【摘 要】
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本研究借助声发射技术对铌基高温抗氧化涂层在常温下的弯曲失效过程进行了研究.利用k均值聚类方法对信号进行了分类,结合截面扫描电镜观测结果确定高温抗氧化涂层在弯曲载荷下的信号分别对应基体变形、表面垂直裂纹、滑动型界面裂纹和张开型界面裂纹,通过快速傅里叶变换得到了各类信号的主频分别为100、310、590和450 kHz,借助小波分析得到了各信号的小波能量系数.涂层弯曲失效过程主要包括四个阶段,分别为受拉侧表面垂直裂纹萌生的初始损伤阶段、表面垂直裂纹增殖阶段、两侧界面裂纹快速扩展的损伤积累阶段和受压侧涂层明显剥
【机 构】
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中国科学院 上海硅酸盐研究所, 中国科学院特种无机涂层重点实验室, 上海 201899;上海科技大学 物质科学与技术学院, 上海 201210;中国科学院 上海硅酸盐研究所, 中国科学院特种无机涂层重
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本研究借助声发射技术对铌基高温抗氧化涂层在常温下的弯曲失效过程进行了研究.利用k均值聚类方法对信号进行了分类,结合截面扫描电镜观测结果确定高温抗氧化涂层在弯曲载荷下的信号分别对应基体变形、表面垂直裂纹、滑动型界面裂纹和张开型界面裂纹,通过快速傅里叶变换得到了各类信号的主频分别为100、310、590和450 kHz,借助小波分析得到了各信号的小波能量系数.涂层弯曲失效过程主要包括四个阶段,分别为受拉侧表面垂直裂纹萌生的初始损伤阶段、表面垂直裂纹增殖阶段、两侧界面裂纹快速扩展的损伤积累阶段和受压侧涂层明显剥落的宏观剥落阶段.
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携带轨道角动量的光束利用了光子横向空间分布,其具有空间螺旋相位波前。近年来,类比波分复用技术,轨道角动量复用技术引起了国内外的广泛关注并在高速大容量光传输方面取得了显著进展。值得注意的是,除了光传输,光处理也是光通信系统的关键技术。一个完整的轨道角动量光通信网络系统,既包括网络链路的轨道角动量复用传输,也包括网络节点处的轨道角动量信号处理。回顾了基于轨道角动量的光信号处理技术的研究进展,全面综述了
为提升Sb基负极材料的储钠循环性能,通过简单的两步法(机械辅助化学合金化和酸溶解去合金化)制备纳米化和多孔化的去合金锑/多壁碳纳米管(De-Sb/MCNT)复合物,采用不同方法表征材料的物理化学性质和储钠电化学性能.结果显示,De-Sb/MCNT材料的可逆比容量达到408.6 mAh·g-1(200 mA·g-1),首周库仑效率为69.2％;在800 mA·g-1循环330周后,容量保持率仍可达88％,展现出优异的储钠循环性能.这得益于机械辅助化学合金化/酸溶解去合金化对商品化Sb的“预粉化”作用,促进了
纳米氧化钨作为一种具有独特物理化学性质的半导体功能材料,已被广泛应用于环境、能源、生命科学、信息技术等领域.本文基于第一性原理计算在纳米氧化钨中的应用进展,概述了量子力学基础上的第一性原理及密度泛函理论的发展历程及基本理论,介绍了该领域常用的MS(Materials studio)、VASP(Vienna ab initio simulation package)等模拟计算软件,并分类阐述了第一性原理计算对氧化钨的微观电子结构、物质相互作用、分子热动力学等方面的研究成果.最后提出了第一性原理计算在纳米氧化
二氧化碳(CO2)还原制备合成气(CO和H2混合气),不仅可以实现碳循环降低温室效应,而且能缓解能源危机,而实现CO2资源化利用的关键在于催化剂设计.本研究采用金属离子共沉淀法制备了CuO及CuO/ZnO复合氧化物纳米材料,通过调节催化剂组分,探究其在不同电势下电化学CO2还原制备合成气的性能.结果表明:引入锌(Zn)物种可以减弱中间物CO2·-在催化剂上的吸附强度,导致CO的法拉第效率(FE)降低,氢气FE增加,从而实现不同电势下合成气CO/H2在1/1～1/4范围内的可控调节.尤其是,当前驱液中铜和锌
为去除水体中Cr(Ⅲ)的污染,本研究利用席夫碱反应原理制备了2-羟基-1-萘甲醛功能化SBA-15吸附剂(Q-SBA-15).通过不同测试手段对所制备样品的形貌、孔道结构、元素组成和表面化学状态进行了系统表征.结果表明,SBA-15经2-羟基-1-萘甲醛修饰后,其比表面积和孔径明显减小,但表面形貌和晶体结构没有明显变化.为研究Q-SBA-15对Cr(Ⅲ)的吸附性能,详细分析了溶液pH和离子强度的影响,以及吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学和再生性能.结果表明,Q-SBA-15对Cr(Ⅲ)吸附过程遵循准二级
元素掺杂是提升催化剂性能的重要方法.研究采用快速沉淀法制备了钴掺杂氧化铜(Co-doped CuO)纳米催化材料,在可见光条件下,20 min内其活化的过氧硫酸氢钾复合盐(PMS)对罗丹明B染料的降解率达到96％以上,远优于同等条件制备的CuO.本研究还考察了溶液pH、染料初始浓度、催化剂用量等对降解效率影响.钴掺杂后氧化铜纳米颗粒由三维针梭状结构转变为近二维薄带状结构.同时钴掺杂提高了CuO的平带电位进而提升了电荷转移效率.XPS及EPR结果表明钴掺杂能够提高CuO的氧空位含量进而提升催化活性.捕获剂实
光热治疗是一种非侵入式的新型肿瘤治疗手段,可弥补传统治疗方式的不足.碳纳米材料作为一种高效的光热剂,在肿瘤光热治疗中表现出巨大的应用潜力.本研究采用超声辅助法使邻苯三酚与甲醛5 min快速聚合,经煅烧处理制备了单分散、粒径均一的碳球.该碳球兼具优良的细胞生物相容性和高光热转换效率.在808 nm近红外光照射下,碳球呈现良好的光热效应和光热稳定性,光热转换效率达到41.4％.细胞实验表明,碳球无明显细胞毒性,对肿瘤细胞具有显著的光热杀伤效果.制备的高光热效应碳球光热剂有望用于肿瘤光热治疗.
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本研究通过密度泛函理论对氧化石墨烯和金属离子的吸附行为进行理论模拟.基于机器学习方法训练预测模型的过程中,缺失值采用推荐系统中广泛使用的奇异值分解方法处理,并用梯度提升机解释了影响吸附能的重要因素.结果发现吸附体系中存在九种特征可为吸附能提供90％的累积重要性,分别为离子半径、零点振动能量、密立根电荷、沸点、偶极矩、原子量、摩尔定容热容、自旋多重度和键长.定量评估了六种回归方法的预测精度,包括支持向量回归、岭回归、随机森林、极端随机森林、极端梯度提升和轻梯度提升机.结果表明,机器学习方法可提供足够的吸附能