碳纤维复合原位微裂纹动力学分析

2011年ICTAC(国际热分析及量热学联合会)会议探讨了将物质分解的压力参数纳入动力学分析中，此压力参数是绝热加速量热仪可以得到的重要参数，因此越来越多的研究者应用绝热数据对反应/分解热动力学进行研究。

了解更多BLI技术在小分子结合动力学的应用优势，下载《优化蛋白-蛋白，蛋白-小分子结合动力学分析应用指南》

PAM荧光淬灭动力学曲线、OJIP快速荧光动力学曲线和QA-再氧化动力学曲线分析是叶绿素荧光技术的三大主要测量技术路线，分别对应光系统运行机理的不同方面。与PAM荧光淬灭分析主要针对光系统运行中较慢的光合稳态与荧光淬灭不同，OJIP快速荧光动力学曲线和QA-再氧化动力学曲线分析都需要非常高的检测速度。目前，能够同时完成这三种荧光动力学曲线测量的仪器只有FL6000双调制叶绿素荧光仪、 FluorCam封闭式荧光成像系统和FKM多光谱荧光动态显微成像系统。而由于OJIP快速荧光动力学曲线和QA-再氧化动力学曲线对技术的特殊要求，对这两种曲线的成像分析更是只有FluorCam封闭式荧光成像系统和FKM多光谱荧光动态显微成像系统能够实现。

采用分光光度法监控反应底物的减少或反应产物的增加，可以跟踪对-硝基苯基乙酸酯 (pNPA) 的水解反应过程。监控浓度变化的速率可以确定反应的速率。 Agilent Cary 8454 紫外-可见二极管阵列分光光度计只需 0.1 秒的时间就能够获得全光谱。您可以根据需要随时从储存的光谱数据中提取出随时间变化的吸光度。由于包含整个波长范围的数据是在同一个实验里同时获得的，因此，可以对不同波长的结果进行准确的阐释，为反应机理的研究提供有用的信息。采用传统的扫描分光光度计，通常能够比较方便地在单一波长或者选定的几个波长上跟踪反应的动力学过程，如果反应非常快速，则使用分光光度计是必需的。对于 pNPA 的水解反应过程，可以在 270 nm 下监控 pNPA 的消耗或在 405 nm 下监控对-硝基苯酚的生成。然而，由于没有监控整个光谱范围，有可能漏掉实现数据准确分析所必需的重要数据。除了快速、精确的测量，精确的温度控制对于准确的动力学测量也是至关重要的。根据所研究的反应不同，仅仅 1 ° C 的变化就有可能导致观测到的反应速率发生重大变化。Agilent Cary 8454 提供的帕尔贴温度控制附件可以精确控制温度，能够加热或冷却样品，还能利用温度探头测量样品的温度。

【文献解读】随机光学重建显微镜助力线粒体动力学的STORM成像（申请试拍）

本文对列车车体 6N01 铝合金型材焊接接头热影响区液化裂纹的显微组织进行了研究。使用不同方法对焊接接头进行不同程度的腐蚀、对比观察和分析，得出了焊接型材液化裂纹产生的原因以及在金相显微组织检验过程中与母材晶界进行区分的方法，使液化显微裂纹在金相检验中的判断更加准确，为车体铝型材出厂检验及生产工艺的调整奠定了基础。

本文对列车车体 6N01 铝合金型材焊接接头热影响区液化裂纹的显微组织进行了研究。使用不同方法对焊接接头进行不同程度的腐蚀、对比观察和分析，得出了焊接型材液化裂纹产生的原因以及在金相显微组织检验过程中与母材晶界进行区分的方法，使液化显微裂纹在金相检验中的判断更加准确，为车体铝型材出厂检验及生产工艺的调整奠定了基础。

德国Zahner公司的电化学工作站进行交流阻抗测试时，不仅可以通过基频信号反映出电极响应的线性部分，还可以获得高次谐波信号反映出系统的非线性特征，从而识别复杂电化学系统的反应动力学，为电极动力学分析与系统诊断的更为精准的方法

我们的用户利用PHI VersaProbe设备对嵌入磁性CoNi合金颗粒的掺氮碳纤维复合材料表面进行了表征，研究发现该材料表现出优异的电磁波吸收性能。该项工作发表于《Colloid and Interface Science》1上，引用频次相当高(一年内已被引用24次)。

采用热分析 (TG、DTG、DSC)技术，进行不同升温速率(10℃/min ，,20℃/min ，30℃/min)下碳气化反热分析研究。结果表明：在线性升温条件下，碳气化反应分为反应放热的缓慢阶段和吸热的快速阶段。慢速气化阶段呈现放热的原因是CO2 在固体碳表面发生吸附作用热大于气化反应热。通过Coats-Redffen 法求解动力学参数，得出慢速和快速气化阶段的活化能分别为65.68～33.38 kJmol和159.26 ～105.58kJmol，并随升温速率的提高而降低。

近年来，许多学者通过岩石/类岩石的实验测试以及建模标本的数值模拟，对缺陷岩石的力学性能和断裂演化行为进行了研究，并取得重大成果。与此同时，诸多专家学者对理解具有单一形态缺陷（如孔状或裂缝状缺陷）的真实岩石或类岩石材料的裂纹力学机理很感兴趣。由于在实际工程应用中，岩石是一种复杂的材料，同时包括孔状和裂缝状缺陷的现象非常普遍，并且孔状和裂缝状缺陷之间的相互作用直接影响着岩石的不稳定性和抗开裂性。

对轧制复合铝合金/不锈钢双层复合材料进行不同温度和时间的退火，借助 Zeiss Ax10 金相显微镜、 扫描电镜、EDAX 能谱仪和 D-max X 射线衍射仪对复合界面结合区进行金相组织观察、元素成分线扫描分析、界面化合物EDS 分析及 XRD 物相鉴定，研究复合界面上金属间化合物的生长行为。结果表明：复合界面金属间化合物(IMC)主要为 Fe2Al5相，当退火温度达 773 K 时，Fe2Al5已在界面上生成；随退火时间的延长， Fe2Al5的增厚符合抛物线法则；界面金属间化合物Fe2Al5的生长激活能为162.3 kJ/mol，并获得其生长动力学模型，通过此模型可对化合物层厚度进行初步计算。

凯尔测控的橡胶拉伸试验机，适用于橡胶等变形较大的柔性材料，可完成拉伸、裂纹扩展、粘合强度等试验，配备有专属的橡胶平板式样夹具非接触式和视频引伸计等，适用于变形量大的材料的力学性能检测，同时支持定制化服务，还原样品真实服役环境，可以取得伸长量、伸长率、应力、应变等测试结果及测试资料。

复合材料因其良好的力学性能在航空航天、造船、汽车、建筑、体育器材及医疗器械等方面的应用日益广泛。加入碳纤维布（CFRP）的有效方法之一是使用粘结剂。我们分析了表面预粘结改性对碳纤维布粘结的影响。改性方法包括表面热处理、除冰液表面污染等。

摘 要本文采用热分析方法和热质联用方法研究α-D-葡萄糖的热分解过程。首先通过热重（TG）和差示扫描量热（DSC）法测量α-D-葡萄糖的熔点以及熔融焓，并通过热质联用法分析α-D-葡萄糖的热稳定性及热分解产物。另外本文对 α-D-葡萄糖的分解动力学加以探讨，讨论了获得可信的动力学参数的实验条件，并将动力学测评的结果用于反应物、产物浓度与等温反应时间的关系的计算，并由此列出了对所测评的动力学数据外推的应用限制。前 言热分析技术在药品检验中有着广泛的应用，包括药品熔点的测定、药品的纯度测定、药品多晶型的测定、药品溶剂化物和水分的测定、药品的相容性测定以及稳定性测定等诸多方面。特别是采用热分析方法可以大大加速了稳定性研究进程，并 且通过反应动力学研究来考察药品的稳定性。因此热分析技术在新药研制、中间体检测、处方最佳配方的选择、药物稳定性在我国申报新药中，热分析也被列为控制药品质量的重要分析方法之一。在药品检验中，最常用的是差示扫描量热法（DSC）和热重分析法（TG）。DSC 可有效地检测到药品是否发生化学反应或物理作用，而 TG 是评价药品热稳定性最直观有效的方法。另外，热分析仪与质谱分析（MS）联用则可以在分子水平上分析复杂机理。本文对糖类化合物的一个典型例子 －－ α-D-葡萄糖的热稳定性及热分解过程加以研究，不仅阐明了该化合物的性质，更重要的是通过对 TG、DSC 曲线的详细讨论，探讨了利用热分析方法推断化学反应历程和机理的可行性，并通过与 MS 联用，对放出的气相产物进行同步分析有力地支持了热分析解释。详情请登陆：http://www.ngb-netzsch.com.cn/technics/applarticles/kinetics%20evaluation%20of%20glucose.html

碳纤维被广泛用作复合材料中的增强材料。由于碳纤维较脆，在制造过程中会因机械摩擦而出现许多问题，例如断丝和起毛。因此，碳纤维一般在表面上胶或包覆上胶层，胶层通常由聚合物组分组成的溶液或乳液中获得。从实用的角度来看，施胶配方应易于使用、长期储存（超过6个月）稳定、无毒和环保。在该项工作中，为了改善碳纤维和热塑性基体(PEEK)之间的界面，优化纤维上的稳定性和成膜，研究了表面活性剂的性质和浓度的影响，以及PEI浓度对施胶分散体特性的影响。获得的分散体通过LUMiFuge快速评估稳定性。

摘 要：针对稻谷加工破损问题，提出了基于图像处理稻谷断裂面裂纹识别方法。 通过剪切试验后获取稻谷断裂面显微图像，提取其裂纹特征参数并进行了 T 检验及 BP 神经网络识别研究。结果表明，两种稻谷特征参数 K 值差异性显著，干燥和未干燥稻谷裂纹的准确识别率分别为 96.4% 和 83.3% ，用图像识别的方法可判断稻谷加工时的水分条件，对稻谷的贮藏及加工条件的控制具有一定的指导意义。

前 言通常情况下，最终用户不需要直接与集成电路（IC）中的微型电子零件打交道。这些微型电子一般用于电脑的主板、电子娱乐设备、手机和车载发动机控制单元等，性能非常可靠。然而，为了满足这种可靠性，电子零件往往要经过 500 多步的处理步骤，涵盖了硅晶片的构建、合成与衔接，以及晶片与活性聚合物的重铸，直至焊接到印刷电路板上。电子零件对于如此多的处理过程，必须最大程度的减少出错几率以保证生产的成本效率。而且这些电子零件必须符合各种可靠性标准。例如，手机中的电子零件必须能承受所谓的“跌落测试” ，即集成元件必须能经受住手机跌落时所产生的压力。对于移动电子设备中的某些相关零件，还必须满足某些特殊的要求，比如能够抵抗湿度和温度变化带来的影响。正是由于这些原因，材料的使用及生产过程显得尤为重要。特别是连接芯片与载体材料的高分子粘合剂，由于被连接的两部分（硅晶片和基体）的热机械性能（热膨胀系数、杨氏模量）差别很大，粘合剂就要承受相当大的压力。当然，粘合剂 的快速处理也是同等重要的，也就是说，保持各自的流变学性质与最适宜的固化行为二者必须同时保证。由于固化过程消耗时间较长，会影响到生产效率，所以，进行合理的优化是非常有必要的。理想工具－－热分析热分析方法为我们提供了理想的工具，特别是利用介电法（DEA）和动力学方法对测试数据进行分析。我们对此积累了丰富的研究经验。关于介电法对固化过程进行监测，Infinion集团使用的是DEA231/1 Epsilon，其数据采集时间可达55ms，这对研究快速固化体系是非常有利的。以下测试均使用 IDEX S065 梳形传感器测试。通过耐驰热动力学软件，将测试数据导入程序进行分析，可以预测其在不同温度程序下的固化行为。

采用立陶宛EKSPLA公司研制的NL301HT型纳秒调Q Nd:YAG激光器输出的355nm激光进行选择性紫外光致解离，配合质谱仪，进行了气相交联测量，和波恩-奥本海默分子动力学计算。探测了非共价肽肽离子复合物中精氨酸-磷酸肽相互作用

未经过表面处理的碳纤维表面能低，约为2.7×10-3N/m，表面呈现憎液性，缺乏有化学活性的官能团，限制了碳纤维作为电极材料的应用。70年代中期发展起来的化学修饰电极(Chemically Modified Electrode，简称CME)，为碳纤维电极的制备提供了新的思路。它是通过在电极表面进行分子设计，将具有优良特性的分子、离子、聚合物固定在电极表面，改变电极和电解液界面的微结构，使电极具有良好的电催化性能。CME丰富了电极材料，为直接氧化处理有机物开辟出新的途径。本文通过实验发现：采用0.5mol L-1磷酸溶液，2.0A/g的电流密度，通电5min电化学氧化处理的碳纤维为最佳方案。氧化处理后碳纤维接触角下降了约16o，表面能增加了近9倍，与环氧树脂基体粘接性能提高了33%，电化学响应明显改善。这些实验说明了电化学氧化改性是有效的手段，它使得碳纤维表面接上了数量丰富的活性官能团。通过红外光谱确定碳纤维表面接上的活性官能团主要为内酯基、羧基和羟基。系统讨论了未处理碳纤维在无机酸、无机盐和碱溶液中的电化学性质，表明碳纤维在酸性溶液中氧化最剧烈，中性溶液中的氧化较弱，碱性溶液的变化几乎可以忽略，说明选取磷酸电化学氧化碳纤维是合理的途径。分析了处理后碳纤维的电化学行为，0.5V氧化峰反映出纤维表面一些化学键发生了断裂，表面活性碳原子增加，表面已有的一些官能团被进一步氧化；0.19V氧化峰是纤维表面活性碳原子和吸附的氢氧根离子发生电化学氧化所致。实验还发现，处理后的碳纤维对电极分析标准溶液K4Fe(CN)6加KCl混合溶液、FeSO4加HClO4混合溶液有良好的电化学响应，是适合作为电化学分析的电极。将处理后的碳纤维和碳纳米管电极应用于水溶液中低浓度苯酚(低于5m mol L-1)的检测和氧化处理，发现碳纤维和碳纳米管电极可以在较低的电位(1.0VvsSCE)实现连续氧化，能克服电极吸附。恒电位氧化显示，碳纤维在1200s内保持了电极活性，能有效降低水溶液中的苯酚含量；碳纳米管电极在6000s之后仍然能保持活性，能逐渐将苯酚氧化直到完全清除。分析苯酚的氧化路径显示，苯酚被直接氧化为CO2，避免了二次污染，这证明了碳纤维和碳纳米管作为电极材料，在对污水中苯酚处理方面有应用前景。

碳纤维表面呈现化学惰性,缺乏活性官能团,限制了碳纤维作为电化学分析电极的应用。目前,许多手段被用于碳纤维的表面改性处理。采用电化学氧化方法,在磷酸溶液中对碳纤维进行了处理,并进行了红外光谱和循环伏安试验。结果发现:处理后碳纤维的表面接上了活性官能团,大量活性碳原子被剥离出来。在K4 Fe (CN) 6 加KCl、FeSO4 加HClO4 两组混合溶液体系中的电化学响应明显改善,适合作为电化学分析电极。

优质原丝是生产高性能碳纤维及其复合材料的前提和基础。制备高性能的碳纤维原丝，必须注意对聚合反应工艺过程的控制以获得具有合适的流变学性能的纺丝原液。碳纤维共聚物浓溶液的可纺性、纺丝稳定性、纺丝zui佳工艺条件以及纤维质量控制都与原液的流变性能密切相关。粘度可作为反映碳纤维纺丝液流变性能的重要指标，直接体现纺丝液质量的好坏以及纺丝液的运动速度：粘度过高, 纺丝液的流动性差, 脱泡困难, 纺丝时易产生毛丝、断头, 影响溶液的可纺性，纺丝所得的碳纤维原丝强度低,性能不稳定；粘度太低, 则难以成形。

采用LaVision的DaVis软件平台构成粒子成像测速系统，对湍流甲烷OXY型有氧燃烧的动力学，稳定性和比例效应进行了实验研究和理论分析。

LaVision imager intense型CCD相机加上图像增强器IRO构成了一套OH自由基激光诱导荧光测量系统。利用这套系统对旋转稳定的贫预混合火焰燃烧动力学：火焰稳定化，火焰动力学和燃烧不稳定控制策略等进行了实验研究

近期，斯坦福大学的NICOLAS H. PINKOWSKI研究团队与IRsweep公司合作成功利用微秒时间分辨超灵敏双光梳红外光谱仪-IRis-F1（Dual-comb spectrometer, DCS）演示了中红外QCL的双梳状光谱仪在高能气相反应中的微秒分辨单次测量的应用。实验中配备了两个频率梳和多套立的验证测量系统，在压力驱动下的高温、高压反应釜中研究了一种剧烈的丙炔氧化化学反应 。具体而言，作者在1225 K，2.8 大气压和2％p-C3H4 / 18％O2的预点火条件下，测量了丙炔与氧气之间1.0 毫秒高温反应的详细动力学光谱。实验所采用的量子联激光的双梳状光谱仪（DCS）是由两个立运行的，非固定频率的频率梳组成，其发射波长带宽为179 cm-1 (1174 cm-1-1233 cm-1), 具有9.86 GHz的自由频谱范围和5 MHz的频梳间距，可实现实测4 μ s的时间分辨率（理论时间分辨率 2 μ s）。同时，作者使用另一套立的带间联激光（ICL）光谱仪对DCS测量的精度做了仔细的对比研究，确认了DCS测量的准确性。研究结果表明，单脉冲DCS可以以4 μ s时间分辨测量速率解析丙炔氧化动力学，DCS数据清楚显示：在反应早期（0-0.6 ms）能观察到宽带丙炔吸收特征峰，而在0.75 ms之后可以观察到水的精细特征光谱。在剧烈的高温高压反应中（1 ms 内约2500K和60倍的温度和压力变化）DCS数据显示了出良好的信噪比，其信号的自然噪声抑制和时间分辨率在高焓测试环境中显示出明显优势。同时，立的辅助激光测量光谱（ICL）结果与DCS系统测量结果具有良好的一致性。此外，DCS能够解析与温度直接相关的量子态信息。并且，随着光谱模型和高温截面数据库的改进，将来DCS系统的测量准确性会进一步提升。 随着中红外双梳光谱技术的出现，为超灵敏双光梳红外光谱仪在高焓反应和非平衡环境的反应动力学研究中提供了广阔的研究机遇。研究者坚信超灵敏双光梳红外光谱仪在高能反应动力学研究中将会有更多应用前景。

通过金相、扫描电镜、光谱分析等方法对筒体焊接见证件的裂纹进行综合分析，确定该裂纹为冷裂纹且产生在热影响区。主要原因是见证件没有进炉后热而采用红外线电加热器的后热方式，电加热片与焊接见证件没有紧密贴合，焊缝中的扩散氢没有完全逸出。

使用LaVison公司的DaVis图像采集处理平台，CCD相机，构成的粒子图像测速系统，以及美国Artium公司的两维LDV多普勒粒子测速仪，对单环形燃烧室的空气动力学，动力学和排放过程进行了实验研究。

断裂韧性表征材料阻止裂纹扩展的能力，是度量材料韧性好坏的一个定量指标。针对需要更深入了解材料特性和希望对材料断裂和疲劳进行研究的客户，可使用KIC对裂纹生成进行预测（测量）。软件支持试样负载情况下对试样表面裂纹进行检测，有两种方法可选：Palmqvist或垂直/径向的断裂韧性。

由于相比传统的结构连接方法(如铆接)有很多优势，粘接剂连接越来越多地应用于许多行业，。尤其适在纤维增强复合材料行业，因为铆钉会打断纤维，从而削弱了层合板的力学性能。在航空结构中，粘接可以应用于金属-金属接头、复合材料-复合材料接头和复合材料-金属接头，以及部件的装配和修补。粘接接头的质量取决于胶粘剂、制造工艺、环境和载荷工况，以及被粘接基材的表面。CFRP（碳纤维增强塑料）组件用粘合剂粘合的表面通常是纹理表面，这是由于在生产过程中使用过程中使用脱模布或机械预处理，如砂光或铣削。脱模布用于纤维增强塑料的制造,有两个目的:在运输和储存过程中保护零件表面以及在随后的工作步骤中（如胶粘剂粘接），产生具有所需表面特性的可粘接表面。然而脱模布的使用并不简单。脱模布不仅很难去除，而且由脱模布产生的表面在粗糙度和元素组成方面发生了改变。本文研究了氟基脱模剂对碳纤维增强复合材料粘接性能的影响。在筛选范围内，研究了14种氟基脱模剂——ETFE脱模薄膜、PTFE涂层玻璃织物以及PTFE纤维织物。初步研究表明ETFE薄膜在粘附方面具有优势。研究内容包括:用剥离试验测定脱模剂的撕裂强度 测定了大气压等离子体预处理前后的元素组成(XPS)和表面特征(SEM)，通过离心黏附试验表征了拓扑结构变化对和黏附强度的影响。

碳纤维复材是由碳纤维和树脂等多种材料组成的一种高性能复合材料。碳纤维具有高强度、高模量、轻质等优良性能，是制备高性能复合材料的理想增强材料。碳纤维复材因其高强度、轻质、抗腐蚀、高耐久性等优良性能，在航空航天、汽车、体育器材、建筑、医疗等领域得到广泛应用。