预应力对陶瓷抗侵彻性能影响规律的数值模拟

为研究预应力陶瓷的抗侵彻性能,利用AUTODYN仿真软件模拟了对SiC陶瓷施加预应力的过程,并开展了长杆弹以不同速度侵彻预应力陶瓷的数值仿真研究,确定了预应力陶瓷的抗侵彻性能。通过对比分析,得到了不同载荷下陶瓷内部的应力分布状态,以及陶瓷抗侵彻性能与预应力的关系。结果表明:对陶瓷施加预应力可以有效提高其抗侵彻能力;但随着加载预应力的进一步提高,即当陶瓷中心部位预应力大于112MPa时,陶瓷的抗侵彻能力反而下降,陶瓷加载的预应力与其抗侵彻性能之间存在最佳匹配关系。     

Zn-Ni-Cu铁氧体/聚邻甲氧基苯胺复合物的制备及电磁性能

用共沉淀法和溶液原位聚合法分别制备了锌镍铜铁氧体粉末(ZNCF)及其聚邻甲氧基苯胺(POMA)复合物.用粉末X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)等分别表征了产物的结构、形貌、电磁性能.结果表明,ZNCF/POMA复合物的组分之间存在一定的相互作用;POMA对ZNCF粒子的包覆能起到调控样品电磁性能的作用,复合物的磁性能随POMA含量的增加而减小,而电导率则相反;与单一组分相比,POMA/ZNCF复合物表现出更优良的电磁波吸收性能,ωZNCF为20%的复合物的反射损耗峰值和有效带宽分别为-27.32 dB和8.81 GHz,峰值对应的共振频率为11.61 GHz,是颇具应用前景的电磁波吸收材料.     

可规模化合成的Ru2P@Ru/CNT用于高效海水裂解

利用间歇性可再生能源电解水制备高纯度氢气具有广阔的应用前景.目前,在电催化析氢反应中,高效稳定的催化剂主要应用于由去离子水构成的酸性或碱性电解液.然而淡水资源的稀缺性极大地限制了其发展空间.海水资源在全球水资源储量占比高达97%,因此实现海水高效稳定制备氢气将极大程度缓解淡水资源对于电催化析氢反应发展的限制.金属磷化物具有良好的电子传输能力,有利于促进析氢反应动力学.合理调节金属磷化物的电子结构,有利于其对反应中间体的吸附和氢气的脱附,从而促进产氢.同时,金属磷键能够稳定金属原子,防止反应过程中金属原子的溶解失活,从而提高催化剂稳定性.构建负载型金属磷化物异质结能够引入更多的析氢反应活性位点,进一步促进催化剂对水的吸附和中间体的活化.而且金属磷化物与高导电性和分散性的载体之间的强相互作用有助于催化剂活性的综合提升.尽管负载型磷化物异质结展现出了良好的析氢性能,但其在海水中的析氢本征活性仍难以超越商业铂碳催化剂.基于此,本文提出了一种简单快速的无溶剂微波方法,并成功制备了一系列Ru₂P@Ru/CNT催化剂.催化剂的完整制备过程只需1 min,并且不涉及任何溶剂的使用.表征结果表明,负载在碳纳米管上的Ru₂P@Ru纳米颗粒直径仅为2.5 nm左右.这是由于微波提供的高温将反应物快速烧结成所需的晶相,同时,较短的反应时间限制了纳米颗粒的尺寸的增长,并减少了挥发性元素的损失.电化学测试结果表明,比例优化后的Ru₂P@Ru/CNT(Ru₂P:Ru=66:34)在1.0 mol/L KOH和真实碱性海水中分别只需要23和29 mV的过电位即可达到10 mA cm^–2的电流密度,是已报道的非Pt基材料中催化效果较好的催化剂之一.并且,Ru₂P@Ru/CNT具有出色的本征活性,在1.0 mol/L KOH和真实碱性海水中的转换频率分别为13.1和8.5 s^–1,远超商业Pt/C.此外,本文进一步探索了Ru₂P@Ru/CNT在高电流密度下的催化活性.电化学测试结果表明,Ru₂P@Ru/CNT在1.0 mol/L KOH中仅需要77和104 mV的过电位即可达到500和1000 mA cm^–2的电流密度.同时,经过100 h的稳定性测试,该催化剂无论在低电流密度、高电流密度以及碱性海水中都展示出了较好的稳定性.     

装甲陶瓷的界面击溃效应

界面击溃效应(interface defeat)是射弹撞击陶瓷材料过程中,陶瓷表面产生的特有现象.国内外学者在近30年来对陶瓷界面击溃效应开展的大量研究工作表明界面击溃效应中射弹界面驻留(dwell)时间的增加以及界面击溃/侵彻转变速度的升高能够大量消耗弹体动能、有效提高装甲陶瓷的抗弹性能.本文主要从实验、理论和数值模拟三方面介绍国内外学者开展的工作,包括陶瓷界面击溃效应的宏观与微观力学机制及其研究方法等.针对现今对界面击溃效应研究的不足, 提出了关于未来研究方向的建议.      

X-波段电子顺磁共振的微观有序宏观无序谱分析

相关时间和序参量是表征自旋探针标记大分子运动与分布的两个重要参数。用合适的物理模型,通过线型分析同时确定这些参数在电子顺磁共振谱的解析中非常有意义。文章应用微观有序宏观无序(MOMD)模型,在X-波段对具有轴对称磁参量自旋探针的EPR谱进行了模拟计算,测量了波形的实验参数,比较了与经验公式分析的误差。对于MOMD谱,作者提出了分辨标准来筛选实验参数进行线型分析,以此确定了同时解析相关时间及内部序参量的有效区间。     

Enormous enhancement of electric field in active gold nanoshells

The electric field enhancement properties of an active gold nanoshell with gain material inside have been investigated by using Mie theory. As the gain coefficient of the inner core increases to a critical value, a super-resonance appears in the active gold nanoshell, and enormous enhancements of the electric fields can be found near the surface of the particle. With increasing shell thickness, the critical value of the gain coefficient for the super-resonance of the active gold nanoshell first decreases and then increases, and the corresponding surface enhanced Raman scattering （SERS） enhancement factor （G factor） also first increases and then decreases. The optimized active gold nanoshell can be obtained with an extremely high SERS G factor of the order of 1019-1020. Such an optimized active gold nanoshell possesses a high-efficiency SERS effect and may be useful for single-molecule detection.     

双极电压比较器电离辐射损伤及剂量率效应分析

为了对双极电压比较器在电离辐射环境下的损伤变化特征及其剂量率效应进行研究,选择一组器件,在不同偏置条件下进行60Coγ高低剂量率的辐照和退火试验.结果表明:电压比较器的电源电流、偏置电流及失调电压等多个关键参数都有不同程度的蜕变;偏置条件对于电压比较器的辐射响应有很大影响;此外,不同公司生产的同种型号电路表现出不同的剂量率效应;通过对测试结果分析,系统地讨论了各参数变化的原因,并结合电离损伤退火特性,探讨了各剂量率效应形成的机理.研究结果对工程应用考核提供了参考,而且为设计抗辐射加固器件提供了依据.