Production of Ag−ZnO powders by hot mechanochemical processing

Ag–CdO composites are still one of the most commonly used electrical contact materials in low-voltage applications owing to their excellent electrical and mechanical properties. Nevertheless, considering the restriction on using Cd due to its toxicity, it is necessary to find alternative materials that can replace these composites. In this study, the synthesis of Ag?ZnO alloys from Ag?Zn solid solutions was investigated by hot mechanochemical processing. The hot mechanochemical processing was conducted in a modified attritor mill at 138 °C under flowing O₂ at 1200 cm³/min for 3.0 h. The microstructure and phase evolution were investigated using X-ray diffractometry, field emission gun scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. The results suggest that it is possible to complete the oxidation of Ag?Zn solid solution by hot mechanochemical processing at a low temperature and short time. This novel synthesis route can produce Ag?ZnO composites with a homogeneous distribution of nanoscale ZnO precipitates, which is impossible to achieve using the conventional material processing methods. Considering the fact that the fundamental approach to improving electric contact material performance resides in obtaining uniform dispersion of the second-phase in the Ag matrix, this new processing route could open the possibility for Ag?ZnO composites to replace non-environmentally friendly Ag?CdO.     

热镀锌基板表面缺陷遗传性影响分析及相应措施

研究了酸轧产品表面质量对镀锌产品表面质量的影响,探讨了酸洗质量、乳化液残留、带钢表面粗糙度、冷硬卷表面带状缺陷对镀锌产品表面质量缺陷,如带状锌花偏小或无锌花、片状锌花偏小、线状锌花偏小的影响,并确定了酸洗及轧制过程的关键工艺控制措施,使镀锌产品一级品率提升了1.5% 。     

若干新型热电材料的热输运调控及热逻辑器件

随着电子和能源科技的发展,基于纳米结构调控的新型热电材料以及热逻辑器件研究正受到越来越多的关注。本工作围绕几种具有应用潜力的热电材料,利用项目团队自主开发的微纳尺度热输运测试系统,从理论和实验上研究了原子及纳米尺度结构对热输运特性的调控机制,包括:全组分Si_1–xGe_x合金薄膜的原子合金化,Bi₂Ca₂Co₂O_y层状结构单晶的错配界面,超离子导体A_0.5Rh O₂ （A=K,Rb,Cs）单晶的离子局域共振,准一维结构Zr Te₅/Hf Te₅单晶中的疏松微结构,以及Sn Se单晶中的Sn Se₂原子级插层,总结了不同尺度结构和原子间作用力对热传导性质的影响规律,为探索低热导率、高热电转换性能的新型热电材料提供有效的调控方案。最后,介绍了利用相变转换机制实现热导率高效动态调控的实验结果,及其在热逻辑器件方面的潜在应用。     

利用Na2CO3处理铝电解槽炭渣的研究

铝电解槽炭渣是铝工业冶炼生产过程中产生的一种危险废物。炭渣的大量堆存,在浪费电解质资源的同时,也会造成大气、土壤以及水体的污染。本试验以炭渣为原料,Na₂CO₃为添加料,对炭渣的焙烧?水浸工艺回收炭粉和冰晶石的可行性与过程进行了研究。试验结果表明,将质量比为2.5∶1的Na₂CO₃与炭渣混合后置于坩埚电阻炉中,在950 ℃下焙烧2 h,炭渣中氧化铝、冰晶石和亚冰晶石被Na₂CO₃消耗,焙烧后混合料由C、Na₂CO₃、NaF、NaAlO₂组成。焙烧后混合料在pH为13、浸出温度为25 ℃的条件下浸出1 h,固液分离后的浸出渣经过水洗、烘干后得到炭粉,其纯度可达89%。利用碳酸化法回收浸出液中F?,可获得主成分合格的粉状冰晶石。适当地提高焙烧温度和延长保温时间可提高炭和电解质的分离效率。研究经济而有效的炭渣处理方法,不仅可以解决炭渣带来的环境污染问题,还对社会的可持续发展产生深远影响。      

有序介孔分子筛SBA-15/MCM-41在电催化方面的应用

介绍了有序介孔材料的分类与发展,针对目前电催化领域存在的问题,综述了介孔分子筛SBA-15/MCM-41材料在电催化方面的应用。     

竹粉增强木质素-环氧树脂复合材料的力学性能

采用热压成型工艺制备了竹粉增强的木质素-环氧树脂复合材料,探讨了竹粉的添加量及其粒径对复合材料力学性能及热机械性能(DMA)的影响。研究结果表明,随着竹粉含量的增加,复合材料的弯曲强度与冲击强度均增大;粒径适中(40~80目)的竹粉增强的木质素-环氧树脂复合材料的弯曲强度和冲击强度最佳。随着竹粉含量的增加,复合材料的初始储能模量逐渐增大,玻璃化转变温度先升高而后降低;粒径适中(40~80目)的竹粉的添加对材料初始储能模量的提升有利。适当提高木质素-环氧树脂复合材料的交联密度,可以得到更好的力学性能。     

碳纳米管场发射器件新型阴极的研究

碳纳米管场发射显示器件（CNT-FFDs）中阴极的制备和表面处理一直是其中的关键环节而备受关注,本文通过光刻技术、丝网印刷技术、表面超声等流程制作带有平整电阻层的发射阴极,并对该阴极进行场发射测试,并通过扫描电镜（SEM）照片分析阴极表面,发现开启电场、发射均匀性及电流稳定性比以前未加处理的阴极有很大程度上的改善。此法适合于大面积的碳纳米管场发射显示的阴极制作。     

小孔内表面磁力研磨加工技术研究进展

磁力研磨加工是提高小孔内表面质量的一种重要光整技术,利用该技术能高效提升小孔类零部件在极端环境下的使役性能。针对小孔内表面的磁力研磨光整加工,按其发展历程对磁力研磨加工技术进行总结,归纳了磁性磨粒研磨、磁针磁力研磨、液体磁性磨具研磨、超声辅助磁力研磨和电解磁力复合研磨等加工方法的技术特点,并分析评述了其局限性。对磁力研磨加工过程中材料去除机理进行了研究,材料主要以微量切削与挤压、塑性变形磨损、腐蚀磨损、电化学磨损等方式去除,材料种类不同,去除机理也不同。其中,硬脆性材料主要以脆性断裂、塑性变形和粉末化的形式去除;塑性材料在经历滑擦阶段、耕犁阶段和材料去除阶段后主要以切屑的形式去除。此外,还对磁力研磨加工过程中的材料去除模型进行了研究,对单颗磁性磨粒材料去除模型和“磁力刷”材料去除模型进行了分析讨论。最后,对磁力研磨加工技术今后的研究发展给出了建议并进行了展望。     

钛合金表面主−被动抑菌改性方法研究进展

钛合金材料具有良好的耐腐蚀性、抗疲劳性和生物相容性,被广泛用于医疗领域,特别是可植入器械。医疗器械的型号多样、结构复杂、局部尺寸较小,且在使用过程中会接触多种媒介,极易黏附污渍,导致微生物的聚集,引发器械感染,安全、可靠的医疗器械是提高救治效率的关键。从细菌生长机制出发,将现有金属材料表面抑菌改性方法归纳为两大类:依靠抗菌涂层主动杀菌的改性方式和控制表面润湿性的被动抑制细菌黏附的改性方式。采用主动改性方式,虽然能从根本上杀死细菌,但是在实际应用中这些杀菌剂存在耐药性、成本高、生物毒性等问题。被动改性方式无法直接杀死细菌,一旦表面被细菌定植,就会失去抑菌效果。为了实现医疗器械表面高效、长时、安全的清洁,研究者提出主–被动协同抑菌改性方法,将化学杀菌方法与抗黏附抑菌方法相结合,充分发挥2种方法的优势,这是未来研究的重点。     

两种硫代磷酸酯型极压抗磨剂对自动传动液抗颤性的影响

目的 探究2种硫代磷酸酯型商品化极压抗磨剂三苯基硫代磷酸酯衍生物(AW-1)和酸性硫代磷酸酯(AW-2)对自动传动液抗颤性能的影响。方法 参考JASO M349,采用能够高度模拟汽车离合器片工况的德国盘–盘型摩擦试验机(WAZAU)对含有上述2种硫代磷酸酯型极压抗磨剂的自动传动液的抗颤性进行对比测试,并采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)对摩擦表面的形貌和元素进行深入分析。结果 虽然AW-1、AW-2是润滑油中常用的硫代磷酸酯型极压抗磨剂,但二者的分子结构存在差异,在摩擦副表面形成摩擦反应膜的形式也不尽相同。各含量AW-1形成的反应膜中均含有硫、磷、钙等元素,且随着油品中AW-1含量的增加,各元素的含量会发生不同程度的变化。低含量AW-2形成的反应膜中含有硫、磷、钙等元素,但高含量AW-2形成的反应膜基本不含硫、磷、钙元素。结论 通过扫描电子显微镜和EDS能谱对摩擦后的钢盘进行了分析,结果显示,AW-1和AW-2硫代磷酸酯型极压抗磨剂在摩擦副表面形成摩擦反应膜的机理不同。AW-1分子中的硫元素在摩擦副表面生成了S-Fe膜,磷元素与清净剂中的钙元素生成了抗颤性优良的Ca-P膜,因此含有AW-1的ATF的抗颤性优异。AW-2中的羧基与钢盘表面的铁元素发生反应,生成了硫代磷酸酯铁盐,并沉积在金属表面,这在一定程度上抑制了S-Fe反应膜和Ca-P反应膜的生成,因此相应油品的抗颤性能不佳。