石膏的溶解度和溶解速率等特性对无水硫铝酸钙水化及性能有重要的影响。本文采用等温量热仪、XRD、TG-DTG等多种测试方法, 研究了半水石膏、二水石膏、硬石膏溶解特性及其对无水硫铝酸钙水化进程的影响, 并基于Krstulovic-Dabic和Kondo模型, 计算了水化反应各阶段的动力学参数。结果表明, 半水石膏、二水石膏、硬石膏在纯水中的溶解度分别为2.74、2.30、2.38 g/L, 半水石膏的溶解速率最大, 其次是二水石膏, 硬石膏的最小(1 h的溶解度为1.19 g/L)。石膏的加入缩短了无水硫铝酸钙水化诱导期进而加快了水化进程, 其中半水石膏表现最为显著, 水化热曲线几乎不存在诱导期, 二水石膏次之, 硬石膏对诱导期的影响最小; 加速期初期的水化反应速率常数从小到大为硬石膏体系、二水石膏体系、半水石膏体系。石膏溶解速率和溶解度影响钙矾石的形成过程, 溶解速率大的石膏促使水化早期钙矾石沉淀出现, 生成量快速达到最大值; 且在相同时间内, 溶解度高的石膏体系钙矾石生成量大, 在水化1 h时, 半水石膏体系中钙矾石生成量约占试样总量的15.77%(质量分数), 二水石膏体系中钙矾石生成量占13.28%(质量分数), 硬石膏体系中钙矾石生成量仅占3.60%(质量分数)。

我国的水泥生产以新型干法水泥窑技术为主, 使用燃料为高挥发分、低灰分的优质烟煤。水泥生产属于高能耗、高排放行业, 控制水泥生产过程能耗、降低碳排放对实现“双碳”目标具有重大意义。燃煤催化剂可以有效地解决水泥生产过程中高能耗、高排放的问题, 近年来引起了广泛的关注。本文结合国内外研究现状, 系统综述了燃煤催化剂的组成与评价方法、催化剂的催化机理、脱硫脱硝型燃煤催化剂的研究和催化剂在工业生产中的应用。研究改进催化剂添加方式, 保证在煤粉中的分散度可以提高催化剂的催化效率, 是推进燃煤催化剂工业化使用的关键之处。

对比封装体不同的热疲劳寿命预测模型，选择适用于微弹簧型陶瓷柱栅阵列(CCGA)封装的寿命预测模型，并对焊点的热疲劳机制进行分析。利用Workbench对焊点进行在温度循环载荷作用下的热疲劳分析。对比不同热疲劳寿命预测模型的结果，表明基于应变能密度的预测模型更适用于微弹簧型CCGA。随后对等效应力、塑性应变、平均塑性应变能密度和温度随时间变化的曲线进行分析，结果表明，在温度保持阶段，焊柱通过发生塑性变形或积累能量来降低其内部热应力水平，减少热疲劳损伤累积；在温度转变阶段,焊柱的应力应变发生剧烈变化，容易产生疲劳损伤。

理论和实验研究了基于游标效应的级联法布里珀罗干涉型传感器的温度特性, 该传感器是将一段空芯光纤熔接在两段单模光纤之间制作而成的, 其中空芯光纤的长度与末端单模光纤的长度相近.仿真结果表明：当温度升高时, 传感器的一些反射光谱向长波方向漂移, 而另一些反射光谱向短波方向漂移.分析结果可知, 光谱的移动方向和级联的两个法布里珀罗干涉仪的自由光谱范围的差值有直接关系,在温度升高的情况下, 自由光谱范围差值的正、负决定了传感器的光谱是向长波还是向短波方向漂移.此外, 自由光谱范围差值的大小对传感器灵敏度的高低起决定性作用, 其绝对值越小对应的传感器的灵敏度越高.实验制作了两个温度传感器, 其自由光谱范围之差分别为0.055 nm、－0.456 nm, 对应的温度灵敏度为163.8 pm/℃、－75 pm/℃, 实验结果与仿真结果一致.通过调整空芯光纤和末端单模光纤的长度可进一步提高灵敏度, 从而实现低成本、结构紧凑、高灵敏度的温度传感.

研究了一种基于错位和花生形结构的全光纤马赫-曾德干涉仪, 进行了液位和曲率的测量实验, 利用错位结构将纤芯模式激发到包层, 包层模式经过花生形结构被耦合到纤芯与原有的纤芯模式发生干涉。 包层模式对外界物理量如折射率、 应力的变化敏感, 导致透射光谱漂移。 波谷波长的漂移量与液位和曲率的变化成线性关系, 利用波谷的漂移实现液位和曲率的测量。 在液位实验中, 在水位变化范围为1.00～5.00 cm时, 波谷向短波方向漂移, 灵敏度最高为-0.68 nm·cm-1, 线性拟合度为0.995 4。 在曲率实验中, 曲率的变化范围为0.3～1.2 m-1时, 波谷向长波方向漂移, 灵敏度最高为22.47 nm·m, 线性拟合度为0.986 4, 表现出较高的灵敏度。 错位结构和花生形结构被用于组成马赫-曾德干涉仪, 用普通的光纤熔接机和普通单模光纤即可熔接, 结构和制作方法简单, 灵敏度高, 尤其在曲率的测量中表现出较高的灵敏度。

提出了一种基于光纤布拉格光栅和马赫-曾德干涉仪相结合的同时测量曲率和温度的光纤传感器.该光纤传感器在马赫-曾德干涉仪中熔接一段布拉格光纤光栅,其中马赫-曾德干涉仪由两个花生形结构单模光纤熔接而成.实验结果表明,马赫-曾德干涉仪的透射谱中干涉峰和光纤布拉格光栅透射谱中谐振峰对曲率和温度有不同的响应灵敏度,因此可以利用矩阵实现对曲率和温度的同时测量.实验中测得马赫-曾德干涉仪曲率灵敏度为－27.58 nm/m－1,光纤布拉格光栅在一定的测量范围内对曲率的变化不敏感,马赫-曾德干涉仪和光纤布拉格光栅的温度灵敏度分别为0.038 69 nm/℃和0.012 17nm/℃.该系统采用全光纤结构,光纤布拉格光栅嵌入到马赫-曾德干涉仪中,因而结构紧凑和简单,且易于实现.

针对连续脉冲编码解码技术在分布式光纤喇曼温度传感器应用中出现被测光纤非线性峰值阀值光功率变低、编码过程较复杂等问题，提出了一种将光脉冲码均匀分布在整条被测光纤的单工循环编码解码技术和应用方案，并在27 km单模系统中与传统单脉冲技术系统做了对比实验.结果表明：相比连续编码解码技术, 单工循环编码解码技术不仅保持了编码解码技术相对于传统单脉冲技术的信噪比改善能力，而且有效地提高了光纤的非线性峰值阀值光功率.在编码时只需循环发送一组码，就可使系统的信噪比和测量距离获得极大的提高.采用211位循环编码解码技术的多模系统经16万次重复测量后，可在25 km处获得±1.5℃的温度不确定度，空间分辨率为3 m.

介绍了一种基于时分复用光纤传感技术的准分布折射率传感器。通过测量光纤端面的菲涅耳反射信号的强度，实现对待测溶液折射率的分布检测。在多个测量点之间采用不同长度的延迟光纤，利用不同传感位置处的菲涅耳反射信号回到测量端的时间差来实现距离可分辨的多点测量。实验结果表明该传感器的测量距离达16 km，测得折射率范围为1.3486~1.4525，对应的灵敏度范围为38.785~305.430 dB/RIU(RIU 为折射率单元)。

介绍了分布式光纤拉曼温度传感器(DTS)的基本原理、 发展趋势和工程应用研究状况, 研究了分布式光纤拉曼温度传感器的关键技术, 全面提升了DTS的性能。 将拉曼放大技术应用于DTS系统, 用拉曼增益部分抵偿光纤的传输损耗, 使系统的传感长度达到50 km; 对脉冲激光器进行211位循环编码, 在接收时采用相关运算解调, 显著提高系统的信噪比, 使测温不确定度达到1 ℃; 采用双波长自校正技术提高了系统的空间分辨率, 达到2 m; 在DTS系统中嵌入光开关, 使测温通道成倍扩展, 有效延伸了传感光纤的总长度, 组成光纤传感网络。

提出了一种基于倾斜光纤光栅与多模光纤相结合的温度不敏感振动传感器，其振动传感头是在倾斜光纤光栅与单模光纤之间加入一小段多模光纤所组成。倾斜光纤光栅的反射光谱有布拉格模和包层模两部分组成，其中多模光纤的作用是将倾斜光纤光栅反射包层模耦合到单模光纤的基模。倾斜光纤光栅包层模对外界振动很敏感，通过传感器的包层模平均输出功率完成对外界振动物理量测量。由于采用强度解调的方式，可以大大降低传感器装置的复杂性。实验表明：当传感器温度从20 ℃上升到70 ℃时，传感器的输出平均光功率均方根误差为0.01 μW，其反射光谱平均输出功率影响很小，故可以避免外界温度对测量结果的影响。