文章-世纪中文出版社

谢敏1 王梅丰2 戴晓琴1 雷剑波1 王春霞2 周圣丰1 《新材料》 2019年3期

摘要:

当偏晶合金液过冷至液相分离温度(Tsep)以下时，进入亚稳态难混溶区间，由单一液相分离成两个液相:L1(主体液相，质量分数大于50%)与L2(次生液相，收缩成液滴)。微观组织演化呈现三个阶段:(1)相分离自发进行阶段；(2)主体相合金熔体进入结晶过程；(3)残余的次生相合金熔体进入凝固阶段。尤其是当次生相凝固后弥散分布于主体相基体内时，偏晶合金具有高强、高导以及高耐磨性能，其在航空航天和汽车等工业领域具有重要的应用前景，长期以来受到了研究者的广泛关注。偏晶合金组织结构特征有两种，即第二相弥散型和核/壳结构型。然而，常规凝固条件下，制备的偏晶合金极易形成严重偏析或分层组织，导致制备大块匀质偏晶合金变得困难。为了深入研究偏晶合金液相分离行为，以及微结构特征对偏晶合金性能的影响，研究者提出了许多制备偏晶合金的方法。早在1958年，液相分离现象就在Cu-Fe偏晶合金中被发现，当即引起学者们的广泛关注。近年来，为了制备组织均匀和性能优异的偏晶合金，开发了许多外场作用下的偏晶合金制备方法，旨在消除常规重力场下熔体对流造成的凝固组织偏析、位错、空洞等缺陷。例如，在微重力场条件下，对流作用减弱，可制备接近无偏析的凝固组织；在电磁场条件下，实现了对材料工艺过程的控制和材料组织与性能的改善；在直流磁场和电场交互作用下，熔体流动得到抑制，实现了电磁搅拌控制凝固；在交流磁场和电场交互作用下，实现了电磁搅拌和电磁悬浮，达到减小偏析和改善组织结构特征的目的；在超声场作用下，实现了材料无容器凝固。此外，快速凝固是一个典型的非平衡相变过程，可以消除合金的溶质偏析，获得常规凝固条件下无法获得的成分、相结构和显微组织，显著提高合金的强度、塑性、韧性、延展性和磁性等。为深入了解各类偏晶合金的制备方法，本文主要从外场下凝固、快速凝固、激光技术角度综述了偏晶合金的各种凝固制备工艺和研究方法。

新型ZnO/BiOI杂化纳米花的合成及可见光驱动抗菌活性下载：89 浏览：467

刘俊莉1 邵建真1 李军奇1 刘辉1 谢乔2 《新材料》 2019年3期

摘要:

通过简单的水热法成功制备了新型三维异质结抗菌剂ZnO/BiOI杂化纳米花。采用X射线粉末衍射仪、扫描电镜、高分辨透射电镜、Brunauer-Emmett-Teller、X射线光电子能谱仪等对所得材料进行了表征。此外，研究了ZnO/BiOI杂化纳米花在可见光下对大肠杆菌(E. Coli)的抗菌活性。结果表明，与ZnO(56%)和BiOI(74%)相比，ZnO/BiOI异质结对大肠杆菌(E. Coli)的抗菌活性最强(93%)。这是由于ZnO/BiOI异质结高的比表面积，以及电荷从ZnO表面有效地转移到BiOI表面，有助于形成羟基自由基。研究表明，两种不同半导体之间的异质结构对于其光生载流子的动态特性起着非常重要的作用。

利用银纳米立方增强效率的多层溶液加工白光有机发光二极管下载：64 浏览：475

张雅男1 詹楠2 邓玲玲2 陈淑芬3 《现代物理学报》 2020年7期

摘要:

金属纳米粒子的局域表面等离子体共振效应常被用于增强有机发光二极管中激子辐射强度，其增强效果与金属纳米粒子的共振波长、共振强度及其与激子之间的耦合密切相关.本文将具有较强局域表面等离子体共振效应的银纳米立方引入多层溶液加工白光有机发光二极管中提升器件性能.在传统的溶液加工有机发光二极管中，发光层主体一般具有较强的空穴传输性，因此激子主要在发光层/电子传输层界面附近复合.本文将银纳米立方掺入电子传输层中，使银纳米立方与激子之间产生充分的耦合作用，提高激子发光强度.对银纳米立方包裹二氧化硅外壳，一方面优化纳米立方与激子之间的距离，另一方面减小其对器件中电荷传输的影响.通过优化银纳米立方的浓度，多层溶液加工白光有机发光二极管的电流效率达到30.0 cd/A，是基础器件效率的2倍.另外，由于银纳米立方的等离子体共振光谱较宽，同时增强了白光中蓝光和黄光的强度，因此引入银纳米立方基本没有影响白光的色度.研究结果表明引入金属纳米粒子是提升多层溶液加工发光二极管性能的有效方法.

微胶囊在修补砂浆中延迟释放早强剂的应用及性能分析下载：81 浏览：452

杨刘琨潘志华徐赛赛刘劲松《新材料》 2019年2期

摘要:

为使修补砂浆具备合适的凝结时间和较高的早期强度，将无水硫酸钠经微胶囊包覆后掺入到修补砂浆中，进而研究微胶囊对修补砂浆凝结时间、抗压强度、水化进程、水化产物以及水化早期钙矾石生长速率的影响。结果表明，微胶囊的掺入显著延长了浆体的凝结时间，缩短了其初凝、终凝的时间间隔，且对砂浆的早期强度无明显影响；使浆体的水化速度在开始的3 h内处于一个较低的水平，随后其水化速度增大，并最终与掺等量无水硫酸钠浆体的水化程度达到相当水平。另外，掺微胶囊的浆体早期钙矾石的生长速率处在一个较高的水平，且水化4 h后能达到与掺等量无水硫酸钠体水化产物相当的致密度。

基体硬度和热学性质对冷喷涂TC4钛合金涂层组织和力学性能的影响下载：86 浏览：436

曹聪聪1 李文亚1 杨康1 李成新2 纪纲2 《新材料》 2019年2期

摘要:

钛合金蜂窝壁板在服役中受损急需修复，现有的修复手段以熔化焊为主，易导致严重冶金缺陷，而冷喷涂的相对低温可使此问题得以避免。采用冷喷涂在AA2024铝合金和TC4钛合金基体上制备了TC4钛合金涂层，借助SEM、XRD、维氏硬度试验、三点弯曲试验研究了基体硬度和热特性对涂层微观组织和力学性能的影响。结果表明，与AA2024基体相比，硬度较高、比热容和导热系数较低的TC4基体与TC4涂层间界面的起伏较小，颗粒表面温度较高，颗粒接触面形成宽度约为5μm的绝热剪切带，促进了冶金结合。因此，TC4基体表面冷喷涂涂层的孔隙率较低，沉积特性较好；涂层平均微观硬度较高，弯曲性能较好，断口平整，呈脆性断裂，未发生相变。本实验证实了通过喷涂修复钛合金构件的可行性。

阴离子合成POSS端基官能化聚丁二烯与白炭黑相互作用下载：81 浏览：451

廖明义宋雅婷《新材料》 2019年2期

摘要:

本工作采用氯丙基七异丁基多面体低聚倍半硅氧烷(Chloropropyllsobutyl POSS，Cl-POSS)为封端剂，以多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)端基官能化聚丁二烯(PB-POSS)为模型聚合物，选用白炭黑为补强剂，通过溶剂法制备PB-POSS混合胶。系统考察了PB-POSS分子量、白炭黑含量、Si69含量对PB-POSS结合胶含量的影响。结果表明，所有PB-POSS样品结合胶含量均明显高于PB结合胶含量；当PB-POSS分子量为50 000、白炭黑含量为50份、Si69含量为2. 5份时，PB-POSS结合胶含量最高，为17. 50%，是PB结合胶的两倍多。通过FTIR系统研究PBPOSS与白炭黑之间的相互作用机理发现，随着白炭黑或Si69含量的增加，Si-OH键吸收峰波数发生明显变化，Si-O-Si键吸收峰强度也明显变化，这种变化与结合胶含量变化相一致，这一结果证明了白炭黑和POSS之间存在强的氢键相互作用。

不同厚度铝合金试样的应力腐蚀开裂特性分析下载：86 浏览：508

涂凤娟《冶金学报》 2018年7期

摘要:

铝合金材料在实际应用过程中出现的腐蚀敏感性问题会导致应力腐蚀断裂严重问题。从铝合金试样应力腐蚀的主要影响因素入手,以40 mm厚双悬臂梁试样和26 mm厚度的试样为例,对不同厚度的铝合金试样的应力腐蚀开裂问题进行了分析。

低维氧化锌晶面调控及催化抗菌活性研究进展下载：86 浏览：473

李丹张忞灏廖佩姿谢远甄贺伟徐晓玲周祚万《新材料》 2019年1期

摘要:

低维结构氧化锌(ZnO)作为一种典型的直接宽带隙半导体材料，具有独特的形貌可调性、优异的催化活性和良好的生物相容性，在长效抗菌、催化降解和能源转化等领域受到较多关注。大量研究表明，通过制备方法的设计，可以得到球、棒、针、片、带、管和多面体等形貌各异的低维ZnO晶体材料，而不同的形貌结构对其宏观性质具有显著的影响，甚至直接导致了材料在应用领域上的差异。因此，低维ZnO晶体材料的形貌结构调控对于其应用而言至关重要。ZnO丰富的形貌特征源于其晶体生长的各向异性。在ZnO晶体生长过程中，反应体系中的各种因素(如溶剂、成核剂、添加剂等)均可能对晶体生长产生影响，促使晶体沿不同晶向生长。因此，反应条件不仅能够影响ZnO的形貌，更重要的是，其表面的暴露晶面也会随之变化。而ZnO不同暴露晶面上的原子排布、原子密度和表面悬挂键等都不尽相同，这使得其性质和功能会出现显著差异。通过控制ZnO的形貌结构、晶体取向和暴露晶面等能够有效提高其稳定性、催化活性和选择性吸附等能力，并进一步实现对材料物理/化学性质的调控。随着制备技术和模拟计算的不断发展，现阶段对于ZnO暴露晶面的调控方法大致可分为晶面吸附法、晶种诱导法、溶剂调节法和晶面刻蚀法四种。其中前三种均属于自下而上的合成法，在ZnO晶体的成核和生长过程中，通过引入吸附剂、晶种或改变溶剂，来控制目标晶体特定晶面的结晶、生长，从而实现晶体形貌和暴露晶面的调控；而晶面刻蚀法是一种自上而下的制备方法，利用ZnO晶体自身各向异性所带来的晶面活性差异来选择性刻蚀高活性晶面，得到所需的暴露晶面。通过上述方法，研究者能够实现对ZnO晶体形貌和暴露晶面的可控制备，并在此基础上进一步研究ZnO暴露晶面与催化抗菌活性间的规律和机制。为了更好地指导ZnO系列结构的功能调控，本文综述了ZnO晶面调控方法及其对催化抗菌活性影响的研究进展，重点归纳了在低维结构ZnO生长过程中，通过不同制备方法来实现对ZnO特定暴露晶面调控的研究进展，并进一步总结了暴露晶面的调控对于ZnO在光照和无光条件下催化抗菌活性的研究现状。最后，对晶面调控低维结构ZnO今后的研究方向与亟待解决的学术难题进行了讨论。

基于胶体晶体构筑银纳米薄膜及其抑制微放电性能研究下载：87 浏览：470

白园蕊1，2 马建中1，2 刘俊莉3 鲍艳1，2 崔万照4 胡天存4 吴朵朵2，5 《新材料》 2018年12期

摘要:

近年来，微放电效应的抑制研究在加速器、大功率微波器件等领域得到了广泛的关注。采用聚苯乙烯(PS)胶体晶体模板辅助磁控溅射法制备了类空心球结构的银薄膜，通过调节PS模板尺寸及溅射时间(镀银层厚度)，得到具有抑制微放电效应的银薄膜。采用SEM表征银薄膜的形貌与结构，并用二次电子发射系数(SEY)测试平台表征银薄膜的SEY。结果表明，PS模板尺寸及溅射时间对银薄膜形貌及其二次电子抑制作用有显著的影响，当溅射时间为600s，模板尺寸为1 000nm时，银薄膜的SEY较小，即对二次电子的抑制作用较为显著，与初始镀银铝合金样品相比，其SEY值降低了48%。

仿生光电催化固氮下载：91 浏览：507

肖瑶1 胡文娟1 任衍彪1 康旭2 刘健1 《应用化学学报》 2018年4期

摘要:

固氮是将游离的N2转变为生物可用形式的过程,主要包括生物固氮和工业固氮。前者通过固氮酶进行,利用ATP水解提供的能量,可以在常温常压下将N2还原成NH3,同时有H2形成。工业固氮主要指Haber-Bosch过程,在铁催化剂和促进剂的共同作用下,可以高效地将N2催化成NH3。这个100多年前发明的过程需要400～500℃高温和高于100atm的反应条件,会消耗大量的能量。合成H2的甲醇水蒸气重整过程也会消耗大量能量。如果能进一步认识固氮酶的固氮机制,利用太阳能驱动实现常温常压下的固氮反应将会非常有前景。本文概述了近年来固氮酶启发的光催化固氮领域的进展,并结合了相关的电化学领域的固氮研究,对本领域作了展望。目前还没有催化剂能取代传统Haber-Bosch过程所采用的催化体系,但是通过总结过去的研究进展和经验,可为未来设计高效催化剂提供非常有益的启示。

水热炭化制备碳量子点及其应用下载：85 浏览：515

刘禹杉李伟吴鹏刘守新《应用化学学报》 2018年4期

摘要:

碳量子点作为新兴的"零维"碳纳米材料引起人们广泛的关注。水热炭化法是目前为止应用最广泛的碳量子点合成方法之一。水热炭化合成碳量子点取材广泛、过程简单,其最大的特点是合成的碳量子点表面含有丰富的含氧官能团,水溶性优异,在制备过程中即可对碳量子点进行表面功能化改性。此外,水热法合成的碳量子点具有石墨或无定形结构的碳核。水热碳量子点的结构和性质主要受原料种类及制备条件(水热炭化温度、时间及化学添加剂)的影响,产物在光催化技术、分析检测、活体成像和细胞标记、发光二极管(LED)及药物输送等领域展示出较好应用效果。本文综述了水热碳量子点的制备、性质、形成机理(包括原料的脱水、聚合、炭化及钝化过程)及发光机理(表面缺陷态效应和量子尺寸效应),并对水热碳量子点的应用进行了总结。最后,对水热碳量子点发展过程中尚待解决的问题进行总结,对其未来的发展方向进行了展望。

糊状区渗氮对Cr10Mn9Ni0.7合金氮含量及凝固相变过程的影响下载：89 浏览：455

金青林汪洋曹磊宋群玲《新材料》 2018年12期

摘要:

研究了糊状区保温对Cr10Mn9Ni0.7合金凝固过程和氮含量及相变过程的影响。结果表明，随着糊状区保温时间的延长，铸锭中的氮含量逐渐升高，同时铸锭中的气孔率逐渐降低。当氮气压力为0.1 MPa时，氮含量由0.17%升高到0.23%，而气孔率则从1.86%降至1.37%；当氮气压力为0.4 MPa时，氮含量由0.29%升高到0.37%，而气孔率从1.41%降至1.06%。糊状区保温的增氮机制可归结为:在糊状区保温会促进包晶反应进程，使更多的铁素体转变为奥氏体；同时糊状区保温能够提高残留液相中的氮含量，进而提高"通道状"奥氏体中的氮含量。糊状区保温能够消除铁素体阱，从而降低气孔率。

石墨烯在复合热电材料中的应用下载：91 浏览：512

何新民1,2 张婷1 陈飞1 蒋俊3 《应用化学学报》 2018年3期

摘要:

热电材料是一种可以实现热能与电能之间直接相互转换的功能材料,在温差发电和热电制冷方面具有广阔的应用空间。石墨烯是一种单原子层厚度的二维碳材料,具有特殊的晶体结构和优异的物理化学性质。大量研究表明石墨烯优异的电学性能、超大的比表面积以及多样的边界结构有利于材料电、热性能的协同调控,使其在热电领域有较大的应用潜力。本文结合热电材料的性能特点,从石墨烯的结构与性能入手,综述了石墨烯自身作为热电材料时结构与性能的优化关系,并总结归纳了石墨烯与Bi2Te3、CoSb3等传统无机热电材料以及与导电高分子热电材料构成纳米复合块体和薄膜时,对材料结构与热电性能的影响,并结合现存的问题对石墨烯在热电领域中的应用进行了展望。

S700MC低温冲击韧性的浅析下载：90 浏览：501

陆凤慧1 王浩2 《冶金学报》 2018年3期

摘要:

通过研究相同成分下不同轧制工艺下S700MC的低温冲击性能,研究轧钢工艺参数对低温冲击韧性的影响,确定590℃的卷曲温度,精轧后段较大的累计变形量和较快的冷却速度对材料低温冲击性能有较大的影响,形成一套合理的工艺参数,实现S700MC材料-40℃能够具有较高的低温冲击韧性,满足用户需要。

基于纳米材料的气凝胶制备及应用下载：80 浏览：472

管庆顺1 李建1 宋如愿1 徐朝阳2 吴伟兵1 景宜1 戴红旗1 房桂干3 《新材料》 2018年11期

摘要:

气凝胶是一种三维多孔材料，具有孔隙率高、比表面积大、密度低等特性。以纳米材料构筑气凝胶可进一步调控孔隙结构、改善机械强度，同时还能赋予气凝胶高导电性、低热导率、高吸附性和隔音吸声等特性，在储能、保温隔热、吸附材料等领域有重要的应用。重点对近年以纳米颗粒、纳米纤维素、碳纳米纤维、碳纳米管、石墨烯等不同形态纳米材料构筑的气凝胶的制备、结构、性能和应用进行了综述，同时展望了气凝胶的发展前景与方向。

木质素基碳纤维制备的研究进展下载：90 浏览：481

刘兰燕1 宋俊 1程博闻1 薛文池1 郑云波2 《新材料》 2018年10期

摘要:

木质素在自然界中储量丰富，并且可再生、碳含量高，将其应用于碳纤维的制备有着无可比拟的成本优势。简要介绍了木质素基碳纤维的发展进程，详述了硫酸盐木质素、有机溶剂型木质素和蒸汽爆破木质素的来源、结构差异及其碳纤维制备工艺过程进展，通过对比得出硫酸盐木质素是制备低成本碳纤维的最佳木质素原料，同时指出了木质素制备碳纤维的未来研究方向，旨在为木质素制备碳纤维的研究者提供参考。

铁碳合金表面激光熔覆的研究进展下载：89 浏览：489

赵聪硕1，2 邢志国2 王海斗2，3 李国禄1 刘喆2，3 《新材料》 2018年10期

摘要:

激光熔覆技术具有加热速度快、熔覆过程中产生的热影响区小、基体表面温度低等优点，因此能够较好地保证零部件的尺寸精度，近年来发展成广泛应用的表面改性技术。激光熔覆技术对涂层粉末以及基材选择要求不高，因此广泛应用于不同种类基体材料的再制造修复。从铁碳合金材料出发，分别对激光熔覆技术在改善铸铁、碳钢及合金钢材料的力学性能、耐磨性、耐蚀性、抗热疲劳性等方面的应用进展和存在的问题及对策进行了分析，阐明了工艺参数、材料成分以及工件的预热或后处理对制备高质量大熔覆层组织和性能的影响规律，最后指出了激光熔覆技术在目前研究中存在的问题并对其未来发展方向进行了展望。

聚合物基纳米复合材料的界面作用研究进展下载：88 浏览：471

吴英柯1 马建中2 鲍艳2 《新材料》 2018年9期

摘要:

将聚合物与纳米粒子复合制备性能优异的聚合物基纳米复合材料是近20年来科学界的研究热点，其中聚合物与纳米粒子间的界面作用对复合材料的性能起着关键性作用。从界面结构、力学性能、热性能及计算机仿真模拟等方面综述了聚合物基纳米复合材料的界面研究进展，并对这一领域的研究进行了展望。

高强高导铜铬锆合金的最新研究进展下载：86 浏览：506

胡号旗1，2 许赪2 杨丽景2 张恒华1 宋振纶2 《新材料》 2018年9期

摘要:

随着社会发展，对在电机制造、交通运输、电力、电子等领域应用的铜合金的导电性和强度提出了更高要求，铜铬锆合金是满足这些要求的理想材料之一。针对近年来铜铬锆合金的研究热点，综述了铜铬锆合金合金化设计以及加工工艺方面的研究进展，详细总结了目前对铜铬锆合金研究最多的几种加工工艺及其对合金组织和性能的影响，并在此基础上对高强高导铜铬锆合金的热点研究方向进行了分析和展望。

块体非晶合金韧塑性研究现状下载：88 浏览：468

赵燕春1，2 许丛郁1 袁小鹏1 何旌1 寇生中1，2 李春燕1，2 袁子洲1，2 《新材料》 2018年8期

摘要:

提高室温塑性和断裂韧性是块体非晶合金作为先进结构材料应用亟待解决的关键科学问题，理解应力加载时的室温塑性变形机制是提高其韧塑性的前提。块体非晶合金通过高度局域化的剪切带形成和扩展而产生塑性变形，提高其室温塑性取决于剪切带的均匀化分布程度。研究者们在该领域做了深入细致的研究工作，如喷丸、设计高泊松比的非晶、设计具有微观起伏结构的铸态相分离非晶以及引入晶相增韧等，使块体非晶合金的韧塑性得到有效改善。从第二相韧塑化非晶基复合材料、泊松比判据、尺寸效应、非晶表面涂层增韧、通过预变形预制多重剪切带改善塑性、冷热循环处理抗非晶合金老化等方面，综述了块体非晶合金韧塑化的研究热点，韧塑性判据，控制剪切带形成、扩展和分布的方法，指出获得良好拉伸塑性和断裂韧性仍是不同体系非晶合金的研究目标和重要发展方向，推动着块体非晶合金作为新型功能结构材料的应用和产业化。

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