有機(jī)-無機(jī)復(fù)合氣凝膠的制備及表征.pdf

1、哈爾濱下業(yè)大學(xué)工學(xué)碩十學(xué)位論文摘要鐵路列車輪對(duì)的輪緣部分外形尺寸對(duì)列車的行車安全是至關(guān)重要的。近年來，隨著我國(guó)鐵路列車向高速、重載化方向發(fā)展，導(dǎo)致列車輪緣部分的磨損情況日益嚴(yán)重，從而使正常的檢修周期大大縮短。傳統(tǒng)的離線檢測(cè)方式需要將輪對(duì)從列車上拆卸下來進(jìn)行，所以檢測(cè)效率低，難以滿足鐵路運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)實(shí)需要。因此，研制一種輪緣在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)于提高列車檢測(cè)效率、保證列車的行車安全具用十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文首先介紹了課題背景、研究目的以及國(guó)內(nèi)

2、外輪緣檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。其次，具體闡述了本檢測(cè)系統(tǒng)的工作原理，提出了利用傳感器采集的連續(xù)的輪緣厚度信息結(jié)合輪緣高獲取車輪輪緣厚的系統(tǒng)設(shè)計(jì)一方案，并進(jìn)一部論證了該方案的可行性。接著，文中提出了本檢測(cè)系統(tǒng)的集成方案，分析了各模塊的組成和功能，介紹了所選用的激光位移傳感器的工作原理，介紹了機(jī)械測(cè)量裝置的工作方式。然后，文中根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)了DSP系統(tǒng)的軟件和硬件，并按照功能模塊的劃分要求分別設(shè)計(jì)并調(diào)試了捕獲單元部分、輸入信號(hào)調(diào)理部分

3、和SCI部分。接著通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試完成了下位機(jī)軟、硬件和系統(tǒng)整體功能測(cè)試。最后，設(shè)計(jì)了輪緣高測(cè)量數(shù)據(jù)的處理與提取方法，舉例說明如何通過激光位移傳感器的測(cè)量值與輪緣高的值計(jì)算出輪緣厚的值，并分析了系統(tǒng)的誤差來源與減小誤差應(yīng)采取的措施。關(guān)鍵詞輪緣自動(dòng)檢測(cè)DSP哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文第1章緒論1.1課題背景氣凝膠(aerogel)是由膠體粒子或高聚物分子相互聚結(jié)構(gòu)成納米多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并在孔隙中充滿氣態(tài)分散介質(zhì)的一種高分散固態(tài)材料[u，其結(jié)

4、構(gòu)參數(shù)(孔徑、孔隙、粒徑)小于100nm，是目前最輕的凝聚態(tài)材料121。關(guān)于氣凝膠有兩種定義[31最初一種認(rèn)為:氣凝膠是由溶膠一凝膠和超臨界千燥過程制備的具有納米網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的材料?，F(xiàn)在另一種認(rèn)為:氣凝膠制備過程中的干燥工藝并非一定是超臨界干燥，超臨界干燥過程周期長(zhǎng)、成本高、且具有一定的危險(xiǎn)性，限制了氣凝膠材料的大量制備及其實(shí)際應(yīng)用。隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步，使常壓干燥制備氣凝膠成為可能。因此無論采用何種方法，只要能使凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)得以保持，并將凝

5、膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的液體由氣體取代，最終得到的材料都可稱作氣凝膠[4511.1.1氣凝膠的性質(zhì)及應(yīng)用1.1.1.1在基礎(chǔ)研究方面的應(yīng)用氣凝膠具有分形結(jié)構(gòu)，且結(jié)構(gòu)可控，是研究分形結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的最佳材料之一?？筛鶕?jù)需要制備一系列分形維數(shù)相同而宏觀密度各異的氣凝膠試樣，用來檢測(cè)分形子的色散關(guān)系及不同振動(dòng)區(qū)的渡越行為。其獨(dú)特的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)和低溫?zé)崃W(xué)性質(zhì)已成為當(dāng)今氣凝膠理論研究的前沿課題之一[fit1.1.1.2在催化及吸附方面的應(yīng)用氣凝膠具有高的比表面

6、積(800m2g1000m2g)、高的孔隙率(8001099.8010)、極低密度(最低可至0.003gem3)并且組織結(jié)構(gòu)有較好的穩(wěn)定性，因而是催化劑及其載體的最佳材料[78]。同時(shí)，氣凝膠的孔洞又與外界相通，使其具有強(qiáng)吸附性能，是很好的吸附劑，在氣體過濾器、吸附介質(zhì)以及污水處理等方面也有著很大的應(yīng)用價(jià)值。例如CaOMgOSiO:氣凝膠被用作室溫氣體捕獲劑，吸附燃?xì)庵蠧02S02氣體，這方面研究對(duì)人類如何防止自身生存環(huán)境—大氣層產(chǎn)生溫