KNN 基无铅压电陶瓷组分设计与相界构建研究进展
摘要:碱金属铌酸盐(KNN)系无铅压电陶瓷因其优异的压电介电性能,尤其是以准同型相界(MPB)或多晶型相界(PPB)附近优越的压电性能受到极为深入和广泛的研究。结合近年相关文献报导,综述了 KNN基无铅压电陶瓷的组分设计和相界构建与性能调控的最新研究进展;概括总结了相界构建与组分的依赖关系;阐述了组分设计和相界构建在无铅压电陶瓷研究领域中的重要意义;分析并展望了相界构建在无铅压电陶瓷中的研究前景。S 掺杂改性 TiO 2光催化剂的研究
摘要:TiO 2具有无毒、化学性能稳定、价格便宜和不产生二次污染等特点,被认为是最有应用前景的光催化剂,但 TiO 2较宽的禁带宽度和低的量子转换效率限制了其实际应用。对 TiO 2进行改性以提高其在可见光区的光催化活性是近几年研究的热点。综述了S 单掺及与其它离子共掺杂改性 TiO 2光催化剂的工作机理以及掺杂后对 TiO 2光催化性能的影响,介绍了国内外在该方面研究的主要进展,并讨论了 TiO 2光催化剂掺杂改性中存在的问题。Al2O3-TiC/TiCN颗粒增强铁基复合材料的研究
摘要:利用钛铁矿原位合成的 Al2 O 3-TiC/TiCN-Fe 复合粉,通过热压工艺成功制备出了不同比例Al2 O 3-TiC/TiCN 增强的铁基复合材料.研究了Al2 O 3-TiC/TiCN 颗粒对铁基复合材料组织和性能的影响.XRD 结果显示,在烧结过程中 TiC/TiCN 会发生一定程度的氧化,有 Ti 的中间氧化物出现.制备的Al2 O 3-TiC/TiCN 增强的铁基复合材料的性能比较优良,材料的最高力学性能为抗弯强度1334 MPa,维氏硬度802.胶原纤维为模板TiO2、Lax/TiO2纳米纤维的制备、表征及光催化活性研究
摘要:以胶原纤维为模板分别负载钛(Ti4+)或钛(Ti4+)和镧(La3+),经高温煅烧制得介孔 TiO 2和Lax/TiO 2纳米纤维.通过场发射扫描电镜(FESEM)、N2吸附-脱附等温线、X 射线衍射(XRD)、分子荧光光谱(PL)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等对这2类纳米纤维的结构和物理性能进行了表征.结果表明胶原纤维的纤维状结构能被较好地保留在TiO 2和 Lax/TiO 2纳米纤维中.TiO 2和 Lax/TiO 2纳米纤维的 N2吸附-脱附等温线属于典型的Ⅳ型,表明其具有介孔结构.XRD 分析表明,La3+的掺杂减小了 TiO 2的晶粒尺寸.与 Degussa P25相比,介孔TiO 2和 Lax/TiO 2(x ≤0.02)纳米纤维的紫外-可见吸收光谱红移,分子荧光光谱强度明显减弱.以孔雀石绿的光催化降解为模型反应,在可见光和紫外光激发下,介孔 TiO 2和 Lax/TiO 2纳米纤维的光催化活性均高于 Degussa P25.此外,Lax/TiO 2在可见光激发下的光催化活性高于未掺杂的 TiO 2纳米纤维.助催化剂负载提高 ZnIn2 S4光催化制氢性能
摘要:采用水热合成法制备 ZnIn2 S4光催化剂, PdS、SrS、Pt、Ru 被分别负载到 ZnIn2 S4催化剂表面,并制备了 PdS 和贵重金属共同负载的样品.用 X 射线衍射(XRD)、X 射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)等技术对其进行了表征,结果表明,所有样品都具有相似的晶体结构和光学性质. XPS 结果证实了 PdS 成功地负载到了 ZnIn2 S4表面.讨论了助催化剂负载量对催化性能的影响,负载0.5%(质量分数)PdS 和0.5%(质量分数)Pt 时产生的协同效应,使 ZnIn2 S4催化剂产氢速率最大,为1.79 mmol/h,是无负载时的19倍.并对协同作用机理进行了讨论.C/SiCw 复合体的制备及其吸波性能研究
摘要:以酚醛树脂为碳源,正硅酸乙酯为硅源,采用凝胶-碳热还原法制备 C/SiCw 复合体,考察了催化剂、碳热还原温度等工艺条件对 C/SiCw 复合体的结构和性能的影响.结果表明,碳硅比为3∶1的前驱体,在 FeCl3催化作用下,1500℃制备的 C/SiCw-50复合体具有良好的吸波性能,1∶2的石蜡介质测试样在2~18 GHz 频率范围内,3 mm 厚度的最大反射损耗为-27.2 dB,反射损耗低于-5 dB 的频率范围为6.3~10.8 GHz,频宽达4.5 GHz.A356铝合金铸件局部补压偏析及偏析组织的研究
摘要:A356铝合金挤压铸造的储气筒在其局部补压位置附近出现环形斑,对应一次补压和二次补压为单环斑和双环斑,环形斑直径分别为33和61 mm,斑痕宽度0.6~2 mm;环形斑处硅含量高于平均值29%,其中共晶体相对含量约是合金平均值8.5倍;局部补压使处于固液两相状态区域内的液相与固相分离,液体流动方向与补挤方向相反,因此造成成分偏析和偏析组织;偏析处微观组织与正常基体之间保持键合完整性、无裂纹等缺陷,储气筒零件仍然满足使用要求的气密性和耐压性.新型人工机械心脏瓣膜疲劳磨损实验研究
摘要:为检验新型瓣膜的疲劳磨损特性,采用 TH-2200型人工心瓣疲劳寿命测试仪对聚甲醛瓣叶的双叶心脏瓣膜进行加速疲劳实验,并对疲劳后的瓣膜进行扫描电镜检测,发现该瓣膜经4×108次疲劳测试后,瓣环无明显磨损,瓣叶转动灵活,心瓣正常工作,但在瓣环枢轴坑的部分位置发现少量粘附的聚甲醛颗粒,尺寸约0.1~1μm,瓣叶总磨损率为0.681%.虽然新型瓣膜疲劳实验证明了瓣膜结构设计合理,能够满足国家标准要求的疲劳寿命,但是仍需要对瓣叶材料表面进行处理,进一步提高瓣叶的耐磨性.Na掺杂对闪锌矿ZnS电子结构和光学性质的第一性原理浅析
摘要:采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法,在广义梯度近似(GGA)框架下,研究了纯净闪锌矿 ZnS-B3和 Na 掺杂 ZnS 后的晶体结构、电子结构和光学性质.详细分析了不同 Na 掺杂浓度对 ZnS的晶格常数、电子态密度和能带结构的影响,讨论了费米能级附近的电子组态对 ZnS 光学性质的影响.结果表明,掺杂 Na 对 ZnS 光学性能有极大的影响,当Na 离子掺杂浓度为6.25%(原子分数)时,表现出较好的综合光学性质;当掺杂浓度为12.5%(原子分数)时,体系有效负电荷离子浓度增加,S3p 态穿过费米能面,引起 S3p 态电子产生跃迁,在低能量红外区域产生新介电峰,引起光吸收,降低了 ZnS 材料的透红外性能.理论预测结果与文献报道的实验结果相吻合.纳米凹土纤维对碳钢摩擦副的润滑及原位修复效应
摘要:以纳米凹土纤维为原料采用机械球磨法制备了一种摩擦改性剂,利用往复摩擦磨损试验机评价了其对碳钢摩擦副的润滑及原位修复作用,借助扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱仪(EDS)及纳米压痕仪(nano-indenter)对自修复层进行了表征,探讨了其减摩抗磨及自修复机理.结果表明,纳米凹土纤维具有优异的减摩抗磨性能且与载荷和速度的匹配有关;在50 N、1.0 m/s 时具有较低的摩擦系数及磨损率,分别较基础油降低约58%和81%.凹土纤维参与了摩擦表面复杂的理化作用,诱发形成了较为均匀连续的“多孔”修复层,厚约1.52μm;表面较为光滑平整,主要由 Fe、C、O、Si 及微量的 Mg、Al 元素构成,具有较高的纳米力学性能,有效地降低了摩擦磨损.勾形磁场作用下分离结晶中熔体热毛细对流的数值模拟
摘要:为了更好地了解勾形磁场对分离结晶法制备 CdZnTe 晶体过程中熔体热毛细对流的影响,采用有限差分法对熔体内的热量和动量传递进行数值模拟.假定熔体为不可压缩牛顿流体,熔体的高径比为1,狭缝自由表面无因次宽度为0.1,研究了不同 Ma 数下,Ha 数分别为0、45、90、135时的 CdZnTe 晶体生长过程.结果表明,勾形磁场能够有效地抑制熔体内部的对流,并且随着磁场强度的增加,抑制作用增强,熔体内部流动减弱.CdSe 与 CdSe/ZnS 量子点合成及稀土掺杂
摘要:在 LSS(liquid-solid-solution)多相体系中制得了 CdSe、CdSe/ZnS 量子点和 Eu 掺杂的量子点.利用 TEM、XRD、PL、EDS 对产物进行了表征.TEM 结果显示所得的量子点形貌规则、尺寸均匀.XRD 结果显示 CdSe/ZnS 量子点呈六方晶系.PL 结果对比表明,合适厚度壳层 ZnS 包覆后的 CdSe 量子点发光效率明显提高,发光峰的半高宽有大幅度提高,并分析了所得的结果.掺杂稀土元素 Eu 后,CdSe(Eu)量子点在红光区域产生了新的发光峰;而 CdSe(Eu)/ZnS 量子点在红光区域内没有出现发光峰,并阐明了这种现象的原因.羧甲基纤维素纱布对水溶液中 Cu2+的吸附动力学研究
摘要:以棉纱布为原料制备了羧甲基纤维素纱布(CMC 纱布),研究了其对 Cu2+的吸附性能.对不同Cu2+浓度、不同吸附时间的吸附曲线用3种动力学模型(一级动力学方程、二级动力学方程和粒子扩散方程)进行分析,探讨了 CMC 纱布对 Cu2+的吸附机理.结果表明,吸附动力学过程可用二级动力学模型描述,相关性系数 R 2均达到0.99.CMC 纱布对 Cu2+的吸附过程是一个复杂的非均相扩散的化学吸附过程,达到吸附平衡后没有明显的解吸附现象.粒子扩散模型分析表明,吸附过程由表面络合和吸附剂内部扩散共同控制.用于CO2吸收的氨基功能化固载离子液体的合成与表征
摘要:以多孔硅胶为载体,采用有机-无机嫁接的方法在硅胶表面合成氨基功能化的离子液体.通过元素分析,碳核磁共振确定该固体材料的组成和结构.通过热重分析、BET 等手段对其性能进行表征,测得该固体材料具有较高的比表面积和较好的热稳定性.35℃时,材料在压力为常压,0.4,0.7与1.0 MPa 测得CO 2的吸收量分别为0.041,0.068,0.189和0.405 mmol/g,且随着压力的增大,其吸附量迅速增加.材料重复使用5次,其 CO 2吸收量没有明显下降.六偏磷酸盐对 KDP 晶体快速生长及光学性能的影响研究
摘要:在掺杂不同浓度的六偏磷酸盐溶液中,利用“点籽晶”快速生长法生长了 KDP 晶体,生长速度约20 mm/d.研究了六偏磷酸盐对快速生长的 KDP 晶体的生长及光学性能的影响,并与传统慢速生长的晶体进行了对比.实验表明,溶液中掺杂少量六偏磷酸盐就会显著降低生长溶液的稳定性,抑制晶体的生长,生长的晶体容易出现包藏、添晶、粉碎性裂纹等缺陷;生长的晶体光学质量也明显下降,例如晶体内部的光散射加重,激光损伤阈值降低;相比传统生长法生长的晶体,同等浓度的六偏磷酸盐对“点籽晶”快速生长法生长的晶体影响更为严重.结合 KDP 的晶体结构和六偏磷酸盐的分子特点,对其影响机理进行了讨论.Fe3O4@TiO2核壳磁性纳米材料的制备及表征
摘要:利用溶剂热法制备了单分散 Fe3 O 4纳米粒子,以钛酸四丁酯(TBOT)为前驱体,采用溶胶-凝胶与溶剂热两步法制备了3种不同形貌的磁性核壳材料Fe3 O 4@ TiO 2.通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X 射线衍射仪(XRD)、热重分析(TGA)及振动样品磁强计(VSM)对材料的形貌、结构、磁学性能等进行了分析表征.结果表明,TiO 2在 Fe3 O 4颗粒表面形成很好的包覆层,产物结晶度高、形态规则、磁性能优良,为其在环境净化、生物医学、能源转换与存储等领域的潜在应用提供了有利条件.此外,还对 TiO 2壳层的包覆机理做了初步的研究.原位 XRD 测试 PLZT 铁电陶瓷的电致畴变
摘要:通过传统固相法合成了四方相结构、晶粒平均尺寸1~2μm 且化学组成约为 Pb0.93 La0.07(Zr0.52, Ti0.48)O 3的铁电陶瓷试样.利用自制的电加载装置与常规 XRD 测试仪器联用,在不同外加直流电场作用下实现了陶瓷试样的原位 XRD 测试,通过分析(002)和(200)的相对峰强变化,计算了90°畴转向率,并与非原位 XRD 测试得到的数据进行比较,初步分析了外加电场卸载前后铁电陶瓷的电致畴变行为.结果表明,高达7%的 a 畴在电场卸载瞬间会发生回转.TiO 2/PA 纤维的导电性能研究
摘要:设计制备了导电 TiO 2材料,使用(NaPO 3)6对其进行表面活性处理,并与聚酰胺(PA)混合造粒,再经熔融纺丝制备了一种白色导电纤维。测试表明经处理的导电 TiO 2材料可以很好地分散于 PA 基体中且相容性良好,纺出的纤维具有良好的导电性能。对其导电机理进行了研究,结果表明当导电 TiO 2含量<7%时属于隧道导电,含量为10%~13%时属于隧道导电和欧姆导电组合导电,含量>13%时以欧姆导电为主。