“电磁功能材料” 专题序言

本期电磁功能材料专题特别邀请北京理工大学曹茂盛特聘教授、北京化工大学侯志灵教授及北京理工大学宋维力副教授作为联合主编。电磁功能材料在通信领域和国防领域具有重要应用,随着集成技术和5G通信技术的发展,电磁功能材料的应用日趋广泛。目前,电磁功能材料已成为世界各国新型材料研究发展的重点,也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。     

印度洋海盆沉积物中稀土的赋存状态及其浸出研究

印度洋海盆沉积物作为重要的稀土资源，已成为保障我国稀土供应的重要途径。为探究利用印度洋海盆沉积物提取稀土的可行性，通过激光粒度分析、化学物相分析、SEM分析等考察了某印度洋海盆沉积 物中稀土元素赋存状态，并采用硫酸为浸出剂，研究硫酸浓度、液固比、浸出温度及时间对稀土浸出率的影响，对最佳条件下获得的浸出液通过氨水中和沉淀净化。结果表明：①沉积物颗粒极细，体积平均粒径仅 4.47 μm，其主要矿物组成为黏土、锰氧化物、石英、长石、云母、绿泥石和石盐，其中稀土主要赋存于磷灰石中，占总稀土比例达73.10%；②在硫酸浓度2 mol/L，液固比7∶1，浸出温度55 ℃，浸出时间120 min的 最佳条件下，主要稀土元素La、Ce、Nd和Y的浸出率分别为80.57%，66.33%，88.42%和93.25%，高价值的重稀土Gd、Dy和Er浸出率分别为92.63%、55.30%和93.17%。③稀土浸出液成分复杂，且稀土含量偏低，仅有100 mg/L左右，采用氨水调节pH值至5.14，可有效去除Al和Fe，但稀土损失率也达到了30.85%。该研究结果对进一步开发利用深海稀土资源具有重要意义。     

石墨烯水性环氧低锌防腐涂料的制备及电化学研究

选取溶液剥离法制备的石墨烯（ PG）对水性环氧富锌涂料进行改性，取代富锌涂料中的部分锌粉，制备低锌含量的石墨烯水性环氧含锌涂料。研究了石墨烯掺量对涂层附着力、柔韧性、耐冲击性、耐中性盐雾、耐连续冷凝等性能的影响，及其电化学行为。结果表明：石墨烯可以明显改善涂层的力学性能及防腐性能，掺量 0. 3%时涂层综合性能最佳，柔韧性为 1 mm，耐冲击性为 50 cm，划圈附着力为 1级，耐中性盐雾、耐连续冷凝经 1 500 h未出现明显的扩蚀、起泡、脱落及开裂等现象，与中间漆、面漆具有优异的匹配性。     

基于内燃机余热回收联产系统变工况特性分析

回收天然气内燃机的排气余热是提高能源利用率的有效手段。提出一种回收排气余热的朗肯循环耦合吸收式制冷循环的联产系统,并针对内燃机多变工况特点,构建联产系统的变工况仿真模型开展变工况特性研究。结果表明,当内燃机工况从100%下降到40%时,联产系统的当量效率下降2.14%,系统总能效率增量仅下降1.64%,说明此联产系统具有很好的工况适应性。在40%工况下,制冷循环由于溴化锂溶液的结晶而不能正常运行。研究结果为联产系统的实际运行提供理论指导。     

地外人工光合成材料研究进展

太空探索已成为人类共同目标,重返月球、载人火星等人类历史上的重大里程碑任务已逐步实施。如何实现地外极端环境下人类生存和发展已成为载人太空探索的基本能力和基础技术。由南京大学和钱学森空间技术实验室提出的地外人工光合成技术,模拟地球绿色植物的自然光合作用,利用密闭空间废弃资源或地外天体环境中丰富的资源,通过光电催化方法原位、加速、可控地将二氧化碳转化成为氧气和含碳燃料,大幅度降低载人航天器的物资供应需求,支撑可承受、可持续的载人深空探索。本文回顾了近年来国际航空航天领域利用二氧化碳转换生成氧气和碳氢燃料的现有方法,并深入探讨面向地外原位资源利用的人工光合成材料研究进展,期望深化对地外人工光合成材料与技术的认知,有力支撑载人航天发展。