共晶盐添加剂对NiF_(2)正极材料性能的影响

氟化镍作为一种新型热电池正极材料,具有电压平台高、理论比容量高、热稳定性好的优点。但是,由于NiF_(2)固有的离子导电特性差,造成其实际的放电性能并不理想。共晶盐是一种常见的正极添加剂,利用其在熔融态下的高离子导电特性,可以降低NiF_(2)正极材料表面电解质离子的扩散阻力,进而提升电化学性能。通过微观结构分析和电性能测试,证明了LiF-LiCl-LiBr共晶盐添加剂可以显著提升NiF_(2)正极的放电性能。通过调整LiF-LiCl-LiBr共晶盐的添加量,实现NiF_(2)正极材料在500 mA/cm^(2)条件下的稳定输出电性能。

染料木素-川芎嗪共晶在Caco-2细胞模型中的转运研究

旨在考察染料木素(genistein,GEN)、川芎嗪(tetramethylpyrazine,TMP)、染料木素-川芎嗪共晶(GEN-TMP)及染料木素与川芎嗪的物理混合物(GEN+TMP)在Caco-2细胞模型中的转运特征;建立Caco-2细胞模型,并以细胞跨膜电阻和标志物渗漏检查等指标进行验证,采用高效液相色谱法,考察并计算安全浓度下药物的累积转运量、表观渗透系数和外排率,并探讨P糖蛋白(P-gp)抑制剂维拉帕米、乳腺癌耐药蛋白(breast cancer resistant protein,BCRP)抑制剂KO143和多药耐药相关蛋白2(multidrug resistance-associated protein 2,MRP2)抑制剂MK571对转运的影响。结果显示,Caco-2细胞模型完整性与功能性良好,GEN浓度为40μg/mL时,GEN、TMP、GEN-TMP以及GEN+TMP的细胞存活率分别为90.06%、84.21%、97.60%和89.37%;GEN、TMP、GEN-TMP和GEN+TMP的表观渗透系数(P_(app))大于1.0×10^(-6)cm/s,属于吸收良好药物;GEN-TMP中GEN的累积转运量和P_(app)值分别为(2.78±0.11)μg和(8.61±0.33)×10^(-6)cm/s,比GEN的(1.92±0.15)μg和(5.96±0.47)×10^(-6)cm/s提高了44.79%和44.46%;GEN+TMP中GEN的累积转运量和P_(app)值与GEN无显著性差异。GEN只受BCRP的外排作用,GEN-TMP中的GEN同时受到P-gp和BCRP的外排作用,TMP、GEN-TMP和GEN+TMP中的TMP均受到MRP2的外排作用。结果表明,相同浓度下,GEN-TMP的细胞存活率高于GEN+TMP。GEN-TMP的吸收强于GEN和GEN+TMP中的GEN,共晶受外排蛋白的作用区别于GEN和GEN+TMP中的GEN,研究工作为共晶的转运研究提供了借鉴和参考。

Si-TaSi_2共晶自生复合场发射材料的定向凝固组织特征

采用电子束悬浮区熔装置(EBFZM)制备了Si-TaSi_2共晶自生复合场发射材料,系统地研究了Si-TaSi_+2共晶的定向凝固组织特征.当凝固速率在0.3～9.0mm/min范围内变化时,均可获得Si-TaSi_2共晶自生复合材料,具有高精确取向的TaSi_2纤维在硅连续基体中均匀分布.随着凝固速率的增大,TaSi_2纤维的直径和平均间距减小,面密度和体积分数增大.采用零功率法考察了不同凝固速率时的固-液界面形貌.当凝固速率由0.3mm/min变化到5.0mm/min时,固-液界面经历了平界面→浅胞状界面→胞状界面→平界面的演化过程.

Y_(2)O_(3)添加量对Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)共晶陶瓷显微组织及力学性能的影响

为探索第三组元Y_(2)O_(3)添加对Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)共晶陶瓷显微组织与机械性能的影响,本文利用低温度梯度的高温熔凝法制备了直径为20 mm的Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)(Y_(2)O_(3))共晶陶瓷块体,采用SEM、EDS及XRD技术对共晶陶瓷进行微结构分析,并利用维氏压痕法对其硬度和断裂韧性进行测试。SEM结果表明,凝固组织由群集的共晶团结构组成,随着Y_(2)O_(3)添加量的增加,共晶团形态由胞状转变为枝晶状,内部相间距在1~2μm范围内变化。力学测试表明,Y_(2)O_(3)摩尔分数小于1.1%时,由于组织内部存在低硬度m-ZrO_(2)及微裂纹缺陷,故陶瓷硬度较低,约为(9.53±0.22)GPa;当Y_(2)O_(3)摩尔分数为1.1%时,陶瓷硬度最大,约为(18.05±0.27)GPa;当Y_(2)O_(3)的摩尔分数大于1.1%时,由于共晶团边界区内气孔缺陷及粗大组织增多,引起陶瓷硬度值略有下降。低Y_(2)O_(3)摩尔分数添加时,陶瓷断裂韧性相对较高,约为(6.30±0.16)MPa·m^(1/2),这与其内部存在大量微裂纹缺陷有关;随着Y_(2)O_(3)添加量的增加,陶瓷的微裂纹数量减少、边界区内缺陷增多,断裂韧性降低。

药物共晶技术在2型糖尿病治疗药物研发中的作用研究进展

作为2型糖尿病不可或缺的治疗手段,2型糖尿病治疗药物的研发显得尤为重要。在2型糖尿病治疗药物的开发和应用过程中,诸多药物都存在稳定性不佳、溶解度和生物利用度差以及不良反应多等成药性问题。共晶技术作为一种绿色且极具潜力的技术手段,在改善药物成药性方面具有独特的优势。药物共晶技术基于“超分子化学”的理念,通过巧妙的共晶设计,按照一定的化学计量比通过氢键等非共价键的作用,将活性药物成分(API)与相应的共形成物(CCF)形成共晶。针对药物的各种成药性缺陷,共晶技术通过选择合适的CCF与API共结晶,进而改善药物稳定性、提升药物溶解度和生物利用度、减弱药物的不良反应、实现药物的优化组合和拓展药物开发及临床应用空间。

Na_(2)CO_(3)·10H_(2)O-Na_(2)HPO_(4)·12H_(2)O/SiO_(2)复合定形相变材料的制备及应用

以Na_(2)CO_(3)·10H_(2)O(SCD)、Na_(2)HPO_(4)·12H_(2)O(DHPD)为相变主体制备了共晶体系,通过绘制凝固点变化图与DSC测试共同确定在m(SCD)∶m(DHPD)=4∶6时形成共晶,FTIR和XRD结果显示,2种水合盐间没有发生化学反应,但其晶型结构发生改变。通过添加质量分数为2%的Na2SiO3·9H_(2)O作为成核剂降低体系的过冷度,且经历50次相变循环体系未出现相分离,相变焓值仅下降0.25%。进一步使用质量分数为25%的气相SiO_(2)作为支撑材料,采用浸渍法制备了相变前后形状稳定的共晶水合盐/SiO_(2)定形相变材料(SSPCM)。所得SSPCM的相变温度为24.08℃,相变焓值为146.6J/g,过冷度为0.55℃,热导率为0.4571W/(m·K)。同保温泡沫相比,其可将模拟房内部中心温度的升温时间延长了1.81倍,降温时间延长了0.39倍。

6082-T6铝合金焊接裂纹形成机制研究

6082-T6铝合金凭借其可塑性好、高强度等优势在高速列车复杂结构件的应用场景中得到了广泛关注,但焊接热循环过程中的裂纹限制了其进一步应用。鉴于此,针对高速列车实际结构6082-T6门角接头中出现的裂纹进行分析,结果发现,裂纹主要存在热影响区位置,裂纹表面光滑,为典型的液化裂纹。通过能谱分析发现,弥散分布的细小Mg_(2)Si强化相是裂纹产生的主要原因,推测可能在焊接时发生液化:α(Al)+Mg_(2)Si=L,随后在焊接收缩应力作用下出现液化裂纹。

湿法腐蚀制备Si-TaSi_2场发射阴极阵列的工艺研究

阴极阵列形貌是影响场致发射材料发光性能的关键因素。以Czochralski(Cz)法制备的Si-TaSi2共晶复合材料为场发射阴极材料,采用湿法腐蚀制备Si基TaSi2尖锥型场发射阴极阵列。通过调整腐蚀液配比、腐蚀时间和腐蚀液温度,研究了不同腐蚀条件对Si基TaSi2尖锥形貌及阴极阵列制备的影响,获得了Si基TaSi2尖锥阴极阵列的最佳制备工艺,并对其场发射性能进行了测试。结果表明:在室温17℃,腐蚀液配比v(HF)∶v(HNO3)=1∶4,腐蚀时间15 min下得到了高长径比的TaSi2尖锥,阵列具有较好的场发射性能,开启场强为3.84 V/μm。

稀土对A356.2铝合金气孔和共晶硅形貌的影响

研究了稀土对A356.2铝合金显微组织的影响。结果表明:稀土能使铝合金中的气孔尺寸减小,共晶硅由针片状和大块状变为颗粒状。

硅对热处理态M2高速钢中共晶碳化物的影响

通过电渣重熔制备不同硅含量的M2高速钢铸锭(硅质量分数分别为0.3%,0.8%,1.6%和2.4%),采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)的方法研究了硅对热处理态M2高速钢中共晶碳化物的影响。研究结果表明,退火态高速钢铸锭中共晶碳化物呈连续或半连续网状分布于枝晶间,随着硅含量的增加,共晶碳化物从片层状M2C变为鱼骨状M6C。在1 165℃保温2.5h的热处理过程中,片层状M2C碳化物分解为MC和M6C碳化物,在后续变形中破碎为细小的碳化物颗粒。0.8%Si的加入减小了M2高速钢中碳化物的尺寸,而高硅含量高速钢中由于鱼骨状M6C碳化物在热处理过程中并没有发生转变,经后续变形后仍有尺寸较大对性能不利的块状碳化物。

冷却速度对高速钢M_2C共晶碳化物的影响

采用砂型和金属型铸造制备M2高速钢铸锭,研究了冷却速度变化对高速钢M2C共晶碳化物形态及性质的影响,探讨了M2C共晶碳化物形态变化的机理。结果表明,冷却速度增加,莱氏体网细化,铸态偏析得到改善;M2C形态由片层状转变为棒状,碳化物中合金元素含量降低,高温分解产生的MC碳化物和M6C+MC复合碳化物数量减少。共晶反应时,共晶碳化物和奥氏体相之间的生长速度差异决定了M2C共晶碳化物的形态。

Bi对过共晶Al-15Mg_2Si合金Mg_2Si相的变质作用

通过XRD、SEM和EDS等分析手段,研究了过共晶Al-15Mg2Si合金的Bi变质效果,并对Bi的变质机理进行了分析。结果表明:在过共晶Al-15Mg2Si合金中添加适量的金属Bi对初生Mg2Si和共晶Mg2Si能够同时起到良好的变质作用。当Bi含量达到1.0%时,初生Mg2Si的形貌由粗大的树枝状或多角形块状转变为细小的块状,平均尺寸由70μm左右减小到6μm左右;同时,共晶Mg2Si也由粗大的片状转变为细小的片状、纤维状或点状。其变质机理可能与Bi元素富集于Mg2Si相固-液界面降低Mg2Si相与Al液间界面张力及由富集所引起的成分过冷有关。

稀土Ce对过共晶Mg-Si合金中初生Mg_2Si相变质的影响

利用Mg-20%(质量分数,下同)Ce中间合金对过共晶Mg-Si合金进行变质处理,研究了Ce加入量对该合金中初生Mg2Si相变质效果(主要是形态)的影响规律,并讨论其变质机制。研究结果表明:当加入量达到并超过0.4%以后,稀土Ce可有效变质过共晶Mg-Si合金中的初生Mg2Si相,其形态由粗大树枝晶转变为具有非规则外形的颗粒,且随Ce加入量增加到2.0%,Ce对初生Mg2Si相的变质均未产生明显的过变质现象。变质机理应主要与稀土元素富集于Mg2Si相生长表面并抑制优先生长晶向的生长有关。

Sr对过共晶Mg-Si合金中初生Mg_2Si相变质的影响

利用Mg-20%Sr中间合金对过共晶Mg-Si合金进行变质处理,对比研究了碱土元素Sr加入量对Mg2Si初晶变质效果(主要包括形态和尺寸)的影响规律,并讨论其变质机制。研究结果表明:碱土元素Sr对过共晶Mg-Si合金中的Mg2Si初晶可有效变质。随着Sr含量的增加,Mg2Si初晶的平均尺寸和尺寸分布范围均逐渐降低,其形态由粗大树枝状晶、细小树枝晶、非规则外形颗粒到规则外形颗粒逐渐过渡。当Sr含量达到2.0%,此时Mg2Si初晶主要呈现为规则外形,平均尺寸为50μm左右。其变质机理应主要与碱土元素富集于Mg2Si相生长表面并抑制优先生长晶向的生长有关。

激光快速熔凝Al_2O_3/YAG共晶陶瓷的制备与组织

采用激光快速熔凝技术制备Al2O3/YAG共晶自生复合陶瓷,研究Al2O3/YAG共晶陶瓷在高能激光束作用下,不同扫描速率（0.01～2.0 mm/s）、超高温度梯度下的凝固组织特征及其生长机制,探索激光熔凝过程控制参数与凝固组织的关系.研究结果表明：激光熔凝Al2O3/YAG共晶陶瓷由无规则连续分布的Al2O3相和YAG相两相组成,没有晶界和其他相,Al2O3相的体积分数为（45.0±2.0）%,两相耦合生长,交错分布,是典型的快速凝固层片状非规则共晶组织;共晶层间距细密,并随激光扫描速度的增大而减小,扫描速度为0.02 mm/s时,共晶间距约为1～2 μm,扫描速度为2.0 mm/s时,共晶间距仅为0.5 μm左右;综合热分析表明,Al2O3/YAG共晶熔点为2 096 K,与相图吻合.

镁含量对过共晶铝硅合金自生复合Mg2Si组织形貌的影响

采用ZEISS Axioskop2光学显微镜对过共晶Al-Si合金自生Mg2Si增强相组织形貌进行了分析。结果表明,Mg含量为10%时,Mg2Si增强相的组织形貌多为不规则大尺寸的块状;Mg含量为8%时,Mg2Si增强相初生Mg2Si的生成量有些减少,并由不规则大尺寸的块状向汉字状或纤维状开始转变;Mg含量为6%时,其组织形貌呈较完整网络状组织,共晶Mg2Si组织形貌有的呈完整发达的汉字状、树枝状。

Ca对过共晶Mg-Si合金中初生Mg_2Si相变质的影响

利用Mg-20%Ca中间合金对过共晶Mg-Si合金材料进行变质处理,研究了Ca加入量对Mg2Si初晶变质效果的影响规律,并讨论其变质机理。研究结果表明:Ca可有效变质过共晶Mg-Si合金中的Mg2Si初晶。随着Ca含量的增加,Mg2Si初晶形态由粗大树枝状晶、细小树枝晶、非规则外形颗粒到规则外形逐渐过渡。当Ca百分含量达到1.2%时,Mg2Si初晶主要呈现为规则外形。其变质机理应主要与碱土金属富集于Mg2Si相生长表面并抑制优先生长晶向有关。

纳米Y_2O_3对过共晶Fe-Cr-C堆焊合金表面微观组织与耐磨性的影响

目的研制一种新型添加纳米Y2O3的过共晶Fe-Cr-C堆焊合金,改善堆焊合金粗大的初生M7C3碳化物,提高堆焊合金的耐磨性。方法采用明弧堆焊的方法制作堆焊合金,用金相电子显微镜对其表面微观组织进行观察,用洛氏硬度计对其表面硬度进行测量,用砂带摩擦磨损试验机对其表面耐磨性进行评价,用扫描电子显微镜对其磨损形貌进行观察。最后,利用错配度理论对M7C3的细化机理进行分析。结果过共晶Fe-Cr-C堆焊合金由初生M7C3和共晶组织(共晶M7C3、奥氏体及部分马氏体)组成。未添加Y2O3的堆焊合金初生M7C3比较粗大,其平均尺寸在22μm,硬度为55HRC,磨损量为0.85mg/mm2。经纳米Y2O3改性之后,堆焊合金的初生M7C3尺寸变小,其平均尺寸为16μm,硬度为57HRC,磨损量减少为0.59 mg/mm2,Y2O3的(001)面与正交M7C3的(100)面之间的二维错配度为8.59%。结论 Y2O3可以成为M7C3的非均质形核核心,从而细化了过共晶Fe-Cr-C堆焊合金的初生M7C3碳化物,提高了过共晶Fe-Cr-C堆焊合金表面耐磨性。

燃烧合成高强韧Al_2O_3/YSZ共晶系复合管陶瓷内衬

基于燃烧合成理论,在铝热剂中添加ZrO2(4Y)粉末,采用离心技术制备出了高强度、高韧性的Al2O3/YSZ共晶系陶瓷内衬复合管,并研究了离心力、共晶成分对陶瓷内衬显微结构、力学性能及强韧化本质的影响。实验发现,在离心力大于200GPa条件下,熔体以远离平衡态下的共晶方式生长,形成以Al2O3为基体、具有共晶结构的棒晶组织;且存在于棒晶上的ZrO2四方相纤维直径已达到纳微米尺度,使陶瓷基体得以强化和韧化,从而保证Al2O3/YSZ共晶系陶瓷内衬复合管具有较高的综合力学性能。

多相场模拟非共晶成分CBr_4-C_2Cl_6合金层片生长的形貌选择

通过KKSM多相场模型,分别研究了定向凝固条件下亚共晶、过共晶成分的CBr4-C2Cl6合金层片生长形貌选择规律。结果表明,随着初始层片间距的不断增加,亚共晶的形貌选择变化依次为:层片湮没→稳态生长→2λO不稳定性→层片分叉与形核;而过共晶的形貌选择变化依次为:层片湮没→稳态生长→2λO不稳定性→T-2λO不稳定性→Tilt生长→T-1λO不稳定性。模拟结果不仅与理论计算的形貌选择图相符,而且与实验结果定性地一致。