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MoS_(2)/Ti-WC纳米多层薄膜结构设计及其宽温域摩擦性能研究

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表面技术 2024年第11期53卷 80-89,170页

作者：高臻荣候果源任思明中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋关键材料重点实验室浙江宁波315201 浙江工业大学材料科学与工程学院杭州310014 宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211

目的探究环境温度对MoS_(2)/Ti-WC纳米多层薄膜摩擦磨损性能的影响,探讨并揭示薄膜在高温环境下的损伤机理。方法采用非平衡磁控溅射技术制备MoS_(2)/Ti-WC纳米多层薄膜,评价Ti、WC双功能组元以及纳米多层结构设计对薄膜表面形貌和微观... 详细信息

目的探究环境温度对MoS_(2)/Ti-WC纳米多层薄膜摩擦磨损性能的影响,探讨并揭示薄膜在高温环境下的损伤机理。方法采用非平衡磁控溅射技术制备MoS_(2)/Ti-WC纳米多层薄膜,评价Ti、WC双功能组元以及纳米多层结构设计对薄膜表面形貌和微观结构的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、扫描探针显微镜(SPM)等表征手段对薄膜的晶体结构、表截面形貌以及表面粗糙度进行分析,利用原位纳米压痕仪对薄膜的力学性能进行评估,利用高温摩擦磨损试验机评价薄膜在不同温度环境(25~300℃)下的摩擦磨损性能,进一步通过激光共聚焦对磨痕和磨斑进行光学形貌分析,并利用能谱仪(EDS)和共聚焦显微拉曼光谱(Micro-Raman)对钢配副表面的摩擦转移膜进行成分分析。最终揭示MoS_(2)/Ti-WC纳米多层薄膜在不同温度下的磨损机理。结果MoS_(2)/Ti-WC纳米多层的结构设计可以诱导MoS_(2)(002)晶面的择优生长,获得表面平整光滑、结构致密的薄膜。相比于MoS_(2)/Ti薄膜,WC纳米层的引入,赋予薄膜更高的硬度和硬/弹比。MoS_(2)/Ti-WC纳米多层薄膜在潮湿空气中的平均摩擦因数为0.07,平均磨损率为6.14×10^(-7)mm^(3)/(N·m)。结论MoS_(2)/Ti-WC纳米多层薄膜在宽温域(100~300℃)内保持稳定的摩擦性能,这得益于薄膜纳米多层的结构设计、高的硬/弹比以及优异的抗氧化性能,同时在钢配副表面形成了连续且致密的转移膜。

关键词：磁控溅射 MoS_(2)/Ti-WC纳米多层薄膜环境适应性高温润滑性能摩擦磨损

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高疏水性双面结构生色棉织物的一步法制备

纺织学报 2024年第4期45卷 111-119页

作者：向娇娇柳浩欧阳申珅马万彬柴丽琴周岚邵建中刘国金浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室浙江杭州310018 中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波315000 浙江省现代纺织技术创新中心浙江绍兴312000 省部共建生物多糖纤维成形与生态纺织国家重点实验室(青岛大学) 山东青岛266071

为能简便、快速地得到兼具双面结构色效果和高疏水性的棉织物,以聚甲基丙烯酸三氟乙酯(PTFEMA)胶体微球为结构单元,利用浸轧-焙烘一步法将其负载于棉织物上构筑高疏水性光子晶体生色结构。分析PTFEMA胶体微球的基本性能,探究PTFEMA胶体... 详细信息

为能简便、快速地得到兼具双面结构色效果和高疏水性的棉织物,以聚甲基丙烯酸三氟乙酯(PTFEMA)胶体微球为结构单元,利用浸轧-焙烘一步法将其负载于棉织物上构筑高疏水性光子晶体生色结构。分析PTFEMA胶体微球的基本性能,探究PTFEMA胶体微球组装液质量分数对棉织物结构生色效果和疏水性的影响,并提出结构生色棉织物的疏水机制。结果表明:PTFEMA胶体微球粒径均一,单分散性优异,适宜于构筑光子晶体;当组装液质量分数为20%~30%时,通过浸轧-焙烘一步法便可制备得到结构色明显、水接触角为140°左右的棉织物;PTFEMA胶体微球因自带含—CF_(3)基团而具有疏水性,加之光子晶体阵列增加了棉织物的粗糙度,双重作用下使得结构生色棉织物具备高疏水性。

关键词：棉织物光子晶体结构生色高疏水一步法功能性纺织品

JEFFAMINE M-600(R)改性六方氮化硼及其水性环氧复合涂层的腐蚀防护性能

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表面技术 2024年第18期53卷 126-134页

作者：俞月崔明君郑文茹张武军王金权肖龙李明辉赵海超宁波大学冲击与安全工程教育部重点实验室浙江宁波315211 中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋关键材料重点实验室浙江宁波315201 信和新材料股份有限公司福建泉州362011 宁波市杭州湾大桥发展有限公司浙江宁波315211

目的提高六方氮化硼的分散性和环氧涂层的腐蚀防护性能。方法利用O-(2-氨丙基)-O'-(2-甲氧基乙基)聚丙二醇(JEFFAMINE M-600(R))对六方氮化硼(h-BN)进行功能化,实现其在水性环氧树脂中的稳定分散和相容性,并将其添加至水性环氧树脂中制... 详细信息

目的提高六方氮化硼的分散性和环氧涂层的腐蚀防护性能。方法利用O-(2-氨丙基)-O'-(2-甲氧基乙基)聚丙二醇(JEFFAMINE M-600(R))对六方氮化硼(h-BN)进行功能化,实现其在水性环氧树脂中的稳定分散和相容性,并将其添加至水性环氧树脂中制备了具有优异阻隔性能的水性环氧复合涂层。利用SEM、TEM、XPS等手段证实了h-BN@JEFFAMINE M-600(R)的成功制备;此外,采用电化学手段对涂层的腐蚀防护性能进行了评价。结果JEFFAMINE M-600(R)成功修饰在h-BN表面,有效提高了h-BN在水性环氧树脂中的分散稳定性和相容性;同时所制备的h-BN@JEFFAMINE M-600(R)/水性环氧复合涂层在浸泡38 d后仍表现出优异的抗腐蚀性能,其阻抗模值(1.05×10^(9)Ω·cm^(2))较水性环氧涂层(1.31×10^(7)Ω·cm^(2))提高了约2个数量级,这主要归因于h-BN@JEFFAMINE M-600(R)的添加可以有效提高水性环氧涂层的阻隔效应,从而延缓腐蚀介质向基底的扩散,进而表现出优异的腐蚀防护性能。结论JEFFAMINE M-600(R)功能化有效提高了h-BN的剥离效率和稳定分散,使得h-BN@JEFFAMINE M-600(R)纳米杂化材料的添加可以有效提高水性环氧基体的致密性和阻隔效应,进而增强复合涂层对金属基底的腐蚀防护。

关键词： JEFFAMINE M-600(R) 六方氮化硼水性环氧腐蚀防护 3.5%质量分数NaCl

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Pr系MgCu_2型超磁致伸缩材料研究进展

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稀有金属材料与工程 2014年第5期43卷 1275-1280页

作者：尹鸿运刘进军宁波大学新型功能材料及其制备科学国家重点实验室培育基地浙江宁波315211

Pr系MgCu2型超磁致伸缩材料由于其含有廉价轻稀土元素Pr,并且具有优良的磁致伸缩性能而受到广泛的关注。本文综述了这类材料在元素替代和成分调整方面的研究进展,以及制备工艺对材料的影响,并简要介绍了其单晶和取向多晶的制备方法。

关键词：磁致伸缩轻稀土Pr MgCu2型结构制备工艺

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原位表征技术在锂硫电池机理研究中的应用

储能科学与技术 2024年第4期13卷 1239-1252页

作者：许旭鹏许旭明陈虹艳梁雅儒雷维新马增胜陈国新柯培玲湘潭大学材料科学与工程学院特殊功能薄膜材料国家省级重点实验室湖南湘潭411105 中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波315201

商用锂离子电池的低能量密度已经无法满足电动汽车和电子设备迅速发展的需求,锂硫电池作为一种高能量密度、绿色环保且成本低廉的储能器件,已经成为储能领域的重要议题。然而,氧化还原动力学缓慢、穿梭效应严重、电解液耗竭以及锂负极... 详细信息

商用锂离子电池的低能量密度已经无法满足电动汽车和电子设备迅速发展的需求,锂硫电池作为一种高能量密度、绿色环保且成本低廉的储能器件,已经成为储能领域的重要议题。然而,氧化还原动力学缓慢、穿梭效应严重、电解液耗竭以及锂负极的降解等问题依然阻碍着锂硫电池商业化的脚步。研究锂硫电池系统内各部件的基本反应机制对于解决以上问题,并进一步提高电池的整体性能至关重要。原位表征技术可用于锂硫电池充放电过程中各部件结构变化与反应进程的实时观察与研究,对锂硫电池机理的揭示有望从材料设计层面大幅提升电池整体性能。本文通过对近期研究工作进行总结,介绍了锂硫电池在提高循环寿命和高能量密度上遇到的瓶颈性问题,简述了原位拉曼光谱、原位透射电镜、原位共振非弹性X射线散射、原位红外光谱和原位核磁共振光谱等原位表征技术在锂硫电池中的应用。并结合锂硫电池涉及的氧化还原反应、多硫化物溶解、电解液对多硫化物的抑制以及锂负极降解等具体环节,重点分析了原位表征技术在这些具体环节中监测多硫化物转化过程和探究锂硫电池内部反应机理方面的研究进展,指出了原位表征技术在促进锂硫电池机理理解方面的重要作用。

关键词：锂硫电池多硫化物原位表征技术作用机理

极端晶化条件下纳米双相永磁合金快淬薄带的晶化研究

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稀有金属材料与工程 2011年第10期40卷 1876-1880页

作者：张文旺潘晶刘新才李柱柏戴浩刘艳君宁波大学宁波市新型功能材料及其制备科学国家重点实验室培育基地浙江宁波315211

在常规晶化退火工艺条件下纳米双相永磁合金快淬非晶薄带的晶化过程中,α-Fe相通常在低温优先析出,这导致了α-Fe晶粒过于粗大并严重损害了材料磁性能。针对这一问题,近期有一些学者对极端晶化条件下非晶快淬薄带的晶化行为和机制进行... 详细信息

在常规晶化退火工艺条件下纳米双相永磁合金快淬非晶薄带的晶化过程中,α-Fe相通常在低温优先析出,这导致了α-Fe晶粒过于粗大并严重损害了材料磁性能。针对这一问题,近期有一些学者对极端晶化条件下非晶快淬薄带的晶化行为和机制进行了仔细的研究。本文对这些研究进行了综述和分析。

关键词：纳米双相永磁合金非晶快淬薄带晶化工艺

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无机材料的“化学剪刀”结构编辑策略

无机材料学报 2024年第2期39卷 115-128页

作者：丁浩明陈科李勉李友兵柴之芳黄庆中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进能源材料工程实验室宁波315201 宁波杭州湾新材料研究院宁波315336 苏州大学苏州医学院放射医学与防护学院苏州215123

受到生物基因工程中“基因剪刀”的启发,“化学剪刀”作为一种重要的研究工具在材料结构编辑及应用研究中发挥着重要作用。本文对“化学剪刀”在材料结构编辑及应用方面的研究进展进行了评述。首先,介绍了“化学剪刀”的概念和基本原理... 详细信息

受到生物基因工程中“基因剪刀”的启发,“化学剪刀”作为一种重要的研究工具在材料结构编辑及应用研究中发挥着重要作用。本文对“化学剪刀”在材料结构编辑及应用方面的研究进展进行了评述。首先,介绍了“化学剪刀”的概念和基本原理,即指在保持初始材料主结构不变的条件下,通过化学反应敲除、置换、修复或重构目标原子或结构单元,从而定制化编辑材料晶格中的组成元素、晶体结构以及微观形貌,最终实现特定的材料结构与功能。随后,详细回顾了“化学剪刀”在材料结构编辑中的具体应用,即如何利用化学剪切、化学修饰、化学合成和化学刻蚀与化学插层等结构编辑方法对材料结构进行精确调控和功能设计。最后,对“化学剪刀”未来在材料结构编辑及应用的研究方向进行了展望。本评述详细介绍了“化学剪刀”在材料结构编辑及应用研究方面的研究进展和巨大潜力,为探索和开发“化学剪刀”在材料领域的应用提供了有力的理论和实验支撑,并有望推动相关材料领域的发展。

关键词：化学剪刀无机材料结构编辑专题评述

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NdFeB基纳米双相复合永磁材料研究进展

稀土 2014年第2期35卷 92-98页

作者：潘仲彬刘进军尹鸿运潘晶刘新才宁波大学新型功能材料及其制备科学国家重点实验室培育基地浙江宁波315211

介绍了近年来NdFeB基纳米双相复合永磁材料的研究进展,主要从纳米复合双相材料的耦合机制和矫顽力机制等理论方面进行了总结,包括晶粒交换耦合作用、成核理论、钉扎理论、成分关系理论、自钉扎理论、晶体内部缺陷钉扎作用、脱溶相对主... 详细信息

介绍了近年来NdFeB基纳米双相复合永磁材料的研究进展,主要从纳米复合双相材料的耦合机制和矫顽力机制等理论方面进行了总结,包括晶粒交换耦合作用、成核理论、钉扎理论、成分关系理论、自钉扎理论、晶体内部缺陷钉扎作用、脱溶相对主相晶粒钉扎作用等相关理论,然后从元素替代、掺杂元素对双相复合材料磁性能的影响进行了阐述。

关键词：纳米双相复合磁体交换耦合作用矫顽力机制元素替代元素掺杂

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FePt磁性纳米颗粒的化学制备方法

功能材料 2014年第10期45卷 23-29页

作者：潘仲彬刘进军宁波大学新型功能材料及其制备科学国家重点实验室培育基地浙江宁波315211

化学法制备FePt纳米颗粒具有独特的优点,可以精确有效地控制颗粒的大小、尺寸分布以及良好的结晶性和稳定性而成为当前研究的热点。概述了近年来FePt纳米粒子的化学制备方法,包括高温热解还原法、多元醇还原法、溶胶-凝胶法、模板法、... 详细信息

化学法制备FePt纳米颗粒具有独特的优点,可以精确有效地控制颗粒的大小、尺寸分布以及良好的结晶性和稳定性而成为当前研究的热点。概述了近年来FePt纳米粒子的化学制备方法,包括高温热解还原法、多元醇还原法、溶胶-凝胶法、模板法、微乳液法、湿化学还原法和电化学沉积法等。

关键词： FePt 纳米颗粒结构化学制备方法磁性能