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功能材料 2019年第06期杂志 文档列表

功能材料杂志热点·关注

碳基及其复合材料SERS性能的研究进展6001-6007

摘要：由于碳基材料本身具有良好的力学性能、化学吸附性能,结构稳定性能等等,越来越受到科研工作者的关注,并且,在诸多方面已经展现出了巨大的应用价值.着重介绍碳基材料的一种新用途,即作为表面增强拉曼散射(SERS)基底中的应用,并对其SERS增强机制进行了详细的阐述;展望了碳基材料作为SERS基底的应用前景.

膨胀石墨/石蜡复合相变材料的碳纳米管掺杂改性研究6008-6012

摘要：为了制备兼具高相变潜热和高导热系数的膨胀石墨/石蜡(EG/PA)复合相变材料,使用真空浸渍法并通过碳纳米管(CNTs)掺杂对复合相变材料进行了改性。导热性能测试分析发现,当复合相变材料中石蜡质量分数较高时,CNTs掺杂可以有效地增强复合相变材料的导热系数,并且随着CNTs掺杂含量的提高复合相变材料的导热系数也逐渐增大,但是当CNTs掺杂量高于0.8%(质量分数)时导热系数增大速度变慢,因此优化的CNTs掺杂含量为0.8%(质量分数)。在此优化参数下,复合相变材料的熔化潜热从145.27J/g变到144.39J/g几乎没有变化,而导热系数从2.141W/(m·K)提升至4.106W/(m·K),提升了约1倍,并且在100次热循环之后仍然保持很好的储热能力,具有较好的热循环稳定性。

具有超高介电常数的海绵/炭黑-硼酸盐/硅橡胶复合材料6013-6018

新型Cu-IPMC的制备与性能测试及在软体驱动方面的应用6019-6022

摘要：面向正在到来的无人化时代,很多学者采用离子聚合物-金属复合材料(IPMC)作为软体驱动材料来研究软体机器人。目前的IPMC基本都采用铂电极,但铂电极比较昂贵,因此,探索采用价格便宜的铜来制备新型IPMC。首先通过化学镀的方法制备了铜型离子聚合物-金属复合材料(Cu-IPMC),并对其位移、力输出进行性能测试。结果表明,Cu-IPMC的耐受电压可达到10V,远超Pt-IPMC;力输出也较传统Pt-IPMC有所提升,最大可达到17mN;位移最大为30mm。通过研究为Cu-IPMC替代传统Pt-IPMC在软体驱动方面的应用提供了依据。

金属基纳米复合材料的研究进展6023-6027

摘要：金属基纳米复合材料以其优异的性能和独特的组织结构受到越来越多的重视,成为了材料领域研究的热点并得到了越来越广泛的应用.对目前常见的金属基纳米复合材料按照不同标准进行了分类并介绍其分类的特点,叙述了金属基纳米材料在力学、电学、热学、光学、磁学、化学等方面的特征与优势,介绍了常用制备金属基纳米复合材料的方法,并对其应用、研究热点以及难点进行了分析,提出了未来的研究的内容与方向.

功能材料杂志综述·进展

生物质碳材料及其研究进展6028-6037

摘要：重点介绍了生物质碳材料各种维度的碳结构,综述了生物质碳材料的制备方法及其优缺点,对生物质碳材料在超级电容器和离子电池两个方向的应用与开发现状进行了归纳,分析了原子掺杂对生物质碳材料结构与性能的改良,并就原子掺杂的种类进行了总结.最后,对生物质碳材料的发展方向与应用前景进行了展望.

低频宽带薄层吸波材料研究进展6038-6045

摘要：随着电子和通讯技术的快速发展以及军用雷达波频率不断向低频扩展,对低频宽带薄层吸波材料的需求与现有吸波材料相对较差的低频性能之间的矛盾日益突出.近年来,国内外针对低频宽带薄层吸波材料也开展了大量研究,包括基于各类新型高磁导率吸收剂的吸波涂层材料及新型的超材料.对该领域的重要研究成果和最新研究进展进行综述.

磁流变液剪切特性的分子动力学模拟6046-6051

摘要：磁流变液是一种高效可控的新型材料,研究其磁流变机理有着广阔的应用前景.目前学者对磁流变剪切特性的多因素分析研究较少.采用LAMMPS分子动力学的方法建立了磁流变液微观模型,分析了磁性颗粒间的相互作用,对磁流变液的剪切过程进行了二维状态下的微观数值模拟,并综合分析了影响剪切屈服应力的主要因素.模拟结果表明,磁性颗粒会沿着磁场方向形成若干条长链状结构,颗粒链受到剪切作用发生变形、倾斜甚至断裂;剪切速率较低时,剪切屈服应力保持稳定;随着颗粒体积百分率的增加,剪切屈服应力呈线性增加的趋势;低磁场强度时,剪切屈服应力随磁场强度增加而增长较快,较高磁场强度时,剪切屈服应力随磁场强度增加的增速放缓;在一定范围内颗粒半径越大,粒径分布越集中,剪切屈服应力越大;随着模拟温度的增加,剪切屈服强度先保持稳定,后下降逐渐明显.

功能材料杂志研究·开发

弥散强化Pt-10Rh合金高温微观组织结构研究6052-6055

摘要：用金相显微镜、扫描电镜观测普通Pt-10Rh合金和弥散强化Pt-10Rh合金的微观组织结构,结果表明,普通Pt-10Rh合金在高温下晶粒长大趋势明显,且高温持久性低,而弥散强化Pt-10Rh合金中有强化颗粒氧化锆的存在,能减少晶界缺陷,提高晶界结合力,降低晶界的扩散速度,减缓位错攀移,有效阻止晶粒长大和晶界的滑移,从而提高材料的强度和使用寿命。

磷石膏/粉煤灰复合粉体对铅离子的吸附研究6056-6060

摘要：研究使用磷石膏与粉煤灰进行混合.火焰原子吸收分光光度计测定两者掺比为1∶1的条件下对铅离子的吸附率最好,吸附率达到74.03%.对最佳掺比条件下的混合物进行磨矿、煅烧,吸附率可达93.38%.研究了pH值、温度、吸附剂用量、吸附时间对铅离子吸附的影响.结果表明,最佳吸附pH值为7,吸附平衡时间为30min,饱和吸附量为15.588mg/g,125℃以下不会产生不利影响.吸附动力学遵循拟二级动力学模型.

表面活性剂对纳米ZnS电极材料电化学性能的影响6061-6065

摘要：采用溶剂热法通过表面活性剂PVP改性所合成纳米ZnS电极材料.XRD、SEM、TEM测试结果表明,经表面活性剂PVP改性后的纳米ZnS结晶度明显提升,具有更完整的晶体结构;并且改性后产物晶粒尺寸更加均一,球形形貌更加完整,团聚现象明显改善.电化学性能测试结果表明,PVP改性后的纳米ZnS负极材料表现出更佳的循环稳定性,其首次可逆比容量可达到557.7mAh/g,循环50次后可逆比容量仍保持在420mAh/g,电化学性能明显高于改性前ZnS电极材料.

多铁材料SmFe1-xCrxO3陶瓷的介电特性及磁相变的研究6066-6074

摘要：采用溶胶-凝胶法制备SmFe1-xCrxO3(x=0~0.3)样品,研究Cr^3+掺杂对SmFeO3的晶体结构、介电特性及磁相变温度的影响。研究表明,所有样品的主衍射峰与SmFeO3标准图谱相吻合且具有良好的晶体结构,Cr^3+掺杂使其晶胞体积收缩,导致主衍射峰向衍射角(θ)较大的方向移动。SmFeO3的介电常数(εr)随着掺杂量(x)的增加逐渐减小,介电损耗(tanδ)随着Cr^3+的增加而增大,介电常数(εr)随频率(f)和掺杂量(x)的增加而逐渐减小的原因是由IBLC微观机制和偶极子取向极化机制两者共同作用的结果,其介电损耗主要是电导电流产生的损耗起主导作用,并发现SmFe1-xCrxO3的介电损耗峰随掺杂量的增加向高频方向迁移。SmFeO3的蜂腰状M-H随着Cr^3+的掺杂而消失且磁性也有所减弱,其自旋重组相变温度(TSR)和反铁磁相变温度(TN)随着Cr^3+的增加由原来的462,687K降低到428和536K。这主要是Cr^3+掺杂使SmFeO3晶格发生畸变,形成Fe^3+-O^2--Cr^3+磁交换作用,破坏了原有Fe^3+-O^2--Fe^3+反铁磁有序排列,降低了其G型反铁磁结构的稳定性,在宏观上表现为其铁磁性的减弱和磁相变温度TSR和TN的降低,进一步探讨了Cr^3+掺杂对SFO的介电性及铁磁性影响的微观机理,使其在自旋电子器件、磁制冷领域及磁性开关器件等方面的应用成为可能。

再生骨料高强混凝土材料的制备及性能研究6075-6078

摘要：以精细再生骨料置换精细天然骨料为原料制备混凝土,设计制备精细再生骨料与精细天然骨料不同的置换比、水/水泥(W/C)不同混合比的混凝土标本,并评价其可加工性、密度、抗压强度及导电率等性能。结果表明,水/水泥比率、精细再生骨料对精细天然骨料的置换量率对混凝土标本的加工性没有影响,均可满足混泥土塌落度的要求;而在水/水泥比率为W/C=0.35,精细再生骨料与精细天然骨料的置换比为50%时,A50混凝土标本的密度较高,抗压强度达到61.34MPa,电阻率达到14.08kΩ·cm,满足高强度混凝土强度标准。由此可知,精细再生骨料置换比的最佳比例为50%左右,此比例不会影响混凝土标本的物理、机械性能和耐久性,制得的混凝土性能最优。

石英纤维增强聚酰亚胺树脂基复合材料的疲劳特性6079-6082

摘要：石英纤维增强聚酰亚胺树脂基复合材料具有比强度高、比刚度大、结构可设计性等很多优点,将在武器装备结构件领域广泛应用。对石英纤维增强聚酰亚胺树脂基复合材料的室温及高温拉伸性能进行了研究;对石英纤维增强聚酰亚胺树脂基复合材料的室温及高温拉-拉疲劳特性进行了研究。结果表明,复合材料的拉伸强度及弹性模量随着测试温度的升高而降低,并且在300℃时保留率分别是68%和80%。在相同应力水平下,复合材料的室温疲劳寿命比高温疲劳寿命高。在高温下,由于树脂软化,复合材料的经纱裂纹减缓。通过疲劳断裂的断口形貌和疲劳寿命变化,对复合材料损伤机制进行评估。

基于流变学的SEBS/橡胶粉复合改性沥青低温性能研究6083-6087

摘要：为提高橡胶沥青在寒冷地区的路用性能,选用SEBS改性剂对橡胶沥青进行复合改性,在保持橡胶粉掺量一定的情况下制备不同SEBS掺量的复合改性沥青,通过弯曲梁流变仪(BBR)对沥青低温性能进行测定,并引入蠕变速率劲度比(m/S)和低温连续分级温度(TLC)对不同SEBS掺量的复合改性沥青低温性能进行评价.结果表明,SEBS改性剂可显著降低沥青蠕变劲度,使沥青低温柔性得到改善,且温度越低改善效果越明显;短期老化后复合改性沥青的柔性和应力松弛能力均未出现明显降低,表明短期老化后沥青仍能保持较好的低温性能,SEBS对沥青抗老化性能具有改善作用;掺加SEBS改性剂后,m/S值有所提高,低温连续分级温度显著降低,表明SEBS/橡胶粉改性沥青具有优越的低温性能,通过综合比选得出SEBS最佳掺量为6%.

基底负偏压对CO2气相反应溅射制备C∶TiO2薄膜性能的影响研究6088-6094

摘要：采用射频磁控溅射法,选择CO2气相提供反应溅射时的碳和氧源,通过改变基底负偏压制备得到系列C掺杂TiO2(C∶TiO2)薄膜.紫外G可见分光光度计测定薄膜的透射率并用tauc作图法得到薄膜的带隙宽度,发现基底负偏压的增加有助于带隙宽度的窄化.拉曼光谱、X射线光电子能谱表征了C∶TiO2薄膜的结构和成分及元素化学键合态,分析表明,C∶TiO2薄膜主要为金红石相,C元素替代氧元素与Ti结合形成TiC键实现了C元素的掺杂.对甲基橙的光催化降解实验表明通过气相CO2制备得到的C∶TiO2薄膜具有较好的光催化活性,且随着基底负偏压值的增加,C∶TiO2薄膜对甲基橙的光催化降解效率会达到一个相对峰值后开始下降.测试了薄膜表面3种标准液体的接触角并分别计算了表面能各分量,结果发现,C∶TiO2薄膜受到紫外光照射后表面能中路易斯酸性分量有显著增加,这将有利于促进电子G空穴的有效分离.

基于纳米银修饰的还原石墨烯和Mn3O4正极材料的镁空气电池研究6095-6102

摘要：以乙酸锰、乙酸银、氧化石墨烯为原料,采用一步水热法合成了二维的Ag-Mn3O4/rGO复合材料。在相同条件下,分别制得了Mn3O4/rGO、Ag/rGO、Ag-Mn3O4/rGO3种复合材料,对所得产物形貌进行分析,研究比较3种复合材料的催化性能,并制备电极片成品,对电池性能和稳定性进行长时间监测。最后结果表明,Ag-Mn3O4与rGO共掺的复合材料的催化性能得到了很大的改善,氧还原峰向正偏移0.15V且极化电流明显增大,电池稳定性较好,开路电压可达1.57V,稳定工作时长可达到500h。并可以实现给18650锂电池充电。

基于极化曲线的磷酸镁水泥体系中钢筋锈蚀行为研究6103-6108

摘要：通过磷酸镁水泥体系和普通水泥中的钢筋锈蚀的对比实验,利用电化学工作站,分析钢筋锈蚀过程中的开路电位和极化曲线,研究了磷酸镁水泥体系的钢筋锈蚀行为.同时利用光学显微镜观察了不同龄期的磷酸镁水泥中钢筋的锈蚀形貌.结合磷酸镁水泥水化过程中pH值的变化和极化曲线理论深究了磷酸镁水泥体系抗钢筋锈蚀能力的机理.研究表明,磷酸镁水泥具有很强的抗钢筋锈蚀能力.磷酸镁水泥体系中的钢筋锈蚀行为虽然存在,但是其发展非常缓慢.磷酸镁水泥pH值的变化以及弱碱环境中磷酸铵金属络合物的形成是磷酸镁水泥抗钢筋锈蚀能力的控制因素.