相对湿度和氧气浓度对滑动弧放电特性影响研究

本文通过检测背景气体不同含氧量和相对湿度下的放电电流强度和臭氧浓度,分析氧气和水汽对滑动弧放电特性的影响.结果表明,背景中氧气是臭氧的主要发生源,臭氧随氧气浓度的增大而增大.水汽的离解反应与臭氧发生反应存在竞争关系,同时其生成的OH粒子会与臭氧发生反应,因此水汽对臭氧的产生起抑制作用.由于氧气和水的电子结合系数都很高,水与电子还会发生离解结合反应,因此背景气体氧气浓度和水汽含量增大会减少等离子体区域的电子数量,降低放电电流强度.     

无增敏材料修饰的高灵敏度光纤湿度传感器

设计并制作了一种高灵敏度且制作简单的聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethyl Methacrylate,PMMA）微球与单模光纤复合的湿度传感器。该光纤湿度传感器由PMMA微球与单模光纤构成。由于在微球中形成了法布里-珀罗腔,当外界环境湿度升高时,PMMA微球吸收水分子体积膨胀,导致法布里-珀罗腔的腔长增长,使得传感器干涉光谱的波峰（谷）发生红移,从而实现湿度传感。对所制作传感器的湿度响应、稳定性和重复性等进行了实验研究,实验结果表明：在30%～80%湿度范围内,该湿度传感器的灵敏度达173.36 pm/%RH,波长漂移随相对湿度变化呈良好的线性关系,其线性度达0.992 26,且具有良好的稳定性和重复性。该PMMA微球与单模光纤复合的湿度传感器具有灵敏度高、结构简单、无需镀膜且易于制作的优点。     

相对湿度对类金刚石薄膜摩擦磨损性能的影响

利用等离子体增强化学气相沉积技术在单晶硅表面制备了含氢类金刚石薄膜,在球-盘摩擦磨损试验机上考察了相对湿度对薄膜摩擦磨损性能的影响,利用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪观察和分析其磨损表面形貌和化学状态的变化情况.结果表明,随着相对湿度增加,DLC薄膜的摩擦系数和磨损率增加.这主要是由于薄膜表面氧化作用所致.     

共聚焦拉曼光谱研究过饱和硝酸铵液滴中NH4+, NO3- 和H2O之间的相互作用

将硝酸铵液滴沉积在石英基底上,通过降低该液滴周围环境的相对湿度,测定了该液滴由低浓度直至过饱和状态下高信噪比的拉曼光谱.其中,相对湿度的变化可以精确控制液滴浓度的改变.在相对湿度(RH)由72.1%降低至37.9%的过程中,硝酸铵液滴v1-NO-3峰位保持在1048cm-1,半峰宽为10cm-1.该现象表明NO-3周围的水分子被NH4+取代后不会对v1-NO-3造成影响,说明水分子和NH4+所形成的氢键具有相同的强度.对2500-4000cm-1范围内的拉曼光谱进行成分分析,2890、3090、3140、3220、3402及3507cm-1分别被指认为NH+4伞状弯曲振动的泛频、NH+4伞状弯曲振动与摇摆振动的组合谱带、NH+4的对称伸缩振动、NH+4的反对称伸缩振动、水峰中强氢键成分和弱氢键成分.从拟合结果得出:强氢键在氢键结构中所占百分含量随液滴相对湿度的降低而减少,弱氢键所占百分含量随液滴相对湿度的降低而增加.该变化趋势是NO-3和NH+4之间复杂相互作用的结果.     

基于低温冷库的恒温室设计

针对一系列实验的需要,基于一座小型低温冷库,对制冷系统进行完善后增加了电加热器、加湿器、温湿度变送器等设备,运用电热平衡的方法实现恒温控制。测试结果表明:在-60℃～+40℃温度范围内,可以无级调节,波动范围不超过±0.5℃;最大相对湿度可达99%,控制精度在±5%以内。应用表明:此恒温室能较好的满足一般实验所需恒温恒湿的要求,其操作的方便性及实用性可以为以后的科研作出贡献。     

高时空分辨率研究海盐液滴快速风化过程

以高速摄像仪与显微拉曼光谱联用研究聚四氟(疏水)乙烯基底和石英(亲水)基底上的单个海水液滴的快速风化过程.海水液滴风化的形貌图像达到毫秒时间分辨率和微米空间分辨率.通入干氮气后海水液滴在石英基底上发生快速风化过程,首先析出Na2Ca5(SO4)6·3H2O和Na2xCa8-x(SO4)6·3H2O(0＜x＜1)晶体,然后析出NaCI晶体,最后析出KMgCl3·6H2O晶体.我们发现在快速降低湿度的过程中析出钙钠复盐,在缓慢降低湿度的过程中析出CaSO4·2H2O,并已经确定各种结晶产物的位置以及Na2Ca5(SO4)6·3H2O和CaSO4· 2H2O两种晶体的生长速率,并在聚四氟乙烯基底上观察到中空结构的海盐颗粒.     

物性型湿度传感器的物理性能及其应用

 在科学技术日益发达的今天,人类对自身的生活环境及工作环境要求越来越高。湿度的监测与控制在国民经济各个部门,在国防、科研及人民生活等许多领域有着非常广泛的应用。众所周知,湿度的测量具有一定的复杂性,而对湿度进行控制则更不易实现。这样,人们熟知的毛发湿度计、干湿球湿度计等已不能满足现代要求的实际需要,为此,人们研制了各种湿度传感器。其中物性型湿度传感器以其测量范围宽,响应速度快,测量精度高,稳定性好,体积小,重量轻,制造工艺简单等显示出极大的优越性,在实际中得到了广泛应用。本文仅就这一类型传感器的感湿原理及应用领域作简要介绍。     

铬离子注入改善纯铁摩擦学特性的研究

为了探讨离子注入改善金属和合金材料减摩抗磨性能的作用机理，对３种剂量的Ｃｒ离子注入纯铁改性层的元素深度分布和显微硬度进行了考察，并对离子注入和未经离子注入试样在无润滑下的摩擦学性能作了对比试验研究．结果表明：在给定的试验条件下，Ｃｒ离子剂量为１×１０１７ｉｏｎｓ／ｃｍ２注入的表面改性效果最好，可使纯铁的显微硬度由未注入时的２．４ＧＰａ提高到３．０ＧＰａ；在相对湿度为８８％的大气环境中，注入试样的摩擦系数比未经注入试样的约低５０％，耐磨性比后者的高２～３倍．Ｘ射线光电子能谱等分析发现，Ｃｒ离子注入能促进纯铁表面形成氧化物膜．在相对湿度为５０％时，氧化物膜主要由Ｆｅ２Ｏ３组成；在相对湿度为８８％时，这种膜主要由Ｆｅ２Ｏ４组成．因此，Ｃｒ离子注入试样在高湿度下的减摩抗磨性能更好     

光湿敏元件及特性

介绍硅衬底的半导体陶瓷材料钛酸镧锶（Sr1-xLaxTiO3）光湿敏元件的工作原理及结构,MIS结构元件的光湿敏特性参数和曲线。利用光湿敏元件研制成光湿敏传感器和测量仪,智能光湿敏测量仪具有软件湿度补偿、智能判断声光报警等特性。     

Pt/C改性的质子交换膜在燃料电池中的应用

氢氧燃料电池的性能与质子交换膜的性能密切相关. 在燃料电池运行过程中,反应生成的水和加湿气体所含水的扩散渗透与膜内质子拖拽共同作用实现膜中水的平衡,影响膜的欧姆电阻,进而影响电池性能. 本文通过掺杂Pt/C对质子膜进行改性,并测试了改性膜的交流阻抗、吸水特性等物理性质和单电池性能及高频阻抗,说明由膜中的Pt/C催化剂原位催化渗透到膜中的氢气和氧气反应生成水,改善了电池低湿度运行时膜的含水率,从而降低膜电阻,提升电池性能.