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材料研究学报

基本信息

  • ISSN:1005-3093
  • 语种: Chinese;
  • 出版格式: Print;
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出版信息

  • 出版时间:1987-
  • 出版者:中国科学院金属研究所
  • 出版格式: Print;
  • 总访问量:1057335次
  • 金掺杂降低碳纳米管接触电阻的实验研究

    提交时间: 2017-11-21

    摘要:

    降低与金属之间的接触电阻是碳纳米管在微纳电子领域获得应用的前提,掺杂金纳米粒子可有效降低碳纳米管的接触电阻。本文采用高温焙烧在碳纳米管表面构造缺陷和亲水基团,然后将碳纳米管在氯金酸水溶液中超声浸泡以吸附氯金酸,再在氢气气氛下加热还原氯金酸为金。扫描电子显微(SEM)图片表明碳纳米管被成功地掺杂了金纳米粒子,X射线能量散射谱(EDS)和X射线光电子谱(XPS)表明金是唯一掺杂在碳纳米管上的粒子。掺杂后碳纳米管的拉曼光谱中G带波数降低说明对碳纳米管掺杂金为N型掺杂。N型掺杂剂将电子转移给邻近的碳原子,使碳纳米管中的电子数量增加,进而增强了碳纳米管的导电性。利用介电电泳法将碳纳米管组装到一对金电极之间,并使用精密电感电容电阻(LCR)测试仪实时测量。结果表明碳纳米管与金电极之间的接触电阻较掺杂前得到了有效改善,电阻值最大可降低近50%。

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  • 石蜡/硅藻土定型相变材料的结构和热性能

    提交时间: 2017-11-21

    摘要:

    以硅藻土为载体、以石蜡为相变材料,用溶剂蒸发法制备出石蜡/硅藻土定型相变材料(PA/D-PCMs),使用SEM、FT-IR、TGA、DSC等手段对其微观结构和热性能进行了表征。结果表明:硅藻土对石蜡的毛细管力及两者之间形成的氢键能阻碍液态石蜡的渗出,使PA/D-PCMs具有很高的热稳定性,硅藻土的二级孔洞限制了部分石蜡的结晶。硅藻土内部有许多互相连通的导热通道,增强了石蜡的导热效果并提高了蓄放热速率。随着石蜡含量的增大PA/D-PCMs的X、Y和Z轴传热通道上声子的散射作用更剧烈,使其导热系数降低,但是具有更高的结晶度和相变潜热。为了保证PA/D-PCMs的结构稳定和良好的热性能,石蜡的最佳质量分数为45%。

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  • 水不溶性铝源合成金属有机骨架MIL-53(Al)及其对洛克沙胂的吸附

    提交时间: 2017-11-21

    摘要:

    以氧化铝、氢氧化铝、勃姆石为水不溶性金属源,用水热法合成了金属有机骨架MIL-53(Al)。使用SEM、XRD、氮气吸附和TGA表征了产物的形貌和结构,并与用传统水溶性硝酸铝合成的MIL-53(Al)对比。结果表明:使用三种水不溶性金属源都能合成典型的金属有机骨架材料MIL-53(Al)。用水热法制备的MIL-53(Al)产物的BET比表面积都在700~1000 m2/g。结果还表明,使用三种水不溶性金属源合成的MIL-53(Al)骨架的柔性(flexibility)与用常规铝硝酸盐合成的MIL-53(Al)不同。使用氧化铝合成的MIL-53(Al)常温下的孔道主要呈现大孔(lp)结构且骨架刚性较强。与使用其他铝源合成的MIL-53(Al)相比,用氧化铝合成的MIL-53(Al)对洛克沙胂有较好的吸附去除效果,吸附过程符合二级动力学模型。

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  • 聚醚改性MQ树脂增强聚氨酯弹性体

    提交时间: 2017-11-21

    摘要:

    在聚氧化丙烯多元醇(PPG)和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)组成的交联聚氨酯(CPU)体系的基础上添加聚醚改性MQ树脂(E-MQ),制备出E-MQ树脂增强的浇注型聚氨酯弹性体。结果表明:E-MQ树脂与CPU有良好的相容性,制备出的E-MQ增强弹性体具有良好的力学性能。当E-MQ树脂用量为8%(E-MQ树脂占聚氨酯弹性体总质量分数)时增强聚氨酯弹性体的拉伸强度可达20.8 MPa,比CPU基础样提高22.4%,撕裂强度为82 kNm-1,邵尔A硬度为82度。

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  • 11.5CrNbTi和15Cr0.5MoNbTi超纯铁素体不锈钢的循环蠕变行为

    提交时间: 2017-11-21

    摘要:

    对11.5CrNbTi和15Cr0.5MoNbTi超纯铁素体不锈钢进行650℃应力控制循环蠕变实验,研究了最大外加应力处引入的保持时间对铁素体不锈钢的循环蠕变变形和断裂行为的影响。结果表明:保持时间的延长使这两种不锈钢的最小循环蠕变速率增大,循环蠕变寿命和循环断裂周次减少。在相同的条件下,15Cr0.5MoNbTi不锈钢的循环蠕变抗力优于11.5CrNbTi不锈钢。这两种不锈钢的循环蠕变断裂模式均为穿晶断裂,随着保持时间的延长断口表面的蠕变孔洞增多,蠕变损伤作用增强。这两种不锈钢循环蠕变后的微观组织均为亚晶,位错的滑移和交滑移是循环蠕变的主要变形机制。

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  • 基于细观结构的铝电解阴极炭块钠扩散过程的数值分析和实验研究

    关键词: 无机非金属材料,钠扩散,有限元模拟,阴极炭块,骨料;

    提交时间: 2017-04-10

    摘要:<p>依据铝电解阴极炭块结构的非匀质特性,将其看作由炭骨料和沥青粘合剂组成的多相复合材料,从细观结构的角度研究了钠的扩散过程。采用Matlab编写不同炭骨料粒度组成和含量的随机圆、椭圆、多边形骨料投放模型程序,得到七种阴极炭块细观结构模型图片,并以igs模型文件形式导入ANSYS建立了二维有限元数值模型。依据扩散方程和热传导方程的相似性,采用ANSYS的热分析单元对钠扩散过程进行模拟求解,分析了炭骨料粒度组成、含量和形貌对钠扩散过程的影响。结果表明,与炭块中沥青相比,炭骨料对炭块中的钠扩散的阻碍作用更大,炭骨料颗粒圆度越小、骨料粒度组成越小、含量越高,则钠的扩散速率越低。对于粒度组成为0.003~0.006 m、含量为80%的圆形炭骨料模型,钠的扩散速度最低;模拟结果与试验结果有较好的一致性,证明了模拟的精确性和可靠性。</p>

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  • Ni(OH)2/RGO复合材料的化学沉淀-回流法制备和放电性能

    关键词: 复合材料,化学沉淀-回流法,β-Ni(OH)2,还原氧化石墨烯,电化学性能;

    提交时间: 2017-04-10

    摘要:以氧化石墨(GO)和 NiSO4·6H2O 为前驱体,氨水为沉淀剂,用化学沉淀-回流法制备 Ni(OH)2/还原氧化石 墨烯(RGO)复合材料,用 XRD、SEM 表征材料的结构和表面微观形貌,用循环伏安(CV)、恒电流充放电和电化 学阻抗(EIS)测试电极材料的电化学性能,研究了 GO:Ni(OH)2 质量比和氨水浓度对复合材料结构、形貌和电化 学性能的影响。结果表明:所制备的β-Ni(OH)2/RGO 复合材料为 Ni(OH)2 纳米片与 RGO 片相互插层的结构,当 氨水的浓度为3 mol/L,GO:Ni(OH)2=1:8(质量比)时复合电极材料在0.2C的放电比容量高达334.9 mAh/g,5C的 放电比容量为260.2 mAh/g,保持在β-Ni(OH)2理论比容量的90%,表现出良好的倍率性能和循环性能。

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  • 两种马来酸酐接枝物对膨胀阻燃聚丙烯增韧共混复合体系性能的影响

    关键词: 复合材料,阻燃性能与力学性能,共混复合,增容剂;

    提交时间: 2017-04-10

    摘要:用膨胀型阻燃剂(IFR)和乙烯辛烯共聚物(POE)对聚丙烯(iPP)进行阻燃和增韧改性,比较研究了两种典型增容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)对膨胀阻燃增韧共混复合体系阻燃性能以及力学性能的影响。结果表明:IFR可提高聚丙烯共混物的燃烧性能,但是明显降低材料的力学性能,而增容剂的加入可同时提高复合材料的燃烧性能和力学性能。PP-g-MAH使IFR的分散更均匀,添加1%(质量分数,下同)的PP-g-MAH使复合材料的平均热释放速率、热释放速率峰值、比消光面积平均值以及烟释放总量比未添加增容剂的阻燃材料分别下降24%、30%、56%和46%;而POE-g-MAH能使复合材料形成包覆结构,使其冲击强度明显提高,加入5%的POE-g-MAH可使复合材料冲击强度提高93%。

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  • 镁合金表面有机/无机杂化涂层的性能

    关键词: 材料失效与保护,镁合金,pH值,溶胶-凝胶法,耐蚀性;

    提交时间: 2017-04-10

    摘要:在 AZ31 镁合金表面制备有机/无机杂化涂层,用扫描电子显微镜、扫描探针显微镜、电化学工作站、光学 显微镜、涂层测厚仪等手段对杂化涂层的表面形貌、耐蚀性、附着力及厚度进行表征,研究了有机/无机杂化溶 胶-凝胶体系的 pH 值对涂层性能的影响。结果表明:pH 值对镁合金表面的杂化涂层的性能有显著的影响。当 pH值为3~3.5时,可在镁合金表面制备出高平整度且少缺陷的涂层,厚度约为22 μm;当pH值为2.2~2.8时,涂 层变薄、表面起伏较大且有较多的孔洞。当 pH=3 时杂化涂层具有良好的附着力和最正的腐蚀电位,且腐蚀电 流密度最小(约为7.34×10-5 A/cm2),相对于空白镁合金试样的缓蚀效率约为99.7%。

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  • 电子束成形TC18钛合金晶体取向规律研究

    关键词: 金属材料,TC18钛合金,电子束熔丝成形,柱状晶,外延生长,织构;

    提交时间: 2017-04-10

    摘要:采用电子束熔丝成形工艺制备 TC18 钛合金试件,研究了其柱状晶组织的生长和晶体取向的分布规律。 结果表明,用电子束熔丝成形工艺制备的 TC18 钛合金,其宏观金相组织为沿竖直方向生长的粗大柱状晶,以 外延生长的方式从熔池底部长大。受成形过程中特殊传热条件的影响,电子束熔丝成形钛合金组织中的 TC18 钛合金晶体形成特定方向的择优取向,α、β两相晶体取向分布都有明显的规律。在成形组织外延生长的 情况下,β相向α相晶体结构的转变具有继承性。其中大多数β晶粒有<001>方向的强丝织构,柱状晶间β相的宏 观取向也有明显的特征,分布方向集中为 TD、LD 及法面 ND。β→α转变严格遵循 Burgers 取向关系,由同一个 母相β晶粒内析出的片层α/α满足 Burgers 取向关系所要求的取向差分布,柱状晶内的α主要有 6 种取向,β→α转 变过程有较强的变体选择。

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