低温球磨制备高热稳定性纳米晶Al-Zn-Mg-Cu合金块体材料

利用液氮球磨和真空热压技术制备纳米晶Al-10Zn-3Mg-1.8Cu(质量分数,%)合金块体材料。采用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对材料在制备过程中的固态相变、晶粒尺寸和热稳定性进行分析。结果表明,材料经过液氮球磨15 h后晶粒尺寸为37 nm,真空热压后材料晶粒保持在100 nm,热挤压后晶粒尺寸约为300 nm,热处理后晶粒尺寸保持不变。材料的高热稳定性原因在于大量合金元素和杂质元素超饱和固溶于Al基体中阻止了晶粒的长大,以及细小析出MgZn2相和Al2O3颗粒对于晶界的钉扎作用。     

新型高安全性锂离子电池正极复合材料

过充性能对于大型锂离子电池如用于电动汽车的电池显得非常重要.报道了一种新型锂离子电池正极材料,即将包埋LiNiCoO2与尖晶石LiMn2O4按照质量比1:1进行混合,能够显著提高聚合物锂离子电池的安全性.与采用纯的LiCoO2为正极的电池相比,采用复合材料的电池具有较好的放电性能(0.5C)、循环性能(1C)、热稳定性(150℃)以及在3C和5C不同充电上限条件下优良的过充性能.采用复合材料的聚合物锂离子电池的各项安全测试表明,所有电池都没有起火或爆炸.试验表明这种复合材料能够替代LiCoO2.     

影响Ti合金热稳定性的因素

综述了合金元素、环境气氛、相变、涂层等因素对Ti合金热稳定性的影响.     

单层氧化石墨烯改性水性聚氨酯

采用一种新型高效的铁系强氧化剂成功制备出单层氧化石墨烯(GO),通过衰减全反射红外光谱、X射线衍射、拉曼光谱、原子力显微镜、场发射电子显微镜表征了这种单层GO的形态和性质。通过超声将GO分散于去离子水中,于水性聚氨酯(WPU)合成的乳化阶段共混制备出GO-WPU复合材料,测试了其拉伸性能、热学性能、疏水性的变化,同时利用透射电镜和场发射电子显微镜分别对乳液粒子形态与涂膜截面形貌进行了观察。结果表明,单层GO在乳化阶段的加入所制备的复合材料的拉伸强度得到了明显的改善,由原来的10 MPa增加到24 MPa,当GO质量分数为0.30%,复合聚氨酯的初始热分解温度(T_(d5))从245℃上升到272℃,同时,随着GO用量的逐步增加,复合膜的接触角则由70.3°提高到了95.2°从而实现了疏水性的改善。     

聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化硅复合材料的热性能

聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化硅(PMMA/Si O_2)复合材料可以通过简便的单体浇铸、本体聚合方法制备,二氧化硅用硅烷偶联剂3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(γ-MPS)进行表面修饰,并用红外光谱表征其甲苯抽提后的组成。当加入量为11.76%时,PMMA/Si O_2复合材料的导热率达到0.23 W/(m·K),比基体PMMA提高了27.78%。用PMMA红外光谱的侧甲基弯曲振动峰(δCH3)与羰基(νC=O)的伸缩振动峰比值可以表示PMMA大分子的偶合终止与歧化终止的比例,随着二氧化硅含量的增加,歧化终止比例升高,从而使PMMA/Si O_2复合材料的热稳定性提高,与热重分析结果一致。     

聚砜酰胺基单聚合物复合材料的热性能及降解动力学

采用热重分析对作为耐高温材料使用的聚砜酰胺基单聚合物复合材料(PSA SPCs)进行热性能研究。通过计算积分程序分解温度(IPDT)和温度指数Ts分别评价材料的热稳定性和长期使用温度,通过计算温度指数Tzg来表征耐热性能。PSA SPCs的IPDT、Ts以及Tzg分别为1305℃,248℃和255℃,而PSA树脂材料相对应的参数值依次是1162℃,243℃和244℃,表明PSA SPCs的热性能优于PSA树脂材料。采用不同升温速率,分别用Flynn-Wall-Ozawa法和Kissenger法研究其热降解动力学,计算得到反应活化能(Ea)分别为152.26 k J/mol,146.85 k J/mol,优于PSA树脂材料的Ea值(133.54 k J/mol,127.88 k J/mol)。     

中高温光谱选择性吸收涂层的研究进展

太阳能是极其丰富的可再生能源,近年来,研究人员不断努力开发高吸收低发射、耐高温、持久耐候的高性能光谱选择性吸收涂层。本文主要介绍国内外科研工作者在中温和高温光谱选择性吸收涂层方面的研究工作和最新成果,并对其高温热稳定性及失效机理进行了探讨。     

硝酸羟胺的热稳定性评估及热分解机理研究

为评估氧化剂硝酸羟胺的热稳定性,使用标准液体铝皿于3K/min、4K/min、5K/min加热速率下进行热分析。借助非等温DSC曲线的参数值,应用Kissinger法和Ozawa法求得热分解反应的表观活化能和指前因子,根据Zhang-Hu-Xie-Li公式、Hu-Yang-Liang-Xie公式、Hu-Zhao-Gao公式以及Zhao-Hu-Gao公式,计算硝酸羟胺的自加速分解温度和热爆炸临界温度,并对热分解机理函数进行了研究。设计了7条热分解反应路径,采用密度泛函理论B3LYP/6-311++G(d,p)方法对硝酸羟胺的热分解进行了动力学和热力学计算。计算结果表明,硝酸羟胺热分解的自加速分解温度TSADT=370.05K,热爆炸临界温度Tbe0=388.68K,Tbp0=397.54K,热分解最可几机理函数的微分形式为f(α)=17×(1-α)18/17。硝酸羟胺热分解各路径中,动力学优先支持路径Path 6、Path 5、Path 4和Path 1生成NO和NO_2,其次是Path 2、Path 7和Path 3生成N2和N_2O。温度在373K以下时,Path 1′反应无法自发进行,硝酸羟胺无法进行自发的热分解。从热力学的角度来看,硝酸羟胺在370.05K以下储存是安全的。     

大塑性变形工艺制备纳米晶过饱和固溶体的研究进展

合金在大塑性变形过程中能够形成纳米晶过饱和固溶体,呈现出不同于传统粗晶材料的微观结构和独特性能。近年来,纳米晶过饱和固溶体的形成机制及其热稳定性已成为国内外的一个研究热点。综述了大塑性变形工艺(如机械合金化法、高压扭转法等)制备纳米晶过饱和固溶体的研究概况,着重讨论分析了大塑性变形诱导纳米晶形成和固溶度扩展的几种机制及其局限性,简要介绍了纳米晶过饱和固溶体的热稳定性及其影响因素,最后对该领域今后的研究方向做出了分析和展望。