磁性镓基液态金属复合材料的研究进展

镓基液态金属具有高导电性、高导热性、高流动性和优良的生物相容性,是一种具有很大发展和应用前景的功能材料。镓基液态金属与其他不同物理化学性质的材料组合而成的镓基液态金属复合材料为基础研究与应用研究提供了一个新的方向,为解决柔性电子、热调控和生物医学等各个领域的挑战性问题提供了新的思路并表现出重大潜力。磁性粒子的引入可以使镓基液态金属具有良好的磁性能。作为一种新兴的磁性功能材料或磁性智能材料,磁性镓基液态金属复合材料在柔性电子、微电机、靶向给药、热调控、屏蔽与吸波等领域已展现出初步的研究和应用价值。本文系统地总结和评述了磁性镓基液态金属复合材料的研究进展。从基础研究、磁力控制、磁热控温、屏蔽与吸波四个方面综述了磁性镓基液态金属复合材料的性能和应用,说明了这种复合策略的有效性。这可为磁性镓基液态金属复合材料的进一步研究与开发提供思路。

石墨烯金属基复合材料石墨烯原料制备与强化机制研究进展

由于石墨烯独特的层片状二层结构,其拥有优异的电学、力学性能,可作为金属基复合材料的增强体,近些年来成为研究的热点。本文就石墨烯的制备方法以及石墨烯在金属基复合材料中的强化机理做了介绍。

电路板复合材料高速钻削刀具的磨损

讨论印刷电路板(PCB)复合材料高速钻削刀具的磨损机制,分析PCB高速钻削刀具的磨损形态,总结PCB微钻材料的发展。提出PCB高速微钻刀具材料选择的基本要求,目的是延长PCB刀具寿命,提高PCB高速微钻孔质量。

PCB钻床超高速电主轴特点及关键技术分析

基于印刷电路板钻削的特殊性,分析PCB钻床超高速电主轴在钻削超微细孔时遇到的问题;介绍PCB钻床超高速电主轴的技术现状和特点﹑结构和原理;总结PCB钻床超高速电主轴的关键技术点;阐述PCB钻床超高速电主轴的附件和保养等,为印刷电路板行业超高速电主轴的使用提供指导。

多壁碳纳米管/氧化铝混杂增强铝基复合材料的阻尼特性研究

采用粉末冶金法制备了多壁碳纳米管/氧化铝混杂增强铝基复合材料,并测试了其密度和硬度,初步分析了其组成物相,测定了室温下与振幅有关的阻尼。结果表明,多壁碳纳米管/氧化铝混杂增强复合材料的密度有所减小,硬度明显提高;室温下,低振幅阻尼较小,高振幅阻尼较大。

冷轧变形铝锡复合材料的再结晶

基于冷轧变形铝锡合金再结晶过程中硬度变化的敏感性,比较研究了Al-10Sn和TiB2/Al-10Sn复合轴瓦材料的再结晶动力学。通过硬度-时间软化曲线,计算了两种材料的再结晶激活能,比较了两种材料的再结晶组织。结果表明,TiB2颗粒的存在提高了材料再结晶温度约50℃,使材料的热稳定性提高。Al-10Sn和TiB2/Al-10Sn的再结晶激活能分别为83.16kJ/mol和92.98kJ/mol。

泡沫铝材料结构与性能及其应用研究

本文对泡沫铝材料的结构特征、性能和应用现状进行了全面的概述,并介绍了泡沫铝材料的结构敏感因素。泡沫铝材料的性能包括力学性能、声学性能、电学性能、热学性能等。研究分析了泡沫铝材料结构与其性能的相互关系。泡沫铝由于具有独特的结构与优异的性能,使其能够广泛应用到诸多领域,如建筑工业、汽车与交通工业、军事与航天工业、机械制造工业等。最后指出泡沫铝材料制备工艺、结构与性能的研究方向,对泡沫铝的性能研究和应用开发具有重要意义。

注射成型虚拟实验系统的开发及实验设计

针对目前注射成型教学实验的局限性,在虚拟现实技术的基础上,将人机交互技术、网络通信技术、数据压缩技术、应用工程师的实际经验、人工智能与模式识别技术于一体,结合材料成型在计算机领域内的最新科研成果,开发出注射成型虚拟实验系统教学平台。由此设计了新颖的认知、提高、综合及创新实验模块。所开发的注射成型虚拟实验系统教学平台既能保证教学效果、减少投资,又能丰富实验、提升学生实验的自主性和创新能力。

微小孔成孔监测技术

微小孔机械钻削时不可避免地出现微钻头弯曲、折断现象,造成钻头和辅助工时的严重浪费。为解决这一问题,有必要对微孔加工钻削过程进行在线实时监测。介绍目前广泛采用的刀具状态在线自动监测技术,并对微小孔成孔监测技术的未来发展趋势进行初步探讨。

冷轧变形铝锡复合材料的再结晶

基于冷轧变形铝锡合金再结晶过程中硬度变化的敏感性,比较研究了Al-10Sn和Al-10Sn/TiB2复合轴瓦材料的再结晶动力学。通过硬度-时间软化曲线,计算了两种材料的再结晶激活能,比较了两种材料的再结晶组织。结果表明,硼化钛颗粒的存在提高了材料再结晶温度约50℃,使材料的热稳定性提高。Al-10Sn和Al-10Sn/TiB2的再结晶激活能分别为83.16kJ/mol和92.98kJ/mol。

FeMB纳米晶软磁材料的研究现状

综述了FeMB纳米晶软磁材料的发展和应用情况,对FeMB纳米晶软磁材料的成分选择、制备方法进行探讨,展望未来FeMB纳米晶软磁材料的研究重点和方向。

石墨烯增强铝基复合材料的微观结构及力学性能研究

采用无水乙醇中超声波震荡和高能球磨实现石墨烯与铝粉的均匀混合,然后采用冷压和真空烧结制备了石墨烯增强铝基复合材料。研究了该复合材料的微观结构及力学性能研究。结果表明:所制备的复合材料基体致密,石墨烯结构完整,以片状物形式均匀的分布在基体内,石墨烯与铝基体界面结合良好。当石墨烯含量为0.6%(wt%)时,复合材料抗弯强度最好,达到114 MPa,比纯铝增加了24%;当石墨烯含量为0.4%时,复合材料的硬度最好,达44 HV,比纯铝增加了22%

富氧空位的非晶氧化铜高选择性电催化还原CO_(2)制乙烯

过量化石能源的消耗导致大气中的二氧化碳含量不断上升,由此引发包括温室效应在内的环境问题。对此,常温常压下的电催化二氧化碳还原手段为制备高附加值的化工原料和实现碳循环提供了一种很有前景的技术储备。在众多的二氧化碳还原产物中,碳氢化合物尤其是乙烯,它作为塑料和其他化工产品的重要原料受到广泛的关注。电催化二氧化碳还原制乙烯工艺不仅可适配于现有的生产设备也可作为取代目前工业化的裂解方法。近年来,研究者们为了开发高效的电催化二氧化碳还原制乙烯催化剂开展了大量的研究。不过值得注意的是,大部分研究集中于铜基材料。尽管目前研究者取得了很多成果,但仍缺少可高选择性产乙烯的二氧化碳还原催化剂。如何设计出可活化二氧化碳分子,同时对*CO和*COH中间物有强吸附能力的催化剂是研究难点。针对此问题,本文中通过真空蒸镀的方法制备出一种富氧空位的非晶氧化铜纳米薄膜催化剂。受益于纳米薄膜的构建和氧空位的引入,该催化剂可快速进行电荷和物质的交换,并利于二氧化碳分子的吸附及优化还原中间产物的亲和力,进而表现出优异的电催化二氧化碳制乙烯的性能。结果表明,在加有0.1 mol·L^(−1)碳酸氢钾溶液的H型电解池中测试中,该催化剂在相对于可逆氢电极电势为−1.3 V的产乙烯法拉第效率可达85%±3%。此外,该催化剂在长达48 h的电催化还原过程中仍可保持高的乙烯选择性。这些指标与已报道的最好的铜基催化剂的性能相当。另外,结构和化学手段表明该催化剂在电解反应中可保持良好的稳定性。进一步,我们测试了该催化剂在膜电极体系的性能,结果表明该催化剂的最大乙烯局部电流密度可达115.4 mA·cm^(−2)(操作电压为−1.95 V),最高法拉第效率可达78%±2%(操作电压为−1.75 V)。理论和实验结果证明该催化剂的高乙烯选择性源于引入的氧空位不仅有利于二氧化碳分子的吸附,而且可增强对*CO和*COH的亲和力。本论文的研究不仅可激发学术界对高乙烯选择性的非晶铜基材料开发,同时在一定程度上提供有关电催化二氧化碳制乙烯的反应机制认识。

赤泥/聚二甲基硅氧烷复合材料的制备及性能

采用机械搅拌、真空磁力搅拌消泡和加热固化的方法,在柔性的聚二甲基硅氧烷(PDMS)中填充赤泥制备了赤泥/PDMS复合材料,并对复合材料的结构与形貌、力学性能和热性能进行了表征和分析。结果表明:赤泥作为交联节点和自润滑颗粒提高了复合材料的弹性模量、抗拉强度、邵氏硬度、冲击强度和摩擦磨损性能,其中,冲击强度的提高较显著,从41.13 kJ·m^(-2)增大至273.33 kJ·m^(-2),增加了565%。此外,赤泥作为不可燃物也提高了复合材料的阻燃性能,极限氧指数从25.7%增大至34.7%,增加了35%,进入难燃材料的范围(>27%)。这有望扩宽这种硅酮材料的应用领域,同时为赤泥的资源化利用和新型赤泥/聚合物复合材料的研究提供参考。

H_3PMo_(12)O_(40)/活性白土UV-H_2O_2催化氧化降解甲基橙

采用浸渍吸附法制备了H3PMo12O40/活性白土催化剂,并考察了H3PMo12O40/活性白土对偶氮染料甲基橙的UV-H2O2降解的催化性能。实验结果表明,当H2O2加入量为0.4mol/L、H3PMo12O40/活性白土加入量为0.30g/L、溶液初始pH为2、反应温度为70℃、反应时间为1.0h时,甲基橙去除率达91.9%。H3PMo12O40/活性白土对废水pH具有较宽的适用范围,能有效引发UV-HO体系中羟基自由基的生成。

可溶性含氟聚酰亚胺薄膜的制备及表征

通过分子设计制备一种新型二胺单体3,3'-二异丙基-4,4'-二氨基二苯基-4″-氟苯基甲烷(PAFM)及新型可溶性含氟聚酰亚胺薄膜材料(FPIs)。研究表明,聚合物溶解性能显著,能较好溶于常规有机溶剂,如N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲亚砜(DMSO)、N-甲基吡诺烷酮(NMP)、四氢呋喃(THF)和丙酮;耐热性能突出,玻璃化转变温度高于273℃,氮气中10%热失重温度在470℃以上;光学性能优良,截止波长低于322 nm,波长大于466 nm范围内透过率都在80%以上;疏水性能优异,接触角超过90.8°。

AlCoCrCuFeNi-x高熵合金微观组织及硬度的研究

利用SEM、EDS、XRD等方法研究了AlCoCrCuFeNi-x高熵合金的铸态微观组织和相结构,并测试了合金的硬度。结果表明,该组合金系都形成了简单的BCC、FCC及BCC＋FCC结构固溶体,在AlCoCrCuFeNi0.5、AlCoCrCuFeNi0.8、AlCoCr-CuFeNi和AlCoCrCuFeNi1.2四组合金中都存在少量的金属间化合物,而在AlCoCrCuFeNi1.5和AlCoCrCuFeNi1.8这两组合金中化合物都以纳米晶弥散化分布。六组高熵合金的维氏硬度在355~491 HV之间。

蒙脱石部分取代十溴二苯乙烷体系对聚丙烯的阻燃性能

用有机蒙脱石(OMMT)部分取代十溴二苯乙烷(DBDPE)制备聚丙烯/有机蒙脱石-十溴二苯乙烷/三氧化二锑(PP/OMMT-DBDPE/Sb_2O_3)复合材料,采用SEM、TGA和锥形量热仪对复合材料的结构、热稳定性和阻燃性进行表征。结果表明,对于组成为PP/22.5%DBDPE/7.5%Sb_2O_3的复合材料,当用50%有机蒙脱石取代十溴二苯乙烷后,复合材料的初始分解温度和热分解温度分别提高了8℃、13℃,600℃的残留量达到13.71%,提高了3.96%。PP/11.25%OMMT-11.25%DBDPE/7.5%Sb_2O_3复合材料的热释放速率峰值(PHRR)为374kW/m2,与PP/22.5%DBDPE/7.5%Sb_2O_3复合材料(459kW/m2)相比下降了19%。PP/11.25%OMMT-11.25%DBDPE/7.5%Sb_2O_3复合材料的火灾性能指数(FPI)为0.185s·m2/kW,相比PP/22.5%DBDPE/7.5%Sb_2O_3复合材料提高了36%。有机蒙脱石部分取代十溴二苯乙烷后聚丙烯复合材料的热稳定性及阻燃性能都明显改善。

固溶温度和时间对ZL114A合金组织的影响

通过金相分析、动力学分析等方法,研究了固溶温度和固溶时间对ZL114A合金共晶硅形态的影响。结果表明:固溶温度对共晶硅的粒化过程有很大的影响,在不产生过烧时,温度越高共晶硅的粒化速率越快、粒化程度越彻底;固溶时共晶分枝和凹槽处首先熔断,并且端部钝化逐渐圆整;ZL114A合金在550℃×10 h固溶时的硅相形态最为理想。

固溶工艺对ZL114A合金组织和性能的影响

通过金相分析、动力学分析和硬度测量等方法研究了固溶温度和时间对ZL114A合金共晶Si形态和性能的影响,并确定了最佳的固溶工艺。研究结果表明,固溶温度对共晶硅的粒化过程有很大的影响,在不产生过烧时,温度越高共晶Si的粒化越彻底,而且合金的硬度越高。通过对试验结果分析得出ZL114A合金最佳固溶工艺为550℃保温6 h。