Generation of 131 fs mode-locked pulses from 2.8μm Er:ZBLAN fiber laser

We demonstrated a femtosecond mode-locked Er:Zr F4-Ba F2-La F3-Al F3-Na F(Er:ZBLAN)fiber laser at 2.8μm based on the nonlinear polarization rotation technique.The laser generated an average output power of 317 m W with a repetition rate of 107 MHz and pulse duration as short as 131 fs.To the best of our knowledge,this is the shortest pulse generated directly from a mid-infrared mode-locked Er:ZBLAN fiber laser to date.Numerical simulation and experimental results confirm that reducing the gain fiber length is an effective way to shorten the mode-locked pulse duration in the Er:ZBLAN fiber laser.The work takes an important step towards sub-100-fs mid-infrared pulse generation from mode-locked Er:ZBLAN fiber lasers.     

Anisotropic phononic crystal structure with low-frequency bandgap and heat flux manipulation

This study presents a two-dimensional phononic crystal with heat flux manipulation and wide bandgaps of out-of-plane modes within the low-frequency range. The anisotropic matrix made of spiral-multilayered materials with different thermal conductivities, and the coating layer inserted with metal are designed for heat flux manipulation. Rubber-coated metal cylinders are periodically embedded in the anisotropic matrix to obtain the low-frequency bandgaps of out-of-plane modes. Numerical simulation is carried out to validate the heat and elastic characteristics of the spiral-multilayered anisotropic structure and reveal the effects of the laying angle and temperature on the bandgaps. Subsequently, a spiral-multilayered plate with periodic structures is studied, which shows an obvious vibration attenuation in the frequency ranges of the bandgaps and a deflected heat flux from the initial propagation direction. In the experimental investigation, the multi-phase spiral-multilayered anisotropic plate is simplified to a single-phase anisotropic plate made of aluminum. The characteristics of this type of anisotropic phononic crystal structure may pave the way for the design of a new kind of thermo-acoustic metamaterial serving in combined thermal and acoustic environments.     

二维材料改性水性聚氨酯防腐涂料的研究进展

水性聚氨酯涂料作为一种新兴的环保涂料,在防腐领域得到了广泛应用。然而,水性聚氨酯涂料交联密度低,耐水性稍差,不利于其长效防腐性能。利用具有独特物理化学特性的二维材料作为水性聚氨酯的填料,可以有效改善其性能。本文主要介绍了三种二维材料(石墨烯、MXene和六方氮化硼)作为填料与水性聚氨酯进行复合,并重点介绍了石墨烯、MXene和六方氮化硼的改性方法,并对水性聚氨酯复合涂层的性能进行了阐述和比较,最后对未来二维材料/水性聚氨酯的复合材料的发展和应用进行了展望。     

Molecularly imprinted polymers with assistant recognition polymer chains for bovine serum albumin

A new protein molecularly imprinted polymer (MIP) was prepared with grafting polyvinyl alcohol as assistant recognition polymer chains (ARPCs). The ARPCs and acrylamide monomers were interpenetrated and then polymerized on the surface of macroporous acrylate adsorbent spheres. The template BSA was removed by treatment with 2.00 mol L-1 potassium chloride (KCl) solution and the adsorbed proteins were detected with sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). 0.150, 0.500, and 2.00 mo...     

添加多晶硅废料制备SiC/Si3N4复相结合SiC耐火材料

以碳化硅、多晶硅废料、金属硅粉为原料,纸浆废液为结合剂,采用反应烧结工艺制备SiC/Si3N4复相结合SiC耐火材料.运用热力学分析了利用多晶硅废料代替部分工业金属硅粉和碳化硅细粉制备SiC/Si3N4复相结合SiC耐火材料的理论可行性.系统地分析了单质硅氮化机理,提出Si首先与N2中的微量氧反应形成气态SiO,至体系氧分压降至P(02)/pθ＜1 × 10-18.9,Si直接氮化.研究了多晶硅废料对材料物相组成和微观结构的影响.结果表明:利用多晶硅废料制备的SiC/Si3 N4复相结合SiC耐火材料性能优异;多晶硅废料的添加使反应生成的结合相由原先单一的Si3 N4变为Si3 N4和β-Sic,两结合相发挥各自的性能优势;多晶硅废料中的硅粉粒径小,活性大,与工业金属硅粉共存时能发生逐级氮化作用,增加了纤维状Si3N4含量,优化了材料结构.     

高超声速飞行器气动热关联换算方法研究

气动热风洞实验是地面研究和预测飞行器气动热环境的重要手段之一, 但由于风洞实验模拟能力的限制, 风洞实验的流场参数和模型的几何尺度都会与实际飞行情况存在一定的差别, 导致地面风洞实验中得到的模型表面气动加热率数据无法直接用于飞行条件下的热环境预测和热防护设计. 以往通过针对具体飞行器的试验结果进行数据拟合后外插的气动热关联换算方法指向性较强, 没有考虑到气动热的具体影响参数, 存在一定局限性, 难以外推应用于其他外形的飞行器. 为解决通过气动热风洞实验数据外推预测飞行条件下气动热的技术难题, 基于无量纲NS方程和边界层理论分析研究了影响气动热的主要参数, 并通过推导化简边界层近似解热流公式, 针对层流流态建立了气动热关联换算方法, 可以考虑当地边界层外缘参数的影响, 具有一定通用性. 在此基础上, 利用建立的方法将Reentry-F飞行器缩比模型的风洞实验数据换算到该飞行器飞行条件下的典型工况, 并与飞行测量结果进行了比较, 外推预测结果与飞行测量结果符合较好, 表明建立的关联方法可以用于气动热风洞实验数据的外推换算.      

利用沙漠沙低温合成高长径比莫来石晶须

利用沙漠沙独特的化学组成特性和矿物特性,将沙漠沙荒料作为硅源,工业Al(OH)3作为铝源制备莫来石晶须.改变硅源/铝源配比和合成温度,结合XRD、SEM、TEM研究莫来石生长环境和自由生长形态的变化.研究结果表明:当沙漠沙与Al(OH)3的质量比为35/65时,在1200℃的低温下就能获得平均值>60的高长径比莫来石晶须;随着煅烧温度的升高,莫来石晶须长径比不断增大,当温度升至1300℃,平均长径比>94.随着合成温度的升高,莫来石的形成经过了一次莫来石和二次莫来石化两个阶段;若配方中Al2 O3处于过饱和状态,样品中刚玉相会随着煅烧温度的升高出现先增多后降低的变化现象.     

一个2+1维变形Boussinesq方程的N孤子解

研究了一个2＋1维变形Boussinesq非线性发展方程：utt-uxx-uyy-3（u^2）xx-uxxxx=0,运用Hirota双线性方法得到它的N孤子解.     

基于空间光调制器的波面重建优化方法研究

针对不同非球面面形的实时检测需求,研究了基于空间光调制器的标准波面重建技术.基于空间光调制器波面重建的原理设计了干涉测量系统,依据空间光调制器的自身特点选取修正离轴计算全息编码方式实现对标准球波面的编码.针对实验中空间光调制器作为全息再现介质引起重建波面质量下降问题,提出了错位叠加优化方案,并将这一过程进行了模拟实验....     

LiNH2储氢材料中间隙H与掺杂原子交互作用对其释氢性能影响机理研究

采用基于密度泛函理论的赝势平面波第一性原理方法,研究了LiNH₂缺陷及其掺杂原子交互作用对其释氢影响.通过对其进行优化求得它们的局域最稳定结构并计算了含间隙H原子缺陷的LiNH₂及其掺杂合金的结合能、间隙缺陷形成能、态密度和电荷布居.结果表明: 系统结合能不能反映LiNH₂及其掺杂合金的释氢性质;平衡时,LiNH₂中有一定的间隙氢原子存在,Mg,Ti掺杂使形成能大大降低,大大增大了间隙氢的浓度. 间隙H原子在带隙引入了缺陷能级使带隙大大减小,提高释氢能力.间隙H原子导致[NH₂]^-中N-H原子间相互作用减弱,容易释氢.间隙H与[NH₂]^-中N存在共价作用,可以解释LiNH₂释氢反应中NH₃的放出.当存在掺杂时,N-H键的键强不均衡,部分较弱,部分较强,较弱的N-H键中H容易放出. 关键词： 储氢材料 第一性原理 缺陷 释氢机理