锂离子电池SEI多尺度建模研究展望

锂离子电池高还原性负极表面的固体电解质界面膜(SEI)是影响电池电化学性能与稳定性的关键组分,但SEI的形成涉及多尺度、多物理场下的复杂过程,且组分异常复杂。在电池外壳“黑箱”环境下,现有的非原位技术对其表征无能为力,而原位技术又难以得到较高真实度的结果,难以深入理解SEI的相关机制。采用数学的方法对SEI进行建模研究,有望将复杂的物理场进行解耦,进而精准描述SEI的形成和演化的机制与过程,是近年来电池领域的研究热点。本文按对象尺度由小到大从原子到介观尺度逐渐增大的顺序分别总结了第一性原理分子动力学、反应力场分子动力学、经典分子动力学、蒙特卡罗算法、宏观性质建模在SEI建模研究中的应用进展,介绍其在指导电极材料开发及电解液改性方面的成功案例,着重讨论分析了多尺度建模研究SEI的难点与不足。并提出针对SEI的电化学势场特性建立力场算法平台,采用动力学蒙特卡罗方法和机器学习辅助将模型拓展到数万直至数亿原子,并通过逐级计算结合试验验证及专家评估促使收敛,获得具有量子力学精度且带电化学势场的SEI模型,有望实现SEI的长时域建模。

锂离子电池用低温电解液的研究进展

在低温下由于电解液流动性下降、Li+传输能力降低导致的锂离子电池容量快速衰减、循环寿命缩短等问题,日益受到重视。分析锂离子电池低温性能的影响因素,如电解液的本体性质与电解液/电极界面反应。着重从溶剂、锂盐和添加剂等方面,总结低温电解液的研究进展,如开发高低温兼顾的电解液、制备锂盐及探讨不同添加剂的协同作用。对低温电解液的发展提出展望,如制备局部高浓度电解液或发展全氟化电解液等。

自力式流量控制阀在某研究院热网系统中的应用

在热水采暖系统中，由于设计、运行和管理等因素的影响，经常出现循环流量、系统差压、系统阻力及系统平衡等问题，而系统不平衡，即系统水力失调是供热效果差的首要问题。

氧化石墨烯-多壁碳纳米管-漆酚甲醛聚合物制备及性能研究

本研究通过两步法制备了改性氧化石墨烯-多壁碳纳米管-漆酚甲醛聚合物(GOMWCNT/UFP)复合涂料。采用辊涂法将复合涂料应用于金属基材表面,进行结构性能表征,考察复合涂层的物理机械性能和耐电化学腐蚀性能。与纯漆酚缩甲醛(UFP)和MWCNT/UFP相比,GO-MWCNT/UFP复合涂层的物理力学性能(附着力和硬度)和抗电化学腐蚀性均得到明显改善。GO-MWCNT/UFP复合涂层的附着力等级和硬度分别达到1级和6H,腐蚀效率低至1.62×10^(−5),防腐效率高达99.70%。研究结果表明,GO(氧化石墨烯)通过共价键合与MWCNT结合,均匀分散于UFP中,明显提高了UFP涂层的物理力学性能和防腐蚀性。

电阻式柔性触觉传感器的研究进展

电阻式柔性触觉传感器具有柔韧灵敏、简单可靠、检测范围广、易于集成化等特点,在触觉感知、人机交互、医疗健康等传感应用领域占据着极其重要的地位,具有广阔的应用前景。随着电阻式柔性触觉传感器的发展,其制备技术和结构设计愈加精密成熟,3D打印技术的应用以及各类微结构的设计使传感器柔韧性和灵敏性得到了极大的提高。然而,目前高性能电阻式柔性触觉传感器的制作工艺仍旧十分复杂,严重限制了其批量生产的能力。再加上电阻式柔性触觉传感器不能实现剪裁拼接、高效低耗等功能,因而无法满足人们对其大面积覆盖和高密度触觉感知的期望。此外,就性能而言,电阻式柔性触觉传感器也难以实现高柔与高敏的兼顾效果,在传感上仍有局限性。为了解决这些难点,众多国际学者在柔性衬底材料、导电敏感材料的选择,以及敏感单元、阵列结构的设计上进行了大量的研究,搭建电子皮肤触觉感知系统。如今,电阻式柔性触觉传感器已经朝着微型化、集成化、自愈合、自清洁、生物适应、生物降解、神经接口控制等方向发展,并在多功能传感上取得了卓越成果。本文首先介绍了电阻式柔性触觉传感器的检测原理和性能指标,然后从材料选择、结构设计和性能优化方面概述了电阻式柔性触觉传感器的研究现状和关键技术,讨论了其在触觉感知、人机交互、医疗健康等领域的相关应用,最后指出了目前电阻式柔性触觉传感器研究所存在的技术难题,并对其未来发展进行了展望。

自力式流量控制阀在某研究院热网系统中的应用

针对某研究院供热系统中存在的水力失调问题,提出了采用自力式流量控制阀作为供热系统的流量调节控制设备的技术方案。经过一个供暖期的使用标明,近端热源户的流量和阻力减小,远端用户有了压差,循环大为改善,系统水力失调问题基本解决,供热趋于合理,降低了电耗。仅循环泵用电就节约了十几万元,效益显著。

锂硫电池用凝胶聚合物电解质的研究进展

锂硫电池因其高达2600 Wh/kg的理论能量密度、低廉的成本和对环境相对更高的友好性,成为最有望替代传统锂离子电池的候选者之一。凝胶聚合物电解质在锂硫电池中的应用,解决了全固态聚合物电解质带来的离子电导率差和界面阻抗大等问题,同时能够抑制传统液态锂硫电池中多硫化物的“穿梭效应”,提高电池的安全性,在电解质研究中日益受到青睐。从结构和性能方面总结了近年来凝胶聚合物电解质在锂硫电池中的研究成果,最后,展望了制备高性能准固态锂硫电池面临的挑战和发展方向。

高镍正极材料的稳定改性方法研究综述

高镍正极材料拥有容量高、稳定性好、成本较低以及环境友好等优点,是未来开发高比容量锂离子电池的关键正极材料之一。同时,为获得更高可逆容量以进一步提升电池的比容量,增加材料本体中的Ni元素含量是常用、也被广泛认可的技术手段。不过,随着材料中镍的提升,也带来了诸多问题,诸如阳离子混排程度上升,表-界面副反应活性增多,热稳定性下降,晶体容易出现裂纹并迅速蔓延扩散,以及在空气中容易生成残余锂化合物等。在这些负面诱因的共同作用下,高镍正极材料面临着使用环境要求较高、循环过程中易发生结构破坏以及造成的安全性等问题,阻碍了其进一步推广应用。基于上述考虑,本文梳理了近些年用于稳定高镍正极材料的改性方法,综合分析了各方法的特性及研究现状,经分析认为,后续在锂离子电池高镍正极研发改性的过程中,应从原有改性策略出发,进行更小尺度、更精细化地结构优化,针对电芯的不同应用场景进行材料微观结构的定制化改性,全面实现高镍正极材料的各项性能提升。

装药埋深对地表空气冲击波影响的试验研究

为研究土壤中装药埋深对地表空气冲击波传播规律的影响,开展了5kg TNT的触地爆炸试验以及埋深分别为0.108、0.228、0.85m的爆炸试验,获得了多个比例距离处的冲击波峰值压力、冲量以及正压作用时间数据,分析了埋深对冲击波传播特性的影响。结果表明,冲击波峰值压力和冲量随着埋深的增加而减小,随着爆距的增大而减小;触地爆炸比例距离为4的测点处其峰值压力是比例距离为1处的3.24%,埋深为0.108m的爆炸试验比例距离为4处的测点其峰值压力是比例距离为1处的25.02%;埋深为0.108m时,比例距离为1处的峰值压力和冲量分别是触地爆炸对应值的8.7%和20.4%;并对两种工况的正压作用时间进行了分析,触地爆炸的正压作用时间随爆心距增加呈指数增加,埋深为0.85m的爆炸试验其正压作用时间呈对数增加。通过对试验数据的进一步分析,建立了冲击波峰值压力、冲量与埋深、比例距离的工程计算模型,可用于浅埋爆炸时弹药威力评价与毁伤效能预估。

浅埋爆炸空气冲击波峰值压力计算方法研究

为研究装药比例埋深和比例距离对浅埋爆炸空气冲击波峰值压力的影响,测试了3种比例埋深工况下,7种比例距离处浅埋爆炸空气冲击波的峰值压力,结合量纲分析对试验数据进行拟合,得到了浅埋爆炸空气冲击波峰值压力的经验公式。结果表明:空气冲击波峰值压力随着比例埋深和比例距离的增加而减小;随着比例距离增加,比例埋深对空气冲击波峰值压力的影响减弱;空气冲击波峰值压力ΔPD与装药量Q、爆心距R和埋深L有关,其经验公式为:■。

基于量热技术的辣椒素纯度分析方法研究

建立了差示扫描量热法测定辣椒素药物纯度的方法。考察了不同升温速率和辣椒素样品质量对测定结果的影响,确定了差示扫描量热法最佳条件为:升温速率2 K·min^(-1),辣椒素样品质量为1.5~3.5 mg。该法与高效液相色谱、气相色谱-质谱以及核磁共振氢谱等方法的测定结果进行了比较,结果表明:差示扫描量热法、高效液相色谱法、气相色谱/质谱法和核磁共振氢谱法测定的辣椒素质量分数分别为98.88%、98.88%、98.04%和98.97%,最大偏差为0.93%。讨论了产生偏差的原因。差示扫描量热法操作简单、结果准确,可作为测定辣椒素药物纯度的方法。

金属有机骨架材料对单组分CO_(2)吸附的研究进展

重点综述了近五年来MOFs材料在单组分CO_(2)吸附领域的最新研究进展,详细地介绍了近几年来被深入研究几种MOFs材料,主要按照国内外常用的IRMOFs、MILs、UiOs、ZIFs、其它系列等MOFs材料进行分类,从掺杂金属或氮原子、调节孔径、氨基功能化以及合成MOFs复合材料等方面,对其CO_(2)吸附性能和吸附机理进行了分析,展望了MOFs材料未来的发展方向,对MOFs提供了系统性理解,以期为MOFs材料应用到工程实践提供一定参考。

喷火油料表观粘度特性及凝油机理研究

为探究喷火油料凝胶形成的基本机制,基于精制直馏油分、二异辛酸铝及二甲酚的复配体系,测试了不同凝油剂配比条件下油料凝胶的表观粘度特性,通过原子力显微镜(AFM)对喷火油料凝胶的微观形貌进行表征,利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)研究了油料凝胶的分子作用机制。研究结果表明:二异辛酸铅含量越高,凝胶的表观粘度也越高,较初始表观粘度的下降值减小;二异辛酸铝分子在非极性溶剂体系中通过氢键形成致密的网状结构,使得非极性溶剂分子的运动被限制,进而形成油料凝胶。