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公开(公告)号：CN104774413B
公开(公告)日：2017-01-18
申请号：CN201510193493.X
申请日：2015-04-22
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种感知土木工程结构超大变形的聚合物基复合材料及其制备方法与应用。所述聚合物基复合材料以聚丙烯酰胺、蒙脱石、水、甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮和碳基材料为原料，利用聚丙烯酰胺吸水后的粘结性，在其中填充蒙脱石制备出柔度可调的具有大变形的聚合物基材料；在聚合物基体中掺加碳基材料制备得到导电性良好的复合材料。本发明的感知应变的复合材料以聚合物为基体，且这种材料是柔性的，能够对土木工程结构的超大变形进行感知，而且制备所需要的各项原材料容易获得，制备方法及需要的仪器容易实现。
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公开(公告)号：CN104803627B
公开(公告)日：2016-08-24
申请号：CN201510193492.5
申请日：2015-04-22
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C04B26/04 , C04B41/00 , C08L33/26 , C08L1/28 , C08L39/06 , C08K13/04 , C08K7/06 , C08K7/24 , C08K3/34 , C08K3/04
Abstract: 本发明公开了一种兼具电磁与声隐身的钢混结构阴极腐蚀控制用多功能阳极复合材料及其制备方法与应用。所述多功能阳极复合材料由阳极材料和铺设在其之上的碳纳米纸构成，所述阳极材料由聚丙烯酰胺、蒙脱石、水、甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮和碳基材料制成。本发明的多功能复合阳极材料的导电性利用离子电子共导电，电阻率为2.247Ω·m；在3.22?18GHz频率具有较高的电磁屏蔽效能，基本在50dB以上，最高甚至达到100dB；对声波的吸收在560Hz的频率上有较大的吸声系数，其余频率吸声系数较低；而且制备所需要的各项原材料容易获得，制备方法及需要的仪器容易实现。
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公开(公告)号：CN103630484B
公开(公告)日：2016-01-13
申请号：CN201310667488.9
申请日：2013-12-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供的是一种弱异构源供能的无线自集能腐蚀监测节点；包括钢筋腐蚀能、混凝土电池、弱太阳能、第一超低功率升压电器、第二超低功率升压电器、第三超低功率升压电器、超级电容器、无线传感器节点，具有三层结构的混凝土电池，并给出了跨尺度碳基导电增强复合材料的配方。进而，建立了异构源、超低功率升压电路、能量存储单元和无线节点组成的异构弱能量源供能的无线自集能节点原型系统。本发明相较于其它单一能源型式，弱异构源能量供给技术为环境中广泛存在的各种能源型式提供了可有效利用的重要平台，且该平台相较于其它传统的单一能源方式具有结构简单、操作方便、造价低廉等优点，能够快速实现大规模产业化生产。
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公开(公告)号：CN105154887A
公开(公告)日：2015-12-16
申请号：CN201510589429.3
申请日：2015-09-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C23F13/04
Abstract: 本发明公开了一种钢混结构强制电流阴极腐蚀控制系统优化设计方法，其步骤如下：一、基于满足一定边界条件的Laplace数学控制方程，建立用于揭示钢混结构强制电流阴极腐蚀控制系统的有限元模型；二、基于钢混结构中钢筋的布设状况和腐蚀状态，初步确定所铺设阳极材料的类型、阳极材料的几何位置和形状尺寸以及外加电压或者电流的大小；三、以阳极材料的几何位置和形状尺寸以及外加电压或者电流的大小为变量，对钢筋表面电位和阳极材料服役年限进行约束，以整个系统耗损成本最低为目标，采用BOBYQA算法对整个系统进行优化设计。本发明能够准确控制钢混结构的腐蚀，可确保其既不发生腐蚀也不会出现氢脆现象，在完全保护钢筋的前提下，使该系统的耗损成本最低。
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公开(公告)号：CN104502263A
公开(公告)日：2015-04-08
申请号：CN201410772956.3
申请日：2014-12-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N17/02
Abstract: 一种钢混结构阴极腐蚀控制用阳极材料加速试验装置及寿命预测方法，所述加速试验装置由试验反应器、工作电极、辅助电极、参比电极、定值电阻、电解质溶液和万用表构成，试验反应器的侧面中心开正方形孔，工作电极置于孔中；工作电极由混凝土基底、阳极材料、石墨柱和导线构成，混凝土基底浸泡在电解质溶液中，阳极材料铺设在混凝土基底上表面，石墨柱的一端中心钻圆孔，导线置于圆孔中并密封，另一端插入阳极材料几何中心；定值电阻、工作电极、电解质溶液和辅助电极构成极化回路，参比电极、万用表和工作电极构成测量回路。本发明基于阳极材料在加速老化试验装置中所承受电流荷载，能够精确推算出阳极材料在钢混结构阴极腐蚀控制系统中的服役寿命。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103702450A
公开(公告)日：2014-04-02
申请号：CN201310667489.3
申请日：2013-12-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明的目的在于提供一种混凝土电池供能的无线传感器节点。采用腐蚀敏感材料与阴极材料构建混凝土电池的阳极与阴极，同时采用多尺度碳基导电材料增强电池的阳极与阴极的导电性。进而，采用混凝土电池为无线自集能节点供电，混凝土电池产生的电能通过超低功率升压电路存储在超级电容器中，超级电容器将稳定的能量供给无线传感器工作。本发明能够实现无线节点的持续供能，相较于传统的太阳能、风能、振动能等，混凝土电池能具有长时稳定的显著优点，不受风场、光线、振幅等影响，从而能够为节点提供优质能源。
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公开(公告)号：CN103698266A
公开(公告)日：2014-04-02
申请号：CN201310667532.6
申请日：2013-12-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N17/02
Abstract: 本发明提供一种基于复变函数逼近的钢筋腐蚀电化学特征时域分析方法。首先，给定待分析的电化学等效电路，进而建立腐蚀电化学系统的传递函数；其次，采用分式多项式的复变函数迭代逼近传递函数；第三，在满足给定精度的前提下，将所确定的分式多项式进行分解，并对各分项进行Laplace逆变换，从而得到时域响应计算公式；最后，可根据需求随意给定待分析的电化学等效电路，对传递函数中各参数进行分析。本发明相较于传统的方法具有能够分析所有复杂等效电路的功能，此外能够在时域内实现快速分析；此外，所建立的复变函数逼近算法，同样可应用于电子、电气、粘弹性材料本构等更广阔的领域。
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公开(公告)号：CN103678907A
公开(公告)日：2014-03-26
申请号：CN201310667490.6
申请日：2013-12-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F19/00
Abstract: 本发明提供一种钢混结构腐蚀电化学特征的分数微分识别算法，首先，建立钢混结构钢筋腐蚀过程的通用电化学等效电路，进而得到该等效电路的传递函数；其次，根据分数微分算子，对传递函数进行分数微分运算；第三，在给定待识别参数的初值后，结合电流响应的试验值进行迭代运算，当计算结果与试验结果的误差小于控制误差后，即可得到待识别参数值，从而实现钢混结构钢筋腐蚀电化学特征的识别。本专利的算法，能够在时域内实现钢混体系腐蚀的整体、快速、精确识别，这一算法能够非常方便地嵌入到腐蚀监测与控制用硬件系统中，本算法应用于石油、化工、核工业等基础结构的健康状态监测与评估。
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公开(公告)号：CN102087202B
公开(公告)日：2012-08-22
申请号：CN201010546455.5
申请日：2010-11-17
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N17/02
Abstract: 本发明提供一种钢筋腐蚀监测用全固态参比电极的制备方法。本发明是这样实现的：首先采用EB-PVD技术制备二元合金的混合金属氧化物功能芯，然后应用具有优异空间结构的蒙脱石复合材料制备碱性导电功能层，最后集成上述成果，架构具有5层结构的全固态参比电极。步骤包括制备参比电极功能芯；制备参比电极导电功能层；水泥过渡层的制备。本发明采用具有直径1m真空腔的双源EB-PVD溅射批量化制备二元合金薄膜，确保薄膜的微观结构的一致性，保证薄膜电化学性能的一致性。EB-PVD的沉积速率较快，能够在10min～30min内沉积数百微米的功能层薄膜，大大降低了制备时间。
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公开(公告)号：CN102353705A
公开(公告)日：2012-02-15
申请号：CN201110175811.1
申请日：2011-06-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供一种钢筋腐蚀监测用梳状传感单元的制备方法。步骤包括：采用EB-PVD技术制备功能芯，应用蒙脱石复合材料制备碱性导电功能层，架构具有5层结构的集成化固态参比电极；采用线切割制备梳状工作电极，电极的材料为与被监测对象相同的材料，梳状电极各齿宽度为2mm，齿间距为4mm；采用线切割制备梳状辅助电极，电极的材料为高惰性的石墨、不锈钢或Ta，梳状辅助电极各齿的宽度为2mm，齿间距为4mm；本发明的梳状结构确保了腐蚀监测过程中激励或者感知的电流在工作与辅助电极之间导通，同时固态参比电极能够确保监测工作电极表面的电位变化。梳状传感单元是适用于钢混结构钢筋腐蚀监测用的经典三电极体系，为腐蚀监测提供硬件支撑。
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