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材料导报 2016年第13期杂志 文档列表

材料导报杂志材料综述

聚对苯二甲酸乙二醇酯的结晶成核改性研究进展1-9

摘要：聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）因其重复结构单元中含有刚性苯环而成核慢、结晶度低,从而导致综合力学性能与耐热性较差,限制了其工程化应用,故对PET进行成核改性以提高结晶速率与结晶度成为亟待解决的问题。综述了PET的4大类成核剂：无机填料、有机小分子、有机高分子及复合型成核剂；在此基础上,提出机理上不同于异相成核的“离子簇集诱导成核”的概念,即与离子共价相连的聚合物链段因离子簇集而在离子簇近围紧密堆砌,从而诱导“拥挤”链段结晶成核。无机填料类成核剂包括粘土、氧化物与氢氧化物、无机盐、Si3N4及碳纳米管/石墨等,其成核机理均为异相成核。有机小分子类成核剂涉及羧酸盐、二胺、双酰胺及改性山梨醇等,其中羧酸盐成核机理为离子簇集诱导成核,而其它均属于异相成核。有机高分子类成核剂分为结晶性聚合物、液晶高分子、嵌段共聚物及离子交联型聚合物等；其中前三者属异相成核,后者为离子簇集诱导成核。复合型成核剂为两种以上成核剂（或成核机理）配合使用协同促进PET结晶成核。对比发现,有机高分子与复合型成核剂效果较好,且不会引起PET的降解,为PET优良成核剂。异相与离子簇集诱导耦合高分子成核剂为PET结晶成核改性未来的重点发展方向之一。

纳米孔传感技术应用于肿瘤早期诊断的研究进展10-16

摘要：近几十年来,尽管研究人员一直在努力开发新的诊断和治疗技术,癌症仍然是世界上发病率和死亡率最高的疾病之一。其中关键点是在肿瘤发生的早期进行诊断。现有的肿瘤早期诊断方法有很多缺点,比如对病患肿瘤组织的侵入。因此,与肿瘤相关的无创诊断的研究已经越来越多并已经取得进展。研究发现,蛋白、DNA或者RNA等生物大分子都有可能成为潜在的肿瘤标志物,已有的检测方法也存在许多缺点。纳米孔因具有独特的物理和电学性质,对生物分子的检测有快速、无需标记和扩增等优点,已被广泛使用和证明。在不远的将来,应用纳米孔对肿瘤标志物进行检测,进行肿瘤诊断并监控治疗过程值得期待。主要介绍了纳米孔传感技术应用于肿瘤早期诊断中肿瘤标志物检测的研究进展。

锰基锂离子筛前体及其掺杂和表面修饰进展17-22

摘要：锰基锂离子筛是一种极具发展前景的提锂吸附材料。对其晶体结构及影响其结构稳定性的因素进行了总结,重点讨论了阴离子、阳离子以及复合3种掺杂修饰和以包覆为主的表面修饰的研究概况；指出两类修饰可在一定程度上提高锰基锂离子筛的结构稳定性、抑制Jahn-Teller效应,进而降低Mn的溶损、提高循环应用的稳定性,但修饰未能从根本上解决离子筛提锂过程中溶损的关键问题,而且修饰元素的引入也为后续的分离带来新问题。最后,从以原子量低于锰的元素为掺杂对象和应用过程涉及的洗脱剂筛选两方面,对锰基锂离子筛的发展前景进行了展望。

双通TiO2纳米管阵列膜制备及应用研究23-29

摘要：双通TiO2纳米管阵列膜的成功制备可有效提高TiO2纳米管阵列膜的光催化活性,同时还可扩展其在太阳能电池、气体敏感器等方面的应用,具有很强的实际意义。在大量文献调研的基础上,综述了双通TiO2纳米管阵列膜的阳极氧化制备方法及其在催化与制氢、氢敏特性、分子过滤等方面的应用进展,并侧重讨论了双通TiO2纳米管阵列膜的分离机制。最后,对双通TiO2纳米管阵列膜的后续发展方向和应用前景进行了展望。

碳量子点的合成和应用30-35

摘要：近几年,碳量子点作为纳米碳材料中的一颗新星,引起了人们广泛的关注。碳量子点除了具有优秀的光学性质,还有良好的水溶性、低毒性、环境友好、成本低等优点。自从碳量子点被发现以来,人们发现了多种多样的合成碳量子点的方法,主要有电化学法、化学烧蚀法、激光法和微波法等。由于碳量子点具有许多优点,被广泛应用于很多领域,特别是在光催化、生物成像、化学传感等方面。本文介绍了碳量子点的主要合成方法和主要应用。

Hg1-xCdxSe红外薄膜材料研究进展36-42

摘要：硒镉汞（Hg1-xCdxSe）作为碲镉汞（Hg1-xCdxTe）的红外替代材料受到广泛关注,它具有位错密度低、热膨胀系数小、晶格失配小等优势,可望获得高质量、大面积、廉价长波红外（Long-wavelength infrared, LWIR）焦平面阵列（Focal plane arrays, FPAs）。综述了Hg1-xCdxSe材料的最新研究进展,讨论了Hg1-xCdxSe薄膜材料在不同衬底和不同生长条件下对薄膜质量的影响及最新研究结果；同时,对Hg1-xCdxSe材料的研究进行了展望。

水热法制备TiO2纳米棒阵列及应用研究进展43-48

摘要：TiO2纳米棒阵列由于具有电子传输率高和光散射效应强等优异的特性,从而在太阳能电池、光催化、光解水制氢等领域中具有广阔的应用前景。主要从水热法制备工艺及生长机理、形貌优化及改性和应用几个方面综述了TiO2纳米棒阵列的研究进展,并对今后的研究趋势进行展望。

超表面的电磁特性研究进展49-54

摘要：超表面由于具有自然界不存在的独特电磁特性而引起了人们极大的兴趣，它是占有更少物理空间，提供更小损耗，更容易被制造的一类超材料。简要介绍了超表面的概念和背景，并着重阐述了超表面结构在微波段、太赫兹波段以及光频段的模拟计算及实验研究进展。这些超表面在微波、光波、光电子器件中具有潜在的应用价值。

聚合物气凝胶研究进展55-62

摘要：气凝胶是经溶胶-凝胶过程结合一定的干燥方法制备得到的多孔纳米材料。聚合物气凝胶不仅具有聚合物材料的低介电常数、良好力学性能和灵活的分子设计性等特性,同时还具有无机气凝胶材料低密度、高孔隙率和低热导率等特点,被广泛应用于隔热、吸附和储能等领域。从合成、结构、性能和应用等方面介绍了聚氨酯（PU）、聚脲（PUA）、聚酰亚胺（PI）、聚苯并噁嗪（PBZ）和间规聚苯乙烯（sPS）类等常见聚合物气凝胶的研究进展,并对其未来的发展方向做出了展望。

电磁波吸收建筑材料的应用研究进展63-70

摘要：应用电磁波吸收建筑材料是改善建筑空间电磁环境的有效方法。随着电磁辐射污染日益严重,吸波建材已逐渐成为研究热点。综述了近几年吸波建材的研究方法与研究现状,将吸波建材归纳为吸波剂填充型和结构设计型两大类,并分别进行评述,提出了现有研究中存在的一些问题以及进一步的研究方向。“轻、薄、宽、强”仍然是吸波建材的发展方向,同时电磁波损耗机理还有待进一步研究。

无机固体电解质Li7La3Zr2O12的制备及掺杂改性研究进展71-75

摘要：无机固体电解质由于其安全性能高、能量密度大等特点备受研究者的青睐。其中Garnet型锂离子无机固体电解质Li7La3Zr2O12具有较高的离子导电率,较低的界面电阻,优良的稳定性能和电化学性能,在未来的全固态锂离子电池、锂空气电池等领域有着广阔的应用前景。主要从Li7La3Zr2O12的晶体结构、制备工艺和掺杂改性等方面详细阐述无机固态电解质Li7La3Zr2O12的研究进展。

钒基催化剂上丙烷氧化脱氢催化性能研究进展76-80

摘要：低碳烷烃作为一种资源丰富且廉价的原料,利用其可制取具有高附加值的烯烃和含氧衍生物,对缓解丙烯和石油资源短缺具有重要的价值。但丙烷在高温下易深度氧化和深度裂解,且催化剂易积碳失活,使得丙烯选择性降低,故迫切需要开发低温高效的催化剂。简要介绍了丙烷氧化脱氢制丙烯的研究意义和钒基催化剂上丙烷氧化脱氢反应的机理,综述了负载型钒基催化剂的载体类型及性质、活性物种引入方式、表面钒物种的还原性能、钒负载量、氧化剂的选择对丙烷氧化脱氢催化活性及对丙烯选择性的影响。

生物医用材料的3D打印技术与发展81-86

摘要：近年来,由于3D打印技术的迅猛发展,有关3D打印技术的应用受到科学界广泛关注,特别是生物医学领域。3D打印材料的瓶颈制约着3D打印技术的发展,特别是用于生物医学领域的打印材料,只有非常局限的几种,但是研究可打印生物医用材料意义重大,经济效益显著。简述了3D打印技术在生物医学工程上的应用。重点综述了用于3D打印的生物医用材料,主要涉及金属、陶瓷、高聚物、复合材料以及生物墨水等,并且阐述了3D打印材料的发展前景。

汽车发动机用气门材料的选择及研究进展87-93

摘要：首先概述了气门在汽车发动机中的重要作用，叙述了气门的服役工况以及对气门材料性能的要求，接着详细阐述了气门上常用的材料种类以及气门材料的国内外研究进展，然后对气门的整个制备流程进行了叙述，最后简述了气门使用过程中的失效问题。

有机钼作为润滑油添加剂的研究发展现状94-101

摘要：有机钼是一种具有优良减摩抗磨效果的润滑油添加剂。随着人们对油品质量要求的提高以及新的润滑油质量标准的提出,有机钼添加剂也在不断地朝低磷硫、无污染的方向发展。综述了有机钼添加剂的研究发展现状,对有机钼润滑添加剂根据是否含有硫、磷元素进行了分类介绍。根据种类的不同阐述了有机钼的润滑机理,并总结了影响不同种类有机钼摩擦学性能的影响因素和复配的研究情况,最后提出了有机钼研究中仍存在的一些问题。

大线能量焊接条件下低合金高强度钢针状铁素体形核影响因素及形核机理研究102-105

摘要：综述了大线能量焊接条件下低合金高强度钢中针状铁素体形成的研究进展,概述了针状铁素体显微组织结构特点及其在低合金高强度钢中的主要性能,具体讨论了针状铁素体具有良好强韧性和抗断裂性等力学性能的原因,重点分析了大线能量焊接条件下影响焊接热影响区中针状铁素体形核长大的因素,包括合金元素及夹杂物的种类和尺寸,得出针状铁素体的形核机理是多种机理联合作用的结果。

高温合金热处理工艺研究进展106-110

摘要：高温合金是一类在高温及一定应力条件下长期工作的高温金属材料,具有良好的综合性能,被广泛地应用于航空航天等领域。适当的热处理工艺通过改变合金的微观组织来提升其性能。总结了近几年高温合金热处理工艺的研究进展,详细论述了变形高温合金、铸造高温合金和粉末高温合金的热处理工艺及热处理对其组织和性能的影响,并阐述了高温合金热处理工艺的发展趋势。

材料导报杂志新材料新技术

压水堆控制棒驱动机构CANOPY密封焊缝服役环境与失效111-118

摘要：综述了国际上对PWR核电站控制棒驱动机构密封焊缝（CSWs）结构、载荷、应力状态、失效分析的研究。研究认为CSWs的结构设计易造成高溶解氧服役环境,在CSWs死水区空腔存在微量氯离子污染的可能,导致较大应力腐蚀倾向。目前研究确认的失效模式有穿晶应力腐蚀（TGSCC）、沿晶应力腐蚀（IGSCC）、SCC＋点蚀。计算出CSWs死水区空腔理论浓度可达230×10-6,分析认为溶解氧和低浓度水平的氯污染是可引起上述腐蚀的环境因素；CSWs应力腐蚀裂纹扩展模式与材料敏化、服役溶液环境、初始应变、应力状态等因素相关；点蚀可能成为应力腐蚀的起源也可发展成为独立的破坏形式。