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材料导报 2017年第05期杂志 文档列表

材料导报杂志材料综述

纳米碳材料摩擦学应用的最新进展和未来展望1-8

摘要：近年来随着富勒烯（C60）、纳米金刚石（Nano diamond）、碳纳米管（Carbon nanotube,CNT）、石墨烯（Graphene）等的相继发现和相关制备技术的成熟,纳米碳材料作为润滑材料的研究已经取得了很大的进步。首先介绍了纳米碳材料的分类及其制备方法。其次以C60、纳米金刚石、碳纳米管以及石墨烯为研究对象,系统介绍了它们作为润滑油添加剂、固体润滑薄膜和润滑填料的研究进展,阐述了C60等纳米碳材料的减摩抗磨机制。最后,指出了C60等纳米碳材料作为润滑材料仍需解决的关键问题,并展望了它们在未来摩擦学应用方面的发展趋势。

三维石墨烯及其复合材料的制备及在超级电容器中的研究进展9-15

摘要：三维（3D）石墨烯及其复合材料具有柔韧性好、比表面积大、功率密度高、力学性能稳定以及离子传输迅速等优良性能,成为材料科学领域备受关注的材料。概述了三维石墨烯材料的基本性质和性能,并对其多元复合材料的制备方法以及在超级电容器储能材料方面的应用研究进展进行了评述。三维（3D）石墨烯常用的制备方法有自组装法、模板导向法和3D打印法等,通过对制备方法进行改进,可以有效调控三维材料的多孔结构、孔径、柔韧性和电子传递速度等性能。三维（3D）石墨烯与过渡金属化合物及导电聚合物复合而成的多元复合物在超级电容器电极材料方面表现出广阔的应用前景。

钙钛矿太阳能电池：从高效率到稳定性16-22

摘要：钙钛矿太阳能电池（Perovskite solar cells,PSCs）由于制备工艺简单、价格便宜、转换效率高、可制备柔性器件等优点引起广泛关注。近年来,钙钛矿太阳能电池的转换效率不断被刷新,迅速实现了对多晶硅太阳能电池的超越,使其具有巨大的商业潜力。然而,稳定性成为阻碍钙钛矿太阳能电池商业化的一大问题。介绍了钙钛矿太阳能电池的结构,综述了钙钛矿太阳能电池所取得的研究进展,总结了获得高效率钙钛矿太阳能电池的方法,重点分析了提高钙钛矿太阳能电池稳定性的策略,并指出钙钛矿太阳能电池的发展方向。

质子交换膜燃料电池水管理动态模型研究23-28

摘要：水管理是质子交换膜燃料电池取得良好性能的关键因素之一,膜中水的含量及其分布的不均匀造成了电池性能下降。限于试验条件及测试技术,为了更好地探明电池中水的行为及分布,研究者们开展了大量的数学模型和仿真模拟。从质子交换膜燃料电池的工作原理角度出发,回顾了有关质子交换膜中水传递从一维模型到三维模型的发展历程,并阐述了各个阶段研究的要点、限定条件和主要的研究成果。同时,提出了未来水管理方面数学模型和仿真模拟发展的新方向。模型的完善有利于燃料电池控制策略的研究,这将为电池的优化设计提供理论基础。

有机-无机杂化一维磁性自组装聚合物纳米链的研究进展29-33

摘要：随着纳米科技的发展,有机-无机杂化一维磁性自组装聚合物纳米链的设计合成与应用成为新的研究热点。综述了有机-无机杂化一维磁性自组装聚合物纳米链的磁场诱导自组装、模板诱导自组装和偶极诱导自组装等制备方法,并介绍了其在光学、生物医学和水处理等领域的应用。最后指出有机-无机杂化一维磁性自组装聚合物纳米材料制备技术存在的不足,并对其应用前景进行展望。

聚氨酯泡沫吸附剂的制备及其在金属离子富集/分离方面的应用34-39

摘要：聚氨酯泡沫（PUF）具有弹性多孔、泡孔结构可控、形状可调、制备工艺简单、稳定性高、吸附/脱附速率快、易于分离、易于实现在线分离富集和自动化操作等特点,非常适合用作吸附分离材料。近来PUF在富集/分离金属离子方面应用广泛,PUF本身就对金属离子具有一定的吸附能力,但吸附量较低、选择性较差。修饰后的PUF,如物理负载、化学改性和复合PUF,其吸附性能和选择性得到了较大的提高,可实现对水中不同金属离子的吸附分离。重点介绍了不同形式的PUF,包括空白、物理负载、化学改性和复合PUF的制备,及其作为吸附剂对水中金属离子的富集/分离方面的研究进展。

层层自组装技术的研究进展及应用情况40-45

摘要：层层自组装技术（Layer-by-layer self-assembly,LbL）是正处于发展阶段的新技术。与传统成膜技术相比,该技术能组装的材料多种多样（如聚电解质、纳米颗粒、有机小分子等）,可以通过模板精确控制薄膜的表面结构和尺寸。薄膜的通透性能和力学性能可以通过控制组装材料、沉积层数、组装条件等来改善。对层层自组装技术的研究进展及应用情况进行了综述,较为详细地介绍了层与层之间作用力的研究进展,阐述了LbL技术在电化学电容器、光敏微胶囊、分离膜、生物化学及药物释放中的应用,并对LbL技术的发展前景进行了展望，

卟啉聚集行为的研究进展46-52

摘要：卟啉是一类特殊的大环共轭芳香化合物,在不同条件下能通过非共价键相互作用形成不同形式的聚集体。综述了国内外学者对卟啉化合物聚集行为的研究,详细介绍了不同类型的卟啉分子在不同条件下所形成的聚集体,重点介绍了卟啉所形成聚集体的结构以及影响卟啉聚集体形成的主要因素,并对卟啉聚集体的研究前景进行了展望。

陶瓷/金属钎焊体系反应润湿及残余热应力缓解的研究进展53-57

摘要：陶瓷/金属钎焊件广泛应用于机械电子、能源化工、航空航天和生物医学等领域以实现材料各自性能上的优势互补。然而,陶瓷与金属原子键合上的差异及热膨胀失配使得它们的高可靠连接面临润湿性和残余热应力的问题。综述了国内外在反应润湿和残余热应力缓解方面的研究进展,对活性钎料/陶瓷界面反应产物及界面结构、界面反应热力学、反应润湿及铺展动力学模型进行了介绍,总结了复合钎料法和添加中间层法等残余热应力的缓解方法,并对当前存在的问题进行了初步探讨。

汽车胀断连杆用非调质钢的应用现状与发展58-64

摘要：综述了胀断加工技术对连杆材料的特殊要求及胀断连杆用材料的发展现状,探讨了非调质钢胀断连杆组织性能控制的原理与策略。最后提出了扩大非调质钢应用的建议,强调应加强基础研究,揭示非调质钢的材料特性,特别是组织性能定量关系;强化“产学研用”结合,采用控锻控冷技术实现非调质钢胀断连杆组织性能的精确柔性系统控制。

高硼铸钢的研究进展65-71

摘要：高硼铸钢是以B为主要合金元素的新型耐磨材料。围绕高硼铸钢组织中的Fe2B,简单介绍了合金元素对高硼铸钢组织及力学性能的影响。然而,除耐磨以外,高硼铸钢在耐高温熔体（Zn、Al）腐蚀方面也展现出优异的性能。结合笔者已有的研究成果,重点介绍了新型高硼铸钢的耐铝液腐蚀及耐铝液腐蚀-磨损性能,硼化物对改善高硼铸钢的耐铝液腐蚀及耐铝液腐蚀-磨损性能起到了非常重要的作用。富Cr和富Mo的Fe2B在铝液腐蚀过程中表现出不同的行为：富Cr的Fe2B与铝液反应生成周期性层片结构,而富Mo的Fe2B则是发生断裂、剥落;在铝液腐蚀-磨损过程中,初生富Cr的Fe2B发生Fe元素的优先溶解,之后在磨损的作用下开裂、剥落,但相关机理还需深入研究。最后,对高硼铸钢的研究进行了展望。

钛合金中ω相变的研究进展72-76

摘要：钛合金中的ω相及其相变对合金的组织性能影响较大,因此近年来ω相变也成为钛合金研究中的热点问题之一。从ω相的形成、分解、组织形貌以及ω相辅助α形核的角度总结归纳了相关研究报道,对比了相关模型观点的优缺点,阐述了ω相目前仍存在的学术分歧。

《材料导报》研究快报栏目征稿启事76-76

摘要：近年来,随着我国材料科研水平的不断提升,许多领域已经开始与发达国家团队形成研究成果的首发权争夺。为使我国材料学前沿论文得到优先、及时发表,保护我国材料科研工作者的首发权,《材料导报》特开辟“研究快报”栏目。栏目选题范围包括：高性能金属材料及合金,纳米材料,生物材料,复合材料,光、电、磁材料,能源材料,环境功能材料,等等。

硅烷偶联剂表面改性玄武岩纤维增强复合材料研究进展77-83

摘要：表面改性是增强玄武岩纤维与基体材料之间结合性能的关键。综述了硅烷偶联剂表面改性以及酸、碱刻蚀,等离子处理辅助协同硅烷偶联剂表面改性玄武岩纤维的研究进展,介绍了硅烷偶联剂表面改性玄武岩纤维在聚合物基复合材料中的应用,并对发展趋势进行了展望,同时分析了硅烷偶联剂表面改性玄武岩纤维当前存在的问题。

《材料导报》特邀稿征稿83-83

摘要：《材料导报》是以综述性、动态性为特色的综合性材料科技期刊,自1987年9月创刊以来,经过20多年的发展,已成为国内材料界较有影响的期刊,深受广大读者喜爱。《材料导报》始终坚持综述性、导向性的办刊宗旨,并紧跟国内外材料发展趋势,及时调整报道方向,力争更快、更准确、更深入地反映材料科技发展动态和国家宏观政策;跟踪原创性国际科研新动向;

一水硬铝石型高硫铝土矿脱硫研究进展84-93

摘要：一水硬铝石型高硫铝土矿脱硫成为解决我国优质铝土矿资源短缺的热点问题。对前人研究的高硫矿成分、物相、形貌进行了总结,全面阐述了拜耳法生产氧化铝过程中硫、铁的行为和危害,详细介绍了国内外研究脱硫的机理、方法及其效果。提出“三步走战略”,即先浮选,后氧化,再沉淀三道工序进行脱硫,且对高硫铝土矿中所含不同成分的硫应采用不同方法脱硫。对含黄铁矿最高的高硫铝土矿可以通过先进行浮选工艺,再对含黄铁矿较高的铝土矿精矿在溶出过程中氧化S^2-和溶出后在铝酸钠溶液中添加钡盐沉淀SO4^2-的方法协同达到脱硫的目的。最后展望了高硫铝土矿脱硫未来的研究方向。

玻璃的辐照效应及耐辐照改性研究进展94-99

摘要：航天科技、核医学、核能工业和绿色建筑的发展对使用在辐射环境中的玻璃提出了越来越高的要求。玻璃在辐射环境中会发生微观结构变化和宏观性质改变,耐辐照玻璃是一种在高能射线或粒子辐照后可见光区透过率下降较小,能保持物理化学性能稳定的特种玻璃。阐述了玻璃的辐照效应研究现状,介绍了玻璃耐辐照改性的研究进展及挑战,并提出了值得关注的新趋势。

镍渣资源化利用现状及发展趋势分析100-105

摘要：镍渣含Fe 40%-45%,SiO232%-36%,MgO 1%-11%,CaO 1%-3%（质量分数）,并含少量的镍、铜、钴等有价金属,是重要的二次资源。介绍了典型镍渣成分及物相,总结了镍渣提取有价金属、作井下填充材料、生产微晶玻璃、制备建材等资源化利用工艺的技术要点,分析了现有工艺存在的问题,提出了镍渣直接还原提铁及协同制备胶凝材料的绿色利用思路,介绍了初步研究结果,探讨了进一步资源化的方向。