比钻石更硬的物质被发现:碳炔纳米材料和纤锌矿型氮化硼

人类近年来已经发现了比钻石更硬的物质,一种是纳米材料,另一种和钻石一样,是罕见的天然物质。碳炔是碳原子组成的单链,跟石墨烯有复杂的关系,但两者是不同的物质。科学家们测定,碳炔是人类已发现纳米材料中最硬的,它的硬度是钢铁的两百多倍,拉伸强度是石墨烯的两倍。对比钻石来说,碳炔的硬度大约是钻石的3倍。     

TP304/Q235复合钢板焊接工艺及性能研究

选用合适的焊接工艺参数和焊接顺序对TP304/Q235不锈钢复合板进行焊接试验，研究了复合板焊接接头的显微组织、显微硬度、合金元素分布和拉伸性能。结果表明：焊接接头基层焊缝和复层焊缝显微组织分别为铁素体+珠光体+少量碳化物和奥氏体+铁素体，在焊接影响区出现了魏氏组织。基层侧热影响区硬度值略高于基层Q235母材，在熔合线附近峰值达到435 HV左右，基层侧焊缝金属的硬度值明显高于母材。Cr、Ni元素含量在热影响区内变化较小，但在熔合线两侧浓度梯度变化较大，Cr元素较Ni元素变化明显。焊接接头抗拉强度为485MPa，高于Q235低于TP304母材，拉伸断裂位置为母材位置；拉伸断口形貌在复层和基层位置以韧窝状为主，在过渡层位置断口形貌为解理台阶（河流状解理花样），表现出了韧性断裂的特征。因此，在研究的试验条件下，一定程度上得到了性能优越的焊接接头，为不锈钢复合板在压力容器和管道等领域的应用提供了实验基础及理论依据，具有重要的研究意义。     

基体炭种类对C/C复合材料电导率的影响分析

使用炭毡为增强体分别制备了热解炭基、树脂炭基、沥青炭基和热解炭/树脂炭双基体、树脂炭/沥青炭双基体C/C复合材料,比较研究了复合材料的电导率与不同先驱体含量的关系。结果表明,不同前驱体C/C复合材料电导率有较大的差异,热解炭基C/C复合材料的电导率是沥青炭基C/C复合材料和树脂炭基C/C复合材料电导率近3倍,热解炭和沥青炭双基体C/C复合材料的电导率符合简单并联混合法则,树脂炭和沥青炭双基体C/C复合材料的电导率随树脂炭质量分数的增加而减小。     

未来钻石玻璃屏幕手机更抗摔

正蓝宝石玻璃一直都以高硬度著称,其实你知道吗,其实还有钻石玻璃在硬度上要比蓝宝石玻璃更高,并且不仅仅是硬度,钻石玻璃比蓝宝石玻璃还有更多的优势。根据Akhan半导体公司首席执行官Adam Khan介绍,钻石玻璃除了能够提供比蓝宝石玻璃更好的硬度、起到更周全的保护作用之外,在清洁度上也更有优势。而Akhan半导体公司目前正在致力于钻石玻璃的研发。由于产能非常有限,目前Akhan公司只能为     

基于铁基载氧体的污泥化学结构热解分子动力学模拟

市政污泥的低碳资源化利用,是“无废城市”建设、应对全球气候变化的重要保障。化学链燃烧/气化技术是通过载氧体在污泥燃料和空气之间的循环反应实现污泥热解继而燃烧和碳捕集。采用廉价易得的铁基载氧体开展市政污泥化学链燃烧研究,为探究市政污泥基于铁基载氧体的化学链燃烧初始阶段的热解机理,采用X射线光电子能谱、¹³C固体核磁等表征手段结合工业分析、元素分析,确定了典型市政污泥所含元素种类、化学价态以及成键方式,从而确定其分子团化学结构;以AlFeO₃的载氧体形式,构建了污泥独立热解和载氧体表面热解2种结构模型。通过反应力场分子动力学模拟(ReaxFF MD),主要针对升温速率和热解温度2个影响因素进行模拟。结果表明：不同升温速率下,污泥独立热解的产物主要为有机气体,升温速率过高不利于污泥分子团热解,选取16 K/ps较为合适;热解温度的升高和载氧体的存在均促进了污泥化学结构的热解,减少了焦油生成;无载氧体作用时,N元素在不同升温速率下,主要迁移至重质焦油中参与后续的燃烧反应;热解温度对含氮产物的生成影响不大。而载氧体的存在促使含氮活性基团的生成,进而产生...     

宝石之王--钻石

钻石以其晶莹剔透、璀璨夺目和坚硬无比的优秀品质被人们视作世界上最珍贵的宝石品种,被誉为＂宝石之王＂.钻石是指经过琢磨的金刚石,金刚石是一种天然矿物,是钻石的原石,但有时人们对二者并不加细分.金刚石是由单一的碳（C）元素在特殊环境下结晶而成的晶体矿物,也是唯一由单元素组成的宝石产物.宝石级金刚石（即钻石）不仅硬度大（摩氏硬度10度）,具有极高的抗磨能力和化学稳定性;光泽强,加工后不易磨损,能持久地闪耀金刚光泽;而且因其折光率大（2.42）、色散强（0.044,在天然无色宝石中是最强的）.当钻石被琢磨成几十个小面后,射入钻石的白光,在折射过程中被分散成单色光,显出七色霓虹般光彩,呈现光辉灿烂和晶莹似火的光学效应,这种强烈的色散现象,是钻石最珍贵的特征,是任何其他宝石和玉石所望尘莫及的.所以,它被誉为“宝石之王”.     

比金刚石硬40倍,可用于建造宇宙飞船的主要材料

<正>本以为钻石就是世界上最坚硬的物质,但是随着对于科学的不断研究,科学家们却发现其实有一种物质它的硬度远远超过了钻石,这才是世界上最坚硬的物质,并且在世界上是无可代替的。它比金刚石硬40倍,是建造宇宙飞船的主要材料,价格却没人能承担。这个物质的名字叫做硫化碳炔。其实它的主要组成成分也是碳,为什么和钻石是同样的组成成分它的硬     

端烷氧硅基聚氨酯预聚体及其密封胶的制备

采用聚醚二元醇与二异氰酸酯进行扩链反应合成了端异氰酸酯基聚氨酯预聚体,然后以活性较低的仲胺基硅烷为封端剂,将其转变为端基为三烷氧硅基的聚氨酯预聚体,通过红外光谱表征了预聚体结构,探讨了聚醚二元醇摩尔质量、异氰酸酯基与羟基物质的量之比、二异氰酸酯种类对预聚体性能的影响,还在较佳条件下制得端烷氧硅基聚氨酯密封胶并测试了其性能。结果表明：随着聚醚二元醇摩尔质量的升高,端烷氧硅基聚氨酯预聚体的黏度、密封胶拉伸强度和硬度降低,拉断伸长率提高;随着异氰酸酯基与羟基投料时的物质的量之比(R值)的增大,预聚体的黏度和拉断伸长率降低,拉伸强度和硬度升高;当二异氰酸酯选择二苯基甲烷二异氰酸酯时,与选用异佛尔酮二异氰酸酯时相比,预聚体外观颜色更深,黏度、拉伸强度和硬度更高,拉断伸长率更低;在二异氰酸酯选择二苯基甲烷二异氰酸酯、聚醚二元醇摩尔质量为4 000 g/mol、R值为1.7的较佳条件下制得的端烷氧硅基聚氨酯密封胶表干时间为36 min, 24 h固化深度为2.7 mm,挤出性为270 mL/min,拉伸强度为1.5 MPa,拉断伸长率为230%,邵尔A硬度为34度,综合性能良好。     

陶瓷坯体不同干燥方式的对比研究

分别采用普通热风、远红外和微波干燥方式对陶瓷坯体的干燥过程进行实验研究,研究不同干燥方法对干燥速度、坯体内外温差的影响。结果表明,热空气干燥主要靠水分浓度差实现,内外温差较大;远红外线干燥的坯体内外温度均匀,恒速阶段的干燥速度是热风干燥恒速阶段速度的1.2倍;微波干燥主要靠温度差实现水分扩散,最大干燥速度可达4.26%/min(干基),约为热风干燥速度的12倍。将含水量为22wt%的陶瓷坯体干燥至恒重,普通电热干燥的运行成本最高,约为远红外干燥的1.5倍和微波干燥的4.2倍。分析了远红外干燥和微波干燥在陶瓷工业应用的可行性,指出了需要解决的技术难题。     

基于铁基载氧体的无烟煤化学链燃烧过程中硫分布特性

在间歇式固定床反应器上,基于Fe₂O₃/Al₂O₃载氧体,研究了还原阶段反应温度和Fe₂O₃负载量对无烟煤化学链燃烧产物及S元素分布的影响。研究结果表明,含碳气体释放量随反应温度升高而增加,随Fe₂O₃负载量先增加后减少。产物中CO₂比例随反应温度升高先增加后减少,在850℃时达到最高（37.6%）。在实验条件下,未检测到SO₂生成。反应2 h时,载氧体中S元素的富集程度随温度和Fe₂O₃负载量升高而增加;5.5 h时,载氧体中S元素分布比例随温度升高而显著降低。利用SEM分析了载氧体表面微观形态结构。分析表明,Fe₂O₃负载量大于40%会导致载氧体轻微烧结。     

生产环境恒温对培育钻石生长质量的影响

在1300℃~1350℃范围、5.6 GPa条件下使用国产六面顶压机设备,通过温度梯度法,控制合成车间温度变化幅度在±2℃之内,合成培育钻石。实验结果表明,控制车间温度恒温到25℃±2℃附近,相对于未控制车间温度时,合成培育钻石中包裹体夹杂物比例明显减少,优晶比例提高,培育钻石单产提高3.4%,且批次单块稳定性提高,生长速度相对稳定;两者所得的培育钻石晶型、高径比几乎一致。并对两种车间控温模式下合成出的培育钻石进行拉曼光谱检测,测试结果表明,两组培育钻石的拉曼峰值非常接近,金刚石的本位特征峰1332.5 cm^(-1),恒温下合成的培育钻石的拉曼半高宽数值小于未控制车间温度下合成出的培育钻石的拉曼半高宽,结晶程度相对更好。     

过氧化物/给硫体/复合硫化体系对无卤阻燃型三元乙丙橡胶性能的影响

研究了过氧化物、给硫体和复合硫化体系对无卤阻燃型三元乙丙橡胶性能的影响。结果表明,采用过氧化物/给硫体复合体系可获得综合性能优异的无卤阻燃型三元乙丙橡胶。混炼胶焦烧时间为65s,正硫化时间为478s;硫化胶拉伸强度为13.2MPa,撕裂强度为29.4kN/m,邵尔A硬度为68度;老化后拉伸强度保持率和拉断伸长率保持率均达90%以上;垂直燃烧达到了FV—0级,体积电阻率和表面电阻率分别为1.44×1013Ω.cm和2.4×1014Ω.cm。     

氮化硼合成的工艺及性能研究

本论文采用硼酸和三聚氰胺按照一定的配比合成氮化硼的前驱体高聚物,氮化硼前驱体高聚物溶于甲酸溶液。将氮化硼前驱体高聚物在23 kV,正负极距离为15 cm条件下纺出细度均匀的纤维。对合成的前驱体高聚物放在马弗炉中按照10℃/min的升温速度升至800℃,保温一定时间得到氮化后的产物,氮化后产物成白色,硬度较大。利用扫描电镜、傅里叶红外光谱仪和TG-DSC热重分析仪对氮化后产物的性能特征进行了测试。     

宝石材料的双折射及其在鉴定中的应用

非均质体宝石材料的双折射性质常表现为放大镜下的重影效应,文章基于显微镜下对多个典型宝石品种的综合观察实践提出,重影效应不限于后刻面棱重影,还表现为宝石内部微裂隙、解理纹的重影,以及方解石等双折射率极高宝石的"线条重影"试验。此外,剖析了重影在莫桑石、锆石、合成金红石等钻石仿冒品中呈现的特殊情形、观察方法及成因机理,从而拓展了双折射性质在宝石鉴定中的应用,为宝石学研究提供了新的思路。     

结构钢电沉积Co-W/CeO2复合镀层及其性能研究

选择CeO₂颗粒作为复合相,利用电沉积技术在普通结构钢表面制备出Co-W/CeO₂复合镀层,并研究镀液中CeO₂颗粒浓度对复合镀层的微观形貌、化学成分、结合力、硬度、耐磨性能以及高温抗氧化性能的影响。结果表明：Co-W/CeO₂复合镀层与基体结合牢固,表面分布着类似胞状的晶粒团聚体,其化学成分为Co、W、Ce和O元素。随着镀液中CeO₂颗粒浓度从2 g/L升高到15 g/L,复合镀层的晶粒团聚体尺寸差异先减小后增大,吸附在晶粒团聚体表面及边界处的CeO₂颗粒量先增多后减少,导致复合镀层的硬度、耐磨性能和高温抗氧化性能都呈先增强后下降的趋势。当镀液中CeO₂颗粒浓度为8 g/L时,Co-W/CeO₂复合镀层的晶粒团聚体大小较为均匀,具有良好的致密性,其表面粗糙度仅为0.39μm。该复合镀层的硬度较Co-W合金镀层增大约76 HV,表现出良好的耐磨性能和高温抗氧化性能,摩擦系数和氧化增重量仅为0.43和0.74 mg...     

美科学家造出最细钻石纳米线

正科学家首次造出了超细钻石纳米线,其核心由钻石基本单位结构连接而成,按理论推测,其强度和硬度会超过目前最强的纳米管和聚合材料。最近,美国宾夕法尼亚州立大学化学家首次发现了怎样生产超细"钻石纳米线"。钻石纳米线的核心由钻石的基本单位结构连接而成--碳原子以三角四面体结构首尾相连,外围包着     

基于工业级L管的膏体自流充填倍线研究

矿山膏体充填的临界自流充填倍线是矿山膏体管道输送的重要参数。采用工业级的L管试验装置测定膏体料浆的流变参数,并推算矿山膏体临界自流倍线与流变参数之间的关系式,用工业试验数据证明了该公式的准确性。从充填倍线角度出发,分析膏体料浆流变参数和自流输送的规律,试验结果表明膏体临界自流充填倍线与屈服应力和塑性黏度系数有关,不同管径、不同流速下的膏体临界自流充填倍线可根据其流变参数进行计算。针对贵州某磷矿实际充填情况对膏体临界自流充填倍线进行了验证,结果表明矿山膏体临界自流充填倍线公式适用于矿山充填。     

美科学家造出最细钻石纳米线

科学家首次造出了超细钻石纳米线,其核心由钻石基本单位结构连接而成,按理论推测,其强度和硬度会超过目前最强的纳米管和聚合材料。     

超音速等离子喷涂MoWCu合金涂层的性能

采用超音速等离子喷涂技术在45CrNiMoVA钢表面制备了MoWCu合金涂层。利用场发射扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、维氏显微硬度计和球-盘式摩擦磨损试验机考察了涂层的形貌、成分、显微硬度和耐磨性,采用四探针法测量其导电性。MoWCu涂层的显微硬度平均值为486.2 HV0.1,比基体硬度提高1倍,与纯Mo涂层的显微硬度相当,但比MoW涂层的显微硬度略低。MoWCu涂层与基体的结合强度为45.3 MPa,表现为机械结合。MoWCu涂层的导电率为8.83%IACS,比纯Mo涂层高2/5左右。与纯Mo涂层和MoW涂层相比,在相同摩擦条件下,MoWCu涂层的磨损体积最小,摩擦因数最低,主要以粘着磨损为主,同时伴有轻微的氧化磨损。     

硼在制钢上的新地位

美国许多钢铁厂在战时经验证明,硼能增加钢铁之硬度,而可代替若干如铬、镍及锰等之合金金属。硼又可用以生产优良的细粒钢。本新发见合金元素,小量之硼足可替代大量其他普通合金元素。例如欲得相同硬度之钢,所需之镍约为硼之二百六十倍。按照硼用于此种目的效果所显示之影响,该新合金之元素,试用于工业颇为满意。