水脱盐用电容去离子化炭材料研究进展

本文综述了炭材料用于水脱盐的电容去离子化(CDI)电极的研究进展。首先,基于盐吸附容量(SAC)、吸附速率(SAR)和电荷效率(CE)比较了各种类型的CDI反应池,包括流动型(FB)、膜型(M)、流经电极型(FTE)以及流动电极(FE)型反应池。进而,基于电容和电池两种类型重点讨论了炭电极材料的研究进展。研究表明,具有短路运行模式的流动电极(FE)反应池可望用于实际应用以解决未来日益增长的缺水需求。

合金元素配分对珠光体相变热动力学及其奥氏体化影响的研究进展

珠光体相变及其奥氏体化作为涉及三相、两界面的复杂相变过程,其相变过程和物理本质仍有待探索和研究。本文综述了合金钢中珠光体的相变过程,阐述了间隙型合金元素C和置换型合金元素M在相变过程中的配分行为,并介绍了相场模拟在珠光体相变过程中的应用。基于本课题组前期大量的实验和计算结果,进一步讨论了组织与成分的不均匀性对于珠光体逆奥氏体化相变的影响,由于C与M在扩散系数上存在巨大差异,使得该过程中存在动力学发生显著变化的临界转变温度(PNTT)。在此基础上,本文创新性地提出了一种近共析成分含锰钢的热处理工艺,相比于传统Q&P工艺可极大地提高Mn在残余奥氏体中的富集程度,进而提高奥氏体稳定性,为更加系统深入地调控马氏体/奥氏体双相钢组织提供理论指导。

高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展

高熵合金是由多种主要元素组成的新型金属材料,固有的多主元和构型熵高等特点,使其具备诸多优异的力学及物理化学性能,从而引起了研究人员的广泛关注。在低温工程应用方面,高熵合金优异的强塑性、良好的韧性和抗冲击能力、较高的相稳定性等特点使其在深空探测、低温超导、气体工业等领域极具应用前景。本文综述了高熵合金的低温研究进展,详细总结了高熵合金在低温环境的变形机制及强韧化机理,并结合传统低温工程材料的性能对比,展望了高熵合金未来低温工程应用的主要方向。

奥氏体/铁素体界面迁移与元素配分的研究进展

相变是钢铁材料微观组织调控的关键手段。高性能化的发展需要对钢铁材料组织进行更加精细的调控,这也对相变理论的认知提出了更高的要求。奥氏体-铁素体相变是先进高强钢制备过程中最为重要的相变之一。相变过程中的界面迁移与元素配分行为在很大程度上决定了钢铁材料制备过程中组织的演化过程,对实现微观组织的精细化调控至关重要,一直以来是钢铁相变领域的研究热点与难点。本文从理论模型和实验研究2方面,简要综述了近年来国内外关于奥氏体-铁素体相变的界面迁移与元素配分行为的研究进展,并对该研究方向尚未解决的科学问题进行了讨论与展望。

奥氏体析出相激发形核的原位TEM研究

利用原位透射电镜(TEM)观察双相不锈钢中奥氏体析出相变过程,发现了端-面连接的奥氏体激发形核现象。定量表征结果表明,激发形核奥氏体和先驱奥氏体与母相铁素体的位向关系都接近N-W,但属于不同的位向关系,且在不同的Bain环上。基于弹性相互作用能和界面能解释了激发形核奥氏体的择优晶体学取向,计算结果表明,先驱奥氏体与不同Bain环上激发形核奥氏体的弹性相互作用能为负值,且相邻奥氏体之间可以形成孪晶取向关系及共格孪晶界。