日前，內(nèi)蒙古自治區(qū)科學技術廳印發(fā)了《關于批準資助2023年度內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學基金項目的通知》。經(jīng)過申報和評審等程序，我院申報的4項目獲批資助。
土木工程系教師王靜文：內(nèi)蒙古自治區(qū)長期進行煤炭資源開采，誘發(fā)了大面積的地表沉陷的安全事故和煤矸石固廢大量堆積的環(huán)境問題。將煤矸石摻入到泡沫混凝土中作為采動區(qū)回填材料，不僅可以有效阻止地表沉陷，還能為解決煤矸石固廢堆積問題提供新途徑，增大煤矸石固廢的利用量，并且減少水泥的使用量，降低充填成本。本項目擬針對煤矸石-水泥體系，開展煤矸石粉粒對泡沫混凝土中水泥水化歷程、產(chǎn)物微結(jié)構(gòu)的影響研究，研究內(nèi)容將：（1）揭示煤矸石粉粒提升泡沫混凝土力學性能的作用機理；（2）探明煤矸石粉粒對泡沫混凝土體積穩(wěn)定性的調(diào)控機制；（3）開發(fā)矸石粉粒泡沫混凝土最優(yōu)配比的多元化設計方案。本項目的研究成果將實現(xiàn)泡沫混凝土力學性能和體積穩(wěn)定性的提升，為煤矸石固廢的再利用提供有效的技術指導，為促進矸石固廢泡沫混凝土在采動區(qū)回填技術中的應用奠定理論基礎。本項目研究積極響應內(nèi)蒙古自治區(qū)煤炭工業(yè)發(fā)展“十四五”的規(guī)劃，具有巨大的環(huán)境、經(jīng)濟效益和社會價值。
信息工程系教師范文亮：采用水熱法制備工藝，經(jīng)涂覆（或絲網(wǎng)印刷）、燒結(jié)處理制備鉻摻雜CdIn2S4 中間帶薄膜光吸收層。表征薄膜樣品的相結(jié)構(gòu)、晶粒尺寸和結(jié)晶度，表征薄膜樣品的化學成分、元素存在的價態(tài)、表面截面的形貌、致密度和平整度。應用紫外-可見-紅外光譜儀、光電流瞬態(tài)響應、熒光光譜等方法來驗證中間帶的形成，研究薄膜的載流子濃度、少子壽命、光吸收系數(shù)變化等光電特性。理論計算分析雜質(zhì)摻雜后薄膜的電子輸運過程，理解電子-空穴對的復合機理，研究雜質(zhì)含量對薄膜光電特性的影響規(guī)律。研究制備工藝對該Cr 摻雜 CdIn2S4 中間帶薄膜異質(zhì)結(jié)基本性能的影響因素。理論指導結(jié)合實驗研究探索薄膜的光電特性的優(yōu)化條件，為該類中間帶太陽電池的制備提供重要科學依據(jù)。
化學工程系教師汪向磊：鋰電池在使用時會產(chǎn)生大量熱量，導致電池溫度升高及電池組內(nèi)溫度不均勻，降低其循環(huán)壽命，甚至會引起熱失控。因此對其進行熱管理非常重要。相變材料耦合熱管冷卻具有優(yōu)勢是鋰電池熱管理的研究熱點。針對目前研究不足，一是熱管采用等效熱導率法進行研究，模型比較簡單，不能真實地反映出熱管應用于鋰離子電池熱管理方面真正的強化傳熱的實際情況，二是但是大多數(shù)采用的Bernaedi生熱功率模型都都比較簡單，該模型包括了歐姆熱、極化熱和反應熱，并未包含濃度熱。本項研究擬開展以下工作。首先開展鋰離子電池集總模型研究，工況數(shù)據(jù)擬合出歐姆、活化、濃度過電位等參數(shù)用于生熱模型中；其次開展鋰離子電池生熱功率——電化學-熱模型研究；再次開展鋰離子電池電化學-熱模型耦合相變材料/熱管復合熱管理系統(tǒng)理論研究，熱管模型為耦合多孔介質(zhì)傳熱、相變傳熱、流體流動的傳熱模型；最后開展鋰離子電池電化學-熱模型耦合相變材料/熱管復合熱管理系統(tǒng)實驗研究。
信息工程系教師王偉：在“雙碳”戰(zhàn)略背景下電動汽車行業(yè)發(fā)展迅速，如何通過高性能電機驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)續(xù)航里程和可靠性的根本性提高，是目前電動汽車亟待解決的“卡脖子”問題。項目提出一種新型高能效定子永磁型磁阻記憶電機拓撲結(jié)構(gòu)，不僅保留了永磁記憶電機磁化水平可調(diào)、高效寬調(diào)速的特點，又充分結(jié)合了開關磁阻電機結(jié)構(gòu)簡單可靠、適于高溫高速運行等優(yōu)勢。項目將基于在線調(diào)磁實現(xiàn)多模式運行的思想，形成磁阻記憶電機寬域協(xié)調(diào)控制技術，實現(xiàn)電動汽車不同工況高效率運行的有效提升。此外，項目還將研究故障工況下的滅磁容錯控制技術，在故障狀態(tài)通過“滅磁”操作切換到開關磁阻電機模式繼續(xù)運行，提升電驅(qū)系統(tǒng)的容錯能力。項目的實施有望取得原始創(chuàng)新，解決市場上傳統(tǒng)永磁電機驅(qū)動系統(tǒng)恒功率區(qū)域受限和容錯能力不足的關鍵痛點，也可推廣到其他電力拖動應用場合實現(xiàn)效率和可靠性的雙重提升，具有重要的研發(fā)價值和廣闊的工程應用前景
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