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Ni_(1-x)Se(x=0和0.15)的水热合成及电催化性能研究

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化工新型材料 2025年第1期53卷 189-193页

作者：杨灏朱佳棋霍地东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室沈阳110819 东北大学材料科学与工程学院先进陶瓷材料研究中心沈阳110819

以天然植物酚酸-没食子酸为还原剂,在温和水热反应条件下一步合成制备了Ni_(1-x)Se(x=0和0.15)纳米粉体。同时,研究了水热反应中反应温度和溶液pH对产物组成的影响。利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜... 详细信息

以天然植物酚酸-没食子酸为还原剂,在温和水热反应条件下一步合成制备了Ni_(1-x)Se(x=0和0.15)纳米粉体。同时,研究了水热反应中反应温度和溶液pH对产物组成的影响。利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及电化学测试等方法对水热产物进行分析与表征。结果表明,在水热温度为180℃、pH=12的溶液中,所得产物为单相NiSe;在水热温度200℃,pH=7的溶液中产物为单相Ni_(0.85)Se。其中,NiSe纳米颗粒表现出明显的电催化析氢反应活性,在电流密度为10mA/cm^(2)时,NiSe电极的过电势为398mV,Tafel斜率为152mV/dec,并具有良好的稳定性。

关键词：硒化镍没食子酸水热合成电化学性能

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大孔径介孔二氧化硅纳米粒子研究进展

中国粉体技术 2025年第2期31卷 31-48页

作者：王伟孙浩东孙蕊东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室材料科学与工程学院

【目的】系统性总结大孔径介孔二氧化硅纳米粒子（large-pore mesoporous silica nanoparticles,LPMSNs）的研究进展，以期为其在吸附、催化和负载等领域的应用相关研究和发展提供支持。【研究现状】目前，研究人员已开发出多种合成LPM... 详细信息

【目的】系统性总结大孔径介孔二氧化硅纳米粒子（large-pore mesoporous silica nanoparticles,LPMSNs）的研究进展，以期为其在吸附、催化和负载等领域的应用相关研究和发展提供支持。【研究现状】目前，研究人员已开发出多种合成LPMSNs的方法，包括直接法（复合模板法、高分子量有机模板剂法、有机膨胀剂法）和后处理法。这些方法在制备LPMSNs中各具优势，然而缺陷也很突出。比如，利用复合模板法在得到不同有序结构和控制孔径方面优势明显，但在制备体系上却受限于特殊和昂贵模板剂的使用；另外，虽然采用有机膨胀剂法可以得到LPMSNs，但膨胀剂的消耗量大，毒性强，不利于LPMSNs的绿色和规模化制备。在应用研究上，目前方法所能得到的具有不同介孔结构（有序、无序、树枝状等）、不同大孔径（5～50 nm）的LPMSNs已然展现出诸如高吸附量、高催化效率以及大负载量等应用优势。【结论与展望】LPMSNs的相关研究在提高其合成效率和实现绿色制备方面还须加大投入，对不同介孔结构的开发、应用的拓展和性能的提升仍然是未来的研究重点，LPMSNs有望在生物大分子和药物的高量负载、生物酶和异相催化等应用领域充当重要角色。

关键词：大孔径介孔二氧化硅纳米粒子后处理法直接法

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圆台形坯料对镁合金轮毂锻造成形过程的影响

热加工工艺 2025年第2期54卷 97-102页

作者：祝亚同蒋燕超乐启炽廖启宇于晓强王彤东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室辽宁沈阳110819 东北大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110819

锻造镁合金轮毂存在轮辐处晶粒粗大、组织分布不均匀、再结晶程度低和上轮缘容易开裂等问题。为了细化轮辐处的微观组织,改善轮辐处的组织均匀性,提高轮毂的使用性能与成品率,提出一种圆台形坯料,并采用数值模拟的方法,探究了圆台形坯料... 详细信息

锻造镁合金轮毂存在轮辐处晶粒粗大、组织分布不均匀、再结晶程度低和上轮缘容易开裂等问题。为了细化轮辐处的微观组织,改善轮辐处的组织均匀性,提高轮毂的使用性能与成品率,提出一种圆台形坯料,并采用数值模拟的方法,探究了圆台形坯料对AZ80镁合金轮毂锻造过程中的有效应变、动态再结晶体积分数、平均晶粒尺寸和损伤的影响。结果表明:圆台形坯料相较于传统圆柱形坯料能够明显改善成形过程中的坯料流动情况,提高轮辐部位的有效应变,促进轮辐部位的动态再结晶,使得晶粒尺寸分布均匀,并且降低了上轮缘处的开裂趋势。

关键词：镁合金轮毂圆台形坯料数值模拟锻造

原子模拟研究铍■对称倾侧晶界的能量与结构特性

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材料导报 2025年第4期39卷 183-189页

作者：王慧明金剑锋王东新许德美郭凯琪杨培军秦高梧东北大学材料科学与工程学院西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司稀有金属特种材料国家重点实验室北方民族大学材料科学与工程学院

铍（Be）具有优异的物理、力学等性能，在航空航天、国防、核工业等关键领域发挥了非常重要的作用。但金属铍（α-Be）是密排六方结构晶体，其结构的各向异性对力学性能会产生显著的影响，限制了铍的应用。本研究首先构建出■对称倾侧... 详细信息

铍（Be）具有优异的物理、力学等性能，在航空航天、国防、核工业等关键领域发挥了非常重要的作用。但金属铍（α-Be）是密排六方结构晶体，其结构的各向异性对力学性能会产生显著的影响，限制了铍的应用。本研究首先构建出■对称倾侧晶界（STGB）的原子模型，通过分子动力学方法模拟计算出不同倾侧角（2θ）的晶界能(ESTGB)，并分析几种典型界面的原子结构，从而探索铍中倾侧晶界随θ角度变化的各向异性特点。研究发现：当θ在0～90°内变化时，根据晶界能的变化规律，可将θ划分为六个区域。对于小角度晶界区（0°15°），结果显示■孪晶及■倾侧晶界对应的ESTGB较低；晶界能最低点对应■孪晶（θ=31.11°），其值为289 mJ/m2，其次是■孪晶（θ=61.09°），为336 mJ/m2，然后是■孪晶（θ=42.15°），为536 mJ/m2，最后是■倾侧晶界（θ=74.56°），为582 mJ/m2。进一步分析界面原子结构发现，三种孪晶平面和■晶界平面的原子结构和能量均呈周期性排布；当θ在这四个角度附近小幅变化时，界面的特征变化显著。最后，对比密排六方结构金属铍、镁、钛的■对称倾侧晶界能量的模拟结果，发现其晶界能随θ变化的趋势相似，但铍对应的晶界能明显高于钛和镁。上述结果可为高效地开发铍及其合金提供理论参考和设计思路。

关键词：金属铍分子动力学对称倾侧晶界晶界能各向异性

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一维HfC、ZrC、TaC的制备与应用

材料导报 2025年第2期39卷 43-52页

作者：任金翠吴义胜李欣沂唐艳姿西安建筑科技大学材料科学与工程学院西安710055

HfC、ZrC、TaC具有超高的熔点、良好的耐高温、抗氧化、耐化学腐蚀性及较高的机械强度等优异性能。一维HfC、ZrC、TaC不仅具有其块体材料的优异性能也具有一维材料良好的力学性能,作为增韧材料、高温防护材料、电子材料、电化学催化材... 详细信息

HfC、ZrC、TaC具有超高的熔点、良好的耐高温、抗氧化、耐化学腐蚀性及较高的机械强度等优异性能。一维HfC、ZrC、TaC不仅具有其块体材料的优异性能也具有一维材料良好的力学性能,作为增韧材料、高温防护材料、电子材料、电化学催化材料、储氢材料等受到广泛关注。综述了化学气相沉积法(CVD)、有机先驱体转化法、熔盐法等一维HfC、ZrC、TaC的制备方法。综述了一维HfC、ZrC、TaC在增强增韧材料、电极材料、电催化材料等应用领域的国内外研究进展。讨论了当前一维HfC、ZrC、TaC原料价格昂贵、原料利用率低、制备工艺复杂等尚存的问题,并且对其未来研究方向的发展趋势提出了展望。

关键词：一维材料碳化铪碳化锆碳化钽生长机制影响因素

Nb合金化对Ni-40Cr合金组织与力学性能的影响

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材料工程 2025年

作者：张琳张雨时许秀杰左小伟东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室东北大学冶金学院大湾区大学(筹)物质科学学院

控制高Cr含量Ni-Cr合金的不连续析出（DP）及连续析出（CP）是调整其微观组织和力学性能的关键。本文采用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪分析了Ni-40Cr-xNb（x=0、1、3）合金的形貌和相组成，并通过显微硬度与室温拉伸测试其力学性... 详细信息

控制高Cr含量Ni-Cr合金的不连续析出（DP）及连续析出（CP）是调整其微观组织和力学性能的关键。本文采用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪分析了Ni-40Cr-xNb（x=0、1、3）合金的形貌和相组成，并通过显微硬度与室温拉伸测试其力学性能。研究结果表明：Nb元素在晶界偏析以及在时效后期在晶界析出，由于晶界能的降低、溶质阻力以及Zener钉扎的作用，极大抑制了晶界的析出与迁移，从而使得DP几乎被完全抑制。由于DP与CP典型的竞争生长模式，晶界DP的抑制为CP提供了强大的化学驱动力，使晶内CP迅速生长。并讨论了DP和CP析出相与力学性能之间的关系。

关键词：不连续析出连续析出 Ni-Cr合金 Nb

轧制成型氧化物弥散强化钢的显微组织特征和拉伸性能

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机械工程材料 2025年第1期49卷 104-111页

作者：谢锐吕铮王晴刘春明沈阳建筑大学材料科学与工程学院沈阳110168 东北大学材料科学与工程学院材料各向异性与方法织构教育部重点实验室沈阳110819

用金属快冷气雾化方法直接制备Fe-15Cr-4.5Al-2W-0.3Y-0.3Ti-0.3Zr过饱和固溶体合金粉,经过短时(8 h)球磨后置于铁质包套内,直接轧制得到氧化物弥散强化(ODS)钢,研究了该钢的显微组织特征及不同温度(室温以及400,600,700℃)下的拉伸性... 详细信息

用金属快冷气雾化方法直接制备Fe-15Cr-4.5Al-2W-0.3Y-0.3Ti-0.3Zr过饱和固溶体合金粉,经过短时(8 h)球磨后置于铁质包套内,直接轧制得到氧化物弥散强化(ODS)钢,研究了该钢的显微组织特征及不同温度(室温以及400,600,700℃)下的拉伸性能。结果表明:轧制可实现ODS钢的成型,且其相对密度达到96%,略高于成分相近的热等静压成型ODS钢,平均晶粒尺寸为0.91μm,小于成分相近的热等静压成型ODS钢,且无显著的织构特征;轧制成型ODS钢的组织中同时存在Y_(4)Zr_(3)O_(12)、YAlO_(3)和Y_(2)TiO_(5)纳米析出相,分布密度峰值达到2.07×10^(21)m^(-3)。随着试验温度的升高,轧制成型ODS钢的抗拉强度降低;与成分相近的热等静压成型ODS钢相比,低于600℃时轧制成型ODS钢的抗拉强度更高,600℃时抗拉强度相近,高于600℃时抗拉强度略低;随着试验温度的升高,轧制成型ODS钢的断裂机制由脆性断裂向韧性断裂转变,最后又转变为脆性断裂。

关键词： ODS钢短时球磨轧制显微组织纳米析出相拉伸性能

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中国钢铁工业生态化的实现路径

冶金能源 2025年第1期44卷 3-8,21页

作者：董磊王健张琦东北大学马克思主义学院东北大学材料科学与工程学院东北大学国家环境保护生态工业重点实验室东北大学低碳钢铁前沿技术研究院低碳钢铁前沿技术教育部工程研究中心

文章研究了“双碳”背景下钢铁工业生态化现状,分析了国内外低碳冶金技术路线,并提出了包含6个一级指标、30个二级指标的钢铁工业生态化指标体系。文章围绕全流程减碳减排、装备升级与工艺优化、产品研发三个方面,凝练了中国钢铁工业生... 详细信息

文章研究了“双碳”背景下钢铁工业生态化现状,分析了国内外低碳冶金技术路线,并提出了包含6个一级指标、30个二级指标的钢铁工业生态化指标体系。文章围绕全流程减碳减排、装备升级与工艺优化、产品研发三个方面,凝练了中国钢铁工业生态化的实现路径。

关键词：钢铁工业生态化路径绿色发展减碳

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利用钢渣制备钙基CO2循环吸附材料

钢铁研究学报 2025年第02期 258-268页

作者：刘军李宇蒙曹志众刘玉峰陶梦洁赵青本钢集团有限公司技术中心先进汽车用钢开发与应用技术国家地方联合工程实验室东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室东北大学冶金学院东北大学工业智能与系统优化国家级前沿科学中心东北大学智能工业数据解析与优化教育部重点实验室

“碳中和2060”背景下研究钢渣碳捕集应用的意义不言而喻。为提高钢渣资源的综合利用，减少钢铁冶炼过程排放的CO2,采用湿法浸出技术提取了钢渣中的Ca、Mg组元，针对获得的Ca-Mg-Si-Al体系，开展了利用化学共沉淀法、溶胶-凝胶法和水热... 详细信息

“碳中和2060”背景下研究钢渣碳捕集应用的意义不言而喻。为提高钢渣资源的综合利用，减少钢铁冶炼过程排放的CO2,采用湿法浸出技术提取了钢渣中的Ca、Mg组元，针对获得的Ca-Mg-Si-Al体系，开展了利用化学共沉淀法、溶胶-凝胶法和水热合成法3种方式制备CO2吸附剂的实验研究，通过XRF、XRD、SEM、BET等检测手段对吸附剂的物化特性及循环吸附性能进行了表征分析。结果表明，与其他2种方法相比，化学共沉淀法在50℃、pH=10和陈化时间2 h条件下制备的吸附剂具有较高的初次吸附容量，为0.258 g/g。制备方式不同，CO2吸附剂循环吸附性能表现出不同规律。化学共沉淀法制备的CO2吸附剂吸附容量随循环次数增加呈下降趋势，水热合成法制备的CO2吸附剂，呈先增高后降低的趋势。

关键词：钢渣 CO2吸附剂化学共沉淀法溶胶-凝胶法水热合成法