Fibrillar structure development of polyacrylonitrile fibers treated by ultrasonic etching in oxidative stabilization

Polyacrylonitrile fibers were oxidatively stabilized through 10 gradient‐elevated temperature zones in sequence. The ultrasonic etching method was used for fibril separation of fibers heated at different temperatures, and the fibrillar structure development was studied by scanning electron microscopy. The voids among fibrils are the weak combination points. Under ultrasonic etching, the voids are enlarged. Subsequently, the solvent enters and spreads among fibrils, which results in the separation of fibrils. Separated fibrils with diameters of 100–400 nm appear in fibers heated at less than 235°C. Fibrils in fibers heated from 195°C to 235°C tend to adhere to each other, and the observed macrofibrils are composed of several to dozens of fibrils. For fibers heated from 195°C to 245°C, only a few fibril bundles emerge on the skin near the fiber end, and the fibrils manifest themselves as numerous protuberances on the cross section. In the ranges of 255–275°C, fibrils compactly combine with each other, which suggests insolubility and infusibility, and no separated fibrils appear. The fibrils arrange in a systematic way along the fiber axis and grooves parallel to the fiber axis on the fibers' surface. These grooves are the macro behavior of fibrils arranging on the fiber surface. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

超声波无触点支承陀螺仪技术的理论分析及实现

提出了一种超声无触点支承方案，详细介绍了超声无触点支承原理。通过对声辐射理论的研究，获得超声无触点支承的理论依据。实验证明实现这种超声波无触点支承是可行的。根据这一理论，对三轴无触点支承结构进行了选择设计。     

超声波的光外差接收

激光接收超声是一种非接触式的超声接收技术，它在超声无损评估及检测领域有重要的应用。本文设计研制了激光外差干涉接收超声的实验系统，该系统由声光调制器产生光频的频移，锁相环进行位相解调。文中重点讨论：（１）在光学部分，外差干涉光路空间准直性对信噪比的影响。（２）在信号处理电路部分，锁相环电路特性分析及其参数确定     

碳纤维悬挂支臂疲劳损伤实验研究

对碳纤维复合材料某型飞机垂直尾翼方向舵悬挂支臂完成了谱载疲劳、冲击损伤、损伤扩展和剩余强度试验，采用超声波检查方法对其全过程的损伤状态进行了跟踪实验研究，其结果与位移等试验一致．     

超声波对金属材料性能影响实验研究

通过对紫铜和低碳钢在超声波作用下材料特性的实验研究，探讨此类材料的一些特殊表现诸如屈服点降低，硬化率降低和延伸率降低等．建立了一套超声波材料拉伸实验系统，给出材料特性变化的实验数据并对这些特殊现象的形成机理进行初步探讨．给出了韧性金属材料在超声波作用下的本构方程，并与实验结果相比较，结果表明理论分析与实验结果一致     

超声波辅助稠油层内催化水热裂解实验研究

将超声波应用到稠油催化水热裂解实验中,研究了超声波辅助催化水热裂解对胜利油田孤东稠油物化性质的影响。结果表明,超声波辅助作用下稠油的降黏率达到86.2%,与催化水热裂解相比,稠油的平均相对分子质量进一步减小,饱和烃和芳香烃组分含量增加,胶质和沥青质组分含量减少,稠油组分的氢碳原子比增加,杂原子含量减小。动态模拟实验中超声波辅助层内催化水热裂解效果显著,稠油采收率达到53.91%,降黏率达到80.5%。由此表明,超声波辅助催化水热裂解具有可行性,超声波与催化剂协同作用促进了水热裂解反应,一定程度上改善了稠油的品质。     

超声喷雾共沉淀法制备纳米氧化锡粉体及其气敏性研究

采用超声波喷雾技术,以SnCl4·5H2O和CO(NH2)2为前驱体原料制备了氧化锡以及Ce稀土离子掺杂纳米粉体.详细地研究了超声喷雾条件、反应时间以及化学组分对纳米SnO2粉体的形貌和尺寸的影响规律,以及前驱体沉淀物脱水化学处理的条件.用XRD,TEM研究了所获纳米粒子的晶相和形貌.结果表明,制备的SnO2纳米粒子呈球状,尺寸在10～20 nm,纳米颗粒均匀,分散性好.以该粉体为基础制备了相应的气敏元件,测定了气体灵敏度与温度和稀土元素掺杂的关系.研究测试表明,纳米SnO2半导体气敏元件对NO2气体有着良好的响应-恢复特性,并且具有较高的灵敏度和较低的工作温度.稀土元素铈的掺杂能明显提高纳米SnO2粉体的气敏性能.     

液相色谱-三重串联四极杆质谱测定粮油中的黄曲霉毒素

建立了超声提取-液相色谱-电喷雾三重串联四极杆质谱测定玉米、大米、大豆等粮油固体样品中黄曲霉毒素B1、B2、G1和G2(AFB1、AFB2、AFG1和AFG2)的方法。分析前对样品进行超声提取,优化得到最佳超声提取条件: 溶剂为甲醇-水(含40 g/L NaCl) (80:20, v/v)溶液、料液比为1:3(g:mL)、温度为50 ℃、时间为3 min。然后对提取的样品进行免疫亲和特异性净化。最后与液相色谱-电喷雾三重串联四极杆质谱联用,使用C18反相色谱柱,流动相为甲醇-10 mmol/L乙酸铵水溶液梯度洗脱,以黄曲霉毒素M1(AFM1)作为内标进行定量测定。结果表明,AFB1、AFB2、AFG1和AFG2的检出限分别为0.002、0.004、0.004和0.012 μg/kg。方法的加标回收率为87%～111%,日内相对标准偏差(RSD)和日间RSD分别不大于6.7%和5.6%。实验结果表明该方法可以有效地降低基质效应的影响,相比于外标法能极大地提高方法的准确度。     

磁性可见光催化剂BiVO4/Fe3O4的制备及催化活性

采用超声法将磁基体Fe3O4和BiVO4复合,制备了易于固液分离的磁性可见光催化剂BiVO4/Fe3O4。采用X射线衍射(XRD)、傅立叶转换红外光谱(FTIR)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、透射电子显微镜(TEM)和磁学性质测量系统(MPMS)对产物进行了表征,并以亚甲基蓝为目标降解物,考察了BiVO4/Fe3O4的可见光催化活性。当BiVO4与Fe3O4质量比为5:1时,BiVO4/Fe3O4的催化活性最高,反应经过5 h,对亚甲基蓝的降解率达到92.0%,而单独使用BiVO4为催化剂,降解率仅为72.5%。这表明Fe3O4不仅起到磁基体的作用,还起到助催化剂的作用。BiVO4/Fe3O4在外加磁场的作用下很容易被分离,撤消外加磁场后,通过搅拌又可重新分散。BiVO4/Fe3O4 3次回收后的降解率仍高于80%。     

超级铝热剂的制备、表征及其燃烧催化作用

用纳米铝粉和纳米氧化铅、纳米氧化铜和纳米三氧化二铋为原料,采用超声分散复合的方法,制备了纳米超级铝热剂Al/PbO、Al/CuO和Al/Bi₂O₃。采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜及能谱分析(SEM-EDS)和红外光谱(IR)对原料和产物的物相、组成、形貌和结构进行分析表征;运用差示扫描量热仪(DSC)评估三种超级铝热剂与双基推进剂主要组分的相容性;研究了3种超级铝热剂对双基推进剂燃烧性能的影响。结果表明,Al/PbO、Al/CuO和Al/Bi₂O₃与推进剂主要组分硝化棉(NC)、硝化棉/硝化甘油(NC/NG)混合物和吉纳(DINA)的相容性均良好,而与黑索今(RDX)和1,3-二甲基-1,3-二苯基脲(C₂)相对较为敏感;含三种纳米超级铝热剂的双基推进剂表现出优异的燃烧性能。