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本發(fā)明涉及一種鋯磷酸鹽基彈性應(yīng)力發(fā)光材料及其制備方法，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：(1) 材料制備方法簡(jiǎn)單、易操作、設(shè)備要求低；(2) 制備的材料具有強(qiáng)的彈性應(yīng)力發(fā)光，在黑暗環(huán)境下肉眼可直接觀測(cè)，并具有較好的耐熱性和耐水性，可加工性好，應(yīng)用范圍廣；(3) 材料的基體原料均為地球上的富含元素，屬于環(huán)境友好型材料。本發(fā)明的彈性應(yīng)力發(fā)光材料，可廣泛應(yīng)用于壓力傳感器、機(jī)械應(yīng)力可視化、人造皮膚、智能蒙皮、自診斷系統(tǒng)、超精密器件加工，生物體、建筑物和機(jī)器的應(yīng)力分布檢測(cè)、城市建筑物防災(zāi)以及減災(zāi)系統(tǒng)、預(yù)測(cè)地震產(chǎn)生、檢測(cè)飛機(jī)和汽車的損害、研究人體疾病等。

編織結(jié)構(gòu)陶瓷基復(fù)合材料由于其耐高溫、抗氧化的特點(diǎn)，是高推重比航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫部件最有應(yīng)用前景的候選材料。在此背景下，研究開發(fā)了編織結(jié)構(gòu)陶瓷基復(fù)合材料力學(xué)性能預(yù)測(cè)和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析技術(shù)。 項(xiàng)目通過穩(wěn)態(tài)熱固耦合平衡方程推導(dǎo)建立了熱固耦合雙尺度漸進(jìn)均勻化分析方法，得到宏細(xì)觀物理量間的對(duì)應(yīng)關(guān)系偏微分方程。利用變分原理推導(dǎo)得到宏細(xì)觀物理量對(duì)應(yīng)關(guān)系方程的有限單元形式，完成熱固耦合雙尺度漸進(jìn)均勻化分析程序的開發(fā)；針對(duì)編織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的多尺度結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，完成了復(fù)合材料的細(xì)觀、微觀多尺度RVE建模方法研究。最后，通過引入材料分布模型描述復(fù)合材料構(gòu)件局部材料坐標(biāo)，建立了復(fù)合材料構(gòu)件宏細(xì)微觀多尺度熱固耦合分析體系。 此項(xiàng)技術(shù)通過多尺度RVE建模、熱固耦合雙尺度均勻化分析能夠較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)陶瓷基復(fù)合材料及其構(gòu)件的熱力學(xué)性能，得到相關(guān)材料參數(shù)，為材料的應(yīng)用提供分析方法。應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)，復(fù)合材料熱力學(xué)性能預(yù)測(cè)值與材料單位提供的實(shí)驗(yàn)值相吻合，預(yù)測(cè)的宏觀彈性模量與拉伸實(shí)驗(yàn)測(cè)量值最大相對(duì)誤差12%以內(nèi)。同時(shí)開展陶瓷基復(fù)合材料發(fā)動(dòng)機(jī)典型結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)研究，應(yīng)變預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)測(cè)量值最大相對(duì)誤差7%以內(nèi)。

本發(fā)明公開了一種原位顆?；祀s增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料及其制備方 法，顆粒增強(qiáng)體為 TiB2 和 Mg2Si，分別通過 KBF4 與 K2TiF6 混合鹽 反應(yīng)生成和合金元素添加的方法生成，兩種增強(qiáng)體占整個(gè)復(fù)合材料的 體積分?jǐn)?shù)分別為 TiB21～10％，Mg2Si-2～20％。鋁合金基體成分為 Al-Mg 合金。制備方法為：合金配料與混合鹽的烘干混料等預(yù)處理； 合金熔煉并保持溫度為 700～900℃；混合鹽的加入與機(jī)械攪拌，熔體 保溫并合成 TiB2；保溫結(jié)束后降溫至 700～780℃左右并扒除反應(yīng)鹽 渣；以 Al-Si 中間合金形式加入 Si 并加入純 Mg，兩者原子比例為 1:2； 700～780℃保溫并攪拌，合成 Mg2Si；熔體進(jìn)行精煉、除氣后澆注。 該復(fù)合材料具有密度低，力學(xué)性能良好，增強(qiáng)相體積分?jǐn)?shù)可選擇范圍 大等優(yōu)點(diǎn)。能夠在滿足輕量化要求同時(shí)，提供更優(yōu)力學(xué)性能的鋁基復(fù) 合材料。

本發(fā)明涉及一種鋼筋與水泥基復(fù)合材料粘結(jié)錨固性能的測(cè)定方法，屬于建筑結(jié)構(gòu)測(cè)定技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括以下步驟：1)鋼筋脫粘段的設(shè)置、2)粘貼應(yīng)變片、3)位移計(jì)的設(shè)置、4)試驗(yàn)加載、5)數(shù)據(jù)處理。傳統(tǒng)測(cè)法是在吊籃下板下的鋼筋處用專用支架布設(shè)位移計(jì)，通過位移計(jì)讀數(shù)減去鋼筋脫粘段變形量來計(jì)算加載端滑移量，支架安裝繁瑣，且位移計(jì)讀數(shù)精度不高，影響加載端鋼筋滑移量的

該研究開發(fā)了一種低成本高性能的n型PbS基熱電材料，其成本只有傳統(tǒng)商用PbTe基材料的20%，而熱電性能則相當(dāng)，本研究還基于所開發(fā)的熱電材料制備了熱電發(fā)電器件，實(shí)現(xiàn)了廢熱到電能11.2%的能量轉(zhuǎn)換效率。該項(xiàng)成果能夠極大地推動(dòng)低成本熱電材料的開發(fā)，加速熱電發(fā)電技術(shù)的商用化進(jìn)程。

本發(fā)明公開了炭基負(fù)載α?FeO(OH)土壤與地下水污染修復(fù)材料和制備方法，將秸稈、凹凸棒土、高嶺土、沸石粉在Na6

小型鎳氫電池已產(chǎn)業(yè)化、商品化，大容量鎳氫電池是當(dāng)前電動(dòng)車輛主選動(dòng)力電池之一。目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)鎳氫電池的負(fù)極材料，基本采用混合稀土鎳基儲(chǔ)氫合金(MmB5， Mm為混合稀土金屬，B為Ni、Co、Mn、Al等金屬)。 南開大學(xué)課題組首次制備了含堿金屬鋰（Li）新組分儲(chǔ)氫合金[MmB5（Li）]，提高了電池負(fù)極電催化活性和延長(zhǎng)電池壽命，并獲得中、美、歐發(fā)明專利（ZL 92100029.4； US 5,242,656； EP 0554617B1）。同時(shí)

在傳統(tǒng)貴金屬（金、銀等）之外發(fā)掘出具有高性能等離激元效應(yīng)的非金屬新材料，是當(dāng)前等離激元學(xué)基礎(chǔ)研究及應(yīng)用研發(fā)的一個(gè)熱點(diǎn)與難點(diǎn)。金屬氧化物半導(dǎo)體材料具有豐富可調(diào)的光、電、熱、磁等性質(zhì)，對(duì)其采取氫化處理可有效修飾其電子結(jié)構(gòu)，從而獲得豐富可調(diào)的等離激元效應(yīng)；此處的一個(gè)關(guān)鍵性挑戰(zhàn)在于如何顯著提高金屬氧化物半導(dǎo)體材料內(nèi)稟的低自由載流子濃度。基于該研究團(tuán)隊(duì)新近發(fā)展的、理論模擬計(jì)算指導(dǎo)下的電子-質(zhì)子協(xié)同摻氫策略，在本工作中研究人員采用簡(jiǎn)便易行的金屬-酸溶液原位聯(lián)合處理方法實(shí)現(xiàn)了金屬氧化物MoO3半導(dǎo)體材料在溫和條件下的可控加氫（即實(shí)現(xiàn)了“本征半導(dǎo)體→準(zhǔn)金屬”的可控相變），從而突破性地大幅提升了該材料中的自由載流子濃度。研究表明，氫化后的MoO3材料中自由電子濃度與貴金屬相當(dāng)（譬如H1.68MoO3：~1021cm-3；Au/Ag：~1022cm-3），這使得該材料的等離激元共振響應(yīng)從近紅外區(qū)移至可見光區(qū)，且兼具強(qiáng)增益及可調(diào)性。結(jié)合第一性原理模擬計(jì)算和以超快光譜為主的多種物性表征，研究人員進(jìn)一步揭示出該協(xié)同摻氫所導(dǎo)致的準(zhǔn)金屬能帶結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的等離激元?jiǎng)恿W(xué)性質(zhì)。作為效果驗(yàn)證，研究人員在一系列表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）實(shí)驗(yàn)中證實(shí)該材料表面等離激元局域強(qiáng)場(chǎng)可使吸附的羅丹明6G染料分子的SERS增強(qiáng)因子高達(dá)1.1×107（相較于一般半導(dǎo)體的104?5和貴金屬的107?8），檢測(cè)靈敏限低至納摩量級(jí)（1×10-9mol L-1）。 這項(xiàng)工作創(chuàng)新性地發(fā)展出一種調(diào)控非金屬半導(dǎo)體材料系統(tǒng)中自由載流子濃度的一般性策略，不僅低成本地實(shí)現(xiàn)了具有強(qiáng)且可調(diào)的等離激元效應(yīng)的準(zhǔn)金屬相材料，而且顯著地拓寬了半導(dǎo)體材料物化性質(zhì)的可變范圍，為新型金屬氧化物功能材料的設(shè)計(jì)提供了嶄新的思路和指導(dǎo)。

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:在傳統(tǒng)貴金屬（金、銀等）之外發(fā)掘出具有高性能等離激元效應(yīng)的非金屬新材料，是當(dāng)前等離激元學(xué)基礎(chǔ)研究及應(yīng)用研發(fā)的一個(gè)熱點(diǎn)與難點(diǎn)。金屬氧化物半導(dǎo)體材料具有豐富可調(diào)的光、電、熱、磁等性質(zhì)，對(duì)其采取氫化處理可有效修飾其電子結(jié)構(gòu)，從而獲得豐富可調(diào)的等離激元效應(yīng)；此處的一個(gè)關(guān)鍵性挑戰(zhàn)在于如何顯著提高金屬氧化物半導(dǎo)體材料內(nèi)稟的低自由載流子濃度?；谠撗芯繄F(tuán)隊(duì)新近發(fā)展的、理論模擬計(jì)算指導(dǎo)下的電子-質(zhì)子協(xié)同摻氫策略，在本工作中研究人員采用簡(jiǎn)便易行的金屬-酸溶液原位聯(lián)合處理方法實(shí)現(xiàn)了金屬氧化物MoO3半導(dǎo)體材料在溫和條件下的可控加氫（即實(shí)現(xiàn)了“本征半導(dǎo)體→準(zhǔn)金屬”的可控相變），從而突破性地大幅提升了該材料中的自由載流子濃度。研究表明，氫化后的MoO3材料中自由電子濃度與貴金屬相當(dāng)（譬如H1.68MoO3：~1021cm-3；Au/Ag：~1022cm-3），這使得該材料的等離激元共振響應(yīng)從近紅外區(qū)移至可見光區(qū)，且兼具強(qiáng)增益及可調(diào)性。結(jié)合第一性原理模擬計(jì)算和以超快光譜為主的多種物性表征，研究人員進(jìn)一步揭示出該協(xié)同摻氫所導(dǎo)致的準(zhǔn)金屬能帶結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的等離激元?jiǎng)恿W(xué)性質(zhì)。作為效果驗(yàn)證，研究人員在一系列表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）實(shí)驗(yàn)中證實(shí)該材料表面等離激元局域強(qiáng)場(chǎng)可使吸附的羅丹明6G染料分子的SERS增強(qiáng)因子高達(dá)1.1×107（相較于一般半導(dǎo)體的104?5和貴金屬的107?8），檢測(cè)靈敏限低至納摩量級(jí)（1×10-9mol L-1）。 這項(xiàng)工作創(chuàng)新性地發(fā)展出一種調(diào)控非金屬半導(dǎo)體材料系統(tǒng)中自由載流子濃度的一般性策略，不僅低成本地實(shí)現(xiàn)了具有強(qiáng)且可調(diào)的等離激元效應(yīng)的準(zhǔn)金屬相材料，而且顯著地拓寬了半導(dǎo)體材料物化性質(zhì)的可變范圍，為新型金屬氧化物功能材料的設(shè)計(jì)提供了嶄新的思路和指導(dǎo)。