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摘要:磁流变弹性体是一类力学特性能够被外磁场可逆调控的新型智能复合材料。将微米尺寸的磁性颗粒填充到橡胶类聚合物基体中制备的磁弹体材料,其模量、阻尼和形变可以由外加磁场快速、连续、可逆改变。目前,基于动力学实验的宏观力学元素组合模型分析方法、微观偶极子力学分析和宏观连续介质力学描述成为分析磁感应多场耦合复合材料本构关系的主要方法。同时,数值模拟也成为研究磁流变材料的颗粒聚集结构演化和磁致伸缩效应的有效手段。本文侧重于介绍磁弹体智能材料力磁耦合的基本理论和研究方法,总结相关研究工作并探讨研究趋势,为磁敏类多功能材料的应用研究提供理论基础。
摘要:近年来基于电热效应的绝热退极化制冷技术以环保、高效、可靠等特性受到了国内外的广泛关注。介绍了铁电材料的电热制冷机制,系统概括了不同类型和结构的铁电材料的电热效应方面的国内外研究进展,分析了存在的主要问题以及可能的解决方法,并对铁电材料在制冷方面的实际应用进行了展望。
摘要:氮化硼纳米管(BNNTs)具有优良的耐高温、抗氧化、防辐射、绝缘和导热性能,因此,在航空航天、辐射屏蔽、热界面材料以及深紫外发射等领域具有潜在的应用前景。然而,高品质BNNTs的可控制备和批量生产仍然是学术和工业界的重大挑战。在BNNTs的众多制备方法中,化学气相沉积法(CVD)是最有潜力实现其可控制备的方法之一。但是,科学家们对于CVD法制备BNNTs的催化机理和影响因素尚未形成共识。鉴于此,文章从反应装置、氮源、硼源和催化剂4个方面对CVD法制备BNNTs进行了综述,并系统总结了相应的规律。在此基础上,分析了目前BNNTs可控制备中存在的问题,并对CVD法在BNNTs可控制备中的作用进行了展望,以期对今后BNNTs的制备起到借鉴作用。
摘要:碳包覆纳米磁性颗粒(CEMNPs)是一种具有核/壳结构的新型纳米复合材料,独特的理化性质使其在众多技术领域显示出巨大的应用潜力。随着全球化石能源的日渐枯竭,利用廉价、易获取、环境友好的生物质原料作为替代碳源已成为近年来CEMNPs材料的研究热点。综述了生物质基CEMNPs的制备方法、反应机理以及在电化学、催化、吸附等领域中的应用,最后展望了其发展方向和趋势。
摘要:碳量子点作为一种新型的纳米材料,具有荧光性能优异、尺寸小、毒性低等诸多优势,因而具有良好的应用前景,尤其在生物医学领域有突出的应用价值,近年来引起了科研者们的广泛关注。在介绍碳量子点光学性质的基础上,重点综述了碳量子点在生物成像、诊疗剂应用及碳量子点生物毒性等方面的最新研究进展,并探讨了碳量子点未来的发展方向和前景。
摘要:纳米银/聚合物复合材料结合了纳米银优异的物理化学性能和聚合物的易加工和成膜性的特点,被广泛应用于抗菌、催化和光电等领域。原位法具有工艺简单、成本低、可形成单分散的纳米粒子等优点,被广泛用于制备纳米银/聚合物复合材料。主要综述了纳米银/聚合物复合材料的原位制备方法,主要包括原位生成法、原位聚合法、双原位合成法,并提出了纳米银/聚合物复合材料的发展方向。
摘要:惰性气体氙与氪的分离在大气放射性核素监测、惰性气体工业制备和乏燃料处理等领域中均有重要应用。常规的方法是利用低温精馏将氙与氪从大气中分离,需要耗费大量能源,成本高。因此,作为替代方法在常温下通过多孔材料高效吸附分离氙与氪具有重要意义。近年来发展的以金属有机框架材料、多孔有机分子笼材料等为代表的新型多孔材料在惰性气体氙与氪的分离中展现出了优异的性能与良好的应用前景。系统地综述了新型多孔材料在Xe/Kr分离中的研究进展,从计算模拟在Xe/Kr分离研究中的应用、高浓度氙/氪分离研究与极低浓度Xe/Kr分离研究3个方面进行论述与总结,最后对未来研究趋势进行了总结与展望。
摘要:合金化元素Sn在镁基体中的固溶度受温度影响比较大,且能够与镁形成高强、高硬、热稳定性好的Mg2Sn金属间化合物,在理论研究和实际应用上引起了人们的广泛关注。基于Mg、Mg-Al-Zn系、Mg-Mn系、Mg-Zn系、Mg-Li系等合金,综述了Sn对纯镁及镁合金微观组织及力学性能的影响,概述了Sn对镁合金的腐蚀、电化学等其他性能的影响。最后展望了Sn在镁合金中的应用前景。
摘要:泡沫铝兼具结构与功能特性,为充分发挥泡沫铝的各种性能,常将其与致密金属进行复合得到三明治结构,以提高其综合力学性能并降低成本。三明治结构的连接方法众多,而焊接手段是最可靠的连接方式。首先介绍了泡沫铝的性能特点及焊接难点,综述了其焊接方法,包括常规电弧焊、激光焊、钎焊、扩散焊、搅拌摩擦焊、等离子焊以及超声波焊,再对各工艺的局限性进行阐述,最后对泡沫铝连接件焊接工艺的发展方向进行浅析。
摘要:718Plus合金凭借其优异的力学性能、较高的耐温能力、良好的加工性和适宜的制造成本,有效填补了IN718和Waspaloy合金之间长期以来存在的合金空白,逐渐应用于高性能航空发动机零部件制造。详细阐述了新型高温合金718Plus的性能特点,包括化学成分、析出相、热处理制度和力学性能等。此外,还总结了718Plus合金的制造成本和航空应用情况。
摘要:厚度小于1.5mm的超薄规格热轧产品可以实现“以热带冷”,具有巨大的经济效益。常规热连轧超薄带钢生产技术一直是热轧生产技术研究的重点。全面分析了常规热连轧超薄规格带钢生产时的技术难点,针对该难点,通过研究和实践,总结出一整套超薄规格带钢生产技术,包括板形控制、精轧跑偏控制、全线带钢温度控制、辊道飞飘控制、轧制润滑技术、活套控制、设备精度维护、铁素体区轧制技术等。
摘要:碳纳米管(CNT)具有纳米级直径、大长径比、高强度,同时又具有优异的柔韧性以及良好的化学稳定性,这使得CNT可以成为增强聚合物复合材料的理想填料。然而,由于范德华力相互作用,CNT极难在热塑性基体中形成稳定分散。将CNT表面功能化是有效改善CNT与树脂基体亲和性和实现有效分散的重要手段。综述了CNT功能化的方法,功能化CNT在热塑性基体中的分散研究进展,及其改性后对热塑性基体的电学和力学性能等的影响,最后阐述了目前CNT在聚合物中应用的关键问题。
摘要:硅氧碳多孔陶瓷耐高温,密度低,比强度高,比表面积大,热导率低,介电性能优良,应用前景广阔。聚合物前驱体转化法已成为颇具前景的陶瓷材料制取手段。文章在简要介绍聚硅氧烷的基础上,从聚硅氧烷热解前、热解过程中以及热解后不同阶段形成特定的孔结构出发,重点阐述了通过聚硅氧烷热解制备硅氧碳多孔陶瓷的工艺研究现状,并提出了亟待解决的问题。
摘要:纳米材料领域的飞速发展为水泥基复合材料的增强改性提供了宝贵的机会。工程纳米材料存在3种主要形状,即0维纳米颗粒、1维纳米纤维和2维纳米片层。有大量文献已经报道了0维纳米颗粒和1维纳米纤维(如纳米二氧化硅和碳纳米管)在水泥基中的应用,而2维纳米片层状的氧化石墨烯(GO)的发现为水泥基复合材料提供了又一种维度的增强方式,目前已经受到了越来越广泛的关注。综述了近期各种维度纳米改性水泥基复合材料的研究进展,并总结了纳米材料与水泥基复合材料复合后的工作性、水化反应、力学性能及微观结构。
摘要:为明确多聚磷酸(PPA)改性沥青的研究现状,系统阐述了PPA对沥青的改性机理,归纳了PPA改性沥青的制备工艺,重点梳理了PPA对沥青路用性能的影响规律,论述了PPA改性沥青未来研究的发展方向。分析结果表明:PPA改性沥青的作用机理和制备工艺研究不足是制约其在我国推广使用的重要原因;PPA的添加能明显改善沥青的高温性能和抗老化性能,其对沥青水稳定性的影响取决于集料和沥青类型等多方面因素,而PPA改性沥青的低温性能和疲劳特性目前尚无定论,有待进一步研究。
摘要:金属有机骨架材料(MOFs)因具有超高比表面积、较大的孔隙率、多样化且可调的孔道结构及相对温和的制备条件等优势,目前已成为化学和材料等学科的研究热点之一。概述了MOFs材料的制备方法及其用于气体(含碳、含氮及含硫)吸附与分离方面的研究进展,并对其在该方面今后的发展趋势和应用前景进行了展望。
摘要:胶体量子点由于具有高的量子效率、窄的激发光谱、独特的尺寸依赖激发光谱和良好的溶液加工兼容性等优异特性,在高色彩质量显示方面有着巨大的应用潜力。随着量子效率提升及电致发光原理、激子衰减机制、器件结构优化和电荷有效输运等研究的持续深入,QLED的发光效率从小于0.01%提升到20.5%,已接近商业化OLED的效率。从显示技术的长远发展来看,量子点电致发光显示将超越光致发光的量子点增亮膜和量子点彩色滤光片,有望成为下一代主流显示技术。根据“材料—器件—显示”的主线,依次对量子点材料发光特性和材料类别,以及发光器件的结构类型、发光机制和效率提升等方面展开概述,最后简要介绍了量子点电致发光显示的相关技术挑战和发展前景。
摘要:可溶性微针作为新型透皮给药制剂,打破了传统皮肤给药制剂不能用于大分子药物经皮给药的局限,且具有无痛、无创、无出血、卫生、生物相容性好、便于患者自主使用等诸多优点。近年来可溶性微针的研究已成为备受关注的热点。基质材料的选择直接影响微针的制备及皮肤刺入、药物释放等性能。介绍了可溶性微针的研究现状,对基质材料进行了分类与介绍,并综述了基质材料的复合使用及效果。同时介绍了韧性材料和脆性材料的特性及其复合后的协同效果,进而对该领域存在的问题和研究方向进行了讨论和展望。