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單智偉團(tuán)隊(duì)利用原位電鏡技術(shù)揭示灰霾機(jī)械性能

發(fā)布日期：2015-11-05 瀏覽次數(shù) ：3196

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【導(dǎo)讀】灰霾顆粒強(qiáng)度足以使大部分工業(yè)用合金產(chǎn)生摩擦磨損.西安交大研究人員建議：為工業(yè)裝備戴上“口罩”降低灰霾危害.

近年來(lái)，以灰霾為代表的大氣污染問(wèn)題成為社會(huì)關(guān)注熱點(diǎn)。人們都知道，灰霾會(huì)威脅人類(lèi)的健康。那么，長(zhǎng)期在灰霾天氣中運(yùn)行的儀器設(shè)備，其工作狀態(tài)和使用壽命是否也會(huì)受到影響?西安交大微納中心單智偉研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)系統(tǒng)的研究，發(fā)現(xiàn)相當(dāng)比例灰霾顆粒的強(qiáng)度足以使大部分工業(yè)用合金產(chǎn)生摩擦磨損。

由于灰霾顆粒的超小尺寸，對(duì)其力學(xué)性能的評(píng)估一直是一個(gè)難點(diǎn)。微納中心單智偉研究團(tuán)隊(duì)在前期對(duì)灰霾顆粒形狀及成分的研究中發(fā)現(xiàn)，除了許多形狀不規(guī)則的顆粒外，還有很多球形顆粒。借助的科研設(shè)備，碩士生丁明帥對(duì)球形灰霾顆粒進(jìn)行系統(tǒng)的力學(xué)測(cè)試。結(jié)果表明，相當(dāng)一部分的灰霾顆粒物的壓縮強(qiáng)度足以使大多數(shù)工業(yè)用合金產(chǎn)生摩擦磨損。而灰霾顆粒物超小的身軀使它們能隨空氣隨機(jī)游走，容易地進(jìn)入到設(shè)備諸如軸承、活塞等滑動(dòng)部件的間隙，進(jìn)而通過(guò)產(chǎn)生滑動(dòng)磨損，損害儀器的工作狀態(tài)和壽命。在外界腐蝕性灰霾氣溶膠的幫助下，這一磨損過(guò)程還可能會(huì)加速進(jìn)行。

研究人員建議，相關(guān)企業(yè)在生產(chǎn)中應(yīng)立即采取相應(yīng)的預(yù)防措施，比如在潔凈間進(jìn)行設(shè)備的組裝、對(duì)滑動(dòng)部件的間隙進(jìn)行密封處理以及對(duì)那些需要吸入外界空氣的引擎添加特殊過(guò)濾器等來(lái)防止或降低灰霾的危害。

以上相關(guān)研究結(jié)果以“In situ study of the mechanical properties of airborne haze particles”為題在線發(fā)表在近期出版的《科學(xué)：技術(shù)科學(xué)》英文版，相關(guān)研究?jī)?nèi)容被選作該期的雜志封面。這一研究結(jié)果填補(bǔ)了灰霾顆粒力學(xué)性質(zhì)研究的空白，對(duì)于灰霾危害的防治具有重要的指導(dǎo)意義。

該論文的作者包括微納中心的碩士研究生丁明帥、韓衛(wèi)忠教授、李巨教授、馬恩教授以及單智偉教授。此項(xiàng)研究工作得到自然科學(xué)基金、973項(xiàng)目、111項(xiàng)目、中組部青年千人計(jì)劃項(xiàng)目等資助。

據(jù)悉，微納中心單智偉研究團(tuán)隊(duì)已與西安市環(huán)境監(jiān)測(cè)站建立了緊密合作關(guān)系，針對(duì)大氣污染在灰霾顆粒物源解析、污染防治以及空氣凈化等領(lǐng)域作進(jìn)一步的研究和合作，期望能夠不斷地為灰霾的防治做出貢獻(xiàn)。