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功能材料 2016年第09期杂志 文档列表

类三角晶格固/固型声子晶体的带隙特性研究9001-9006

摘要：首先划分7种类三角晶格声子晶体按三角点阵排列,然后利用平面波展开法计算了类三角晶格钢/环氧声子晶体的反平面模态能带结构,讨论了带隙各向同性和归一化半径对低频带隙的影响。结果表明,类三角晶格钢/环氧声子晶体可以打开不同频率段较宽带隙;选取归一化半径分别为0.34和0.38,使低频带隙得到最大值。这些带隙特征为设计新型减振材料提供了理论依据。

界面聚合中单体结构对复合支撑液膜稳定性的影响9007-9011

摘要：以界面聚合法在支撑液膜的支撑体基膜表面形成一层亲水层,研究了界面聚合改性过程及水相单体结构对复合支撑液膜渗透性和稳定性的影响,以膜表面zeta电位、接触角、透油速率和液膜萃取过程传质通量衰减率对复合膜性能加以表征。结果显示,界面聚合时先浸水相再浸油相,膜表面的荷负电性强,有利于金属阳离子（以Ni（Ⅱ）为代表）的传输。支撑液膜萃取镍（Ⅱ）结果显示,原膜传质通量在30h内由358.2mg/（m^2·h）降为0,而赖氨酸分子因具有强亲水基团羧基且脂肪链的引入会增加聚合物大分子的柔曲度,以其制备的复合液膜支撑体表面具有较好的亲水性,对液膜相的锁闭能力较强,Ni（Ⅱ）的传质通量在30h内仅衰减28.3%,有利于增强支撑液膜在长期运行中的稳定性。

聚丙烯酸水凝胶自修复性能及溶胀行为的研究9012-9016

摘要：采用胶束共聚法将丙烯酸（AA）与少量甲基丙晞酸十八酯（OMA）共聚,制备具有自修复功能的聚丙晞酸（PAA）水凝肢.采用红外光谱表征PAA水凝胶的结构,采用拉力实验表征PAA水凝胶的自修复功能和测试其拉伸强度,并分别研究PAA水凝胶在水中和氯化钠溶液中的溶胀行为.结果表明,PAA具有良好的自修复性能,修复后PAA水凝胶能保持修复前80K以上的拉伸强度,并且修复后的水凝胶断裂伸长率接近于修复前的水凝胶9PAA水凝胶的自修复功能归功于羧基间形成的氢键网络和OMA与表面活性剂形成的疏水缔合网络的联合作用.PAA水凝胶在水中的溶胀主要受水分子在凝胶中渗透扩散过程控制,而在氯化钠溶液中的溶胀主要受聚合物链段的松他过程影响.

树脂透光混凝土制品的制备及其节能效果研究9017-9022

摘要：新型建筑材料的发展是推动绿色节能建筑发展的重要引擎,本文根据树脂材料的透光特性,设计了1种新型树脂透光混凝土制品,借助Autodesk Ecotect Analysis软件对使用该树脂透光混凝土制品的某实验室采光情况和光控照明装置的关闭时间进行了分析,以评估该型树脂透光混凝土制品的节能效果。结果表明,使用该透光混凝土制品后,房间内平均采光系数可提升30%,采光均匀度提升51%,自然采光时间内人工照明装置的关闭时间由23%增加至39%,节能效果明显。

珊瑚状分级多孔硅的制备及其在锂离子电池负极中的应用9023-9026

摘要：实现规模化生产是高容量硅负极走向商业化面临的最大挑战。报道了1种简单、成本低、产率高的硅材料制备方法,即对溶胶-凝胶反应形成的SiO2-F127（PEO106PPO70PEO106,1种三嵌段共聚物）干凝胶进行空气热解和镁热还原处理。而后,利用偶氮化反应在合成的硅材料表面包覆一碳层。利用X射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（FE-SEM）、氮气吸脱附实验和热重方法对所制备的硅-碳复合物的形貌和组分进行了分析。结果表明,该复合物中硅含量为76.3%（质量分数）,呈珊瑚状形貌,具有微孔-介孔-大孔多级孔道结构和高的比表面积123m^2/g。电化学性能测试结果显示所制备的Si-C复合负极比容量高达2 785mAh/g。

分子纳米层作为铜扩散阻挡层的研究进展（二）：表征手段9027-9030

摘要：国内对分子纳米层作为铜扩散阻挡层的研究,以及对分子纳米层性能测试的仪器和方法比较欠缺。因此,本文介绍了表征有机分子纳米层作为铜扩散阻挡层的测试方法,包括热性能测试,电学性能测试,粘接性能测试,形貌测试和分子模拟。重点介绍了粘接性能测试的方法和原理,并分析了由此技术带来的新研究方向。

锡基光催化材料降解有机污染物的研究进展9031-9035

摘要：硫化锡、磷化锡光催化材料的能带较窄,能对可见光响应,甚至可以实现近红外吸收。氧化锡材料虽然能带较宽,但是通过掺杂及复合等改性手段,也能拓宽其光响应范围。因此,许多研究者在Sn基功能半导体材料,尤其是具有低维结构、纳米级Sn基新型材料的制备及光催化性能方面作了大量的研究工作。系统综述了氧化锡、硫化锡、磷化锡等重要的锡基光催化材料在有机物降解方面的研究进展以及光催化降解机理,并对锡基光催化材料的发展提出一些展望及建议。

特殊色散玻璃及其应用研究9036-9040

摘要：特殊色散玻璃是一类偏离正常线较远的光学玻璃,具有特定光学常数、高度透光性和较大相对部分色散偏离值,被视为长焦距、大视场和高精度光学系统设计的关键优选材料。作者总结了光学玻璃的特殊色散本质,认为其是由紫外和红外本征吸收引起的。综述了特殊色散玻璃的研究进展,并指出了国内外差距。介绍了特殊色散玻璃作为透镜材料在高品质光学系统中的典型应用,以消除二级光谱。最后,展望了特殊色散玻璃的发展趋势。

N掺杂功能炭材料的合成、结构与性能9041-9050

摘要：基于氮掺杂的技术策略,可以实现对炭材料之结构和性能的调变,进而创制出功能独特的炭材料。本文介绍N-掺杂功能炭材料的合成机理、主要技术方法及其结构与性能,并对这一技术领域的发展趋势进行展望。

溶液pH值对石墨烯及其复合材料吸附重金属离子的影响9051-9056

摘要：重金属污染对人类赖以生存的环境带来诸多负面的影响,因此如何解决重金属污染是当前亟须解决的重要问题之一。自石墨烯问世以来,由于其优异物理化学性质引起了科学界广泛的关注,较大的比表面积和较高机械强度等特性都使石墨烯及其复合材料成为理想的吸附材料,特别是用于重金属离子的吸附。但石墨烯复合材料对水体中重金属离子吸附性能的受到很多因素有影响如反应时间、温度、体系pH值等,其中pH值是最重要的影响因素之一。以影响吸附的因素为背景,以pH值为切入点,较为详细地综述了pH值对石墨烯及其复合材料对重金属吸附的影响,并系统地分析和讨论了pH值对吸附影响的原因和机理。最后,对石墨烯及其复合材料应用于吸附水体重金属离子的前景进行展望。

V、N含量和热处理对抗腐蚀油套管组织和性能的影响9057-9062

摘要：研究了不同正火温度和不同V、N含量对1%Cr中碳钢的组织和力学性能的影响,结果表明,V、N含量提高,虽然增加了析出强化作用,但材料强度却随之降低,韧性大幅度提高。在950℃正火温度下较高V、N含量V3钢中的铁素体含量是较低V、N含量的V1钢中铁素体的6倍,而在850℃正火温度下V1钢中的珠光体晶粒尺寸是V3钢的3倍。随着正火温度提高,铁素体和珠光体含量均降低,贝氏体含量增加。因此可以看出增加V、N含量以及降低正火温度都有利于铁素体和珠光体组织转变。通过分析可知,未溶解的V（C,N）会阻碍奥氏体晶粒的粗化,并作为先共析铁素体的形核质点促进了铁素体转变,阻碍了贝氏体的形成,从而获得了具有良好抗腐蚀性能的铁素体＋珠光体组织结构,并且使材料强度达到80ksi（552 MPa）。

磁流变弹性体基于卡方分布的磁偶极子模型9063-9067

摘要：为了精确描述磁流变弹性体的磁致效应,从而使磁流变弹性体应用于工程实际,基于磁偶极子理论,结合铁磁颗粒在磁流变弹性体中的分布特点,引入分布参量n,假设相邻铁磁颗粒的间距满足卡方分布,提出基于卡方分布的磁偶极子模型,推导了磁致剪切模量的表达式。该模型弥补了＂均匀分布＂假设的不足且形式简单,适于工程应用,同时可以精确反映出各因素对磁流变弹性体磁致效应的影响规律,其中分布参量和外加磁场强度是影响磁致效应的关键因素。

催化剂对碳纳米管及其电化学储能性能的影响9068-9072

摘要：采用柠檬酸络合法制备出六方晶系结构的LaNiO3和正交晶系结构的La2NiO42种催化剂前驱体,运用化学气相沉积法制得2种碳纳米管（CNT）。运用XRD对2种催化剂及其前驱体晶体进行结构分析,运用TEM、孔隙比表面分析仪对2种CNT进行形貌和结构的表征,并将2种CNT分别组装成电化学超级电容器,进行了电化学储能性能测试。研究结果表明,在制备工艺和条件一致的情况下,LaNiO3与La2NiO4在高温下分别还原为具有不同晶面含量的2种金属Ni纳米颗粒催化剂,通过该催化剂都可制备得到CNT,但所得CNT的产率、形貌、孔结构参数以及电化学储能性能都存在较大差异。通过分析得出这样的结论,CNT的产率、形貌和孔结构参数与催化剂有直接的关系,而CNT的形貌和孔结构参数又与其电化学储能性能有直接的关系。

基于孔隙率累积增长的闭孔泡沫材料三维随机建模9073-9078

摘要：提出了1种基于随机造型的椭球空腔闭孔泡沫材料三维几何建模方法。基于几何空间均匀分割得到层叠胞元空间,每个胞元空间内随机生成一个球体以形成基础孔隙造型,球体空腔均匀度因子控制基础造型随机性;胞元空间逐次随机生成若干球体空腔并通过相交特性判定,累积得到有效空腔造型,结合基于优化搜索的孔隙率自适应增长算法,提高空腔造型效率,实现目标孔隙率控制建模;考虑泡沫材料工艺及其真实几何特性,实现泡沫材料大空腔和连通缺陷建模。

二乙基次膦酸铝与三嗪成炭剂协同阻燃PBT的研究9079-9084

摘要：采用二乙基次磷酸铝（AlPi）复配超支化三嗪大分子成炭剂（EA）对聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）进行无卤阻燃改性。通过氧指数、UL-94垂直燃烧及锥形量热测试研究了阻燃体系的阻燃性能,通过热失重分析（TGA）研究了复配阻燃体系的热性能,采用扫描电镜（SEM）观察阻燃体系燃烧炭层的形貌。研究表明,AlPi与EA复配比例为7∶3时阻燃效果最好,材料氧指数达到34.6%,通过UL-94V-0级,热释放速率峰值（PHRR）降低至653kW/m^2;热重分析表明,复配阻燃体系的加入促进了PBT的提前分解成炭,增加了阻燃PBT的残炭量;燃烧炭层扫描电镜说明,复配阻燃体系能形成连续致密的膨胀炭层,提高阻燃效果。

AMPS改性凹凸棒土的制备及其Cd^2＋吸附研究9085-9090

摘要：为提高凹凸棒土对重金属离子的吸附能力以及改善其在有机溶剂中的分散性能,本研究以硅烷偶联剂KH-570为改性剂,对凹凸棒土进行初步有机改性后再与阴离子单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）进行双键加成反应,制备了1种新型有机改性凹凸棒土。利用红外光谱（FT-IR）、X射线光电子能谱（XPS）、透射电子显微镜（TEM）、X-射线衍射（XRD）、热重分析（TG）等手段对改性凹凸棒土进行了结构表征,并对其Cd^2＋吸附性能进行了研究。结果表明,该新型有机改性凹凸棒土在结构上未因改性而发生破坏,但其对重金属离子的吸附性能却有了很大幅度的提高,其中Cd^2＋的吸附率可达66%,且在N-N二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲醇等有机溶剂中的分散性明显提高。

Mg2Si/Si异质结的制备及I-V特性研究9091-9094

摘要：采用磁控溅射和热处理系统制备Mg2Si/Si异质结。首先在n-Si（111）衬底上沉积Mg膜,经热处理后得到Mg2Si/Si异质结。利用XRD、SEM、表面轮廓仪、伏安特性测试仪和霍尔效应测试仪,研究了Mg2Si/Si异质结的晶体结构、表面形貌、Mg2Si薄膜厚度、I-V特性及导电类型。结果表明,成功制备了Mg2Si/Si异质结,并得到其平均载流子浓度（-9.30×10^12 cm^-3）、导通电压（0.31V）、导通电流（0.6mA）、工作电压（0.53V）等,测得该异质结为n-n型。

纤维素及其酯接枝聚乙二醇制备相变储能材料的研究9095-9099

摘要：采用溶液接枝聚合法,在异氰酸酯存在下,将聚乙二醇（PEG）分别链接到纤维素（Cell-OH）、纤维素醋酸酯（CDA）及纤维素月桂酸酯（LACE）骨架高分子材料上,制备了Cell-OH/PEG、CDA/PEG和LACE/PEG3种固-固相变储能材料,并通过FT-IR、TEM、POM、XRD和DSC等分析手段,对3种产物结构、结晶特性及相变储能性能等进行了比较研究。结果表明,随着与PEG接枝聚合的纤维素酯链的增长,所得产物形成酯链包裹PEG的胶囊的趋势越强,对PEG结晶的破坏程度越小,从而使产物的相变焓越高。