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  • 材料工程
      2020年, 第48卷, 第10期 刊出日期:2020-10-20 上一期    下一期
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    2020, 48 (10): 0-0.  
    摘要 ( 76 )   HTML( PDF (3176KB) ( 100 )   引文文本
     
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    综述
    难熔高熵合金性能调控与增材制造
    孙博, 夏铭, 张志彬, 梁秀兵, 沈宝龙
    2020, 48 (10): 1-16.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2020.000281
    摘要 ( 1098 )   HTML( PDF (3323KB) ( 532 )   引文文本
    难熔高熵合金(refractory high-entropy alloys,RHEAs)通过添加多种难熔元素形成等原子比或近等原子比的多主元合金,具有简单的相结构和优异的高温性能,在高温合金领域具有极为广阔的应用前景。本文以难熔高熵合金的性能特点与制备工艺为基础,从合金制备与成形面临的挑战出发,综述了难熔高熵合金的性能调控方法与研究进展,介绍了增材制造难熔高熵合金实现的突破与面临的困境,对难熔高熵合金的成分设计及优化、材料制备与加工、增材制造成形进行了展望,并对其未来重点研究方向提出了如下建议:通过调控相结构和相界面克服难熔高熵合金的强韧制约;结合传统强韧化理论与难熔高熵合金自身性能特点进行材料设计;借助增材制造技术的工艺特征促进难熔高熵合金的形性调控;探究难熔高熵合金在高温及多场耦合环境下的使役性能与失效机制。
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    金属镁电化学腐蚀阳极析氢行为研究进展
    刘玉项, 朱胜, 韩冰源
    2020, 48 (10): 17-27.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2019.001078
    摘要 ( 403 )   HTML( PDF (2360KB) ( 208 )   引文文本
    金属镁在水溶液中的阳极极化行为与金属腐蚀电化学理论相悖,表现出阳极析氢行为,而且析出的氢气量随着阳极极化电压的升高而增大。这种被称为"负差数效应"的现象一直是金属镁腐蚀电化学研究的热点。本文首先详述了"负差数效应"的内涵和本质,随后综述了揭示"负差数效应"机理的假设和理论,最后分析了当前的假设和理论存在的有关假设无法实验验证、理论无法自洽等问题。指出了未来研究的侧重点是通过原位电化学技术、修正电化学参数等方向上揭示阳极析氢行为的机理,以期完善金属腐蚀理论。
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    TiO2薄膜型气敏传感器研究进展
    金嘉炜, 李国臣, 张冶, 李公义, 楚增勇
    2020, 48 (10): 28-38.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2019.000515
    摘要 ( 422 )   HTML( PDF (2863KB) ( 160 )   引文文本
    TiO2纳米薄膜型气敏传感器具有制备方法简单、灵敏度高、一致性好、小型化等优点,且由于TiO2半导体的宽能带使其能够通过涂覆修饰其他元素使传感器性能得到大幅度提高,如今已经越来越受到研究者们的广泛关注。本文综述了当前国内外TiO2气敏传感器的研究进展,重点介绍了TiO2薄膜型气敏传感器在H2,NH3,H2S,VOC,CO,SO2六种常见还原性气体和CO2,NOx两种常见氧化性气体检测方面的应用,就其传感性能、传感机理进行了讨论,并展望了TiO2薄膜型气敏传感器研究的未来发展趋势,如通过向TiO2中掺杂导电微粒、贵金属或金属氧化物等以改良其性能,以期为新型气敏传感器的研究提供参考。
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    锂离子印迹材料选择性提取锂的研究进展
    梁琦, 赵宏, 刘伟峰, 张二辉, 闫光, 杨永珍, 刘旭光
    2020, 48 (10): 39-47.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2020.000255
    摘要 ( 370 )   HTML( PDF (2859KB) ( 121 )   引文文本
    离子印迹技术是对目标离子具有选择性分离的一种技术,具有高度预定性、识别性、稳定性及实用性等优点。采用离子印迹技术所制得离子印迹材料具有工艺简单、操作简便、稳定性好及选择性高的特点。为满足锂资源使用的需求,可将离子印迹材料用于成分复杂的含锂水样中锂资源的开发与利用。本文简要介绍了离子印迹材料的特点及其制备原理,针对Li+印迹材料制备体系的主要组成部分进行了概述,并综述了Li+印迹材料的研究进展,重点阐述了新型Li+印迹材料的研究现状。目前,新型Li+印迹材料主要是采用表面离子印迹聚合法结合吸附柱、磁分离、膜分离等新技术制备而得,可以提高对锂的识别选择性并方便吸附后的分离回收操作。最后,本文提出了Li+印迹材料在制备和应用过程中存在的问题,并展望了其未来的发展方向和应用前景。
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    民用航空发动机树脂基复合材料应用进展
    马绪强, 苏正涛
    2020, 48 (10): 48-59.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2020.000440
    摘要 ( 581 )   HTML( PDF (6255KB) ( 248 )   引文文本
    树脂基复合材料因其比强度比刚度高、可设计性好、阻尼减振性能优异、易于整体化成型等优点已成为新型航空发动机重要的结构材料。本文选取风扇叶片、包容机匣、声衬和衬套等典型航空发动机部件,介绍了树脂基复合材料在国外民用航空发动机的应用状况。之后论述了树脂基复合材料在航空发动机结构优化、经济性、环保性等方面的优势。基于微纳材料混杂技术、3D打印技术和超材料技术分析了航空发动机树脂基复合材料发展的新趋势。最后从"设计-材料-工艺-评价"角度就未来树脂基复合材料在我国民用航空发动机应用发展提出了一些思考。
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    研究论文
    航天器用氰酸酯基胶黏剂的固化模型及固化工艺设计
    何端鹏, 高鸿, 邢焰, 李岩, 王向轲
    2020, 48 (10): 60-67.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2019.000931
    摘要 ( 381 )   HTML( PDF (2778KB) ( 123 )   引文文本
    采用非等温DSC法对氰酸酯胶黏剂的固化反应行为以及固化动力学进行了研究。利用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa动力学模型计算得到体系固化反应的表观活化能分别为101.3 kJ·mol-1及99.4 kJ·mol-1,通过Crane模型计算出固化反应级数为0.92,并构建了体系固化度与温度及时间关系的固化模型。利用"T-β"及"t-β"外推法获得体系固化反应温度及固化时间,强度实验证实了工艺参数设计的有效性。研究结果可为氰酸酯基胶黏剂的固化工艺及应用提供理论指导。
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    缝合密度对缝合/VARI成型复合材料力学性能的影响
    徐学宏, 郑义珠, 陈吉平, 宁博
    2020, 48 (10): 68-73.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2019.000945
    摘要 ( 351 )   HTML( PDF (2532KB) ( 117 )   引文文本
    采用改进锁式缝合和真空辅助树脂注射(VARI)成型工艺制备不同缝合密度的碳纤维/环氧树脂复合材料,研究缝合行距和缝合针距对复合材料力学性能的影响,得出最佳缝合密度。结果表明:随着缝合行距的增大,拉伸性能和弯曲性能均有所提升,层间剪切强度先增大后减小;随着缝合针距的增大,拉伸性能和弯曲性能均有提高的趋势;当缝合密度为5 mm×8 mm时,缝合复合材料具有最佳的综合力学性能,与未缝合复合材料相比,拉伸强度和模量分别下降了13.3%和12.7%,弯曲强度和模量分别下降了23.0%和25.2%,层间剪切强度提高了11.3%。
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    国产高性能碳纤维表征分析及复合材料力学性能研究
    李国丽, 彭公秋, 钟翔屿
    2020, 48 (10): 74-81.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2019.001104
    摘要 ( 433 )   HTML( PDF (5237KB) ( 162 )   引文文本
    采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱仪(XPS)表征国产T800级碳纤维A和东丽T800H碳纤维的表面形貌与表面化学特性,对两种碳纤维增强高韧性环氧树脂基复合材料的力学性能进行研究。结果表明,碳纤维表面特性对复合材料界面性能具有显著影响;国产碳纤维A的表面粗糙度和表面化学活性均与东丽T800H碳纤维较为接近,室温条件下两种碳纤维复合材料的界面性能基本相当,说明国产碳纤维复合材料M-A具有良好的界面性能;在130℃湿态条件下,国产碳纤维复合材料M-A的层间剪切强度和90°拉伸强度保持率均略高东丽碳纤维复合材料M-T800H,说明国产碳纤维复合材料M-A的湿热性能良好。
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    石墨烯改性碳纤维树脂基复合材料的制备和性能评价
    陈宇, 张代军, 李军, 温嘉轩, 陈祥宝
    2020, 48 (10): 82-87.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2019.000848
    摘要 ( 429 )   HTML( PDF (2245KB) ( 134 )   引文文本
    以石墨烯预浸料作为功能层,铺贴在碳纤维预成型体表面,通过热压罐共固化成型的方法,制备石墨烯改性碳纤维树脂基复合材料。利用超声扫描、金相电镜、四探针、矢量网络分析仪和万能材料试验机等测试手段研究石墨烯预浸料对复合材料内部质量、电磁屏蔽性能和力学性能的影响。实验结果表明:石墨烯预浸料的加入,并不会影响到复合材料的内部质量,并且石墨烯功能层和碳纤维结构层之间具有良好的界面相容性。在此基础上,石墨烯预浸料作为功能层,利用其优异的导电性能,可以使得复合材料的电磁屏蔽性能显著提高。当加入G105/3234石墨烯预浸料时,复合材料的电磁屏蔽效能由27.7 dB提高到64.7 dB。与此同时,改性后的碳纤维树脂基复合材料仍然可以保持良好的力学性能。
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    二次注射成型光学制件厚度截面的残余应力分析
    葛勇, 王博伦, 相宁, 王韬, 孙琦伟, 颜悦
    2020, 48 (10): 88-95.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2020.000150
    摘要 ( 293 )   HTML( PDF (4834KB) ( 105 )   引文文本
    采用光弹法定量对比分析一次注射成型与二次注射成型光学制件在厚度截面上的残余应力。结果表明,一次注射成型和二次注射成型光学制件的截面残余应力分布均为双抛物线状,但后者的应力水平大于前者。同时,二次注射成型的PC/PC和PMMA/PMMA在界面处两侧的低应力层和零应力层消失,相反地,两层的界面处存在高应力峰。另外,与PMMA或PMMA/PMMA的双抛物线应力分布截然不同,PC/PMMA和PMMA/PC复合制件的PMMA层的残余应力表现为沿PMMA外侧面向界面方向逐渐增大的趋势。此外,PC和PMMA的注射顺序对二次注射成型复合制件的残余应力具有显著影响,主要体现在界面处和整个PC层。PC/PMMA的界面处应力明显高于PMMA/PC,且前者PC层靠近界面处仍存在低应力层和零应力层,而后者不存在此两种应力层。
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    非定向有机玻璃拉伸断口形貌与拉伸温度相关性分析
    熊伟腾, 王云英, 范金娟, 肖淑华
    2020, 48 (10): 96-104.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2019.000482
    摘要 ( 376 )   HTML( PDF (4306KB) ( 83 )   引文文本
    为探究非定向有机玻璃断口定量表征方法及其断口形貌参数与拉伸温度的相关性,以航空有机玻璃YB-2为研究对象,首先采用体视显微镜和三维激光扫描仪测量了不同拉伸温度下的断口雾状区尺寸和表面粗糙度均值Ra,其次通过扫描电镜-盒维数法测算了断口雾状区的分形维数均值D,最后通过两个假设推算了有机玻璃断裂形成雾状区时消耗的能量,并与断口雾状区的分形维数进行联系。结果得出:当拉伸速率一定时,拉伸温度由-55℃提升至60℃,断口雾状区的尺寸l3从1.257 mm升高至4.978 mm,Ra从0.517 μm降低到0.330 μm,D从1.357升高至1.579,拉伸温度分别与断口雾状区尺寸、表面粗糙度、分形维数的拟合曲线的拟合度因子均高于0.9,拟合程度较高。研究表明:有机玻璃拉伸断口的形貌参数与其断裂条件存在一定的相关性,雾状区形成时消耗的能量与其分形维数呈正相关关系,该研究结果可为有机玻璃断口定量分析奠定一定的基础。
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    扫描策略对激光选区熔化成型18Ni300马氏体时效钢打印质量和性能的影响
    张佳琪, 王敏杰, 刘建业, 牛留辉, 王金海
    2020, 48 (10): 105-113.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2019.001031
    摘要 ( 335 )   HTML( PDF (8747KB) ( 125 )   引文文本
    为研究扫描策略对成型零件打印质量和性能的影响规律,采用激光选区熔化(selective laser melting,SLM)技术,选用单向填充重复扫描策略(X扫描)、90°交替变向填充扫描策略(XY扫描)、条形分区变向填充扫描策略(S扫描)和棋盘格分区变向填充扫描策略(C扫描)打印18Ni300马氏体时效钢,系统地研究不同扫描策略对打印零件表面形貌、致密度、组织物相和力学性能的影响规律,分析不同扫描策略拉伸性能在不同成型方向上的各向异性。结果表明:分区扫描策略的打印质量和性能优于X扫描策略和XY扫描策略。究其原因在于,在打印过程中分区扫描策略可将打印表面划分成多个区域进行加工,提高了每一层的冷却凝固速率。相比于X扫描策略和XY扫描策略,分区扫描策略的扫描方向呈周期性变化,不仅有利于填补上一层熔道的凸起和搭接孔隙,而且可以减少热量积累,有利于提高试样性能。
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    小角度晶界对DD5镍基单晶高温合金中、高温条件下力学性能的影响
    秦健朝, 崔仁杰, 黄朝晖
    2020, 48 (10): 114-122.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2020.000002
    摘要 ( 403 )   HTML( PDF (5476KB) ( 128 )   引文文本
    采用双籽晶制备第二代镍基单晶高温合金DD5合金双晶试板并加工成力学试样,研究小角度晶界对DD5合金中、高温条件下拉伸、持久性能的影响。结果表明:在760℃拉伸条件下,晶界角度小于14.8°时,试样抗拉强度大于1100 MPa,伸长率大于8%,断面收缩率大于14%,晶界角度大于14.8°后,抗拉强度、伸长率以及断面收缩率随着晶界角度的增大而下降,屈服强度则没有显著变化;在980℃拉伸中,晶界角度小于19.4°时,试样抗拉强度大于760 MPa,屈服强度大于630 MPa,伸长率以及断面收缩率则随晶界角度的增大而快速下降,至19.4°时,伸长率下降至1.4%,断面收缩率下降至2.8%;在870℃/551 MPa持久条件下,当晶界角度小于7.8°时,试样持久寿命大于110 h,伸长率大于19.8%,断面收缩率大于23.1%,当晶界角度大于7.8°后,试样持久寿命、伸长率以及断面收缩率随晶界角度的增大而快速下降。
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    晶界工程处理对Inconel 690TT合金微动磨损行为的影响
    韩永明, 韩俊玲, 辛龙, 刘廷光, 陆永浩, 庄子哲雄
    2020, 48 (10): 123-132.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2019.000659
    摘要 ( 295 )   HTML( PDF (8844KB) ( 111 )   引文文本
    采用热处理加冷轧的晶界工程处理,利用OM,SEM,EBSD和白光干涉仪等研究Inconel 690TT合金在室温与320℃空气中的微动磨损行为。结果表明:经5%冷轧变形及高温短时间退火处理后Inconel 690TT合金的显微组织中低∑重位点阵(CSL)晶界比例达到70%以上;Inconel 690TT合金试样在室温和320℃下的微动磨损体积与摩擦因数均随硬度增加而降低,随晶粒尺寸和低∑CSL晶界比例增加而增大;在相同微动实验参数下,晶粒尺寸越大、低∑CSL晶界比例越高试样的微动运动区域特性倾向于完全滑移,反之倾向于部分滑移;与晶粒尺寸相比,低∑CSL晶界比例对晶界工程处理试样的微动磨损抗力的影响更强,低∑CSL晶界比例越高材料的抗微动磨损能力越差,晶界工程处理不利于提高材料的微动磨损抗力。
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    AlNP/Al复合材料与6061Al低温连接组织演变机理及力学性能
    林盼盼, 马典, 李昊岳, 王子鸣, 何鹏, 林铁松, 龙伟民
    2020, 48 (10): 133-140.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2019.000691
    摘要 ( 357 )   HTML( PDF (3415KB) ( 148 )   引文文本
    为了防止在高温下连接电子器件发生破坏,并改善常用的低温SnAgCu钎料对母材25%(体积分数) AlNP/Al复合材料与6061Al合金表面的润湿性,对母材表面进行磁控溅射Ni薄层或Ti/Ni双金属薄层的预金属化处理,再用SnAgCu钎料进行连接,可得到结合良好的接头。双金属化后接头两侧界面组成为母材/Ti-Al/Ti/Ti-Ni/Ni/Ni-Sn-Cu/β-Sn+Ag3Sn。不同元素之间扩散速率的差异导致了界面反应层不同位置的物相成分差异,从镀Ni层向焊缝中心方向,反应层的物相呈(Ni,Cu)3Sn,(Ni,Cu)3Sn2,(Ni,Cu)6Sn5,(Ni,Cu)3Sn4的变化趋势。Ti元素的加入可显著提高镀Ni层与母材的结合力,在250℃下保温1~5 min,钎焊双金属化处理后的母材所得接头抗剪强度可达28~35 MPa,断裂发生在β-Sn基体中。
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    TC11钛合金表面保护性摩擦氧化层的形成及作用
    李新星, 王红侠, 施剑峰, 韩伯群
    2020, 48 (10): 141-147.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2019.000701
    摘要 ( 303 )   HTML( PDF (5046KB) ( 83 )   引文文本
    采用MPX-2000型销盘式磨损试验机,在2.68 m/s和4 m/s滑动速率下对TC11钛合金进行干滑动磨损实验以及特殊设计的双滑动磨损实验。通过X射线衍射仪、扫描电镜和能谱仪对磨损表面及摩擦层的物相、成分和形貌进行详细分析。采用数字显微硬度仪测试摩擦层至钛合金基体的显微硬度分布。结果表明:不同滑动速率下TC11钛合金磨损表面均能形成一层摩擦层。摩擦层的物相、状态和性能随滑动条件改变而发生变化。摩擦层可以分为无氧化物摩擦层和摩擦氧化层。通过4 m/s和2.68 m/s双滑动磨损实验直接验证了TC11钛合金干滑动磨损过程中形成的摩擦氧化层具有良好的减磨效果。TC11钛合金在2.68 m/s速率下的磨损机理为剥层磨损;在4 m/s以及4 m/s和2.68 m/s双滑动时的磨损机理均为氧化磨损。
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    硅酸钙及硅酸钠浓度对钛合金表面生物活性涂层的影响
    何代华, 朱威, 刘翔, 刘平
    2020, 48 (10): 148-156.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2018.001211
    摘要 ( 307 )   HTML( PDF (4840KB) ( 85 )   引文文本
    使用微弧氧化技术,在恒压工作模式下,脉冲电压400 V,脉冲频率600 Hz,占空比15%,氧化时间10 min,电解液由CaSiO3,Na2SiO3·9H2O,EDTA-2Na和K2HPO4·3H2O组成,以不同浓度(0.0835~0.15 mol/L)的CaSiO3及不同浓度(0~0.06 mol/L)的Na2SiO3·9H2O,在3D打印基体钛片表面制备生物活性涂层。利用扫描电子显微镜、能谱仪、电化学工作站、涡流膜厚仪、Image-Pro Plus 6.0、轮廓仪、划痕仪等对涂层进行结构、性能及微观形貌表征,研究CaSiO3和Na2SiO3·9H2O浓度对涂层的影响。结果表明:随着CaSiO3浓度的增加,涂层厚度、粗糙度、微孔孔径及孔隙率、涂层钙磷元素比逐渐增大,耐腐蚀性能及膜基结合力变差;随着Na2SiO3·9H2O浓度的增加,涂层孔隙率及孔径先增大后减小,涂层厚度、粗糙度、涂层钙磷元素比逐渐增大,膜基结合效果和耐腐蚀性先变差后变好。当CaSiO3和Na2SiO3·9H2O的浓度分别为0.15 mol/L和0.015 mol/L时,涂层的性能最佳。
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    Mg2+掺杂对Li1.2Mn0.6Ni0.2O2正极材料性能的影响
    陈德鑫, 李智敏, 李高锋, 张茂林, 张东岩, 闫养希
    2020, 48 (10): 157-162.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2019.000660
    摘要 ( 331 )   HTML( PDF (2494KB) ( 144 )   引文文本
    采用燃烧合成法,制备Mg2+掺杂的锂离子电池正极材料Li1.2Mn0.6Ni0.2O2。通过X射线衍射仪、拉曼光谱、扫描电子显微镜对所制备样品分别进行物相结构和形貌表征,并测试其电化学性能。结果表明:所制备样品具有良好的六方层状结构,粉体呈类球形形貌。通过Mg2+掺杂,能够有效提高Li1.2Mn0.6Ni0.2O2材料的首次库仑效率、循环稳定性和高倍率容量。当Mg2+掺杂量为0.02时,电池样品表现出良好的电化学性能。
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    TiO2基底对MoO3/TiO2复合薄膜电致变色性能的影响
    成明, 杨继凯, 郝志旭, 亢嘉琪, 王新, 王国政, 宦克为
    2020, 48 (10): 163-168.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2018.000749
    摘要 ( 307 )   HTML( PDF (2090KB) ( 96 )   引文文本
    采用水热法首先在导电玻璃上制备TiO2纳米线,随后电沉积涂覆MoO3薄膜,成功制备MoO3/TiO2复合薄膜。利用电化学测试与光谱测试,得到MoO3/TiO2复合薄膜的扩散系数、着色/退色的响应时间、光密度、电致变色可逆性和着色效率等参数,研究不同水热生长时长TiO2纳米线基底对MoO3/TiO2复合薄膜的电致变色性能的影响。结果表明:水热生长6 h TiO2纳米线的MoO3/TiO2复合薄膜具有最佳的电致变色性能,扩散系数为2.86×10-12 cm2·s-1,可逆性值为60.88%,光密度为0.41,着色效率达到124.49 cm2·C-1,着色和退色响应时间分别为13.53 s和12.65 s。
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    TEMPO功能化锆基MOFs的合成及醇催化氧化性能
    庄金亮, 刘湘粤, 杜嬛
    2020, 48 (10): 169-175.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2020.000455
    摘要 ( 344 )   HTML( PDF (2690KB) ( 133 )   引文文本
    采用有机骨架分子侧链嫁接有机小分子催化基团策略,合成出TEMPO自由基功能化的三联苯二羧酸有机配体H2tpdc-TEMPO。利用醋酸为调节剂,H2tpdc-TEMPO与ZrOCl2溶剂热反应可获得TEMPO功能化的UiO-68-TEMPO纳米晶体。UiO-68-TEMPO为单分散八面体形貌纳米晶体,尺寸在800~1200 nm之间,BET比表面积高达1320 m2/g,固态电子顺磁共振谱(EPR)谱证明UiO-68-TEMPO骨架含有大量TEMPO自由基。UiO-68-TEMPO纳米晶体可将各种芳香一级醇、二级醇和杂原子醇高效、高选择性氧化成相应的醇或者酮。UiO-68-TEMPO纳米晶体可重复使用4次仍保持75%以上的催化效率。最后,提出了UiO-68-TEMPO催化氧化苯甲醇的机理,即TBN作为助催化剂产生NO2/NO氧化还原对,实现了O2将TEMPO自由基氧化为鎓氧正离子,最终实现苯甲醇氧化成苯甲醛。
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    基于数字体相关方法的3D打印材料内部变形测量
    刘帅, 郭广平, 郝文峰, 杨洋, 张悦, 陈子木
    2020, 48 (10): 176-183.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2019.000927
    摘要 ( 368 )   HTML( PDF (5628KB) ( 133 )   引文文本
    采用工业CT设备获取3D打印材料试样受载变形前后的三维数字体图像,并使用数字体相关(digital volume correlation,DVC)方法计算出试样内部三维位移场和三维应变场,研究试样在载荷作用下的内部变形与损伤演化规律,通过设计制作具有1700 N拉压加载能力的原位加载装置,结合微纳CT设备建立拥有原位加载与观测能力的DVC方法实验装置,其最高成像分辨率可达10 μm。结果表明:对采用激光选区熔化(selective laser melting,SLM)工艺方法制作的3D打印铝合金试样进行原位拉伸实验,并使用DVC方法获取试样内部的全场位移与应变数据,测得的弹性模量数据与常规实验方法结果完全吻合,验证了使用DVC方法对内部位移场和应变场进行测量的有效性。
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