1 新疆大学建筑工程学院, 乌鲁木齐 830017
2 新疆土木工程技术研究中心, 乌鲁木齐 830017
以氯离子为诱导的钢筋锈蚀是造成混凝土耐久性问题的主要原因, 其本质是氯离子通过材料基体的多孔结构在水泥基材料中扩散, 并逐步迁移到钢筋表面, 发生不利的物理化学反应。水滑石即层状双金属氢氧化物(LDHs)是一种新型延缓钢筋锈蚀的外掺材料, 具有独特的层状结构和离子交换性质, 可在特定的介质溶液中将客体阴离子与层间阳离子进行交换, 达到吸附氯离子、延长混凝土结构服役寿命的目的。本文介绍了水滑石的结构性质、制备方法及氯离子吸附机理, 总结了不同类型水滑石的氯离子吸附能力及相关研究成果。研究结果表明: 水滑石复合水泥基材料的氯离子吸附性能受LDHs材料制备工艺、水泥基材料中孔隙液pH值及氯离子浓度影响, 高温焙烧处理的水滑石对氯离子吸附效果更好; 当LDHs掺量控制在1%~3%(质量分数)时, 有利于改善水泥基材料的抗氯离子渗透性能。
氯离子侵蚀 水滑石 水泥基材料 氯离子吸附 钢筋锈蚀 离子交换 chloride ions erosion hydrotalcite cement-based material chloride ion adsorption steel corrosion ion exchange
金属硫化物Ag2S具有优异的物理化学性能, 在催化、传感及光电子等领域具有广阔的应用空间。本工作利用一种区熔技术制备了尺寸为?18 mm×50 mm的Ag2S并对其潜在热电性能进行了研究。Ag2S在450 K以下具有标准的α-Ag2S单斜P21/c结构, 450 K以上发生相变成为立方β-Ag2S相。Ag2S在300~650 K范围始终具有负的Seebeck系数而呈现n型半导体特征, 这主要是因为材料中存在Ag间隙离子而提供了多余电子。Ag2S的Seebeck系数在室温下约为-1200 μV·K-1, 440 K时降为-680 μV·K -1, 当转变为β-Ag2S后则大幅降至~-100 μV·K-1。α-Ag2S的电导率几乎为零, 然而在刚发生β-Ag2S相变(450 K)时, 电导率突然增加至~40000.5 S·m-1, 而后随着温度持续升高, 其值在650 K降低为33256.2 S·m-1。霍尔测试表明Ag2S的载流子浓度nH在相变时可从~1017 cm-3迅速增加到~1018 cm-3量级。α-Ag2S和β-Ag2S的总热导率κ几乎是常数, 分别为~0.20和~0.45 W·m-1·K-1。最终Ag2S在580 K获得最大ZT值0.57, 说明它是一种很有发展潜力的中温热电材料。
Ag2S 区熔 热电材料 相转变 Ag2S zone melting thermoelectric material phase transition
1 1. 上海电机学院 材料学院, 上海 201306
2 2. 上海理工大学 材料科学与工程学院, 上海 200093
Ⅳ-Ⅵ SnSe单晶是一种引人注目的热电材料, 不仅热电性能优异而且还具有环境友好的特征。本工作探索了一种制备SnSe单晶的技术, 并对产品的力学性能进行研究。利用坩埚下降法成功生长了化学计量比准确的非掺杂SnSe单晶, 其在室温下具有标准Pnma正交相结构。由于Sn层与Se层之间的结合力非常弱, SnSe单晶很容易沿(100)面解理。显微压痕测试表明SnSe单晶十分柔软, 0.01~0.05 kg载荷下的平均显微维氏硬度HV仅为53 MPa。然而, 得益于层内Sn和Se原子之间强烈的极性耦合, SnSe单晶沿(100)面却展现出了优异的断裂韧性。纳米划痕实验显示SnSe单晶(100)面在5~300 mN划痕压力范围内的摩擦系数COF可从0.09增加到0.8。本工作对完善SnSe单晶的力学性能信息具有重要意义。
SnSe单晶 坩埚下降法 力学性能 SnSe single crystal vertical Bridgman method mechanical property
中国地质大学(武汉) 数学与物理学院 湖北省物理实验教学示范中心, 湖北 武汉 430074
食品着色剂大多含有对人体有害的物质, 需要严格控制其用量。利用吸收光谱法和荧光光谱法测量出了五种常见的食品着色剂亮蓝、胭脂红、苋菜红、柠檬黄、日落黄的吸收光谱和荧光光谱。当溶液浓度较小时, 对五种着色剂进行了光谱强度和溶液浓度的线性拟合, 拟合得到的线性区间非常小, 利用线性关系对溶液浓度进行定标存在较大的局限性, 在高浓度时必须进行稀释。利用非线性拟合的方法在较大的浓度范围内探究了五种着色剂的光谱强度与溶液浓度的关系, 在此基础上, 分别用线性定标法(先稀释)和非线性定标法对一种饮料中的着色剂含量进行了测量, 并对两种方法的测量结果进行了比较, 为扩大溶液的定标范围提供了一种参考方法和实验依据。
光谱学 食品着色剂 荧光光谱 吸收光谱 spectroscopy food coloring agents fluorescence spectra absorption spectra
中国地质大学(武汉) 数学与物理学院, 湖北 武汉 430074
由于在灵敏度、绝缘性、抗腐蚀和分布式测量等方面具有优势,光纤光栅压力传感器在能源化工、航空航天和土木工程等领域中逐渐地受到人们关注,并成为研究热点。通过综述近年来迅速发展的光纤光栅压力传感器的研究进展,介绍了利用光纤布拉格光栅(FBG)轴向应变构建压力传感器的工作原理、结构和特点,并按照光纤光栅安装方式对此类压力传感器进行了分类,同时概述了光纤光栅横向压力传感的实验研究,并对光纤光栅压力传感器的发展趋势进行了述评。
光纤光栅 压力 横向压力 传感器 optical fiber grating pressure transverse pressure sensor
Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, College of Optoelectronic Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
Frontiers of Optoelectronics
2009, 2(4): 403
1 Department of Physics, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China
2 Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
Frontiers of Optoelectronics
2009, 2(3): 269
华中科技大学光电子科学与工程学院武汉光电国家实验室，湖北 武汉 430074
为了满足光纤射频链路和相位阵列天线应用要求，提出并实验验证了基于半导体光放大器(SOA)的全光微波滤波器，该结构利用SOA的放大自发辐射的交叉增益调制(XGM)原理，可以实现通带和阻带的相互切换。它是基于由SOA和可调谐窄带光学滤波器构成的光纤延时环，利用SOA的放大自发辐射谱的交叉增益调制产生负系数。当可调谐窄带光学滤波器的中心波长对准激光器的波长时，可获得一个高Q的带通滤波器频率响应；当可调谐窄带光学滤波器的中心波长偏离激光器波长一定量时，可获得陷波宽度较窄和通带相对较平的陷波滤波器频率响应。此结构通过调节可调谐窄带滤波器的中心波长可实现高Q与通带相对较平的陷波频率响应的切换。
光学器件 微波光子滤波器 交叉增益调制 半导体光放大器 放大自发辐射
