钙钛矿结构B位双掺杂LaMg_(0.34)Ni_xFe_(0.66-x)O_3的红外辐射性能

采用溶胶-凝胶法制备了纯的和Mg~(2+)-Ni~(2+)掺杂的LaFeO_3,并对它们在近红外波段的发射率进行了研究和比较。结果表明,34%(摩尔分数)的Mg~(2+)和23%(摩尔分数)的Ni~(2+)掺杂的LaFeO_3即LaMg0.34Ni0.23Fe0.43O_3在0.2~2μm波段的红外发射率达到了0.966,远高于未掺杂LaFeO_3的0.446。Mg~(2+)-Ni~(2+)共掺杂能够显著提高LaFeO_3在近红外波段的发射率的原因在于Mg~(2+)、Ni~(2+)进入铁酸镧的晶格中取代Fe3+,引入了杂质能级,氧空位浓度增加,提高了杂质能级吸收以及氧空位吸收,掺杂引起的晶格畸变使得晶格振动吸收增强;此外,电子在Fe3+和Fe4+之间的极化跃迁,也增强了化合物在相应光谱区域的吸收性能。     

有序介孔C-Al2O3纳米复合材料的合成及其红外发射率

以嵌段共聚物F127(PEO106PPO70PEO106, MW=12600)为模板剂, 异丙醇铝为铝源, 低分子量的酚醛树脂为碳源, 通过溶胶-凝胶三元共组装法合成了C-Al2O3纳米复合材料. 用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)及N2吸脱附法对该复合材料进行结构与性能表征, 结果显示复合材料MC5A5具有较好的有序介孔结构, 其比表面积可达175 m2·g-1, 孔容0.22 cm3·g-1. 又以三元乙丙橡胶(EPDM)为粘结剂, 与介孔纳米复合材料混合制备涂层. 随着复合材料中Al2O3质量分数从30%增加到70%, 该涂层的红外发射率从0.575降至0.456, 表明Al2O3能有效降低复合材料的红外发射率, 预示该复合材料在军事装备隐身需求领域将具有较好的应用前景.     

空气热储存、光合作用和土壤垂直水分运动对黄土高原地表能量平衡的影响

地表能量不平衡问题一直是陆面过程研究的一个重要科学难题. 本文利用黄土高原陆面过程试验(LOPEX)资料, 在将垂直感热平流项引入地表能量平衡方程的基础上, 估算了空气热储存和光合作用储存的大小, 并分别用水分守恒关系和两层土壤温度方法计算了浅层土壤水分垂直通量, 考察了空气热储存、光合作用储存和水分垂直运动热量输送对地表能量平衡的影响.结果表明: 黄土高原区自然植被下垫面的空气热储存、光合作用储存和土壤水分垂直运动热量输送平均日变化峰值分别达到1.5, 2.0和7.9 W·m^-2; 在能量平衡方程中引入这三项后, 地表能量闭合度由88.1%提高到89.6%. 空气热储存、光合作用储存和水分垂直运动热量输送对于改善黄土高原地表能量不平衡状况有一定作用, 研究区域的半干旱气候背景和植被状况是导致各热储存量与其他试验区存在差异的根本原因.     

一个综合植被地表径流与饱和地下水流之间相互作用的数值模型

构建一个综合的数值模型,用来处理植被地表径流与饱和地下水流之间的相互作用问题.综合了早先提出的准三维植被地表径流模型,与二维饱和地下水流模型建立起该数值模型.植被地表水流模型被构建为,二维浅水方程(SWE)显式的有限体积解,耦合了Navier-Stokes方程(NSE)隐式的有限差分解,得到了竖向速度的分布.地下水流模型是以二维饱和地下水流方程(SGE)显式的有限体积解为基础构建.通过在连续方程中引入源-汇项,达到植被地表径流和地下水流之间的相互作用.单一的规则将2个解紧密地耦合在一起.最后,应用4个案例来验证本综合模型,结果是令人满意的.     

三波长测温中波长选取原则的理论分析

建立了在窄波段内具有普适性的无量纲化线性发射率模型,对基于此模型而提出三波长温度测量法,着重说明了三波长法适用的测量条件以及3个测量波长的选取原则。在波长选取原则的理论分析中,通过优化分析,依据由测量坐标而引出的等温线的概念,提出了两种理想测量的波长优化准则,从而为该方法的技术实现提供了重要的理论指导,同时该准则的优化思想也适用于多波长法的波长选取。     

(Gd1-xErx)2Zr2O7红外发射率对高温导热性能的影响规律研究EI北大核心CSCD

采用固相合成法制备Er2O3掺杂(Gd1-xErx)2Zr2O7(x=0,0.1,0.2)陶瓷材料，利用X射线衍射仪、激光导热仪以及傅里叶变换红外光谱仪对陶瓷材料的物相结构、热导率及高温红外发射率分别表征并对结果进行分析。结果表明，在Rad+pc模型中(Gd1-xErx)2Zr2O7陶瓷试样的热导率随掺杂量先降低后升高，总体上，Er3+的掺杂降低了Gd2Zr2O7的热导率，而Cape+pc模型中(Gd1-xErx)2Zr2O7陶瓷试样热导率首先随温度升高而逐渐降低，800℃出现拐点随温度呈增大趋势。随Er2O3掺杂量的增加，(Gd1-xErx)2Zr2O7陶瓷试样1100℃红外发射率(3～5μm)与光子热导率具有相同变化趋势，发射率的降低导致了热导率测试值的增大，这一现象与材料晶格振动相关。     

脉管制冷机室温换热器强化辐射换热研究

脉管制冷机是目前最常用的高效小型低温制冷机之一。相对于主动散热，采用被动散热的室温换热器具有可靠性高与使用便捷等优点。辐射换热强化是提高室温换热器性能的一种方法。本文选取了一种小型脉管制冷机，研究在其主肋片换热器表面涂覆高发射率涂层对整机散热性能的影响。在自然对流条件下实验，对比涂覆高发射率涂层前后制冷机的运行温度。结果表明，喷涂高发射率涂层后，制冷机电机温度基本不变，冷指下方的辅助肋片换热器温度下降了约1～2℃，而主肋片换热器温度下降了约3～4℃。通过理论推算得，改变发射率前后主肋片换热器的辐射换热占比从8.6%提升至29.7%。结果证明强化辐射换热降低了制冷机室温换热器的工作温度，是一种改善小型制冷机散热的可行方法。