10MJ高温超导环形磁体电磁优化设计

随着超导技术的发展,大容量、高场强的高温超导磁体已成为未来超导磁体的主要发展方向。文中以10MJ高温超导环形磁体为研究对象,以磁体的总用线量为优化目标,采用二代YBCO带材进行了环形磁体的电磁优化设计,利用遗传算法和有限元建模获得了磁体的最小总用线量,分析了在满足磁体储能量的情况下,线圈的内直径和线圈个数对环形磁体临界电流、总用线量的影响。     

氮气等离子体改性壳聚糖-聚丙烯腈复合纳滤膜

以氮气低温等离子体对壳聚糖-聚丙烯腈复合纳滤膜进行表面改性。用接触角、扫描电镜和扫描探针显微镜观察膜表面的亲水性和形貌特征,X射线光电子能谱分析膜表面化学组成,以γ-氨基丁酸为分离对象表征膜的纳滤性能。结果表明:经50W、20Pa的氮气等离子体作用2min,壳聚糖膜表面获得最大程度的亲水性改善,其接触角由102.0°下降至44.3°,平整度明显提升;膜表面C—C、C—O和酰胺基团均有减少,而胺基和羰基相应增加;在pH=6.15的水溶液中对w=1.0%的γ-氨基丁酸进行纳滤,液体的通量由原来的1.12L/(m2·h)提高至1.75L/(m2·h),且对氨基酸的截留率从28%提升至83%。     

含混合多齿螯合配体双缺口立方烷型四核Mn配合物的合成、晶体结构与磁性研究

本文报道了一个含混合多齿螯合配体的四核Mn配合物Na2[MnIII2MnII2(pdmH)2(L)2(N3)2]·2CH3OH·2H2O(1·2CH3OH·2H2O,pdmH2为2,6-吡啶二甲醇,H2L为2,6-吡啶二甲醇与2,2-二吡啶酮水合物的脱水物),并对其进行单晶结构分析、红外、元素分析和磁性研究。单晶结构分析表明,该化合物属于三斜晶系P1空间群,分子中2个Mn2+、2个Mn3+及6个来自pdmH-或L2-配体的O原子构成1个双缺口立方烷结构。磁性研究表明Mn2+与Mn3+之间为弱的反铁磁性耦合作用(J1=-0.89 cm-1,J2=-1.13 cm-1),Mn3+离子之间为稍强的铁磁性耦合作用(J3=3.20 cm-1),基态自旋值S=2,交流磁化率研究表明,在所测试条件下,其虚部没有表现出单分子磁体所具有的频率依赖现象。     

有机二元酸-水体系中In(OH)_3/In_2O_3微纳材料的制备与表征

本文利用系列有机二元酸-水体系作为制备In(OH)3纳米晶体介质,采用低温水热法成功制备了不同形貌和尺寸的In(OH)3为纳材料。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)和拉曼光谱仪(Raman)等手段分别对材料的形貌、结构和物相等进行了表征与分析。实验结果表明,通过本研究方法,在己二酸水体系中可以得到较均一的尺寸在300-400 nm范围的In(OH)3球形粒子,而在癸二酸水体系中则得到棒状和片状混杂的In(OH)3纳米颗粒。样品在450°C条件下焙烧4 h后,可获得相应的具有良好形貌继承性的In2O3微纳材料。     

Fabrication and Performance of a Low Operating Pressure Nanofiltration Poly（vinyl chloride） Hollow Fiber Membrane

A low operating pressure nanofiltration membrane is prepared by interfacial polymerization between m-phenylenediamine(MPDA) and trimesoyl chloride(TMC) using PVC hollow fiber membrane as supporting.A series of PVC nanofiltration membranes with different molecular weight cutoff(MWCO) can be obtained by controlling preparation conditions.Chemical and morphological characterization of the membrane surface was carried out by FTIR-ATR and SEM.MWCO was characterized by filtration experiments.The preparation conditions were investigated in detail.At the optimized conditions(40 min air-dried time,aqueous phase containing 0.5% MPDA,0.05% SDS and 0.6% acid absorbent,oil phase containing 0.3% TMC,and 1 min reaction time),under 0.3 MPa,water flux of the gained nanofiltration membrane reaches 17.8 L/m2·h,and the rejection rates of methyl orange and MgSO4 are more than 90% and 60%,respectively.     

含中心裂纹梯度纳晶金属的数值模拟

梯度纳晶金属由于其微观组织的梯度分布,力学属性也呈现梯度变化,这使得其表现出不同于传统均匀材料的断裂行为．利用材料力学参数的梯度分布来表征梯度纳晶金属中晶粒尺寸的梯度变化,并编写ABAQUS和MATLAB脚本程序建立分层有限元模型．通过数值模拟计算了含有初始中心裂纹的梯度纳晶金属在受远端均匀拉应力作用下的裂尖J积分,分别研究了屈服应力梯度、裂纹角度和裂纹长度对金属材料断裂韧性的影响,并与传统粗晶进行了对比．结果表明梯度纳米结构的存在导致梯度纳晶金属内部的中心裂纹两端表现出不同的断裂韧性,小晶粒一侧裂尖的抗裂韧性优于大晶粒一侧裂尖,且屈服应力梯度绝对值越大,两者差距越大．梯度纳晶金属的断裂韧性受中心裂纹角度和长度变化的影响与传统粗晶金属基本一致,同时在晶粒尺寸梯度的作用下梯度纳晶的裂尖J积分略低于粗晶,即整体上拥有更好的抗裂韧性．     

直接冷却的高温超导磁体热稳定性有限元仿真

制冷机直接冷却超导磁体是一门新兴技术,研究超导磁体在直接冷却下的热稳定性具有重要意义。用有限元方法解决复杂边界问题的热力学问题非常有效,而有限元分析软件ANSYS能使得用有限元法解决问题更加方便。该文用有限元方法对直接冷却高温超导磁体进行了热稳定性数值仿真。仿真结果表明,在设定热负荷作用下,直接冷却的B i2223系高温超导磁体具有较好的热稳定性,磁体温度低于其临界温度。     

一种新的高温超导磁体电磁结构优化设计方法

本文阐述了用于高温超导磁体电磁结构优化设计的一种新方法,与一般优化方法不同之处在于其不用定义磁体的初始结构形状,采用该方法可以得到满足规格和性能要求的较佳磁体结构.通过此方法优化设计了一个中心磁场为3T的Bi系高温超导磁体,其设计结果与满足同样要求且经过优化的单螺管高温超导磁体的设计结果作了对比,由结果表明该方法具有很好的优化效果.     

非对称量子阱中非线性光学吸收系数的计算

非对称量子阱中的非线性光学效应因其潜在的实用价值而引起人们的广泛关注,而量子阱内带间的光学吸收问题对研究远红外光学探测器件具有重要的理论指导意义.以Pschl-Teller势阱为例研究了影响非对称量子阱中的非线性光学吸收系数的因素.考虑到带间的电子弛豫,用量子力学中的密度矩阵算符理论导出了Pschl-Teller势阱中的线性与三阶非线性光学吸收系数的表达式.因该势阱中有两个可调参数,通过调节系统的参数,发现该系统的非线性光学吸收系数呈规律性的变化.以典型的GaAs/AlGaAs非对称量子阱为例作了数值计算,通过调节系统的参数,数值计算结果表明,入射光强以及系统的非对称性对量子阱的非线性光学吸收系数有较大的影响,从而为实验上研究非对称量子阱的非线性光学效应提供了必要的理论依据.     

纳米色料的制备及应用

纳米色料是一类可以结合颜料和染料两者优点的新型色料,除了在传统的着色领域具有独特优势外,在光电高新技术领域也具有广阔的应用前景。本文综述了国内外有机纳米色料在制备和应用上的最新研究进展,归纳出几种有代表性的制备有机纳米色料以及有机色料/无机物杂合纳米色料的最新研究方法。着重论述了细乳液聚合法制备纳米色料,对各种制备方法作出比较评价,并结合研究现状对纳米色料在光电领域的应用提出了一些设想。