摘要：作为新一代宽禁带半导体,氧化镓因具有更大的禁带宽度(4.4~4.8 eV)和更高的击穿场强(8 MV/cm),成为制备耐高压、高频、高功率电力电子器件的最佳候选材料。然而,氧化镓肖特基二极管具有终端电场边缘集中效应,导致器件因提前击穿而失效,从而限制了氧化镓的应用。本文通过将可以缓解电场边缘集中效应的高阻区和抑制反向漏电的电子势垒层相结合,设计了一种新型复合终端。仿真结果表明:引入高阻区终端结构的器件电极边缘附近的峰值电场从3.650 MV/cm下降到0.246 MV/cm,可以有效缓解电极电场边缘集中效应。当高阻区Mg离子注入浓度为10^(19) cm^(-3)时,击穿电压从725 V提高到2115 V,巴利加优值从0.060 GW/cm^(2)增加到0.247 GW/cm^(2),临界击穿场强从3.650 MV/cm提升到5.500 MV/cm,提高了50.7%;与此同时,电子势垒层AlN的引入使器件反向漏电流大幅降低,反向击穿电压提升至2690 V。该新型复合终端结构不仅可以有效抑制器件的反向漏电流,同时可以有效提升器件的反向击穿电压。本研究为耐高压、低反向漏电流氧化镓肖特基二极管的研制提供了理论基础。

摘要：为了系统研究玉米植株对降雨的再分配和拦截效应,探求降雨截留量、截留率与叶面接和降雨强度之间的相关数学模型,进而为提高玉米栽植的水土流失防治效果、提高水肥管理效率提供参考。采用人工降雨模拟的方式,用自制人工降雨设施、茎秆流收集设施等测量装置,系统研究了玉米幼苗期、拔节前、拔节中、拔节后、抽雄前、抽雄后等6个典型生长节点,不同降雨强度(20~120 mm)下植株对降雨的再分配和拦截情况。玉米植株对降雨的拦截量与叶面积、降雨强度之间总体呈线性增长关系,其线性关系式为F=-51.5986+0.0205 LA+0.7163 I;玉米植株对降雨的拦截率与叶面积之间呈典型的幂函数增长关系,从幼苗期到抽雄前,拦截率可从5%增加至78%;降雨强度对拦截率的影响不明显,特别是在玉米植株生长初期,但在玉米生长后期,随降雨强度增加,拦截率呈现一定的下降趋势。玉米植株对于降雨具有很强的拦截和再分布影响,通过合理栽植方式,能够有效降低降雨和灌溉造成的坡耕地水土流失。

摘要：为研究硫酸盐环境对混凝土的性能影响,基于新疆台特玛湖地区的实际工程环境,模拟现场腐蚀环境进行室内硫酸盐腐蚀试验。研究了混凝土宏观抗蚀系数、微观孔结构与腐蚀产物等随侵蚀时间的演变规律。并对混凝土孔结构进行分形维数的计算,分析了分形维数、孔隙率与抗蚀系数的关系。结果表明:随着腐蚀时间的延长,抗蚀系数呈先增大后减小的趋势;总孔隙率先降低后增加,有害孔与多害孔占比先减后增,孔隙率与抗蚀系数呈线性关系;分形维数和孔隙大小有关,腐蚀前期混凝土内部孔结构细化,密实度增加,孔隙分布复杂,分形维数增大,当钙矾石、石膏等膨胀性腐蚀产物发生膨胀作用,混凝土内部孔结构粗化,孔隙分布简单,分形维数降低。通过XRD侵蚀产物分析可知钙矾石、石膏产生膨胀作用是引起混凝土劣化的主要原因,且侵蚀早期主要发生钙矾石侵蚀,侵蚀后期主要发生石膏侵蚀。研究成果可为西北盐渍土地区混凝土抗腐蚀提供参考和借鉴。

摘要：在土壤表面覆盖秸秆、薄膜等可以控制土壤理化性质,使之朝着增加农作物产出的方向发展。这种种植技术可以有效提高农田利用自然降水的效率,增强保墒能力,演化出多种栽培模式。然而,已有研究未能充分比较多种栽培模式对作物产量的影响,限制了试验结果应用于旱区雨养小麦集雨保墒和高产稳产等方面的研究。以渭北旱塬区雨养小麦为研究对象,设计传统栽培模式(T)、秸秆覆盖(SM)、地膜覆盖(PM)、裸露垄沟(BRF)、垄上覆膜沟内秸秆覆盖(MRF)、绿肥轮作(GM)6种栽培模式的对比试验,以探究农田土壤理化性质及小麦产出对上述栽培模式的响应。结果表明:(1)与传统栽培相比,除BRF处理外,各栽培模式均提高了土壤有机碳含量和孔隙度大小,降低了土壤容重,有效提高了土壤酸碱度;其中,SM模式和MRF模式较为突出,前者使硝态氮含量增长了32.6%(0~10cm),后者使硝态氮含量增长了58.5%(>10~20cm)。(2)产量方面发现GM模式>PM模式>MRF模式>BRF模式>SM模式,冬小麦的产量分别提高了51.21%、22.04%、19.58%、15.46%、0.13%,水分利用效率分别提高了54.56%、22.26%、13.73%、11.77%(SM处理水分利用效率较T处理降低);冬小麦产量在不同栽培模式下与水分利用效率(相关系数r=0.99)呈显著正相关关系,说明水分利用效率的变化对冬小麦产量的影响十分显著。因此,绿肥轮作栽培模式在提高冬小麦生产力的同时,也能提升渭北旱地土壤肥力水平,是适宜渭北旱塬区的冬小麦新型增产模式。

摘要：为了探究六元螺环在金属离子响应和电致变色领域的应用,本文采用一锅多步的方法成功设计制备了含氨基脲结构的六元螺环罗丹明SRh-NH,并对其进行结构表征。与五元螺环罗丹明类似,SRh-NH对酸性敏感(pH 3.0~6.0),当pH>6.0时螺环结构较为稳定,不易发生开环反应,其pKa分别为4.62(abs)和4.76(fl)。在金属离子选择性方面,Cu^(2+)和Hg^(2+)均能诱使SRh-NH发生开环反应,同时吸收光谱在566 nm处和荧光光谱在589 nm处分别出现了新的吸收峰和荧光峰。弱金属离子选择性表明SRh-NH对Cu^(2+)和Hg^(2+)识别更为灵敏,对Cu^(2+)和Hg^(2+)的检出限分别为64 nmol/L(fl)和2.7μmol/L(fl),同时其竞争性也易受到三价金属离子的干扰。此外,以SRh-NH为变色层,在施加+1.0 V和-0.8 V的电压时,薄膜颜色和荧光均可在无色和深红色之间切换。SRh-NH的构效关系表明,该六元螺环结构在六元螺环罗丹明荧光探针和电致变色荧光薄膜的设计应用中具备较大的应用潜力。

摘要：背景:MXene基水凝胶是一类纳米复合的多功能性水凝胶材料,在慢性创面(如糖尿病足、压疮、癌症及外伤性溃疡等)修复领域有广阔的应用前景。目的:综述MXene基水凝胶的优势及其在创面修复领域的应用和相关作用机制。方法:检索中国知网、维普、PubMed、Science Direct数据库中收录的文章,文献检索时限为2010年1月至2023年10月,中文检索关键词为“MXene,水凝胶,组织工程应用,创面修复”,英文检索关键词为“MXene,Hydrogel,Wound repair”,最终选取符合标准的70篇文献进行综述。结果与结论:MXene基水凝胶在创面组织工程应用中具有优异的力学、导电和光热性能及生物相容性和抗菌性等生物学功效,可以与其他有机物质和无机物质相结合,在水凝胶中产生更大的治疗作用。含有MXene的水凝胶可以结合创面监测、药物递送和缓释以及光热治疗等方式应用于皮肤创面。尽管MXene基水凝胶复合材料的设计和制备已经取得一些良好进展,但仍处于基础研究阶段,缺乏临床验证其功效性和安全性,具有很大发展潜力和应用空间。

摘要：声波是实现井下信息快速准确传输的重要手段之一,钻杆等周期性管结构的声波频率响应表现出通带与阻带交替出现的梳状滤波特征。为分析实际工况中钻柱信道频谱质量,提出了基于改进雷达图法的声波频谱多级评价方法,利用该方法分析研究了轴向拉应力对管结构中声波频谱特性的影响,并建立了判别标准。实践表明:拉应力的存在对声波频谱及频谱中通带特性影响显著,随拉应力增加,频谱特性评价指标先增后减,存在频谱特性最优的峰值点。该方法能够较为全面地反映不同影响因素对钻柱信道中声波频谱特性的影响,从多角度对频谱特性的畸变程度进行了全面评价,对井下信息声传输技术现场应用过程中应对多因素干扰时的载波频率优选及中继器安装位置设计提供依据。

摘要：储能电站火灾事故频发,其消防安全问题日益突出。为验证模组级、全淹没级全氟己酮灭火系统对液冷型磷酸铁锂储能预制舱火灾(火灾突破至电池箱外)的抑制性能,设计液冷型磷酸铁锂储能预制舱全氟己酮火灾抑制装置。基于实际储能电柜和预制舱尺寸建立火灾模型,分析全氟己酮火灾抑制装置(模组级、全淹没级)对液冷型磷酸铁锂储能预制舱火灾的抑制效果。结果表明,两种抑制装置均可以在抑制介质开始喷放后8 s内扑灭明火,且30 min内不发生复燃。

摘要：为进一步研究超燃冲压发动机接近实际工作状态时,不同支板结构对燃料/空气掺混效果的影响,本文在课题组前期工作的基础上,改进了部分试验系统,进行了热态试验环境下的丙酮平面激光诱导荧光(PLIF)测量和H2点火燃烧条件下的OH-PLIF测量,得到了多种工况条件下,多个横截面位置的丙酮PLIF和OH-PLIF荧光图像。结果表明:在热态试验环境下,采用4种支板时的丙酮PLIF信号比冷态试验结果整体上弱了许多,但采用EL1支板时,燃料/空气的掺混效果与冷态试验结果保持一致(仍为最优);在H2点火燃烧条件下,从OH的生成数量和扩散区域可以看出,EL1支板对燃烧效率的提升作用更好,这也从侧面证明了EL1支板在4种支板中效果最优。

摘要：针对砂型增材制造出现的成形精度和表面质量不高等问题,本文系统地研究了打印工艺参数和砂型表面粗糙度之间的关系,并验证砂型打印自适应切片优化砂型表面质量的可行性。通过设计定倾角砂型打印响应面实验研究树脂质量百分数、分层层厚和型砂目数对砂型表面粗糙度的影响,优化打印工艺参数,设计变倾角砂型打印正交试验研究分层层厚和打印倾角影响砂型表面粗糙度的显著性,并选取叶轮下砂型验证自适应切片工艺。研究结果表明:树脂质量百分数2.08%、分层厚度0.3 mm、型砂100/200目时,定倾角砂型具有较好的表面质量。在打印竖直方向上具有曲率变化的砂型时,打印倾角对砂型打印样件表面粗糙度影响较大,并提出一种自适应分层切片工艺打印叶轮下砂型,与传统等厚分层工艺相比,尺寸精度和表面粗糙度分别提高了约51.03%和30.11%。本文基于砂型打印表面粗糙度开展基础工艺调控研究,相关研究结论有助于进一步实现复杂结构砂型高精高效增材制造。