固体中的多态性(及其扩展形式——伪多态性)在矿物学、晶体学、化学/生物化学、材料科学和制药工业中普遍存在。尽管控制(伪)多态性困难,但实现特定的(伪)多态性相和相关的边界结构是提高材料在能量转换和机电应用方面性能的有效途径。本文将伪多态相 (PP) 概念通过 CuBr 2 掺杂应用于热电铜硫化物 Cu 2- x S (x ≤ 0.25)。在 Cu 1.8 S + 3 wt% CuBr 2 中,在 773 K 时获得了 1.25 的峰值 ZT 值,比原始 Cu 1.8 S 样品高 2.3 倍。原子分辨率扫描透射电子显微镜证实了原始 Cu 1.8 S 低辉绿岩转变为 PP 工程化高辉绿岩,以及不同 PP 之间形成 (半) 相干界面,这有望增强声子散射。结果表明,PP 工程是提高 Cu-S 化合物热电性能的有效方法。预计它在其他材料中也会有用。
实验分析了原位CO 2固相的潜力,用于冰岛的Nesjavellir地热储层中的一个玄武岩透明质质量样品和来自土耳其的Kızıldere地热场的三个发射岩石样品。基于批处理反应实验,本文证明了这些储层中的相互作用是CO 2气体充电的流体和岩石样品。在260°C和0.8 MPa和105℃和17 MPa下进行了实验,分别为玄武岩和沉积物岩石进行。实验结果表明,玻璃状玄武岩岩石内的CO 2隔离受到沸石,氯酸盐和硬石石的阻碍,它们与碳酸盐矿物质竞争,以在应用的P-T条件下吸收二价阳离子。相比之下,沉积物岩石的碳酸化过程受到其矿物学成分的抑制。通常,这些岩石的反应性较低,并且提供了二价阳离子的供应不足。使用Phreeqc地球化学建模程序在数值上模拟了批处理反应器实验。模拟表明在测试的P-T条件下CO 2固执是可行的,前提是硅酸盐并因此抑制了4矿化的玄武岩岩石,并且有有效的沉积岩石阳离子来源。
摘要:机载矿物灰尘对航空构成了安全挑战。由于可见性降低,强烈的风和风剪,在尘埃空气中发生了几次致命事故。粉尘引起的糖霜也至少造成了两次致命事故。此外,由于飞机表面上的腐蚀和磨损以及发动机热截面组件的熔化降低,大气灰尘对飞机工作条件有长期和短期影响。联合影响可以增加运营和维护成本并增加所有权成本。尽管科学界已经开始根据大气尘埃建模和观察来准备和提供产品,但基本科学中仍然存在重要的数据和信息差距。其中包括(i)不足的数据,这些数据不足以了解灰尘对飞机以及地面系统和操作的影响(例如,尘埃矿物学的四维信息,成本 - 纤维纤维分析对航空沿着飞行路线的影响的成本效益分析)工作流程以及(iii)尘埃危害在法规和操作程序以及飞行员的培训,技能和知识基础中的不发达,不清楚或不存在的作用。本次审查针对的是学术和航空利益相关者,并在尘埃危害,航空安全的交汇处以及对飞行运营和飞机维护的影响方面介绍了最先进的知识。
将相似的对象归入同一类别,而将不同的对象分为不同的类别。矿物学分类系统也不例外。我们将矿物物种置于其进化背景中,因此需要进行这种归类和拆分,因为我们根据形成环境和连续温度-压力-成分相空间的独特组合对“矿物自然种类”进行分类。因此,只有当两种矿物符合以下条件时,我们才会将它们归类为一个自然种类:(1) 是连续固溶体的一部分;(2) 是同结构或同源系列的成员;(3) 由同一过程形成。根据这些标准进行的系统调查表明,在 5659 种 IMA 认可的矿物种类中,有 2310 种(~41%)可以与一种或多种其他矿物种类归为一类,相当于 667 种“根矿物种类”,其中 353 种矿物种类归为一类,129 种矿物种类归为三类。八大矿物组,包括钙霞石、真假辉石、角闪石、赤铁矿、方解石、辉石英和电气石,由 20 种或更多种 IMA 认可的矿物种类归为一类。根据这些归类标准,5659 种 IMA 认可的矿物种类列表对应 4016 种根矿物种类。
摘要 黄建阳博士担任密歇根理工大学材料加工研究所所长二十余年,在他的职业生涯中,许多技术从创意发展为商业实践。本次研讨会反映了他在这方面的贡献。地球上金属等材料的循环涉及矿石勘探(地质)、采矿、矿物加工、冶金、制造和回收等步骤。每个步骤都是通过使用能源加工材料来实现的。根据工艺和能源输入的形式,通过空气、水和固体方式产生具有各种环境影响的产品和副产品。以最佳经济效益获得对环境影响最小的最高效工艺是不断推动技术进步的驱动力。材料、工艺和能源中的变量是促进技术进步理念发展的常见参数。黄博士在本科和研究生学习期间学习了地球科学、矿物学、特性、矿物加工和冶金学。采矿、材料和加工以及环境和经济学大部分是研究生时期自学的,部分原因是他想进行的项目的研究需求。了解材料、能源、环境和经济学所涉及的参数是系统方法的基础。思想的有效性及其转化为实践的潜力取决于系统的健全性。作者回顾了他的研究的几个案例来说明它们之间的关系。
对空气伽马射线图像作为土壤特性指标的实证研究 - 新南威尔士州沃加沃加。Phil Bierwirth 1 、Paul Gessler 2 和 Dermot McKane 3 1 澳大利亚地质调查组织,邮政信箱 378,堪培拉,ACT 2601 2 CSIRO 土壤部,邮政信箱 639,堪培拉,ACT 2601 3 新南威尔士州土地和水资源保护部,邮政信箱 639,堪培拉,ACT 2601 电子邮件:pbierwir@agso.gov.au,电话:(06)2499231,传真:(06) 2499970 摘要 通过对土壤样本中放射性元素丰度和土壤特性的实证分析,可以评估机载伽马射线图像的信息内容。在地质学、地貌学和土壤发生学的背景下进行解释。结果表明,伽马图像能够绘制土壤特性,如 pH 值、成分/营养物质和质地,但伽马响应通常是矿物、地貌和成土过程的混合。在相对地貌不活跃的地区,钾映射浸出和酸度,而钍定义粘土类型和含量。一般而言,包括不同元素迁移在内的多种影响的混合会阻碍简单的解释。解释模型应包括根据地貌和地质将数据细分为不同领域。简介 本文报告了一项试点研究的重要发现,该研究考察了机载伽马辐射数据作为土壤和土地退化快速测绘工具的效用(Bierwirth,1996 年)。航空伽马光谱法通过测量 K、Th 和 U 放射性衰变产生的伽马射线丰度,提供岩石/土壤层顶部 30-45 厘米的地球化学空间图像,植被的影响很小。在特定的景观中,K、U 和 Th 的空间分布以及 U 和 Th 的衰变产物将取决于物理和化学风化过程 - 与主要矿物有关,这些矿物的风化模式受该地区的地貌状况和气候影响。风、地表冲刷和冲积过程对矿物的物理运输占放射性元素分布的大部分(Martz 和 de Jong,1990 年)。矿物成分发生化学分解后,大多数元素都具有可移动性(可溶解或附着于胶体),具体取决于化学条件,而化学条件又可能与矿物学、地貌年龄和气候因素有关。例如,水解作用会释放出钾长石和云母中的 K +,用于伊利石的形成,吸附到其他粘土上或通过流体迁移去除(Wedepohl,1969 年)。酸性溶液将在风化早期阶段取代 H +,从而有助于 K + 的释放,这最初也可能会增加 pH 值 (Wollast,1967)。因此,空气中检测到的 K 分布的空间模式将取决于土壤的矿物学和年龄(即风化状态)。由于空气中的 U 和 Th 数据分别来自衰变产物 214 Bi 和 208 Tl 产生的伽马辐射,因此了解这些元素的所有母体具有相当长的半衰期的流动性方面非常重要。在铀衰变链中,同位素
热喷涂包含各种看似简单的表面工程工艺,其中固体材料(线材、棒材、颗粒)被等离子射流或燃烧火焰快速加热,熔化并推向要涂覆的基材。 基材表面的熔融颗粒快速凝固,一点一点积聚成一层,该层可具有多种功能,包括防止磨损、侵蚀、腐蚀和热或化学降解。 涂层还可以赋予基材特殊的电、磁或装饰性能。 许多工业领域都采用厚涂层来恢复或获得所需的工件尺寸和规格。 本文在编写时考虑到了材料工程和材料科学专业学生的理论和实践要求。它是根据 1991 年至 1995 年期间在泰国曼谷吞武里国王理工学院能源与材料学院材料工程专业硕士生课堂上以及 1993 年以来在弗莱贝格矿业技术大学技术 (应用) 矿物学专业学生课堂上所讲授的课题发展起来的。作者在 1987 年至 1988 年担任加拿大艾伯塔省埃德蒙顿市艾伯塔研究委员会工业技术部工业产品与材料科科长期间,也积累了等离子喷涂技术方面的经验。
自 1991 年以来,美国能源部斯坦福现场办公室向能源部总部项目办公室赞助商报告斯坦福线性加速器中心 (SLAC) 项目和问题。14 年来,马丁·W·莫洛伊博士一直担任斯坦福现场办公室周报的编辑。5 月 3 日,在他为能源部和美国国家航空航天局服务 39 年后退休。莫洛伊博士出生于纽约市北部布朗克斯区,就读于只提供奖学金的曼哈顿里吉斯高中和哥伦比亚大学。他主修矿物学(硕士、地质学博士),将野外测绘、X 射线衍射和荧光(他整个职业生涯的核心主题)应用于犹他州中部图沙尔山脉火山岩中的铀矿化。作为德士古油田地质学家,莫洛伊博士在加州海岸文图拉盆地以下 15,000 英尺处勘探石油。在加州理工学院喷气推进实验室,他是首批月球和行星地质学家之一,开发了回收土壤的方法,以便海盗号火星着陆器探测生命。作为勘测项目科学家,莫洛伊博士领导了一系列三足航天器的月球探索,这些航天器于 1966-68 年登陆月球。
抽象的微生物依恋和生物膜形成是Mi-Croermanisms的无处不在行为,是接触生物涉及的最关键的先决条件。独居石和异种类是两个商业上可利用的矿物,其中包含稀土元素(REES)。使用磷酸盐溶解微生物的生物渗以是一种用于提取REE的绿色生物技术方法。在这项研究中,使用公共激光扫描显微镜(CLSM)和扫描电子显微镜(SEM)研究了这些矿物表面上克雷伯菌的微生物附着和生物膜形成。在批处理培养系统中,Aerogenes能够在三种磷酸盐矿物的表面附着并形成生物膜。显微镜记录显示,在微生物接种的最初分钟内,对k的生物膜发育的三个独特阶段,对表面的初始附着。随后是表面定植,形成成熟的生物膜作为第二个可区分的阶段,并将分散作为最后阶段。生物膜具有薄层结构。定位和生物膜形成位于物理表面缺陷,例如裂缝,凹坑,凹槽和凹痕。与独居石和异种晶体相比,高级独居石矿石表面的比例较高,被生物膜覆盖,这可能是由于其较高的表面粗糙度所致。未检测到针对特定矿物学或矿物化学成分的选择性附着或定殖。最后,与对照样品的非生物浸出相反,微生物活性导致高级独居石的微生物侵蚀。
我们研究了 X 射线微断层扫描在实现最佳分辨率、最小化测量不确定性、抑制 3D 图像重建中的伪影形成以及总体优化微断层扫描测量方法方面的局限性。我们探索了通过选择目标材料(钨、钼)控制减速辐射和特征辐射的比率来改变产生的 X 射线辐射光谱组成的可能性、X 射线辐射光谱组成对光束硬化效应的影响以及通过过滤 X 射线管的加速电压来影响 X 射线光谱的可能性。进一步开发和改进了用于测量微米范围内尺寸和使用球形标准测量材料孔隙率的 X 射线微 CT 校准方法。取得的最重要的成果包括为材料研究、工程、矿物学、生物学、考古学和文化遗产保护领域的微 CT 测量和无损检测的新方法提出建议。在材料研究领域,设计并优化了用于对 MgB 2 基超导体进行无损成像的微层析成像方法(由电气工程研究所 SAS 的 Kováč 博士开发),从而能够对各种结构不均匀性进行成像,并无损测量沿预制件拉出的导体的有效超导体横截面积。在成像技术在生物学和古生物学中的应用领域,已经提出了具有优化测量条件的方法,以提高对比度,并开发了用于对图像数据进行数字处理的方法。这可以大大增加结构在其整个体积中的可见性的复杂性,并补充了对结构选定尺寸的定量分析,同时可以实现较低的测量不确定度。