荷电对单壁碳纳米管稳定性的影响

采用基于密度泛函理论的DMol3程序对荷电的短开口单壁碳纳米管进行了结构优化计算. 结果表明, 体系的总能量随荷电量按抛物线规律变化, 体系的最高占据分子轨道能量随荷电量按线性规律变化, 碳管荷一定量负电荷时总能量最低, 碳管具有正的电子亲合势, 荷一定量负电荷的单壁碳纳米管比电中性的单壁碳纳米管结构更稳定. 荷电量较小时, 单壁碳纳米管的原子结构随荷电量的变化很小, 忽略碳管原子结构的变化仍能得到体系的总能量和最高占据分子轨道能量随荷电量变化的正确定性结果. 荷电量较大时, 开口单壁碳纳米管的端口原子结构首先受到影响, 形成喇叭口形状. 随着荷电量的增加, 碳管端口的原子结构将变得不稳定, 最终导致碳管原子结构的破坏.     

纳米钨粉的烧结工艺

采用催化-凝胶法制备的平均粒径60nm的纳米钨粉为原料,经钢模压制成生坯,用高温膨胀仪测定了纳米钨粉坯体的烧结收缩动力学曲线;然后分别测定了不同烧结温度和烧结时间下烧结体晶粒尺寸和相对密度的变化.结果表明,纳米钨粉的坯体在200℃开始收缩,1300℃基本停止收缩.从1000℃到1200℃,其相对密度提高了24%,是致密化过程最快的阶段.在1200℃×120min的烧结工艺下得到烧结体相对密度为95%,晶粒尺寸为5μm的钨材.     

高塑高强纳米Al_2O_3 -Cu复合材料

以Cu-Al水雾化合金粉末为原料,通过内氧化方法制备了Al2O3弥散强化铜复合材料,使用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)结合X射线衍射等手段,对复合材料进行了综合研究.结果表明:γ-Al2O3弥散相粒子在基体内均匀分布,尺寸约6nm,间距30～50nm.挤压态棒材的相对导电率为87%IACS,软化温度达850℃.挤压态的25mm弥散强化铜棒材不经过任何中间热处理,直接冷拉拔得到1mm的铜丝,其抗拉强度高达680MPa.     

SrTiO3固化高放废物浸出性能

研究了钛酸锶(SrTiO3)固化体浸出性能的影响因素. 采用MCC-1浸出法,分析了钛酸锶的浸出率. 实验结果表明:SrTiO3中各种元素的浸出率随时间延长而减小,且都小于0.1g·m-2·d-1,比玻璃固化体浸出率要低2～3个数量级;钛酸锶的化学稳定性好,是比较好的高放废物固化体.     

实现压缩图像不等错误保护的两类新方案

根据嵌入式零树小波(embedded zerotree wavelets,EZW)编码后输出码流的特点,将Turbo码应用于EZW压缩的图像传输系统中,提出了新的基于信源编码的信道编码的优化算法以及发射功率的分配方案,实现图像传输的不等错误保护(unequal error protection,UEP),仿真结果表明,与等错误保护(equalerrorprotection,EEP)方案相比,所提出的UEP方案具有更高的功率有效性,此外,给出另一类新的功率控制方案,在保证重建图象质量的前提下,发射功率和时延可以大大降低。     

仲钨酸铵还原制备超粗球形钨粉

以钨酸铵溶液为原料,加入含Li、Na和K碱金属盐的添加剂,在湿氢条件下还原制备粗晶球形钨粉.研究了碱金属盐的种类、含量及还原时间对仲钨酸铵粉末及钨粉的影响.通过扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和检验分析筛对仲钨酸铵及粗晶钨粉的形貌、成分、物相组成及粒度分布进行表征.研究表明,采用钨酸铵溶液为原料,添加剂（NaCl、KCl和Li₂CO₃）为3 g·L^-1,在1000℃湿氢条件下还原180 min,可直接制备出流动性良好、近球形、晶粒发育完整且均匀的粗晶钨粉.其平均粒径达到67μm,最大粒径可达150μm,最大松装密度为13.41 g·cm^-3,最佳流动性为每50 g粗晶钨粉用时9 s.     

低温合成单分散性的纳米铁粉末

采用煤油做试剂、在160～180℃的热分解反应温度下,通过羰基铁的热分解合成单分散性的铁纳米粉末.合成的纳米铁微粒随着反应初始物羰基铁的浓度从0.296mol/L(加入量3.6mL)增加到0.444mol/L(加入量5.4mL)时,其平均尺寸从11.2nm减小到8.6nm,而且它们的形状都是球形.合成的纳米铁微粒通过高分辨率的电子显微镜显示出无定形结构,其表面很容易氧化成尖晶石的四氧化三铁结构.     

利用场发射电子显微镜研究具有原子分辨的单壁碳纳米管的场发射

利用场发射电子显微镜(FEM)研究了组装在金属钨(W)针尖上的单壁碳纳米管(SWCNTs)的电子发射特性. 透射电子显微镜(TEM)结果表明在W针尖上存在一单壁碳纳米管束. 在适当的实验条件下得到了一组具有原子分辨率的FEM像, 该像可能是从单壁碳纳米管束中突出的一根(16,0)锯齿型单壁碳纳米管开口端的发射形成的. 理论计算了FEM图像放大倍数和分辨率. 当压缩因子β的值设定为β= 1.76时, FEM图像放大倍数的理论计算值与实际测量值相一致. 利用考虑镜像力的Gomer分辨率公式计算了FEM的分辨本领. 在典型电场强度ε = 5.0×10⁷ V/cm)情况下, FEM的分辨本领可以达到0.277 nm, 这接近(16,0)型单壁碳纳米管开口端碳原子沿锯齿边的间距(0.246 nm). 这些进一步支持了实验得到的结果.     

Field emission patterns with atomic resolution of single-walled carbon nanotubes by field emission microscopy

Electron emission properties of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) assembled on a tungsten tip were investigated using field emission microscopy (FEM). The transmission electron microscopy (TEM) micrograph confirmed the existence of an SWCNT bundle on the W tip. Under appropriate experimental conditions,a series of FEM patterns with atomic resolution were obtained. These patterns arose possibly from the field emission of the open end of an individual (16,0) SWCNT protruding from the SWCNT bundle. The magnification factor and the resolution under our experimental conditions were calculated theoretically. If the value of the compression factor β was set at β= 1.76, the calculated value of the magnification factor was in agreement with the measured value. The resolving powerof FEM was determined by the resolution equation given by Gomer. The resolutionof 0.277 nm could be achieved under the typical electric field of 5.0×107 V/cm, which was close to the interatomic separation 0.246 nm between carbon atoms along the zigzag edge at the open end for the (16, 0) SWCNT. Consequently, our experimental results were further supported by our theoretical calculation.     

水液压内啮合齿轮泵的设计与制造

研制了具有抗泄漏、抗磨损、抗腐蚀能力的水液压内啮合齿轮泵。通过对其内部泄漏流量和运动副最佳间隙的数学建模、密封补偿机构的受力分析,完成了结构的优化设计和主要零件的设计。采用SF复合材料、9Cr18不锈钢、LC9铝合金为对偶磨擦材料,应用不锈钢表面等离子注入、铝合金表面微弧氧化的表面工艺,完成了齿轮副、密封补偿件、轴和轴承的制造。试验表明：在水介质、工作压力3．2MPa、排量32mL／r、转速1500r／min时,其容积效率为75％、总效率为71％。结果为水液压泵的研究提供了理论依据和技术参考。