ISSN 1005-3093
CN 21-1328/TG
创刊于 1987 年 (月刊)
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纳米三聚氰胺氰尿酸盐的合成、表征及其在酚醛泡沫中的应用*
以三聚氰胺和氰尿酸为原料, 采用溶剂热方法制备出纳米三聚氰胺氰尿酸盐(NMC)。分别利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段对其组成和结构进行表征, 研究了不同溶剂(蒸馏水、无水乙醇和苯)、不同类型的表面活性剂(十二烷基硫酸钠(SDS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、壬基酚聚氧乙烯醚(NP))、反应温度和反应时间对产物粒径的影响。结果表明, 只有用水为溶剂才能合成出NMC; 采用苯和无水乙醇. . .
材料研究学报, 2014 Vol. 28 (6): 401-406    DOI: 10.11901/1005.3093.2013.857
 
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8.8级螺栓用ML40Cr钢疲劳性能及裂纹扩展行为研究 PDF (1278KB)
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  2019年, 第33卷, 第7期 刊出日期:2019-07-25 上一期    下一期
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研究论文
喷雾干燥法制备富锂正极材料及其电化学性能
周鹏飞,张鹏,杜云慧,王玉洁,左成
材料研究学报. 2019, 33 (7): 481-487.   DOI: 10.11901/1005.3093.2018.690
摘要   HTML   PDF (6378KB)

用喷雾干燥法制备Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2富锂正极材料并表征其结构、形貌以及电化学性能,研究了烧结温度对材料电化学性能的影响。结果表明:这种正极材料具有良好的层状结构,一次颗粒粒径为100 nm左右且分布均匀,样品的首次放电比容量为220.2 mAh/g,库伦效率为72.5%,18个循环后容量保持率为96.8%。电化学阻抗和循环伏安特性的测试结果表明,这种正极材料具有良好的电化学性能。

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微量ZrAl-Zn-Mg-Mn合金板材抗剥落腐蚀性能的影响
柴文茹,陈景超,刘胜胆,叶凌英,林化强,张新明
材料研究学报. 2019, 33 (7): 488-496.   DOI: 10.11901/1005.3093.2018.715
摘要   HTML   PDF (14289KB)

通过腐蚀浸泡实验和电化学阻抗谱测试,研究了微量Zr的添加对Al-Zn-Mg-Mn合金板材抗剥落腐蚀性能的影响,并结合金相显微镜(OM)、电子背散射衍射技术(EBSD)、扫描透射电镜(STEM)等显微组织表征结果对影响机理进行分析和讨论。结果表明:在Al-Zn-Mg-Mn板材中添加微量Zr可以改善抗剥落腐蚀性能,剥落腐蚀等级由EB级变为EA级,最大腐蚀深度由593 μm降至421 μm。通过分析板材晶粒组织的差异和晶界η相尺寸、间距和化学成分的变化及无沉淀析出带宽度的变化,认为添加微量Zr后是通过综合作用来影响材料的剥落腐蚀行为。

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一级应变硬化F316奥氏体不锈钢的高温蠕变性能
王冬颖,王立毅,冯鑫,张滨,雍兴平,张广平
材料研究学报. 2019, 33 (7): 497-504.   DOI: 10.11901/1005.3093.2018.677
摘要   HTML   PDF (15585KB)

研究了在200 MPa应力下一级应变硬化F316奥氏体不锈钢在650℃、680℃和700℃的蠕变性能和蠕变断裂行为。结果表明: 在200 MPa 恒定应力下蠕变温度越高其蠕变寿命越短,稳态蠕变速率越大,由应力加载引起的瞬时应变越大。蠕变断裂方式主要为韧性断裂。蠕变孔洞主要分布在三叉晶界等脆弱部位,距离断口越远试样中孔洞的平均尺寸和孔洞面积百分比越小。在与断口距离相同的位置上,随着蠕变温度的提高蠕变孔洞的平均尺寸和面积百分比均明显增大。与未预应变的F316不锈钢相比,具有高密度孪晶的一级应变硬化F316不锈钢具有更大的蠕变抗力。分别基于Larson-Miller 参数法和θ参数法外推计算了350℃/200 MPa下的蠕变寿命,θ参数法的拟合曲线与实际蠕变曲线吻合得较好。根据Larson-Miller参数法和θ参数法,探讨了350℃/200 MPa下一级应变硬化F316奥氏体不锈钢长期服役蠕变可靠性。

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功能化石墨烯/埃洛石纳米管对聚丙烯的协同强韧化改性研究
王正君,刘虹财,郭怡,卞军,李建保,蔺海兰,鲁云
材料研究学报. 2019, 33 (7): 505-514.   DOI: 10.11901/1005.3093.2018.664
摘要   HTML   PDF (12011KB)

以功能化氧化石墨烯(GO)-埃洛石纳米管(HNTs)杂化材料(GO@HNTs)为纳米填料,以聚丙烯(PP)为基体,通过熔融共混法制备了不同GO@HNTs 含量的GO@HNTs/PP纳米复合材材料,并对所得杂化填料和PP纳米复合材料的结构与性能进行系统研究。研究结果表明,功能化GO与HNTs之间存在化学相互作用,二者之间形成的“屏障效应”抑制了彼此在PP基体中的团聚。仅添加0.5%GO@HNTs杂化纳米填料后,PP复合材料的拉伸强度和冲击强度分别较纯PP提高了17.5%和80.4%,与单独添加相同含量的GO或HNTs所得复合材料的力学性能相比,GO@HNTs杂化纳米填料对PP基体具有明显的协同增强增韧改性作用。与纯PP相比,GO@HNTs/PP试样表现出更高的储能模量、损耗模量和玻璃化转变峰值。由于GO@HNTs的“异相成核效应”和“物理热阻效应”,有效提高了PP纳米复合材料的结晶温度、熔融温度、结晶度和耐热分解温度。

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Ce-La-Ag共掺杂TiO2/玄武岩纤维复合光催化剂的制备和性能
陈子尚,梁小平,樊小伟,王军,黄安定,刘志锋
材料研究学报. 2019, 33 (7): 515-522.   DOI: 10.11901/1005.3093.2018.588
摘要   HTML   PDF (8766KB)

以玄武岩纤维(BF)为载体,用溶胶凝胶法将Ce-La-Ag共掺TiO2负载于BF上制备出Ce-La-Ag共掺杂TiO2/玄武岩纤维复合光催化剂。用光催化降解氨氮废水,研究了烧结温度和废水的pH值对Ce-La-Ag-TiO2/BF光催化活性的影响。结果表明:Ce-La离子与纳米Ag颗粒的协同作用使TiO2的禁带宽度由3.2 eV降至2.15 eV。Ce-La-Ag-TiO2的光催化活性优于纯TiO2、Ag-TiO2和Ce-La-TiO2,负载到BF使其光催化活性进一步提高。当复合光催化剂的烧结温度为600 ℃、氨氮废水的pH值为10.5、模拟可见光的照射时间为360 min时,Ce-La-Ag-TiO2/BF对氨氮废水重复降解5次的降解率仍高于88.2%。

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自供能ZnO/ZnS异质结紫外探测器的性能研究
胡轶,徐思伟,李想,贾杰,桑丹丹,高世勇
材料研究学报. 2019, 33 (7): 523-529.   DOI: 10.11901/1005.3093.2018.683
摘要   HTML   PDF (5686KB)

用化学浴法在ZnO纳米棒表面沉积ZnS制备出ZnO/ZnS核壳纳米棒阵列,使用SEM、XRD和XPS等手段表征了样品的形貌、结构和成分。结果表明,ZnO/ZnS核壳纳米棒阵列表面粗糙,生长致密、分布均匀,其平均直径约为150 nm。以Pt为对电极组装的自供能ZnO/ZnS异质结紫外探测器,对紫外光具有很好的探测性能,能循环工作且性能稳定。这种探测器对微弱的紫外光也有较强的响应和较高的光敏性,且随着光强度的提高光电流密度线性增大。与自供能ZnO纳米棒紫外探测器相比,ZnO/ZnS异质结紫外探测器具有更高的响应速度,上升时间和下降时间分别提高到0.02 s和0.03 s。

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碳包覆改性二氧化锰电极材料的制备和性能
潘双,庄雪,王冰,唐立丹,刘亮,齐锦刚
材料研究学报. 2019, 33 (7): 530-536.   DOI: 10.11901/1005.3093.2018.639
摘要   HTML   PDF (6664KB)

先以高锰酸钾(KMnO4)和硫酸锰(MnSO4·H2O)为原料用电脉冲辅助氧化还原法制备二氧化锰(MnO2)粉末,再以葡萄糖(C6H12O6)为碳源用液相烧结法制备出不同碳包覆量的MnO2/C复合材料,研究了碳包覆量对材料的形貌、结构和电化学性能的影响。结果表明,碳的加入使MnO2晶型由γ型转变为α型,葡萄糖加热分解后生成无定型的碳覆着在二氧化锰颗粒的表面,抑制了晶粒生长而使晶粒细化。充放电测试结果表明,在葡萄糖浓度为1.5 g/L、电流密度为2 A·g-1条件下二氧化锰的比电容为722.2 F·g-1。与包覆二氧化锰前比较,包覆后比电容提高了64.6%。经过4000圈充放电循环后电容保持率为74.72%,表现出良好的电容特性和循环性能。

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C含量对Ti-V-Cr系阻燃钛合金微观组织和力学性能的影响
孙欢迎,赵军,刘翊安,张泉,曹京霞,黄旭
材料研究学报. 2019, 33 (7): 537-542.   DOI: 10.11901/1005.3093.2019.090
摘要   HTML   PDF (13768KB)

用真空自耗熔炼制备了不同C含量的三种阻燃钛合金铸锭(直径120 mm),其名义成分分别为Ti-35V-15Cr、Ti-35V-15Cr-0.075C和Ti-35V-15Cr-0.15C。将铸锭包套挤压成直径为25 mm的棒材,观察了铸锭和挤压棒材的微观组织,测试并分析了挤压棒材的室温拉伸性能、高温拉伸性能、热稳定性能、高温蠕变以及持久性能。结果表明:添加C使阻燃钛合金热挤压后的晶粒显著细化,使其室温和高温拉伸塑性提高;由于碳化物的吸氧作用,添加C的合金热稳定性能显著提高;添加适量的C可提高阻燃钛合金的高温蠕变和持久性能。

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Ti6Al4V钛合金渗碳层在HF中的腐蚀行为
李坤茂,刘静,张晓燕,李宏,代燕
材料研究学报. 2019, 33 (7): 543-551.   DOI: 10.11901/1005.3093.2018.650
摘要   HTML   PDF (12445KB)

用真空感应渗碳方法对Ti6Al4V钛合金进行高速渗碳,研究了渗碳层在HF溶液中的腐蚀行为。对腐蚀前后渗碳层的相结构和形貌的分析发现:对Ti6Al4V钛合金高速渗碳后,在表面生成一层TiC和CTi0.42V1.58复合化合物相的渗碳层。因为表面有渗碳层,Ti6Al4V钛合金在浓度为0.2%的HF中?泡其腐蚀速率从4.65×10-10 g·m-2·h-1降低到3.3×10-10 g·m-2·h-1。电化学腐蚀测试结果表明,其自腐蚀电位从未渗碳时的-0.94 V升高到-0.68 V,腐蚀电流密度从4.10 mA·cm-2降至1.65 mA·cm-2,极化电阻从6.36 Ω·cm2增大到15.8 Ω·cm2,Rt从0.2 Ω·cm2增大到5.7 Ω·cm2。渗碳层具有n型半导体特性,未渗碳样品具有p型半导体特性。Ti6Al4V钛合金渗碳后,在腐蚀过程中电子转移的阻力增大,使耐蚀性提高。F-对Ti6Al4V钛合金渗碳层的腐蚀机理,主要是析氢腐蚀。

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微量Mg元素添加对Cu-Cr合金析出行为及性能的影响
邬善江,王俊峰,钟淑伟,张建波,汪航,杨斌
材料研究学报. 2019, 33 (7): 552-560.   DOI: 10.11901/1005.3093.2018.596
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通过熔炼铸造工艺制备了Cu-Cr和Cu-Cr-Mg合金,评价了Mg元素对Cu-Cr合金硬度、导电和抗软化性能的影响,研究了Mg元素对Cu-Cr合金析出相的细化作用,探讨了Mg元素的迁移行为。结果表明,相比于Cu-Cr二元合金,时效态Cu-Cr-Mg合金具有更高的硬度和软化温度,且保持较高的导电性能。两种合金的主要时效强化相均为纳米Cr析出相,Mg元素的加入抑制了纳米沉淀相的长大和结构转变,峰时效态Cu-Cr-Mg合金的析出相与基体可能仍保持共格界面关系,过时效态合金中出现与Heulser相结构相同的析出相,且峰时效态Cu-Cr-Mg合金经过高温保温处理后,其强化相的尺寸明显小于Cu-Cr合金析出相。EDS的结果表明,在时效初期Mg和Cr共存于析出相内部,而在时效后期析出相内部只有Cr元素存在,Mg元素发生迁移,同时理论估算结果显示,Mg元素可明显降低Cu(fcc)/Cr(bcc)之间的界面能,导致其偏聚于基体/析出相界面处,这可能是Mg元素能够细化析出相和提高合金性能的主要原因。

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