开拓进取 厚德博知——记中国科学院院士查全性

一.成长经历 查全性1925年出身于江苏南京.祖父查秉钧为清末光绪年间(1898)二甲进士,经朝考选为翰林.父亲查谦为中央大学物理系教授(后转入武汉大学及华中工学院工作).然而,即使在这样一个"书香之家",民族灾难仍然深重.抗日战争年代查全性的祖父及伯父均惨死于日军轰炸;叔父亦在逃难中身亡.查全性幼年即深感民族忧患,...     

剪切增稠液的力学性能与机理

剪切增稠液（shear thickening fluids,STFs）是一种将纳米或者微米尺度的颗粒分散到极性介质中,形成的浓缩颗粒悬浮液。由于在外力的作用下,其力学性能会表现出快速、显著、可逆的变化,并且具有优异的能量吸收能力,因此在减振吸振、个体防护、抗冲击等领域有着重要的应用前景。本文首先介绍了高性能STF的研制,分析了STF在不同外加载荷下的力学行为;然后从实验和理论等方面讨论了STF机理的研究现状;最后总结了关于STF的实际应用并对这类材料的发展进行展望。     

高性能的二维层状材料硫化钨界面层的有机太阳能电池

化学剥离的硫化钨二维层状材料在经过紫外臭氧处理后用作有机太阳能电池的空穴传输层, 可以显著提高电池器件的光电转化效率至8.37%; 作为空穴传输层, 硫化钨二维层状材料可以与经典的空穴传输材料PEDOT:PSS相媲美. 利用X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(Raman)、原子力显微镜(AFM)对硫化钨的结构和形貌进行分析. 结果表明, 紫外臭氧处理过后, 氧原子能填充硫化钨因锂插层剥离而产生的硫空位, 减少它的缺陷, 并且使其部分被氧化, 从而改善硫化钨的电学性能.     

介孔SiO2薄膜与金银合金薄膜相结合的大面积、高性能SERS基底

通过对涂布在金银合金薄膜表面的硅基凝胶膜进行高温热处理首次制备出均匀的大面积表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering, SERS)基底. 利用扫描电子显微镜观测到由硅基凝胶膜经高温脱模形成的介孔二氧化硅薄膜具有表面开口结构, 基底的X射线能量色散(EDX)谱揭示了高温热处理引起金银合金薄膜中的银原子流失, 从而导致薄膜的纳米构造. 通过测试基底对Nile blue (NB)和Crystal violet (CV)拉曼活性分子的SERS光谱, 观测到在玻璃衬底与50 nm厚的金银合金薄膜之间插入20 nm厚金薄膜能够显著提高基底的SERS增强因子. 测试了基底在水溶液样品(50 nmol·L^-1 CV)中的浸渍时间对SERS信号的影响, 结果指出SERS信号随浸渍时间的增加而增强并在30 min后达到稳定, 15 min浸渍时间对应的SERS信号强度达到其稳定值的85%. 比对实验指出CV的SERS光谱与其溶液的常规拉曼光谱的峰位完全一致, 揭示了介孔二氧化硅薄膜能够有效阻止SERS基底的金属成份对待测分子拉曼指纹谱的干扰. 实验还证明了这种新型SERS基底对水溶液中NB的探测下限可达1 nmol·L^-1.     

高性能LiFePO4/碳纳米笼锂离子电池正极材料

以具有高比表面积、分级孔结构和优良导电性的碳纳米笼（CNCs）为载体,制得了粒子尺寸为10～25 nm且高度分散的LiFePO₄/CNCs复合物.以LiFePO₄/CNCs复合物作为锂离子电池的正极材料,在0.1 C倍率下首次放电比容量达到163 mAh·g^-1,15 C和30 C倍率下的放电比容量可达96和75 mAh·g^-1;在15 C倍率下循环200圈后,其放电比容量仍保持在92 mAh·g^-1,显著优于LiFePO₄/CNTs复合物.这些结果表明,LiFePO₄/CNCs复合物具有优异的倍率性能和循环稳定性,是一种性能优良的锂离子电池正极材料,其性能源自CNCs载体的高比表面积、分级孔结构和优异导电性以及LiFePO₄颗粒的纳米化和高结晶度.     

大片单层低缺陷MXene的制备及其膜材料的电磁屏蔽性能

采用原位生成氢氟酸法刻蚀Ti₃AlC₂制备了单片层二维过渡金属碳化物(MXene), 用扫描电子显微镜(SEM)、 透射电子显微镜(TEM)及原子力显微镜(AFM)等表征了MXene的微观形貌. 结果表明, 所制备的MXene材料具有大片、 单层及低缺陷等特点. 通过抽滤MXene分散液制备的MXene膜材料具有导电性高(3280 S/cm)及韧性优异等特点. MXene膜的屏蔽性能测试结果表明, 8 μm厚的MXene膜屏蔽效能为60.6 dB, SSE/t值则高达19531.1 dB·cm ²·g ^-1. 推测MXene膜的屏蔽机理是一种以吸收为主的电磁干扰屏蔽机制.     

HL-2M装置测量控制系统运行管理研究

以现有聚变实验工程管理运维经验为基础,根据HL-2M装置测量控制的新需求,参考ITER控制、数据采集及通讯规范,开展了HL-2M测量与控制系统运行和管理研究。通过对全域子系统进行统一配置及管理,架构高性能网络完成不同通讯任务,设计扩容高速物理数据存储系统,实施运行状态监测与报警等,规划建设了HL-2M集成化测控系统管理运行平台。这项研究立足于优化实验信号质量,实现实时信号高效传输,提高实验工程管理自动化水平,保障实验过程中设备与数据安全并具备较高可实施性。     

一种显著提高三代像增强器信噪比的微通道板

鉴于离子阻挡膜保证了三代像增强器的工作寿命，但增加了微通道板和三代像增强器的噪声因子，降低了三代像增强器的信噪比，削弱了NEA光阴极的优势，提出一种最新研制的微通道板。它优化了玻璃成份，提高了玻璃的工作温度，同时还改善了通道内壁工作面结构，且开口面积比达到65%～70%。通过三代像增强器制管试验证实，这种高性能微通道板具有低噪声因子特性，与标准MCP相比，可显著提高三代管的信噪比。最后指出通过进一步试验和改进，实现更高信噪比长寿命无膜三代像增强器的可能性。     

EAST���ϲ��Ͼ�Ե����������Ԫ����

用有限元法对EAST装置磁体系统的高性能氦气密复合材料绝缘子性能作了全面的分析.结果表明:绝缘子可满足承受EAST装置耐电压15kV的使用要求;热应力对绝缘子的绝缘层影响最大,外力对绝缘层应力的影响可忽略;EAST复合材料绝缘子具有优良的低温力学性能.     

不同结构聚羧酸减水剂对超高性能混凝土性能的影响

将相对分子质量不同的常规聚醚甲基烯丙基聚氧乙烯基醚(HPEG)、异戊烯基聚氧乙烯基醚(TPEG)、乙二醇单乙烯基聚氧乙烯基醚(EPEG)和4-羟丁基聚氧乙烯基醚(VPEG)分别与丙烯酸进行自由基共聚反应制得系列聚羧酸减水剂,研究了具有不同聚醚侧链类型和长度、不同酸醚比以及不同相对分子质量的聚羧酸减水剂对UHPC工作性和强度的影响。结果表明:聚醚侧链长度为2400的系列聚羧酸减水剂对UHPC拌合物坍落扩展度和排空时间的影响程度从高到低依次为酸醚比、相对分子质量和聚醚侧链类型;聚醚侧链类型对UHPC拌合物坍落扩展度和排空时间的影响程度从高到低依次为EPEG、HPEG、TPEG和VPEG;对于侧链长度分别为2400、2700、3000、3500和4000的HPEG聚醚侧链的系列聚羧酸减水剂,酸醚比宜分别为4.0:1、4.0:1、4.5:1、4.5:1和5.0:1,且相对分子质量宜分别为32000±2000、32000±2000、38000±2000、38000±2000和44000±2000;聚羧酸减水剂分子中聚醚侧链类型和长度、酸醚比及相对分子质量的变化对UHPC28d抗压、抗折强度的总体...