ODS钢中纳米氧化物颗粒成分与结构研究

采用透射电镜和层析原子探针（APT）分析了9Cr-ODS钢中纳米氧化物颗粒成分和结构。研究发现,氧化物颗粒成分与其大小有一定的关系,可将其归纳为3类：（1）氧化物〈5nm,m（Y）∶m（Ti）〈1,可能是非整比化合物;（2）5-10 nm〈氧化物尺寸〈40nm,m（Y）∶m（Ti）≈1,可能是Y2Ti2O7;（3）氧化物〉40 nm,为TiO2。Cr在氧化物周围偏析形成壳状结构。

凝胶-燃烧合成法制备纳米氧化物颗粒的研究进展

综述了凝胶-燃烧合成法制备纳米氧化物的原理和特点，重点分析了该工艺的主要影响因素，并展望了该工艺的发展趋势。

纳米氧化物颗粒对水基钻井液润滑性能影响的试验研究

通过在水基钻井液中添加纳米氧化物颗粒,来改善其润滑性能。选用了Al_2O_3、TiO_2及SiO_2三种纳米氧化物颗粒作为钻井液改性添加剂,利用极压润滑仪及销盘摩擦磨损实验仪研究了添加不同种类和浓度纳米颗粒氧化物对水基钻井液的润滑性能及减摩效果的影响。结果表明,所添加的3种球形纳米颗粒均有润滑减阻减摩的效果,其中SiO_2颗粒的钻井液的润滑性能、滤失性能以及减摩效果都是最好的。当纳米SiO_2颗粒加量为0.4%时,滤失量最小,润滑系数降低率达到15.6%,摩擦系数降低率为32.0%,磨痕轨迹平滑,减摩效果最为明显。当纳米颗粒浓度超过0.5%时,减摩效果降低,磨盘脱层磨损明显。

添加纳米氧化物颗粒对TC4合金磨损行为的影响

采用摩擦磨损试验机对TC4合金/GCr15钢进行滑动磨损试验,在摩擦界面人工添加纳米氧化物颗粒研究了氧化物种类和颗粒尺寸对TC4合金磨损行为的影响;采用XRD、SEM、EDS等方法表征了TC4合金的磨损特征并探讨了磨损机制。结果表明:氧化物颗粒的种类和尺寸对于TC4合金的磨损行为具有显著影响。TiO_2颗粒急剧促进TC4合金磨损,而Fe_2O_3显著降低磨损;Fe_2O_3粒径越小,TC4合金的磨损失重越小且几乎不随载荷变化而波动。摩擦界面添加TiO_2时,磨损机制与未添加氧化物颗粒的相似,以磨粒磨损和粘着磨损等严重磨损机制为主;当添加Fe_2O_3时,磨损机制由严重向轻微磨损转变。

Fe_1Co_(0.5)Ba_(2.5)氧化物纳米颗粒芬顿催化降解亚甲基蓝的研究

采用溶胶-凝胶法制备的铁钴钡氧化物纳米颗粒作为非均相类芬顿催化剂,研究其催化降解亚甲基蓝,考察催化剂投加量,H_2O_2投加量,温度等对亚甲基蓝降解效率和降解速率的影响。结果表明,在最佳的实验条件下该氧化物颗粒与过氧化氢组成的芬顿试剂在20 min内,亚甲基蓝降解率达到95%。该反应符合一级动力学模型,55℃条件下,速率常数为0.10 min^(-1),反应活化能为54.1 k J/mol。

超顺磁铁氧化物纳米颗粒作为药物载体的研究进展

超顺磁铁氧化物纳米颗粒(SPIONs)是一类合成的小分子γ-氧化铁或四氧化三铁纳米微粒,核直径10～100 nm。SPIONs作为新型药物载体的原理,是在外部磁场诱导下将其导向靶标。该文从SPIONs作为药物运载工具的物化特性,在药物载体方面的应用,以及相关毒理学等方面进行综述。

水体中金属(氧化物)纳米颗粒的环境行为与污染控制研究进展

金属(氧化物)纳米材料在生产和使用过程中,可以通过各种途径进入到水环境中,对水生生物、生态环境和人体健康产生威胁.理解纳米颗粒在水体中的环境行为,对于评估纳米材料的归趋及其对环境和人体的健康风险至关重要.本文概述了金属(氧化物)纳米颗粒的性质、来源和毒性危害,汇总了表征纳米颗粒浓度、粒径及形貌的分析方法与技术,分析了它们在水环境中的环境行为以及影响其稳定性的主要环境因素,并总结了水体中金属(氧化物)纳米颗粒的去除方法和效果的最新研究进展.随着金属(氧化物)纳米材料的广泛应用,未来有必要加强对自然水体中纳米颗粒环境行为的研究,并系统开展纳米颗粒健康风险评估工作,为预测纳米材料进入水环境后的归趋和风险提供科学依据.

金属氧化物纳米颗粒在食品中的应用及安全性研究

纳米颗粒因其独特的物理化学性质广泛应用在生活的各个领域,其中金属氧化物纳米颗粒具有抗菌、着色效果好等特性,已广泛应用于食品包装和食品添加剂。近期相关研究表明,纳米颗粒可以通过食品、土壤以及生物富集的方式进入人体内,对身体健康产生影响。该文阐述了食品工业中几种常用的金属氧化物纳米颗粒(TiO_(2)、ZnO和Fe_(3)O_(4))的应用以及安全性研究,为金属氧化物纳米颗粒在食品中的安全应用提供参考。

辐照过程中He对ODS合金中氧化物的影响

研究辐照下He在氧化物弥散强化材料中小于5nm的氧化物颗粒的稳定性。在有He环境下,对14YWT氧化物弥散强化材料进行高温离子辐照。采用三维原子探针(APT)对辐照前后样品中的氧化物颗粒的大小、密度、成分以及其空间分布进行分析。结果表明:小于5nm的弥散氧化物颗粒主要是由Y和Ti的氧化物组成,在辐照前后其成分、尺寸和空间分布无明显变化,说明在600℃高温重离子辐照过程中,在有He环境下铁素体ODS材料中弥散氧化物颗粒仍具有良好的稳定性。

应用于稠油降粘的纳米材料的研究进展

稠油因其高粘度严重阻碍了高效开发,因此有效降低原油粘度,从而提高流动性至关重要。将纳米材料作为稠油降粘剂是一个新兴的研究课题。本文综述了近年来不同纳米材料(SiO_(2)纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒、碳纳米管、改性纳米颗粒和纳米复合材料)在稠油降粘方面的研究进展,总结了不同纳米材料降粘机理与降粘效果,最后提出了该技术面临的挑战和未来研究方向。纳米材料用于稠油降粘有望对石油工业产生巨大的影响。

月桂醇基海藻酸钠与层状双金属纳米颗粒稳定载药Pickering乳液及其缓释性能

为了提高海藻酸钠(SA)对疏水性农药的负载量和释药缓释作用,将其与月桂醇通过偶联酯化反应进行疏水改性,对改性后的海藻酸钠进行红外光谱、核磁共振表征分析,结果证明月桂醇侧链成功接枝到海藻酸钠分子骨架上。将月桂醇改性海藻酸钠(DA)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)与层状双金属氢氧化物(LDH)纳米颗粒进行复配,其Zeta电位分别为+44.9 m V和-33.2 m V,同时其粒径分别增大到93.3 nm和659.8 nm。结果表明带负电的月桂醇改性海藻酸钠吸附在层状双金属氢氧化物颗粒表面可以阻碍颗粒间的相互聚集,在分散体系中表现出了良好的稳定性能。高速剪切下制备稳定Pickering乳液,对疏水性农药氯氟氰菊酯进行了释药试验,表明改性后的海藻酸钠与LDH颗粒制备Pickering乳液对氯氟氰菊酯具有较好的药物缓释作用。

金属及金属氧化物纳米颗粒致海马神经元毒性的研究进展

随着纳米技术的迅速发展和纳米材料的广泛使用,纳米材料的生物安全性研究已成为研究热点。中枢神经系统是金属及金属氧化物纳米材料的靶器官之一,且大脑海马区是损伤最严重的部分。该文综述了金属及金属氧化物纳米材料损伤海马神经元的直接和间接途径以及损伤的效应机制,如氧化应激、炎症反应、氧化应激和炎症反应的协同损伤作用及细胞膜离子通道门控改变,并探讨了金属及金属氧化物纳米颗粒致海马神经元毒性研究中存在的问题,以期为后续研究提供线索。

水环境中金属(氧化物)纳米颗粒检测方法研究进展

纳米颗粒由于其特殊的物理化学性质而被广泛应用,可通过各种途径进入水环境,对水生态环境和人体健康具有潜在风险。纳米颗粒的表征检测是掌握其在水环境中赋存、迁移转化和生态毒理效应的关键和基础。研究表明,金属(氧化物)纳米颗粒以痕量形式存在于水环境中,发生吸附、团聚、沉降、溶解和转化等一系列物理化学变化,对应金属离子的存在也会影响纳米颗粒的粒径检测结果。因此,萃取富集、分离、表征水环境中的金属(氧化物)纳米颗粒已成为研究热点。对近年来金属(氧化物)纳米颗粒常见的富集、分离和表征方法进行了总结与对比分析,并对今后的技术发展和研究方向进行了展望。

ODS钢焊接技术研究进展

ODS钢是第四代核能系统的重要候选材料,其优异性能源于基体中弥散分布的高密度超细氧化物粒子。但是在进行焊接时,这些氧化物粒子由于密度较小,很容易聚集,严重损害焊接接头的力学性能。焊接难题成为制约ODS钢工程应用的瓶颈之一。本文总结分析了目前ODS钢焊接的发展现状。主要介绍了氩弧焊、激光焊、电子束焊、电阻焊、扩散焊、搅拌摩擦焊6种焊接方式在ODS钢焊接领域的发展历史和最新研究进展,对不同焊接方式的焊缝尺寸大小、晶粒变化、弥散氧化物粒子分布情况等焊缝的显微组织,焊接中重要参数和焊后力学性能进行了系统的总结和对比。目前电阻焊、扩散焊和搅拌摩擦焊3种固态焊接方式显示出了较好的焊接结果,具有很大的潜力能够成为未来ODS钢在核电焊接领域的连接工艺。针对不同焊接方式的优缺点总结了几种焊接方式在未来发展中更适合的使用场景,并对其未来发展的方向进行了预测。

ZnO和CuO纳米颗粒对废水生物处理的影响及缓解毒性的研究进展

ZnO和CuO纳米颗粒(nanoparticles, NPs)在研究、医学和工业等领域的广泛使用,已引起人们对其生物安全性的忧虑。相关学者已在污水处理系统中检测到ZnO NPs和CuO NPs,由于其独特的理化性质,低含量NPs就对微生物群落结构和生长代谢产生毒性,进而影响污水脱氮的稳定运行。本文综述了ZnO NPs和CuO NPs对生物脱氮系统中相关功能细菌的毒性及机制,并总结了通过调节水环境因素(如pH值、离子强度、离子类型和天然有机物等)缓解ZnO NPs和CuO NPs的细胞毒性,以期为今后缓解和应急调控金属纳米颗粒(metal oxide nanoparticles, MONPs)对污水处理系统的冲击提供理论基础和支撑。

火焰场纳米颗粒间长程相互作用对碰撞率增强效应的研究

针对纳米氧化物颗粒间偶极相互作用力和范德华力对碰撞率的增强作用,我们通过两体动力学建模和量纲分析的方法,分别给出了仅有偶极相互作用力,仅有范德华力,和偶极相互作用力与范德华力同时存在情况下,碰撞率增强因子的拟合公式。探究了两种力同时存在的情况下,两种力对增强因子的贡献占比,发现随着无量纲数D_(vdw)和D_(dipole)相对大小的变化,增强因子出现了由范德华力决定,由两种力共同决定和由偶极相互作用力决定三种情况。

闪光焊FeCrAl合金管材的接头组织及性能

采用闪光焊对FeCrAl合金进行对接接头焊接,通过扫描电子显微镜及能谱仪等手段研究了焊接接头的显微组织特征、不同区域氧化物颗粒的分布情况及力学性能.结果表明,闪光焊焊接FeCrAl合金所得焊接接头显微组织主要为等轴晶,在焊缝和热影响区氧化物未出现明显聚集及向晶界偏聚的现象,且在晶内和晶界都可以呈现弥散分布的特征;焊接接头抗拉强度值达到594 MPa,为母材强度的90.5%;接头断裂在焊缝区,整体呈现脆性断裂模式;焊缝晶粒的粗化导致焊缝区硬度降低,最终引起焊接接头出现软化.

良好超塑性变形行为高碳低合金钢的研制

制备了添加氧化物的高碳低合金钢oxide-HCS和同时添加氧化物和Al的oxide-HCS-Al,研究了两种钢的超塑性变形行为。结果表明:Al和氧化物的加入有利于抑制网状渗碳体的形成,添加氧化物的高碳钢的珠光体组织更加细小均匀。oxide-HCS-Al钢经850℃淬火+620℃×2 h回火处理后,能够得到尺寸细小的碳化物(0.25μm),在750℃、ε^(*)=5×10^(-4) s^(-1)条件下拉伸,其伸长率高达604.4%,该数值相比之前研究的1.5C-1.5Cr-2.2Al未添加氧化物高碳钢提高了140%。620℃回火的oxide-HCS-Al钢的变形激活能为207.9 kJ·mol^(-1),m值大于0.3,且750℃时变形的m值最大(0.46),在720~775℃温度区间内试样展现出良好的抗颈缩能力,表明钢中添加Al和氧化物纳米颗粒能显著提升材料的高温变形性能。

面向极紫外:光刻胶的发展回顾与展望

半导体行业中的大规模集成电路均采用光刻技术进行加工,光刻的线宽极限和精度直接决定了集成电路的集成度、可靠性和成本。光刻技术是指利用光刻胶在紫外光或电子束下发生溶解性变化,将设计在掩膜版上的图形转移到曝光衬底上的微加工技术。随着半导体加工的光源不断进步,从g线、i线到KrF(248 nm)再到ArF(193 nm),与之匹配的光刻胶也在不断变化,以满足灵敏度、透光性以及抗刻蚀等需求。如今,极紫外(EUV)光刻已经成为公认的下一代光刻技术,然而与之对应的光刻胶还面临着不少挑战。本文简要回顾了光刻光源的发展以及对应光刻胶的变化历史,而后从极紫外光刻的原理与设备性能指标角度,结合高能光子辐射条件下的反应机理,分析了极紫外光刻胶研究中面临的灵敏度、分辨率和抗刻蚀性等方面前所未有的挑战,同时提出了对极紫外光刻胶关键性能指标与未来研究方向的展望。

Study on Properties of Composite Oxides TiO_2/SiO_2

The nanometer particles of TiO_2 and TiO_2/SiO_2 oxides wereprepared by sol-gel supercritical fluid drying method. The propertiesof TiO_2 and TiO_2/SiO_2 were characterized by means of BET(Brunner-Emmett- Teller method), TEM (transmission electronmicroscopy), SEM (scanning electron microscopy), XRD (X-ray diffrac-tion) and FTIR (Fourier transform-infrared) techniques. The effectsof different preparation route, prehydrolysis and non-prehydrolysis,on the properties of TiO_2/SiO_2 oxide were also examined.