开发承载隔热一体化的隔热材料对高温工业节能减排具有重要的现实意义。以石英纤维针刺毡为增强体，硅溶胶为先驱体，采用先驱体浸渍热处理法制备了石英纤维增强二氧化硅基(SiO2f /SiO2)复合材料。研究了热处理温度(400~900 ℃)对SiO2f /SiO2复合材料的密度、气孔率、力学性能及热学性能的影响。采用X射线衍射和扫描电子显微镜表征复合材料的组成及微观形貌；采用顶杆法和瞬态热线法测定复合材料的热膨胀系数和热导率。结果表明：随着热处理温度的提高，试样的密度变化不大，显气孔率和力学强度整体呈先升高再降低的趋势。450 ℃热处理后的试样综合性能最佳，试样的三点弯曲强度为23.5 MPa，抗压强度为61.9 MPa，表现出明显的韧性断裂行为。在300~700 ℃之间，试样的热膨胀系数为0.564×10-6/℃，热导率随温度升高而降低，在700 ℃时低至0.096 W/(m·K)。SiO2f/SiO2复合材料在承载隔热一体化应用方面有明显优势，有望满足热压烧结、有色冶金等行业的苛刻要求。

针对半球谐振陀螺仪中半球谐振子频率分歧修正难题, 该文提出在谐振子唇缘端固有刚性轴上去除四点修正方法。首先通过COMSOL有限元仿真建立瑕疵与固有刚性轴之间的关系, 得到只有在固有刚性轴上才可以准确修正谐振子频率分歧。其次通过谐振子二维弹簧-阻尼运动方程求解谐振子运动轨迹, 并通过MATLAB仿真得到李萨如图, 由图可知, 在阻尼较小的情况下, 用自由振动法可以快速准确地找到固有刚性轴。再通过COMSOL有限元仿真验证了在半球谐振子固有刚性轴重轴唇缘位置4个正交对称区域, 可以修正由质量瑕疵造成的频率分歧。结果表明, 通过实验辨识得到谐振子频率分歧及瑕疵位置, 可以为后续使用飞秒激光器进行刻蚀调平提供研究基础, 实现飞秒激光调平。

曲面电极刻蚀技术是半球谐振陀螺的关键技术之一。为满足半球谐振陀螺高精度和高性能的要求, 针对激励罩和读出基座的电极刻蚀工艺, 该文提出了一种新的调整方法——三维平衡调整法。通过X、Y、Z方向的位移传感器检测器件与参考平台的间距, 根据间隙差距的大小进行相应的调整。试验验证表明, 该方法能有效减小半球谐振陀螺电极刻蚀的误差, 满足器件的各项性能参数。该方法原理简单, 具有定位精度高, 工艺易实现的优点, 对半球谐振陀螺电极刻蚀工艺具有较好的工程应用价值。

半球谐振子是高精度半球谐振陀螺的核心部件, 特征为熔融石英材料薄壁Ψ型复杂结构件, 其加工方法和制造精度是制约陀螺性能和产量提升的技术瓶颈。为解决石英谐振子异形复杂球面加工难题, 从工程应用出发综合考虑了谐振子加工参数要求, 分析探讨了谐振子球面加工涉及的球面展成、轨迹磨削、磁流变抛光等工艺方法及技术可行性, 提出了采用小直径球形砂轮的全包络轨迹磨削加工方法。研究结果表明, 满足工程使用需求的谐振子加工后, 内外球面圆度小于3 μm, 同心度小于2 μm, 表面粗糙度小于0.2 μm, 品质因数Q＞1×107, 显著提高了半球谐振陀螺随机漂移精度。

半球谐振陀螺仪(HRG)是极具发展前景的新型固态波陀螺仪, 其发展的关键是如何设计制造出精致可靠的陀螺结构部件。该文以工程应用中成熟半球陀螺半径尺寸为例, 对谐振子部件几何尺寸中壁厚和轴柄半径的设计从抗模态干扰方面提出优化建议, 并首次将抗冲击过载能力纳入优化设计考量因素中, 通过COMSOL软件仿真得出壁厚和轴柄半径取值范围。创新性地提出对谐振子与其他石英部件的双端固定与单端固定方式进行模态仿真。经仿真分析结果表明, 双端固定时, 轴柄高度对工作模态无干扰; 单端固定时, 倾斜模态和摇摆模态较接近工作模态频率, 且上轴柄越高, 对工作模态越易产生干扰。

半球谐振陀螺是一种高精度、长寿命的新型振动陀螺仪。为设计具备良好角速率测量精度和低噪声特性的半球陀螺及满足航天器精确定向和姿态控制需求, 该文分析了半球陀螺噪声产生的机理, 讨论了谐振子参数、控制系统参数及电子线路对半球陀螺噪声的影响, 并针对敏感器和电子线路进行了优化设计。结果表明, 优化设计后的半球陀螺噪声及角度随机游走显著降低, 约为改进前的50%, 与美国Northrop Grumman公司HRG130P半球谐振陀螺基本型的噪声水平基本相当。

半球陀螺激光封焊的主要缺陷是匙孔处凝固裂纹。为解决焊缝气密性难题，在运用激光焊接“小孔效应”原理对焊接过程进行理论分析及相关试验验证的基础上，探讨了焊接接头“错边”结构对防止热裂纹的机理，并据此提出了新的焊接结构。研究结果表明，新结构焊缝裂纹受到抑制，气密性得到了显著提高。

运用三维荧光-平行因子分析(EEMs-PARAFAC)和室内生物培养实验, 分析了洪泽湖和骆马湖有色可溶性有机物(CDOM)生物降解特征对不同水文情景的响应。 结果表明, (1)平行因子分析得到3类荧光组分, 类腐殖质C1、 类色氨酸C2和类酪氨酸C3。 (2）经28天生物培养后, 枯水期洪泽湖、 骆马湖溶解性有机碳DOC生物可利用性(BDOC, 分别为17%±4%, 15%±4%)高于丰水期(分别为5%±5%, 10%±7%), 且枯水期%BDOC高值主要分布于入湖口区域。 (3）枯水期两湖泊比紫外吸收系数SUVA254和类腐殖质C1荧光强度显著高于培养前, 即ΔSUVA254和ΔC1为负值, 而类酪氨酸荧光强度显著低于培养前, 即ΔC3为正值, 表明了枯水期类酪氨酸生物可利用性较高, 产生了较为稳定的类腐殖质, 增加了样品的腐殖化程度。 (4）BDOC和%BDOC分别与ΔSUVA254有较好的负相关性, BDOC及%BDOC与ΔC3, %ΔC3均有较好的正相关性。 这意味着两个湖泊CDOM组成直接影响其生物可利用性。