聚合物前驱体法制备CTNA陶瓷及其性能

采用DSC-TGA、XRD和SEM对聚合物前驱体法制备的0.7CaTiO_3-0.3NdAlO_3(CTNA)陶瓷粉末进行了分析。结果表明:经550℃预烧后的粉末为无定形态;但是当预烧温度提高到600℃时,形成了钙钛矿结构的CTNA单相。这表明CTNA晶相是未经中间相而直接从无定形态的前驱体中结晶形成。与传统固相反应法相比,合成温度从1300℃大幅下降到600℃。经900℃预烧,1375℃烧结的样品,其εr为43.3,Q·f为34862GHz,τf为1.4×10–6℃~(–1)。     

电参数对运动器械用铸造铝合金微弧氧化膜性能的影响

采用由5 g/L Na_2SiO_3、5 g/L (NaPO_3)_6和3 g/L Na_2WO_4·2H_2O组成的电解液,在30°C以下对运动器械用铸造Al–Si–Cu铝合金进行微弧氧化30 min。研究了电流密度、占空比和频率对微弧氧化膜厚度、粗糙度、显微结构和耐磨性的影响,得到较优的电参数为:电流密度10 A/dm~2,占空比50%,频率600 Hz。在该条件下所得微弧氧化膜由Al、γ-Al_2O_3和ɑ-Al_2O_3组成,厚约15μm,表面平整、均匀、致密,粗糙度为0.51μm,耐磨性良好。     

以MCM-41分子筛为催化剂载体制备碳纳米管

通过比较水热法和室温法制得的MCM-41分子筛的不同性能, 选择适于催化合成碳纳米管的MCM-41的制备方法, 以MCM-41分子筛为催化剂载体用CVD法制备碳纳米管,并分析其所制备的碳纳米管的特点和生长机理。使用XRD、低温N2吸附、SEM、TEM等测试手段对MCM-41分子筛、催化剂材料及合成碳纳米管产物进行表征。结果表明,水热法合成的MCM-41分子筛较适合用来作为制备碳纳米管的催化剂载体,其介孔结构对碳纳米管的生长起到了一定的模板控制作用,所制备的碳纳米管具有管径小、尺寸单一等特点。     

添加硼酸和钨酸铵对取向硅钢无铬绝缘涂层的影响

本工作研究了添加硼酸和钨酸铵对取向硅钢无铬绝缘涂层的显微组织和性能的影响.结果表明:在无铬磷酸盐绝缘涂液中适当地加入硼酸和钨酸铵可以显著提高涂液在取向硅钢基片上的润湿性,绝缘涂层表面变得致密光滑,且提高了涂层与硅钢基片的结合质量.涂液中复合添加2.0％(质量分数)硼酸和0.5％(质量分数)钨酸铵所制备的绝缘涂层对硅钢的综合性能提升效果最好,含有该涂层的取向硅钢的叠装系数为98.2％,铁损P17/50为1.155 W·kg-1,磁感应强度B8为1.876 T,层间电阻为19366Ω·mm2.此外,绝缘涂层的耐吸湿性和硅钢的耐腐蚀性也有所提高.     

3003铝合金热变形流变应力及动态再结晶模型

在变形温度为300～500℃,应变速率为0.01～10.0s~(-1)的条件下,通过Gleeble-1500热模拟试验机对3003铝合金进行高温等温压缩实验。结果表明,该合金在热变形过程中的峰值流变应力可用双曲正弦本构方程来描述,由本构方程计算获得模型的流变应力预测值和实测值的相对误差在±7%范围以内。根据热力学不可逆原理确定动态再结晶临界应变,建立动态再结晶开始时间与变形温度关系的RTT(Recrystallization Start Time)图,研究表明:动态再结晶开始时间随着应变速率的减小与变形温度的降低而增大,由流变应力曲线计算动态再结晶体积比例,其大小随变形温度的升高和应变速率的减小而增大,并获得3003铝合金动态再结晶体积分数数学模型。     

磁性水凝胶的制备与应用

介绍了国内外磁性水凝胶的制备和应用,并展望了其在涂料行业的应用。     

亚稳相图研究及其在特种陶瓷涂层中的应用进展

相图, 又称相平衡图, 是“材料设计的索骥图”, 而涂层的制备过程中(如物理气相沉积, Physical Vapor Deposition, 简称PVD), 系统一般远离平衡态, 获得的相为亚稳相, 相图计算CALPHAD (CALculation of PHAse Diagrams)方法的应用遇到了挑战。本文概述了模拟涂层材料亚稳相图的研究历程, 重点介绍了近期建立的临界表面扩散亚稳相图模型, 即通过耦合CALPHAD、第一性原理计算和高通量磁控溅射镀膜实验的方法对涂层材料的亚稳相进行表面扩散模拟, 相关计算仅需要一个高通量镀膜实验作为基础数据, 获得的亚稳相图也得到了实验验证。由此, 可以建立相关材料体系的稳定和亚稳相图数据库, 通过组分-制备工艺-组织结构和性能的关系, 指导陶瓷涂层材料的设计, 助推研发时间和成本“双减半”目标的实现。     

WO3纳米花的热处理晶格调控及WO3/CdS/α-S异质结的构筑

为研究热处理过程与异质结构筑对WO₃的光电化学效应的影响机制, 采用低温溶剂热法制备纳米花状WO₃, 通过热处理精确调控WO₃纳米花的活性晶面、晶粒尺寸及结晶度。进一步借助循环化学浴法, 构筑WO₃/CdS/α-S异质结, 并研究其光电化学性能与浓度效应。结果表明, (200)晶面是WO₃纳米花的主要暴露晶面, 且比例随热处理温度升高而增大。350 ℃热处理的WO₃纳米花表现出最高的光响应电流。通过构筑WO₃/CdS/α-S梯形异质结, 增强材料在可见光区的吸收, 以牺牲少部分载流子的方式提高整体光生载流子的分离效率, 促进WO₃的宏观光电化学效应的提升。     

CuO+TiO2复相添加剂对氧化铝陶瓷烧结性能和显微结构的影响及其烧结动力学分析

研究了CuO＋TiO2复相添加剂对氧化铝陶瓷烧结性能，显微结构的影响以及形成液相时氧化铝陶瓷烧结动力学。添加剂的加入极大的促进了氧化铝陶瓷的烧结。当CuO与TiO2质量比为1：2的时候，氧化铝样品致密度最高。液相含量对致密度有明显影响，液相含量越高，烧结速率越快。添加剂的存在使氧化铝晶粒细化，晶粒形貌为等轴状。利用等温烧结的实验方法研究了烧结动力学，结果表明，是由氧离子和铝离子的扩散作用控制了烧结过程。     

全钒液流电池用磺化聚芴醚酮质子交换膜的制备及性能

质子交换膜(PEM)作为全钒液流电池(VRFB)的核心组件之一,应当解决成本高昂、合成过程复杂等问题,并具备高质子传导率、低钒离子渗透率、高机械强度和优异化学稳定性等关键性能。本文基于四甲基双酚芴单体通过缩聚反应合成了一系列聚芴醚酮化合物PFEKs,再利用溴代反应将苯甲基功能化为溴甲基,接着通过4-羟基苯磺酸钠的SN₂亲核取代制得了一系列不同离子交换容量的磺化聚芴醚酮聚合物(SPFEKs)。通过溶液浇铸法成膜并酸化,得到一系列新型低成本PEMs。该合成路线的原料来源广泛,价格低廉,不涉及危险的磺化反应,易于工业放大。所得膜都具有良好的机械性能和氧化稳定性,其中SPFEK-40膜具有较高的质子传导率及离子选择性、较低的钒离子渗透率及面电阻,综合性能优异。以SPFEK-40膜组装的VRFB在电流密度为80 mA/cm₂^{时的能量效率}(EE)为88.2%,高于以Nafion 212膜组装的VRFB的84.8%。此外,以SPFEK-40膜组装的VRFB在30次循环后放电容量仅衰减至84.3%,远高于以Nafion 212膜组装的VRFB的66.1%。