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功能材料 2019年第01期杂志 文档列表

功能材料杂志热点·关注

一种新型SOI绝缘硅复合材料的制备与性能表征1001-1005

摘要：提出了一种新型SOI绝缘硅材料及其制备方法。通过高温工艺制备SiO2-Ta2O5-B2O3-RO复合粉体,以其为中间层,将上下两层单晶硅片在700~800℃熔凝从而获得Si-insulator-Si3层结构体。结果表明该样品层间结合紧密、分布均匀,具有良好的高压绝缘性能和介电性能。其绝缘层厚度、深度和性能参数可调,是一种新型的厚膜SOI绝缘硅复合材料。

Si/PEDOT∶PSS杂化太阳能电池的研究进展1006-1017

摘要：硅有机/无机杂化太阳能电池结合了硅材料载流子迁移率高的优势,以及有机物的材料易合成、光电特性可调的特点,具有制备工艺简单、成本低以及柔性等适合未来应用发展的潜力特征。在介绍硅基杂化太阳能电池的基本结构和工作原理的基础上,从硅基材料的优化、有机导电聚合物PEDOT∶PSS改性、硅与PEDOT∶PSS界面修饰和结构优化,以及杂化太阳能电池的稳定性4个方面概况了近期的研究进展,重点针对Si/PEDOT∶PSS杂化太阳能电池结构优化及性能改进方面的最新研究热点,分析了当前硅基杂化电池发展的问题,指出了Si/PEDOT∶PSS杂化太阳能电池的发展方向。

乙烯基功能化磁性分子印迹聚合物的制备和识别性能研究1018-1025

摘要：为强化红松松皮中多糖的提取和识别,以磁响应性的Fe3O4@SiO2功能性微球为载体,4-乙烯基苯硼酸(VPBA)和丙基酰胺基(AM)为功能单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,制备了能够特异性吸附淀粉多糖的乙烯基双功能单体分子印迹聚合微球(Fe3O4@SiO2—CC@MIPs)。通过扫描电镜、透射电镜及红外光谱确定分子印迹聚合微球性质。试验结果显示,成功嫁接了APBA在其表面,同时淀粉吸附量达到12.48mg/g,印迹因子IF达到3.029。MIPs的吸附更符合动力学二级模型和Langmuir吸附曲线。硼酸衍生物(APBA)与多糖分子的共价键结合和酰胺类化合物(AMPS)与多糖分子的氢键结合提高分子印迹的吸附量和特异性吸附。Fe3O4@SiO2—CC能够特性吸附松皮粗多糖中的G10000多糖。

Fe-6.5%Si/Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶复合磁粉芯的制备及其软磁性能研究1026-1030

摘要：采用Fe-6.5%Si粉末复合Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶粉末制备了复合磁粉芯,并讨论了Fe-6.5%Si粉末复合量对复合磁粉芯磁性能的影响。结果表明,随着Fe-6.5%Si粉末的添加量从20%增加到80%,复合磁粉芯的密度几乎从5.46g/cm^3线性增加到6.01g/cm^3。复合磁粉芯的有效磁导率在20~500kHz的频率范围内具有良好的稳定性。随着Fe-6.5%Si粉末添加量从20%增加到80%,复合磁粉芯的有效磁导率几乎从33.7线性增加到38.3。复合磁粉芯的损耗随着Fe-6.5%Si粉末添加量的增加而增加。复合磁粉芯的直流偏置性能随着Fe-6.5%Si粉末添加量的增加而逐渐降低。当直流偏置场为7.96kA/m时,随着Fe-6.5%Si粉末添加量从0增加到80%,复合磁粉芯直流偏置性能从79.6%逐渐下降到62.2%。

铁氧体含量对Fe/NiZnFe2O4铁粉芯磁性能的影响1031-1034

功能材料杂志综述·进展

负载型TiO2光催化在污水处理中的应用1035-1046

摘要：近年来,各地水污染事件频发,用水安全问题得不到保障,水污染治理形势严峻,人们的健康受到了严重的威胁。常规的水处理工艺处理对成分复杂、生化性差的污水处理效果不佳,严重影响了人们用水的安全性。TiO2光催化技术作为一种绿色节能的技术,在水处理方面得到广泛的研究,但是悬浮态的TiO2具有易流失、难以回收、易团聚等缺点,因此负载型的TiO2催化系统已成为当前光催化剂研究的热点方向。对TiO2负载载体的类型及其优缺点、负载方法进行了总结,简要阐述了负载型TiO2在水处理的应用,并展望了负载型TiO2的发展前景。

胶隔热材料的制备及用于建筑行业的研究进展1047-1055

摘要：气凝胶是一种以气体代替凝胶中液体组分的合成多孔材料,具有优良的物理和化学特性,如半透明结构、低密度、低导热系数等。因此,被广泛应用于航空航天、汽车、电子设备、服装等领域,同时也被认为是建筑领域最有发展前景的高性能隔热材料。尽管目前气凝胶隔热材料的成本仍高于传统的隔热材料,但科学家们正在努力降低其制造成本,使其在世界范围内得到广泛应用。主要综述了气凝胶隔热材料用于建筑行业的研究进展,包括介绍了气凝胶隔热材料的隔热机理、制备方法、特性和改性以及在建筑行业的应用,并对气凝胶隔热材料进行了展望。

基于热管技术的相变材料强化传热技术进展1056-1066

摘要：相变材料以其高蓄能密度成为蓄能领域的研究热点,但由于相变材料导热系数较低其应用受到很大的限制。针对此类现象,综述了微胶囊、金属材料、碳材料及热管技术强化相变材料传热性能的研究,并通过分析总结各种强化相变材料传热的方法的优点及缺陷。研究发现,发现热管与相变材料耦合的优势及潜力,但目前该研究处于初级阶段,仍需大量的研究工作以完善其耦合体系及其强化传热机理。

基于生物质制备二维炭材料的研究进展1067-1074

摘要：二维材料通常具有层状、片状、或是条带状的独特微观结构,由于这种特殊的结构,使二维材料具有优异的光学、力学、电学等性能。生物质炭材料因其具有高导电性、大的比表面积且环保、廉价等优点成为储能器件研究方向的热点。基于生物质二维炭材料在锂离子电池以及超级电容器领域的应用,综述了其研究进展,并对生物质二维炭材料的研究前景进行展望。

功能材料杂志研究·开发

Sm、Zr共掺杂对BiFeO3陶瓷结构、电性以及磁性的影响1075-1080

摘要：采用固相烧结法合成Bi0.9Sm0.1Fe1-xZrxO3(BSFZO,x=0~0.08)陶瓷样品。X射线衍射图谱表明所有样品均为三方结构,空间群为R3c。Rietveld精修表明,随着Zr含量的增加,晶胞参数逐渐增大。利用扫描电镜对样品表面形貌分析可知,Zr元素的掺杂减缓了晶胞的生长速度,晶粒尺寸变小。Bi0.9Sm0.1Fe1-xZrxO3样品的剩余极化随着x的增加先增大而后减小。当x=0.04时达到最大值。Bi0.9Sm0.1Fe1-xZrxO3的介电常数随着x增加逐渐降低,而漏电流几乎没有变化。Zr^4+离子的引入,增强了样品的铁磁特性,当x=0.06时,剩余磁化强度达到最大值。

POSS改性水性双组份树脂的应用研究1081-1085

摘要：以苯基三乙氧基硅烷(PTES)、苯基三甲氧基硅烷(PTMS)、四甲基二硅氧烷(D2H)为主要原料,在酸性条件下共水解缩聚得到部分含有Si—H键的PhH-POSS,并与烯丙基缩水甘油醚(AGE)进行硅氢化加成反应,制得环氧基POSS(EP-POSS),利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1HNMR)对其结构进行表征。并将POSS与水性环氧树脂、丙烯酸树脂复配进行改性,采用粒度分析仪、zeta电位分析仪对乳液粒径及电位进行测试,利用TGA及多功能试验机对漆膜热稳定性及力学性能进行测试。结果表明,POSS的加入,对乳液的粒径及zeta电位影响不大;当POSS的添加量为3%时,漆膜的力学性能较好,在热失重为5%及50%时,漆膜的热分解温度为289,329℃,拉伸强度为33.99MPa,断裂伸长率为51.6%。

熔盐电解扩散制备铬不锈钢/碳钢梯度材料的研究1086-1090

摘要：通过熔盐电解扩散方法研究电流波形、电流密度对NaCl-KCl-NaF-Cr2O3熔盐体系制备铬不锈钢/碳钢梯度材料工艺的影响,并利用SEM和EDS分析试样的表面形貌以及成分,辉光放电光谱仪分析镀层中各个元素的含量沿碳钢板深度的变化情况。结果表明,熔盐电解扩散法在铬板为阳极,碳钢板为阴极,x(NaCl)∶x(KCl)∶x(NaF)=2∶2∶1,t=60min,T=700℃的实验条件下,最佳的工艺条件为电流密度分别为200mA/cm^2,电流波形为双向脉冲,脉冲周期为1000ms,i正/i反=6∶1,t正/t反=3∶1。

木基免拆保温建筑模板制备及其性能研究1091-1097

摘要：以木材加工剩余物碎料和自制无机胶粘剂为原料,通过热压工艺制备木基免拆保温建筑模板。研究了施胶量、热压时间、热压温度及板材密度对其性能的影响。结果表明,试验范围内,随着施胶量、密度的增大,木基免拆保温建筑模板的抗折强度、弹性模量、软化系数、导热系数逐渐增大,抗冻性能增强;随着热压温度、热压时间的增加,木基免拆建筑模板的抗折强度、弹性模量、软化系数先增大后减少,导热系数逐渐下降,抗冻性能先上升后下降。通过分析获得木基免拆保温建筑模板优化制板工艺参数:密度为0.9g/cm^3,施胶量为65%,热压温度为120℃,热压时间为12min。

激光熔覆Ni基WC复合熔覆层组织与性能的研究1098-1103

摘要：通过激光熔覆的方法在Cu-Cr-Zr三元铜合金表面制备Ni60添加不同含量WC颗粒的合金熔覆层。熔覆层的微观组织结构、化学成分、物相组成分别由SEM、EDS、XRD进行表征;显微硬度、耐磨性和耐蚀性也分别由硬度试验机、干滑动摩擦磨损试验机以及电化学工作站进行测试。结果显示,在合适的工艺参数下,可以得到冶金结合良好,没有缺陷,组织均匀且致密的激光熔覆层。含WC的熔覆层组织中,主要含有Cr7C3、Cr23C6、CrB、NiSi3、γ(Ni,Fe)、W2C、Cr2W4C、WC等相。熔覆层平均硬度可达基体的7倍以上,并且随WC含量增加逐渐增加。熔覆层耐磨性随WC含量增加也逐渐提高,摩擦系数和磨损量均下降明显。熔覆层的耐蚀性随WC含量的增加先提高,后降低,其中WC含量为15%时熔覆层的耐蚀性最好。

CdSe∶X/ZnS掺杂型核壳量子点的化学合成及光谱性质研究1104-1109

摘要：采用绿色合成工艺,通过在核壳量子点中掺杂不同的金属离子,在水溶液中合成了CdSe∶X/ZnS掺杂型核壳量子点。并利用多种分析测试手段对合成产物的结构以及光谱性质进行了详细地研究。XRD分析表明,核壳结构的量子点的衍射峰相对内层CdSe量子点向高角度方向移动,掺杂型核壳量子点的衍射峰较未掺杂量子点有向高角度移动趋势,合成量子点的平均晶粒尺寸约为2.3nm。SEM结果表明,合成的核壳量子点近似为球形。量子点的吸收峰与体材料相比,产生明显的蓝移,表现出明显的量子限域效应。样品具有很好的亲水性,在红外光线照射下出现丁达尔效应,样品的FT-IR结果表明配体MPA成功包覆在量子点的表面。

光伏系统中储能电源充放电特性应用分析光伏系统中储能电源充放电特性应用分析1110-1113

摘要：储能电源是太阳能光伏系统中的重要部件,其电化学性能直接影响整个光伏系统的可靠性。通过利用不同充放电循环方式对铅酸蓄电池和锂离子电池的充放电性能进行了实验分析。结果表明,利用太阳能电池板充电时,由于受光强的影响,铅酸蓄电池和锂离子电池充电前期,充电电流趋势基本一致;充电后期,锂离子电池充电效果明显优于铅酸蓄电池;不同储能电源在光伏系统负载条件下过放电保护电压存在差异性,进而确定了光伏系统中储能电源的过放电最佳保护电压值。

纤维混凝土抗冻性能研究1114-1119

摘要：为研究冻融循环条件下纤维混凝土抗冻性能,采取快速冻融试验对不同掺加方式下钢纤维、聚丙烯纤维混凝土性能进行研究。并通过SEM分析了其微观结构。试验结果表明,在纤维掺量固定时,不同纤维掺加方式的混凝土性能有显著不同。随冻融循环次数的增加,其质量损失、动弹性模量、抗压、抗折强度都有显著不同变化,混杂纤维混凝土性能较单一纤维混凝土好,层布式纤维混凝土性能较整体式纤维混凝土好。

表面张力对薄膜型声学超材料隔声性能的影响1120-1125

摘要：目前许多对于薄膜型声学超材料隔声性能的研究仅限于数值方法,其结构参数可以很方便的调节,但缺乏必要的实验验证。因此,从有限元仿真和实验验证两个角度出发,主要研究了弹性薄膜的表面张力对由它和质量块组合而成的薄膜型声学超材料的隔声性能的影响。采用COMSOLMultiphysics软件对薄膜型声学超材料进行声学仿真研究,通过所得到的传递损失曲线能够更直观和方便地分析声波通过薄膜型声学超材料后对声音衰减的效果,并采用驻波管法对薄膜型声学超材料的隔声性能进行实验验证。结果表明,随着薄膜表面张力的增大,其传递损失峰值所对应频率向高频移动,且吸声系数峰值增多,所对应的频率范围增大。