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  • ISSN 1006-3080
  • CN 31-1691/TQ

2015年41卷5期

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纳米至亚微米级钴颗粒的合成与表征
张传主, 任冲, 袁佩青, 程振民, 袁渭康
2015, (5) :581-586.
摘要:
基于水合肼配位和多元醇还原法制备钴(Co)颗粒,并对所得颗粒进行物理表征。实验结果表明,根据不同的醇还原温度策略可以获得不同尺度、晶型和性质的Co颗粒。采用恒温热注射法还原时,高温下Co质点在多元醇溶液中被瞬间还原导致晶核爆发式生成。受结晶生长动力学的限制所得Co颗粒处于纳米尺度(89~139 nm)并具有无定型结构。采用程序升温还原法时,Co质点在多元醇中的过饱和度始终处于较低水平。随后被还原出的Co质点在有限数目的晶核上缓慢生长,由此得到亚微米级(200~600 nm)且具有六方密堆晶格的颗粒。
硫酸亚铁水合物在稀硫酸中溶解度的测定及其晶体存在形式
赵杰, 宋兴福, 许妍霞, 汪瑾, 于建国
2015, (5) :587-592.
摘要:
采用静态平衡法测定了温度为293.15~363.15 K时硫酸亚铁水合物在质量分数为1%和3%硫酸中的溶解度数据。同时利用X射线衍射和热重分析相结合的方法对晶体组成进行分析,确定其不同的存在形式。结果表明:在w=1%硫酸中,硫酸亚铁水合物以FeSO4·7H2O、FeSO4·4H2O和FeSO4·H2O三种形式存在;在w=3%硫酸中,硫酸亚铁水合物以FeSO4·7H2O和FeSO4·H2O两种形式存在。硫酸亚铁水合物的溶解度受温度、硫酸质量分数影响较大,以硫酸亚铁为基准,随着温度升高溶解度先增加,当温度大于转变温度后,溶解度随温度升高而减小。同一温度下,硫酸质量分数越高,溶解度越小。硫酸亚铁水合物在稀硫酸中晶体存在形式及溶解度数据为硫酸亚铁湿法转晶研究提供了重要的热力学基础数据。
含端炔基聚碳硅氮烷的合成、耐热及陶瓷化性能
汪晨晨, 宋宁, 倪礼忠, 鲍潮军
2015, (5) :593-598,711.
摘要:
采用对苯二胺分别与甲基氢二氯硅烷(MeHSiCl2)或二甲基二氯硅烷(Me2SiCl2)胺解,以间氨基苯乙炔(APA)封端,制备含端炔基聚碳硅氮烷PCSN-A和PCSN-B。用FT-IR对其结构进行了表征,通过DSC研究了聚合物固化行为,采用TGA和XRD对其固化物的耐热性能和陶瓷化性能进行了研究。结果表明,PCSN-A由于结构内含有硅氢键(Si—H),Si—H键可参与固化,提高交联密度,其固化物具有优异于PCSN-B的耐热性能和陶瓷化性能,氮气下失重5%的温度(Td5)为564 ℃。氩气下1 450 ℃裂解的陶瓷化率为78.4%,得到β-SiC,α-SiC和α-Si3N4陶瓷,聚碳硅氮烷可用作耐高温树脂基体和陶瓷前驱体。
甲醇制丙烯脱甲烷塔尾气回收技术
王子宗, 王基铭, 刘洪谦
2015, (5) :599-605.
摘要:
以改进的前脱乙烷流程为基础,讨论了中冷油直接吸收法和中冷油补充回流法回收甲醇制丙烯(MTP)装置脱甲烷塔尾气的可能性。模拟结果显示,中冷油补充回流法能够有效地回收尾气中夹带的吸收剂和少量乙烯组分,降低产品气压缩机及丙烯制冷压缩机功耗。以1.7×106 t/a MTP装置为例,当采用中冷油直接吸收法时,MTP装置双机轴功率为20 537 kW, 分离工段尾气中乙烯损失为48 t/a、吸收剂损失为2 104 t/a;当采用中冷油补充回流法时,MTP双机轴功率为20 549 kW,分离工段尾气中乙烯损失为38 t/a、吸收剂损失为410 t/a。
醋酸甲酯与合成气一步合成醋酸乙烯
张可望, 李杨, 刘殿华, 贾云, 冯成海, 黄向宏
2015, (5) :606-610.
摘要:
以醋酸甲酯、合成气为原料,碘化铑为主催化剂,碘甲烷为助催化剂,碘化锂、醋酸锂为促进剂,醋酸锌为裂解催化剂,一步合成醋酸乙烯,考察了反应温度、压力和时间对醋酸甲酯转化率和产物选择性的影响。结果表明,随着反应温度的升高、H2分压的增大以及反应时间的延长,醋酸甲酯转化率和醋酸乙烯选择性均先增大后减小;随着CO分压的增大,醋酸甲酯转化率逐步增大,醋酸乙烯选择性先增大后减小。最佳反应条件为:反应温度180 ℃,CO分压2.0 MPa,H2分压2.5 MPa,反应时间6 h;在此反应条件下,醋酸甲酯转化率达到87.26%;醋酐、二醋酸亚乙酯和醋酸乙烯的选择性分别为30.14%,26.57%和5.44%。在间歇反应釜中进行了醋酸甲酯与合成气一步合成醋酸乙烯过程的本征动力学研究,建立了幂函数型动力学模型,回归了动力学模型参数,并经检验证明模型是合适的。
煤焦孔隙结构的表征及分析方法的构建
涂湘巍, 黄胜, 曹琴, 吴诗勇, 吴幼青, 高晋生
2015, (5) :611-616.
摘要:
为建立能真实反映煤焦比表面积和孔隙结构的分析方法,分别以N2、Ar和CO2作为吸附质测定淮南煤焦的吸附等温线,并采用多层吸附模型(BET)、孔径分布模型(BJH)和非定域密度函数理论(NLDFT)模型计算煤焦的比表面积和孔隙结构。结果表明:淮南煤焦含有连续分布的微孔和介孔,孔形以狭缝形孔和一端封闭的盲孔为主。由于四极矩的存在导致以N2为吸附质时测得的吸附量、比表面积和孔容较Ar大;BET模型主要用于介孔材料孔结构的分析,用于样品中的微孔分析时,其分析表面积偏小。表征多孔碳材料,特别是含有复杂无序的孔隙结构的物质时,一种较为合适的方法是:首先,以Ar作为吸附质,判断煤焦中介孔的孔形及孔径分布,并采用NLDFT模型对煤焦在介孔范围内的比表面积和孔体积进行计算;然后,以CO2作吸附质对煤焦的微孔进行分析,通过NLDFT模型获取煤焦微孔范围内的比表面积和孔结构等参数。
煤基再生材料对老化沥青流变性能的影响
王箐, 査如俊, 张晓露, 邓琳, 凌昊
2015, (5) :617-622.
摘要:
以煤沥青和洗油为主要原料调制了一种新型沥青再生材料,并研究其对老化沥青的再生效果。实验结果表明,加入质量分数8%的再生材料可有效恢复老化沥青的针入度、软化点和族组成,延度可恢复至45.8 cm;考察了不同再生材料添加量对沥青流变性能的影响,结果表明加入w=8%的再生材料可使老化沥青的黏弹性恢复50%,黏流性基本未变;通过与石油基再生材料进行对比,发现石油基再生材料对老化沥青的抗断裂能力恢复效果更好,而煤基再生材料在再生时不损失沥青的抗变形能力。
低温固化导电银浆的流变性研究
许巍, 崔佳垠, 李森, 钱军, 李欣欣, 袁晓
2015, (5) :623-628.
摘要:
研究了气相二氧化硅、聚酰胺蜡粉、改性聚脲3种不同流变助剂对银浆性能的影响,通过应力扫描、频率扫描、印刷模拟等振荡剪切动态扫描,分析了不同流变助剂对银浆流变性的影响,并建立了银浆流变性与印刷性之间的联系。结果表明,随着改性聚脲用量的增加,浆料内部的氢键增多,形成的立体交联网络的粒子间相互作用力增强,导致黏度上升,屈服应力增大,损耗角下降,恢复速度加快。当改性聚脲用量(质量分数)为1.5%时银浆印制的导电膜层扩散小、轮廓清晰、分布均匀、线型良好。
中空碳化硅微球的制备及其在催化NaBH4制氢中的应用
张建强, 牟广宇, 魏清莲, 黄永民
2015, (5) :636-642.
摘要:
首先利用酵母菌为模板合成空心的椭球状二氧化硅,以它为硅源和模板,将作为碳源的酚醛树脂包覆在二氧化硅表面,经过碳热还原反应制备出中空碳化硅微球。利用X射线衍射(XRD)、氮气吸脱附(BET)、扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外(FT-IR)等测试手段对产物进行组分、形貌和结构表征,同时考察了反应温度、碳与硅物质的量之比(nC/nSi)对产物比表面积的影响,并对产物形成机理进行了探讨。然后以SiC作载体制备了Ru/SiC催化剂,实验表明该催化剂用于硼氢化钠水解制氢反应时具有较好的催化活性,最大产氢速率可达2 280 mL/(g·min)。
多孔氧化铝的制备及其对酸性品红的吸附性能
王云辉, 牟广宇, 魏清莲, 黄永民
2015, (5) :643-651.
摘要:
以麦冬叶子为模板制备了多级孔结构的氧化铝材料,并使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和氮气吸附-脱附等分析手段,对氧化铝的相态、结构和形貌进行了表征。同时,研究了多孔氧化铝对酸性品红的吸附性能,考察了吸附剂用量、吸附时间和溶液温度对酸性品红吸附量和脱除率的影响,并使用准一级和准二级动力学方程、Langmuir和Freundlich等温吸附模型以及粒子内扩散模型对吸附过程进行分析。结果表明,得到的氧化铝材料较好地遗传了叶子的微观形貌和多孔结构,并且对酸性品红具有良好的吸附性能,吸附过程与准二级动力学速率方程、Langmuir吸附等温线模型的拟合结果具有很好的相关性,为单分子层化学吸附。
祖母绿的充填技术
汪未骅, 王以群, 黄月霞, 孟祥玮
2015, (5) :652-658.
摘要:
选择3种充填物香柏油、蓖麻油与液体石蜡来充填祖母绿以掩盖其裂隙且提高透明度,并在不同充填温度及时间下对充填效果进行对比研究。升高充填温度有利于降低充填物黏度,增加其流动性,从而优化充填工艺,充填温度60 ℃为宜。采用静态注入法与真空注入法进行充填,充填时间1 d为宜。相同工艺条件下,充填绿柱石与祖母绿得到的实验结果类似。通过红外光谱检测充填物质,香柏油在3 065、2 957 cm-1及2 872 cm-1处有特征吸收峰,蓖麻油在3 012、2 927、2 854 cm-1处有特征吸收峰,液体石蜡则在2 955、2 924、2 854 cm-1处有特征吸收峰。
基于AR-Copula与ICA的脑电噪声检测和去除
施伟俊, 王蓓, 卿湘运, 王行愚
2015, (5) :659-665.
摘要:
在脑电信号的实时采集过程中,噪声伪迹会对采集到的脑电信号产生较大的畸变。利用Copula理论结合AR时间序列模型研究脑电信号与引起其畸变的噪声之间的相关性,设计并实现了基于尾部相关性的脑电噪声自动检测算法。根据检测结果,对受干扰的数据段进行了ICA噪声去除处理。本文方法能够自动检测受干扰影响的数据段,并且在很大程度上减少了ICA算法的迭代次数,提高了数据实时处理的效率,适用于脑电信号的实时处理过程。
基于Gammachirp耳蜗能量谱特征提取的音频指纹算法
孟建华, 陈宁
2015, (5) :666-670.
摘要:
提出了基于Gammachirp耳蜗能量谱的音频时频域特征表示方法,并在此基础上进一步构造了一种音频指纹算法。首先利用非负矩阵分解(Non-negative Matrix Factorization, NMF)提取Gammachirp耳蜗能量谱的局部特征,然后对该局部特征进行差分和量化,以提高算法的鲁棒性,并降低检索的计算复杂度。实验结果表明:在经受音频编辑软件多种攻击和实际环境中录音检索时,本文算法都具有很好的鲁棒性和识别率。
基于CNFET的三值逐次逼近ADC设计
唐伟童, 汪鹏君, 王谦
2015, (5) :671-676.
摘要:
模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)是片上集成系统的关键部件,通过对逐次逼近逻辑电路和三值逻辑原理的研究,提出了一种基于碳纳米场效应晶体管(Carbon Nanotube Field Effect Transistor,CNFET)的三值逐次逼近ADC设计方案。该方案首先控制三值电容阵列的底板电压,逐次逼近其模拟量值,产生由高位到低位的二值信号,然后由编码器将二值转换为三值信号,完成整个转换过程,最后实验证明了所设计的电路逻辑功能正确,并具有明显的高速、低功耗特性。
几何特征对多孔板特性的影响
王慧锋, 凌长玺
2015, (5) :677-685.
摘要:
针对多孔板几何描述相对较复杂,导致了设计的复杂性、没有系统的设计方法、也没有探究各参数及分布对多孔板特性影响程度的情况。首先研究了多孔板在环形及矩形分布、有无中心孔这一分布特征,得出在相同几何参数情况下环形分布和有中心孔的多孔板的压损系数较低和流出系数较高且稳定性较好的结论;研究了开孔个数n、等效直径比β和孔板分布密度Dd这3个几何参数对多孔板特性的影响,并结合Matlab图表进行具体数值分析。结果表明:在相同几何分布情况下,开孔个数和孔板分布密度对多孔板特性影响较小,而等效直径比对多孔板特性数影响较大,可作为影响多孔板特性的关键性参数。
基于参考曲线模型和并行非线性最小二乘算法的HPLC-DAD数据分解
崔立志, 凌志浩
2015, (5) :686-692.
摘要:
HPLC-DAD数据分解问题是化学计量学领域的一个重要课题,也是很多其他研究领域的前提和基础。本文基于参考曲线模型,构造了一种三参数的色谱峰参考曲线,并提出了并行非线性最小二乘算法对参考曲线模型(RCM)进行求解。通过仿真实验和HPLC-DAD数据实验,验证了本文提出的方法具有分辨率高、收敛速度快、参数易控制等特点。
基于SHA-3算法的图像密钥生成方法
李建瑞, 汪鹏君, 张跃军, 李刚
2015, (5) :693-697.
摘要:
通过对新发布的Hash标准SHA-3算法和常规密码算法的研究,提出了一种新颖的密钥生成方案,该方案采用SHA-3算法与图像相结合的方法。首先,将图像处理成SHA-3算法能够吸收的数据形式,使其经过SHA-3算法的三维矩阵空间变换后生成密钥;其次,利用像素直方分布图将生成的密钥以图像形式显示,证明生成的密钥满足密码算法中对初始密钥以及密钥流的安全性要求;最后,利用VS2013以及Quartus II软件对所提方案加以实现,验证所生成的密钥随机性最小可达到97.7%,密钥空间最小可达到2224
基于深度图像HOG特征的实时手势识别方法
VanBang L E, 朱煜, 赵江坤, 陈宁
2015, (5) :698-702.
摘要:
手势识别是模式识别领域的一个热点研究方向。提出了一种利用Kinect传感器深度图像进行手势分割的方法,并研究了基于灰度图像HOG特征的手势识别模型;深入研究了HOG特征,分析其特征向量特点,探讨了不同特征维数对训练机的影响及处理效率;通过SVM机器学习方法实现手势的分类识别,经过对大量实验样本的优化训练,获得了最优SVM参数,并进行分析、对比识别率。本文方法维数少、识别率高、运行速度快、性能稳定,能满足实时性手势识别的要求。
预紧及尺寸误差对角接触球轴承-转子振动性能的影响
陈思佳, 安琦
2015, (5) :703-711.
摘要:
通过对角接触球轴承受力分析,建立了单个滚子受力变形、滚动轴承整体受力变形、轴承承载区范围与预紧量关系的数学表达式,并在此基础上给出了考虑滚子、滚道尺寸误差,保证轴承滚子与内、外滚道全接触时的最小轴向预紧量的计算公式,建立了刚度和阻尼的计算模型。以7012C型角接触球轴承支承的Jeffcott转子为算例,计算研究了预紧量和尺寸误差对转子的振动性能的影响,计算了在不同预紧量下、有误差和无误差时的轴承振动频谱图,计算了预紧量变化对最大振幅和临界转速的影响规律曲线,并对计算结果进行了理论分析。
拟塑性流体三维流动的高精度有限体积算法
马坤, 赖焕新
2015, (5) :712-717.
摘要:
以拟塑性流体为研究对象,针对剪切应力与剪切速率的非线性关系给数值计算带来的困难,提出了一种适用于拟塑性流体三维流动的高精度有限体积算法。采用幂律模型作为拟塑性流体的本构方程,通过给定非均匀的初始速度场和限定表观黏度数值变化的范围,消除了应力计算时可能出现的"零障碍"和"无穷大障碍"奇点问题。计算了长直方管和大曲率弯管中拟塑性流体的层流流动,验证该计算方法在幂律流体三维流动数值模拟中的可靠性。长直方管计算结果中给出了不同流动指数的摩擦因子系数和广义雷诺数之间的关系,与前人的实验数据和数值研究结果均吻合良好。
微型轴流风扇不同流量下的损失对比
陈金鑫, 赖焕新
2015, (5) :718-724.
摘要:
以一种电子元件冷却用的单级微型轴流风扇为研究对象,数值模拟研究了该风扇级的流场,分析了设计转速下驼峰曲线右侧4种流量下损失差异的产生原因。研究结果表明:在转子通道内,损失主要发生在泄漏涡通过的区域(I区)、压力侧边界层区域(II区)以及吸力侧边界层区域(III区)。随着流量的增加,I区叶尖涡系的影响范围变小,但涡量强度的最大值Ω0变大且都发生在叶顶间隙中,相应地在该区域高损失范围变小,但在其中心区域损失系数ζpt值变大;II区高涡强范围及其Ω0值均变大,相应地该区域高损失范围及其ζpt值也变大;III区高涡强范围及其Ω0值变化不大,相应地该区域高损失范围及其ζpt值变化也不大。综上可知:在转子通道内损失随着流量的增加而变大。在静子通道内损失随着流量的增加变化较小,所以级环境下全压效率随着流量的增加而减小。
代价依赖于加工位置的单机排序情形
刘珊珊, 刘朝晖
2015, (5) :725-728.
摘要:
对于客户代价依赖于加工位置而非整个工序的单机排序情形,每个客户在不同位置上的代价可以由一个代价矩阵来描述。给定一个排序情形,一个可行解包括最终采用的工序和相应的客户代价支付方案。本文研究最优工序下的客户代价支付方案,给出了有初始工序时的一个分配规则,以及无初始工序时通过指派博弈得到的支付方案。