含酯基吡啶类离子液体异构体的设计合成及其二元体系导电行为

离子液体型电解质在储能材料、电化学沉积等方面具有重要的研究意义.从酯基异构化的角度出发,设计合成了互为异构体的含酯基吡啶类离子液体,丁酸甲酯基吡啶六氟磷酸盐[n-C4MePy][PF6](记IL1)和异丙酸乙酯基吡啶六氟磷酸盐[i-C3 EAPy][PF6](记IL2).对离子液体(记IL)-有机溶剂体系的电导性能进行研究,在0.0005～0.01 mol·L-1浓度范围内,酯基异构化对二元体系的电导率影响相对较大.与IL2-有机溶剂体系相比,IL1-CH3OH的电导率约为IL2-CH3OH的2倍,而IL1-CH3CN和IL1-(CH3) 2NOH的电导率相对较小.同时在相同条件下,其不同溶剂体系的电导率为κ甲醇＞κ乙腈＞κN,N二甲基甲酰胺,这可能与溶剂的介电常数大小有关.进一步研究表明,离子液体异构体(IL)-有机溶剂体系的导电行为均符合阿伦尼乌斯行为,在N,N-二甲基甲酰胺溶剂体系中,离子液体的酯基异构使得体系的电导活化能变化较为显著.与IL1-(CH3)2NOH相比,IL2-(CH3)2NOH的电导活化能减小了8.454 kJ·mol-,这可能是由于IL2与溶剂分子上的基团相互吸引力增强,导致了其体系活化能减小.最后对离子液体异构体的热稳定性分析表明,与IL1的分解温度487.48℃相比,酯基异构化使IL2的热分解温度降低了301.77℃.     

利用显微红外光谱技术表征非均质油气储层裂缝特征——以任丘潜山蓟县系雾迷山组碳酸盐岩储层为例

油气储层裂缝既是重要的储油空间,又是油气运移的主要通道,因此,裂缝表征非常重要。然而储层岩石具有强烈的非均质性,如何精确表征非均质储层裂缝是需要亟待解决的问题。利用显微红外光谱技术可以对矿物分子的光谱曲线进行分析,得到不同的峰值特征,精确获得岩石介质成分、裂缝的大小、裂缝充填物特性等。以任丘潜山型碳酸盐岩非均质储层为例,基于显微红外光谱技术,通过分析岩心光片显微红外成像光谱图和不同特征区域的光谱曲线,获得了目标样品岩石介质的物化特性和空间分布特征,预测了裂缝可能发育的区域, 并分析了裂缝的有效性。结果表明,岩心样品主要介质为白云岩;储层裂缝中含有烃类有机物和盐水包裹体,它们主要赋存于白云岩介质中;裂缝充填物中盐水包裹体所占比例为51.7%,烷烃有机物所占比例为26.0%,裂缝发育从岩心样品左上方区域延伸至右下方区域,表明该延伸区域可能是流体运移的通道;盐水包裹体会阻碍油气的运移,导致裂缝的渗透率降低;实验测得岩石裂缝宽度为1~1.5 mm,属于大裂缝,油气可以顺利通过,因此,裂缝的有效性好。研究表明利用显微红外光谱成像技术表征非均质储层裂缝特征是切实可行的,为非均质油气储层精确表征提供了一种新方法。     

锂离子电池固态电解质的研究进展

和传统电解液相比,固态电解质热稳定性好,电位窗高,力学性能好且对环境友好;更重要地,由固态电解质组成的锂离子电池能量密度比传统锂离子电池更高,因而成为当前研究的热点。综述了几种主要固态电解质,包括无机固体电解质、固态聚合物电解质、凝胶电解质及复合型电解质的优势、研究进展以及面临的问题,并展望了未来固态电解质的发展趋势。     

燃煤发电CO2捕集系统协调预测控制

基于化学吸附的燃烧后CO2捕集技术是最具应用前景的燃煤电站脱碳方法。然而,捕集系统与电站之间存在强烈的相互干扰,增大了整体系统控制的难度。为此,本文提出一种燃煤发电CO2捕集整体系统协调预测控制策略。为燃煤电站机炉系统和捕集系统分别设计预测控制器,并将当前及未来估计的汽机抽汽流量和烟气流量作为前馈信号送入预测控制器,以此实现两套系统间的相互协调和深度结合。仿真结果验证了所提方法的优越性和有效性。     

K1-xCaxNbO3 陶瓷的晶体结构、介电特性及磁性的研究

采用自牺牲法制备K1-xCaxNbO3(x=0-0.2)陶瓷样品,研究Ca2+ 掺杂对KNbO3 的晶体结构,介电和磁性的影响.XRD分析表明所有样品均属于空间群为Amm2的单相正交晶系,SEM 表明Ca2+ 掺杂对KNO 样品的微观形貌和晶粒尺寸有明显的调控作用.在KNbO3 的εr-T中观察到两个转变,第一转变在213℃,第二转变在424℃,分别对应正交相到四方相转变和四方相到立方相的铁电相变,其TC随着x的增加由424℃降低到415℃.测量了K1-xCaxNbO3(x=0-0.2)样品在5~350K范围内M-T 的变化关系,发现M 值在T

低能Cl^-在Al2O3绝缘微孔膜中的输运过程

研究了10 keV Cl^-离子穿越Al2O3绝缘微孔膜的物理过程,发现穿越的Cl^-其分布中心在初束中心即0°附近,Cl^-离子穿透率下降与几何穿透一致,这是典型的直接几何穿越有一定角发散的微孔导致的结果;而出射的Cl0和Cl^+以微孔轴向为中心分布,Cl^+和Cl0穿透率下降慢于几何穿透.模拟计算发现沉积电荷会使出射粒子中Cl^-占主要成分,并使出射Cl^-角分布中心移动到微孔轴向方向而随微孔膜倾角移动;而在不考虑沉积电荷的情况下,计算结果较好地符合了实验结果.通过分析在不同倾角下散射过程对出射粒子的角分布和电荷态分布的影响,发现绝大部分的Cl0是通过一次和两次散射出射的,其中一次散射出射的Cl0占主要成分,从而导致出射的Cl0沿微孔轴向出射而Cl^+主要是经过一次碰撞出射.这导致了随倾角增大,出射的Cl0穿透率下降速度比Cl^+小,Cl0所占比例相对增大较快,从而导致观测到的Cl^+/Cl0的比例下降.本文结果更仔细地描述了低能离子穿越绝缘体微孔的物理机理,印证了之前实验和理论工作的结果,发现在10 keV以上能区的Cl^-离子穿越绝缘微孔膜的过程中,沉积电荷并未起到主要作用,其主要穿透特征是散射过程造成的.     

基于二维核磁共振弛豫谱的雷四段孔隙度计算方法

基于常规测井资料的体积模型和一维核磁共振（NMR）测井资料的固定截止值法,可以计算地层孔隙度,但是扩径段孔隙度计算结果偏大.本文通过川西海相雷四段岩心样品NMR实验和实测二维NMR测井资料,开展扩径段的T₂、T₁孔隙度计算方法研究.首先总结不同孔径流体在T₂谱和T₁谱上的响应特征,分析钻井液流体峰截止值的分布范围和影响因素,建立钻井液流体弛豫时间截止值的计算模型;然后根据未扩径段和扩径段的粘土束缚水弛豫时间截止值确定原则,确立变粘土束缚水弛豫时间截止值的有效孔隙度计算方法.多口井的应用效果表明,基于T₁谱的孔隙度计算结果精度更高、定量分析误差小,能有效解决扩径段孔隙度计算结果偏大的问题,满足储层评价的要求.     

一种微波光子探测器组件的封装设计与实现

为实现微波光子系统的高集成度、高可靠性,进行了一种微波光子探测器组件的封装设计与实现。介绍了定制化封装设计思路,选择可伐合金作为壳体材料,采用的卧式贴装方案中选用斜面透镜光纤,给出了封装工艺流程和关键工艺点,最终封装的组件光电耦合效率在68%～79%之间,满足总体指标需求。该组件通过混合集成封装方法,实现了微波芯片与光子芯片在同一封装内的阵列化集成及气密性封装。该组件的封装设计与实现方法,可用于其他微波光子产品,有助于提升光载射频传输系统的集成度与可靠性。     

兼具低非线性和高功率限制的狭缝波导（英文）

利用非线性效应的全矢量模型和狭缝波导的有限元模场求解法,系统地研究了狭缝波导结构和包层材料对其非线性和功率限制特性的影响.研究结果表明,狭缝波导的硅臂宽度、狭缝宽度、硅层高度和包层材料均影响其非线性和功率限制特性.对于空气包层狭缝波导,不同结构参数下的最高功率限制因子对应的非线性系数均高于20 W^-1·m^-1,而最低非线性系数6.5 W^-1·m^-1均出现在模式截止附近,泄露损耗较大,功率限制较弱,故空气包层狭缝波导无法同时实现低非线性和高功率限制;如果在狭缝波导上包覆二氧化硅,则可以同时获得低非线性和高功率限制,非线性系数可低至4.12 W^-1·m^-1,同时功率限制因子可达42%.     

Numerical and analytical investigations for the SOI LDMOS with alternated high-k dielectric and step doped silicon pillars

This paper presents a new silicon-on-insulator(SOI) lateral-double-diffused metal-oxide-semiconductor transistor(LDMOST) device with alternated high-k dielectric and step doped silicon pillars(HKSD device). Due to the modulation of step doping technology and high-k dielectric on the electric field and doped profile of each zone, the HKSD device shows a greater performance. The analytical models of the potential, electric field, optimal breakdown voltage, and optimal doped profile are derived. The analytical results and the simulated results are basically consistent, which confirms the proposed model suitable for the HKSD device. The potential and electric field modulation mechanism are investigated based on the simulation and analytical models. Furthermore, the influence of the parameters on the breakdown voltage(BV) and specific on-resistance(R_on,sp) are obtained. The results indicate that the HKSD device has a higher BV and lower R_on,sp compared to the SD device and HK device.