铋钼复合氧化物的研究进展

综述了多种铋钼复合氧化物的制备方法:固相反应法、沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法以及喷雾干燥法等,分析了这些方法的优缺点。同时综述了铋钼复合氧化物在氧化反应催化、光催化、电解质材料等领域的应用以及材料的结构、形貌对于其性能的影响。针对铋钼复合氧化物不同的应用领域提出了制备技术、材料组分和结构与形貌的发展方向。     

纳米管稀土氧化物的制备及应用

稀土氧化物具有其独特的光、电等化学性质,在催化、发光、磁性等方面有很大的应用前景。如果将稀土氧化物制备成具有低的维数和高的比表面积的一维纳米管状,有可能增强其各方面的性能,它的开发和应用前景十分迷人。综述了稀土氧化物纳米管的制备方法,并介绍了稀土氧化物纳米管在催化、发光和磁性方面应用的进展,最后论述了还需要研究的问题和方向。     

石墨烯的制备和应用

石墨烯因具有优良的电学、热学和机械性能,以及高透光率和超大比表面积等而备受人们关注。尤其是2004年稳定存在的石墨烯被成功的获得,更是掀起了石墨烯的研究高潮。获得低成本、大面积、高质量的石墨烯,并将其用于实际生产是研究人员奋斗的目标。主要对近几年一些改进的或新的石墨烯的制备方法以及其主要的潜在应用做了综述,从中可以看到石墨烯的巨大发展潜力。     

含铋复合氧化物可见光催化材料研究进展

光催化材料因可以利用太阳能净化环境, 受到广泛关注. 一些含铋复合氧化物半导体可直接被可见光激发, 更有效地利用太阳能, 实现有机污染物的矿化, 成为近期光催化材料研究领域的热点之一. 本文概述了Bi₂WO₆、BiVO₄和Bi₂MoO₆三种常见的含铋复合氧化物可见光催化材料体系的近期研究进展. 通过合成方法的优选、晶粒成核和生长的调节, 实现晶粒尺寸、形貌、结晶度等微结构的控制, 从而获得小尺寸、高表面积的光催化材料, 无论是在有机染料、苯酚和乙醛等多种模拟污染物的矿化, 还是抗菌等方面, 它们皆呈现出优秀的可见光催化性能. 通过进一步发展, 含铋复合氧化物有望实现在环境净化领域的应用.     

热障涂层隔热性能研究进展

热障涂层(TBCs)具有良好的隔热效果和抗高温氧化性能,是航空发动机和燃气轮机高温部件的关键材料。隔热性能是热障涂层研究的关键点,从热障涂层的材料、制备工艺、涂层组织结构方面综述了其隔热性能的研究现状和最新进展,展望了热障涂层的发展方向。     

石墨烯的表征方法

单层石墨烯的厚度为0.335nm,在垂直方向上有约1nm的起伏,且不同工艺制备的石墨烯层数和结构有所不同,如何有效地鉴定石墨烯的层数和结构是获得高质量石墨烯的关键步骤之一。介绍了光学显微镜、扫 描 电 子 显 微 镜(SEM)、透 射 电 子 显 微 镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(Raman)、红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外可见光谱(UV-Vis)等几种用来表征石墨烯的主要方法。     

RuO2/CuO复合电极材料的制备及其性能研究

分别采用溶胶-凝胶法和低热固相反应法制备无定型水合RuO2和CuO粉末,进而制备了不同含量的RuO2/CuO复合电极,用扫描电镜对复合电极的形貌进行表征,并对复合电极进行循环伏安、交流阻抗、恒流充放电等电化学性能测试,结果表明:RuO2/CuO复合有助于获得较细颗粒和改善RuO2的阻抗特性。当CuO的含量为30%(质量分数)时,在38%的H2SO4溶液中,扫描速度为5mV/s时,复合电极的比电容为513F/g,内阻为0.361Ω,且在经过400次充放电后,比容量仍保持91.4%,可作为较理想的超级电容器电极材料。     

Ni-W-P-SiC-WS2耐磨减摩复合镀层的制备及性能研究

在金属表面制备高硬度、耐磨损且摩擦系数低的功能涂层,可以有效减少摩擦功耗、延长机械设备的使用寿命。本文采用化学复合镀的方法,在不锈钢基质上实现Ni-W-P-SiC-WS2镀层的镀覆,并对镀层的表面形貌、微观结构、成分、硬度、摩擦学性能和耐蚀性等进行了测试和分析,研究结果表明,Ni-W-P-SiC-WS2镀层表面平整,由胞状物和分布均匀的复合颗粒组成;镀层里磷的含量在5%~8%之间,属于中磷镀层。与同等实 验 条 件 下 的 二 元 合 金 镀 层Ni-P-SiC-WS2镀层相比,由于W的共沉积,三元合金镀层Ni-W-P-SiC-WS2的微观硬度、腐蚀性能和耐磨性均有所提高,同时自润滑性能更加优异。     

碳纳米管工具电极的制备

纳米工具电极是进行纳米电解加工的必备条件,其特征尺寸直接影响纳米结构的最终尺寸.提出了利用电弧放电将碳纳米管束焊接在钨针尖上的纳米工具电极制备方法,并通过试验研究了钨针的针尖圆弧半径和放电电压对制备碳纳米管工具电极的影响.试验结果表明,不同尖端圆弧半径的钨针,所需有效放电电压不同,圆弧半径越小,有效放电电压越小,强电场分布越集中,越容易将碳纳米管束焊接在针尖的顶端;圆弧半径越大,强电场分布区域越大,越不容易控制碳纳米管束焊接的方向性.在针尖圆弧半径约为100 nm和300 nm的钨针上,放电电压分别为25 V和35 V时,成功制备出碳纳米管工具电极.     

83wt%FeCuNbSiB粉体/硅橡胶复合薄膜力敏特性

以Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9粉体为复合相,硅橡胶为基体,制得粉体含量为83%(质量分数)、厚度200μm的复合薄膜;采用TH2816LCR数字电桥测试频率1kHz下薄膜的阻抗Z 随压应力σ 的变化情况,用LYYL-500N高档型微机控制压力试验机对薄膜体系进行程序控制加载;薄膜采用电容方式连接。研究了复合薄膜在压应力连续加载/卸载和压应力保持加载/卸载状况下的力敏特性。研究表明,复合薄膜在连续加载/卸载速度≤0.5mm/min和保压加载/卸载条件下,当测试频率1kHz、压应力0.2~1.0MPa时,具有良好的力敏稳定性和灵敏性。随着应力σ 增大,阻抗Z 呈非线性下降,SI%值为6%~23%,灵敏精度k值为2~0.2,测试标准偏差稳定在0.02~0.05,薄膜对于<0.3MPa应力更加灵敏。增加测试频率可以提高薄膜体系的力敏灵敏度。在压应力0.2~1.0MPa范围内,薄膜弹性后效现象显著,导致薄膜加载Z-σ 曲线与卸载曲线不重合。     

硬脂酸凝胶法制备纯相LaNi0.6Fe0.4O3粉体的研究

以硬脂酸、氧化镧、硝酸镍和硝酸铁为原料,采用硬脂酸凝胶法合成了纯相LaNi0.6Fe0.4O3粉体。为避免制备过程中产生杂相,实验采用了直接煅烧法,即先将炉内温度升至煅烧温度保持恒温,然后将凝胶置 于 炉 内 焙 烧。在650℃下 成 功 合 成 了La-Ni0.6Fe0.4O3粉体。用差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TG)对其热处理过程进行分析,并用X射线衍射分析(XRD)和扫描电镜(SEM)对其结构和形貌进行表征。结果表明,合成的LaNi0.6Fe0.4O3粉体纯度高、分散性好、粒径<1μm,且工艺过程简单,具有较好应用前景。     

相变材料在动力电池热管理中的应用研究进展

面对全球能源短缺、环境污染等问题,电动汽车成为一种重要的替代交通工具。近两年,国内出现了多起电动汽车自燃事故,这引起人们对电动汽车安全性的高度关注。事故调查结果表明,多数事故的原因与电池安全性相关,而电池的热管理方式又对电池的安全性有至关重要的影响。相变材料用于动力电池热管理系统是一个新兴的发展方向,与传统空冷、液冷等方式相比,具有高效、节能、温度波动小、防止热逃逸等优点,但其低导热性能和难以与其他材料复合这两个缺点一直制约其实现真正应用。本文介绍和分析了近年来相变材料在动力电池热管理方面的应用研究进展,特别是介绍了高导热相变材料的研究进展及其实际应用效果,并对未来该领域的发展方向进行了展望。     

分散的Sm-Co永磁纳米颗粒的机械化学合成及磁性能

通过机械化学合成方法制备了矫顽力分别为2.95×106、2.83×106和8.60×105A/m的分散的单晶纳米Sm2Co7、SmCo5和Sm2Co17硬磁颗粒。研究了球磨时间、原料配比和退火工艺等对所制备的纳米永磁颗粒的微观组织、结构和磁性能的影响。结果表明,机械化学球磨时间至少是4h或更长时才能获得Sm-Co硬磁合金粉末。原料经过高能球磨后、未退火时,由于大部分颗粒为非晶结构,矫顽力较低,随着退火温度的上升,矫顽力增大,当退火温度为600℃时,达到最大值为2.83×106A/m,然后,随着退火温度的进一步升高,矫顽力减小。Sm-Co纳米颗粒的粒径随着退火温度的降低而明显减小。     

温度对碳热还原制备TiC、TiN的影响研究

考察了在碳热还原制备TiC、TiN的过程中,温度对TiC、TiN生成状态的影响。将含钛渣样品置入石墨坩埚,在1300~1550℃,常压通N2,恒温6h观察TiC、TiN的生成状态。实验结果表明,TiN的生成温度是1350℃,TiC的生成温度是1500℃,与FactSage计算基本相符(FactSage计算的TiN的生成温度是1322℃,TiC的生成温度是1467℃)。通过对熔渣与石墨坩埚纵剖面宏观形貌、矿相、SEM-EDS的分析表明,TiN、TiC主要生成于熔渣与石墨坩埚交界处,随着温度的升高,其生成量增多并向熔渣内部扩散。     

TiCN复合粉及Mo添加剂对铁基复合材料组织和性能的影响

以成本低廉的钛铁矿经还原后得到的含铁的碳氮化钛(TiCN)复合粉为增强相原料制备了铁基复合材料。结合金相组织观察、SEM和EDS分析以及力学性能测试研究了复合粉添加量对铁基复合材料组织和性能的影响,进一步研究了Mo的添加对铁基复合材料组织与性能的影响。结果表明,复合粉的添加量为40%(质量分数)时制备的复合材料综合性能较好。复合材料中添加少量的Mo后增强相颗粒的平均尺寸减小,综合性能得到了提高。     

阳极氧化铝模板孔间距影响因素的研究进展

研究阳极氧化铝模板的孔间距与电解液、温度和氧化电压等影响因素的关系现状。指出孔间距受电解液种类和氧化电压的影响最大,而电解液浓度和温度的影响甚微,模板的孔间距随电压的增加而增加。通过调整电解液和氧化电压可制备所需孔间距的模板。制备大孔间距模板可采用磷酸做电解液配以较大的氧化电压。制备孔间距小于10nm的模板可采用硫酸做电解液配以较小的氧化电压,但当电压很低时阳极氧化反应可能无法进行,可以用较高的脉冲电压代替;也可先采用H2SO4和Al2(SO4)3混合液做电解液辅以较小电压或脉冲电压进行氧化。     

新型叔丁基改性双马来酰亚胺树脂的合成

为了提高双马来酰亚胺树脂单体的溶解性和降低预聚体黏度,实现低成本的RTM成型工艺加工,设计并合成了叔丁基改性双马树脂3,3′-二叔丁基-4,4′-二苯甲烷双马来酰亚胺(BBDM)树脂。采用红外光谱仪和元素分析仪,进行了结构表征。溶解性实验表明,该新型树脂单体在普通溶剂中的溶解性得到明显改善。预聚体黏度测定和熔点测定表明,预聚体黏度达到了树脂传递模塑工艺(RTM)对树脂体系黏度的要求(0.20~0.28Pa·s),原有树脂的耐热性也得到了保留。     

飞秒激光不锈钢表面陷光微结构的制备与性能研究

利用飞秒激光高真空环境下,在316L不锈钢表面两次交叉扫描制备了周期性微纳结构,并研究了微纳结构对波长范围200~900nm的光波的吸收增强能力。样品表面的微结构的形貌与成分采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪测试。第1次扫描采用高能流激光,获得了微米级锥状钉结构,表面覆盖了典型的激光诱导周期性表面结构(LIPSS)。然后将样品旋转90°,采用能流为0.02J/cm2的激光进行第二次扫描,路径与第1次扫描相交。第1次扫描的结构中的LIPSS被第2次低能流激光打断纳米颗粒,从而与锥状钉结构结合形成双尺度微结构。反射率测试结果表明,这 种 双 尺 度 微 结 构 表 面 的 平 均 反 射 率 约为2.28%,为光滑表面平均反射率的3.42%。结合XRD分析结果,不锈钢表面获得强陷光性能主要归因于飞秒激光制备的微结构。     

AA7085铝合金动态再结晶临界条件研究

在250~450℃的温度范围和0.01~10s-1的变形速率范围内对AA7085超高强铝合金进行了单向热压缩模拟实验,研究了其热变形行为以及动态再结晶的临界条件。研究表明,AA7085铝合金其流变应力随着变形温度的升高和变形速率的下降而降低,其变形激活能较低,为175kJ/mol,有利于进行热塑性加工,高于纯铝的自扩散激活能(165kJ/mol),材料内部发生了动态再结晶;其临界应变随着变形温度的上升而减小,随着变形速率的增加而增加,根据热力学不可逆性原理,获得了AA7085铝合金的动态再结晶的临界条件,并分析了热变形过程中的组织变化规律。     

Cu-SiC复合电极电火花加工烧结NdFeB永磁体的研究

将超声波和复合电沉积技术相结合制备了Cu-SiC复合电极材料,利用SiC颗粒高熔点、高导电性的特点来探索对烧结NdFeB永磁体电火花的可加工性。研究了Cu-SiC电极对NdFeB永磁体加工效率、加工效果的影响规律。结果表明SiC颗粒在火花放电中使电场产生畸变,降低了击穿电压,火花痕迹大而浅,表面粗糙度降低;同时提高了加工效率,降低了电极损耗。