有機-無機復合氣凝膠的制備及表征.pdf

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

2、外輪緣檢測技術的發(fā)展現(xiàn)狀。其次，具體闡述了本檢測系統(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)設計一方案，并進一部論證了該方案的可行性。接著，文中提出了本檢測系統(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，介紹了機械測量裝置的工作方式。然后，文中根據(jù)系統(tǒng)的設計要求，設計了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計并調(diào)試了捕獲單元部分、輸入信號調(diào)理部分

3、和SCI部分。接著通過現(xiàn)場調(diào)試完成了下位機軟、硬件和系統(tǒng)整體功能測試。最后，設計了輪緣高測量數(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量值與輪緣高的值計算出輪緣厚的值，并分析了系統(tǒng)的誤差來源與減小誤差應采取的措施。關鍵詞輪緣自動檢測DSP哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文第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。關于氣凝膠有兩種定義[31最初一種認為: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)絡結(jié)構(gòu)的材料?，F(xiàn)在另一種認為: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、成本高、且具有一定的危險性，限制了氣凝膠材料的大量制備及其實際應用。隨著實驗技術的進步，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)絡結(jié)構(gòu)得以保持，并將凝

5、膠網(wǎng)絡結(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)及應用1.1.1.1在基礎研究方面的應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)動力學的最佳材料之一?？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，用來檢測分形子的色散關系及不同振動區(qū)的渡越行為。其獨特的動力學性質(zhì)和低溫熱力學性質(zhì)已成為當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，氣凝膠的孔洞又與外界相通，使其具有強吸附性能，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用價值。例如CaOMgOSiO:氣凝膠被用作室溫氣體捕獲劑，吸附燃氣中C02S02氣體，這方面研究對人類如何防止自身生存環(huán)境—大氣層產(chǎn)生溫