环基高分子缩聚体系的统计特征

针对由RBf型环形高分子和ABg型单体构成的环基高分子缩聚体系,从环基高分子的尺寸分布导出相应的高分子矩,进而给出环基高分子的数均分子量和重均分子量以及多分散指数等物理量.在此基础上,集中探讨了两类反应物的摩尔比、环形高分子的官能度及聚合度(分子量)对环基(环基链状和环基支化)高分子性质的影响.鉴于环形高分子对环基高分子相关特征的贡献可以发生主次转变,进而根据其数均分子量得到发生转变的反应程度.结果表明,环基高分子的多分散指数随着环形高分子官能度的增加而单调降低,但与反应物的摩尔比无关,而表征环形高分子贡献发生逆转的反应程度则与其官能度、聚合度及反应物的摩尔比密切相关.相关研究可为阐明环基高分子缩聚反应体系的统计特征提供有益的线索.     

A_a型Patchy胶体粒子的相态结构

根据热力学微扰理论研究了Aa型Patchy胶体的相态结构,考察了Patch之间的缔合强度及Patch数目对体系相态结构的调控机制.利用相平衡原理给出了Patchy胶体的流体、玻璃态固体和面心立方晶体之间转变及溶胶-凝胶转变的相图,讨论了玻璃态和晶态固相的成核机制、临界现象和相变问题.研究结果表明,Patchy胶体粒子之间的缔合作用和Patch数目可以显著地调控体系的三相点、临界温度和临界密度等特征.在高温条件下,Patchy胶体以一次成核方式结晶;而在低温条件下则以两步成核方式逐步成核结晶,中间经过非晶态的玻璃态固相作为过渡.说明Patchy粒子之间的缔合作用对其相态结构具有决定性影响,因而成为调控体系聚集态结构的重要因素.     

复混肥中磷元素的激光诱导击穿光谱多元线性定量分析

复混肥成分的快速、原位检测对化肥的生产过程、产品质量控制具有重要的意义。在化肥企业生产中,实验室进行分析,检测时间长,无法实现线上检测。与复混肥成分现有检测方法相比,激光诱导击穿光谱(LIBS)检测时间只需几分钟、一次测量可完成复混肥成分检测、几乎无需样品预处理,将该技术用于复混肥成分快速、现场检测非常合适。搭建LIBS系统, 激光器(100 mJ, 1 064 nm, 1 Hz)输出的激光束经45°反射镜由水平转为垂直方向,经焦距为40 mm的透镜聚焦至旋转台上的复混肥样品表面,产生激光等离子体。激光器的调Q信号控制光纤光谱仪(Avantes, 195～500 nm)采集信号,设置光谱延迟时间为1.28 μs,采集时间为1.05 ms,最终获取复混肥样品LIBS光谱。20个复混肥样品由安徽徽隆集团提供,磷元素的参考值由企业采用国家标准方法测量。将复混肥样品粉碎过筛取3 g,采用压片机在8 MPa下压制成形。实验中,使用小型风扇吹扫复混肥样品表面,形成稳定气流,每个样品重复测量10次,每次测量平均20个脉冲,以减小样品不均匀性。其中,15个样品用于定标回归模型的建立,五个样品用于检验定标模型的适用性。复混肥是一种成分复杂的混合物,其中氮、磷、钾均以化合物存在。传统的LIBS定量方法是基于待测元素单条谱线强度,未考虑其他元素影响,降低了定量结果的准确性。将LIBS技术和多元线性回归法结合用于分析复混肥中磷元素浓度。选取磷元素的三条特征谱线即213.6,214.9和215.4 nm。磷矿中硅元素含量基本不变,且硅元素在磷的谱线附近存在多条谱线,如212.4,220.8,221.1和221.7 nm。分别采用一元、二元、三元和四元线性回归法建立校准曲线。结果表明,采用P Ⅰ: 214.9 nm谱线强度作自变量建立一元线性回归,LIBS预测值与参考浓度的相关系数仅为0.083,无法满足磷元素的定量分析要求。当采用P Ⅰ: 214.9 nm谱线强度和三条特征谱线之和(P Ⅰ: 213.6, 214.9和215.4 nm)作自变量建立二元线性回归拟合时,相关系数提高到0.856,平均绝对误差由1.32%减小到0.16%。在二元线性回归中引入Si Ⅰ: 212.4 nm谱线强度,建立三元线性回归,相关系数为0.869。为进一步提高磷元素浓度测量的准确性,建立四元线性回归方程,将Si Ⅰ: 212.4,220.8,221.1和221.7 nm谱线强度之和作为自变量加入三元线性回归,相关系数提高到0.980,且15个定标样品的相对误差范围为0.06%～1.31%,而验证样品为0.13%～1.26%,这说明采用四元线性回归定标法可提高复混肥中磷元素浓度测量的准确性。     

Patchy胶体粒子的结晶、玻璃化和凝胶化问题

本文探讨了中性多缔合位点Patchy胶体粒子系统的相图及其相关问题. 在研究中,计入了分子间的硬芯Lennard-Jones势和缔合作用,进而阐明了系统的流体相(F),无规密积相(RCP)和面心立方相(FCC)之间转变的相态结构. 在体系丰富的相结构中,F-F,F-RCP及F-FCC相转变以及描述粒子间联结性的溶胶-凝胶转变相互影响,致使一些相态在不同相互作用强度时可以呈现亚稳态和稳态. 同时,本文重点阐述了缔合能量以及patch数目对体系的临界温度、临界密度、临界三相点以及溶胶-凝胶转变等的调控机制.     

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。