波氏压针卸载曲线中力学行为的新表征方法研究

目前常用的压痕卸载曲线分析方法中,对于幂律指数的物理意义尚不清晰。基于平面半无限空间弹性压入问题的Sneedon解,考虑到塑性变形区和其周围的弹性基体之间的残余应力,提出了一种新的模型来表征Berkovich压针弹塑性卸载过程。分别采用抛物体形压针和圆锥形压针来近似Berkovich压针弹塑性卸载曲线,实验研究表明:采用抛物体形压针能够较好地表征压痕的载过程,同时验证了新模型的合理性。     

柔性透明薄膜掺杂微纳米粒子的光谱特性研究

柔性材料因杨氏模量较小,在外力作用下易变形而受到广泛研究和应用。聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一种高分子聚合物,并且具有光学透明、化学惰性等特点。Ni在0.3~2μm具有高吸收性,Al_2O_3在0.4~0.8μm具有高反射性。提出将微纳米Ni或Al_2O_3粒子掺杂到PDMS薄膜中的结构,先利用米氏散射理论计算出单个粒子的辐射特性,再利用蒙特卡洛方法求解整个模型的辐射特性。研究发现,薄膜模型的光谱特性受粒径影响:当波长不变时,掺杂Ni粒子的模型的吸收率与粒子浓度和膜厚成正比;掺杂Al_2O_3粒子的模型的反射率与粒子浓度和膜厚成正比;2种模型的透射率均与粒子浓度和膜厚成反比。最后根据布格尔定律推出的关系式证明了光谱特性变化的机理。     

凝胶-燃烧法由轻烧菱镁矿制备纳米氧化镁

采用凝胶-燃烧法,以菱镁矿、乙酸铵及尿素为原料,加入成胶剂柠檬酸并烘干,在一定温度下点燃并退火即得纳米氧化镁。考察了前驱体溶液p H值、水及分散剂用量、退火等工艺参数对反应过程及最终产物性质的影响。通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及化学分析等对纳米氧化镁粉体进行表征后得到在优化条件下,纳米氧化镁的晶粒尺寸100 nm,纯度为98.2%。     

含杂环结构的耐高温聚酰亚胺薄膜

聚酰亚胺(PI)薄膜具有高耐热,高力学性能,低热膨胀系数等优异的综合性能,广泛应用于光伏、微电子、航天航空等领域。探索制备具有更高热稳定性的PI具有重大的应用价值,但是也存在极大挑战。本文介绍了PI的分子设计和合成,综述了耐高温PI薄膜的制备方法以及纳米复合材料改性PI薄膜热稳定性的制备,阐述了近年来PI薄膜在柔性光电器件方面的应用。最后,展望了耐高温PI薄膜未来的发展趋势及需要解决的关键问题。     

温度对碳纳米管增强纳米蜂窝镍力学性能的影响

选取含质量分数为5.22‰碳纳米管(CNT)为代表,通过分子动力学(MD)研究了温度对纳米蜂窝镍(NNHC)和CNT增强纳米蜂窝镍(CRNNHC)在径向拉伸、径向压缩、轴向拉伸和轴向压缩下力学性能的影响。结果表明,NNHC和CRNNHC的弹性模量(E)和最终应力(σu)对温度较为敏感,都随温度升高呈近似线性下降。相比于NNHC,不同温度下CNT的添加对CRNNHC径向力学性能的增强效果并不明显,而对其轴向力学性能则起到了良好的增强作用。CRNNHC轴向拉伸与压缩时的弹性模量提升幅值分别为6.4%～10%与9%～12%,最终应力提升幅值分别为1.5%～5.3%与10%～14%。研究表明,不同温度下CRNNHC沿轴向变形的力学性能普遍要优于沿径向变形的力学性能,也预示着轴向变形时CNT被破坏前吸收的能量相对较多。     

氧化钴及其复合材料在储能领域的研究进展

储能设备能解决清洁能源利用、转换和储存等关键问题,广泛应用于电动汽车、风力发电和移动通讯等领域,促进了储能材料的发展。氧化钴由于其较高的理论容量而成为研究热点。综述了氧化钴及其复合材料在储能领域的最新研究进展,对各种材料的制备方法及电化学性能进行归纳和探讨,并对其未来的发展前景作了展望。