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水系锌离子电池研究进展

硅酸盐学报 2024年第2期52卷 405-427页

作者：邓致远李明珠方国赵梁叔全中南大学材料科学与工程学院长沙410000

可充电水系锌离子电池(AZIBs)因安全性高、环境友好、低成本等优势成为规模储能装置的候选者。目前水系锌离子电池的研究仍存在诸多问题和挑战,如正极材料不稳定,负极析氢、腐蚀,电解液电化学窗口较窄等。本文围绕水系锌离子电池的正极... 详细信息

可充电水系锌离子电池(AZIBs)因安全性高、环境友好、低成本等优势成为规模储能装置的候选者。目前水系锌离子电池的研究仍存在诸多问题和挑战,如正极材料不稳定,负极析氢、腐蚀,电解液电化学窗口较窄等。本文围绕水系锌离子电池的正极材料、负极材料、电解质材料、非活性材料(包括隔膜、集流体、黏结剂)进行了全面讨论与分析。总结概括了国内外的最新研究成果,同时归纳出最新的优化策略和研究方法,提出的整体系统优化策略。此外,本文分析了当前水系锌离子电池的研究与技术化的差距,讨论了未来水系锌离子电池研究的重点方面与系统优化方法,对锌离子电池技术化研究做出展望。

关键词：水系锌离子电池正极材料负极材料电解质非活性物质

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轻量化材料新型连接工艺与应用现状

机械工程学报 2024年第4期60卷 259-283页

作者：张越卢岩彭锐涛朱琳伟雷贝蒋家传湘潭大学机械工程与力学学院湘潭411105 湘潭大学力学博士后流动站湘潭411105

随着全球汽车产业低碳化转型,与车身轻量化相关的连接技术挑战不断增加,综合考虑轻量化的成本与效果,合理选用车身材料,搭配不同连接工艺,在满足行业质量标准降低产品重量的前提下为产品设计提供更多思路,已经成为轻量化技术发展的必然... 详细信息

随着全球汽车产业低碳化转型,与车身轻量化相关的连接技术挑战不断增加,综合考虑轻量化的成本与效果,合理选用车身材料,搭配不同连接工艺,在满足行业质量标准降低产品重量的前提下为产品设计提供更多思路,已经成为轻量化技术发展的必然趋势。合理运用各类轻量化材料,可以有效减轻车身重量、提高车身性能,对不同的车身轻量化材料的若干新型连接工艺的研究进展进行系统归纳,从冶金连接技术、机械连接技术、粘接技术及复合连接技术四个方面进行综述分析,阐述近年来各种新型工艺及其延伸工艺的研究进展,重点分析各类工艺的技术原理、连接强度准则、工艺优势、局限性及应用现状,以期为汽车轻量化材料新型连接工艺的设计与制造提供有益借鉴,为车身轻量化连接工艺保驾护航。

关键词：轻量化连接工艺冶金连接机械连接复合连接

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Sr_(2)InP_(3)O_(11):Eu^(3+)红色荧光粉的发光性能及占位影响

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发光学报 2024年第6期45卷 913-922页

作者：梁力赵淑娟李贵花刘一佳王荣荣蔡格梅中南大学材料科学与工程学院湖南长沙410083

红色荧光粉是提高发光二极管(LED)显色指数、降低色温的重要组分。本文选择具有红色特征发射的Eu^(3+)作为激活剂离子,以新型磷酸盐Sr_(2)InP_(3)O_(11)为荧光粉基质,通过高温固相反应合成了系列Sr_(2-x)InP_(3)O_(11):xEu^(3+)(简化为S... 详细信息

红色荧光粉是提高发光二极管(LED)显色指数、降低色温的重要组分。本文选择具有红色特征发射的Eu^(3+)作为激活剂离子,以新型磷酸盐Sr_(2)InP_(3)O_(11)为荧光粉基质,通过高温固相反应合成了系列Sr_(2-x)InP_(3)O_(11):xEu^(3+)(简化为S_(2-x)IP_(3):xEu^(3+))和Sr_(2)In_(1-x)P_(3)O_(11):xEu^(3+)(简化为S_(2)I_(1-x)P_(3):xEu^(3+))荧光粉。利用XRD、室温及变温PL光谱、量子效率和荧光寿命,详细研究了所制备荧光粉的光致发光性能及其受阳离子位点(Sr位和In位)的影响规律。研究结果表明,这两类荧光粉在254nm和393nm激发下均可发出明亮的橘红光(593nm和612nm主导)。此外,所合成的荧光粉具有较好的色稳定性和热稳定性,表明其在荧光粉转换型白光LED照明和显示领域具有一定的发展潜力。

关键词：荧光粉 Eu^(3+)掺杂占位发光性能

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预变形对2195铝锂合金拉伸力学性能的影响

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中国有色金属学报 2024年第3期34卷 725-738页

作者：张翼飞叶凌英董宇邹国童李俊杨献文中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室长沙410083

通过硬度测试、室温拉伸测试、电子背散射衍射分析(EBSD)、透射电子显微分析(TEM)以及数字图像相关(DIC)等手段,研究不同拉伸预变形量对2195铝锂合金在155℃时效后拉伸力学性能的影响。结果表明:拉伸预变形量为2%、4%、6%、8%的合金经过... 详细信息

通过硬度测试、室温拉伸测试、电子背散射衍射分析(EBSD)、透射电子显微分析(TEM)以及数字图像相关(DIC)等手段,研究不同拉伸预变形量对2195铝锂合金在155℃时效后拉伸力学性能的影响。结果表明:拉伸预变形量为2%、4%、6%、8%的合金经过155℃时效后,其抗拉强度分别为560.4 MPa、570.8 MPa、573.6 MPa、575.9 MPa。随着预变形量的增大,合金强度不断提高,这是由于位错是强化相T1相的有利形核点位,拉伸预变形量的增大使得位错密度增加,从而使得T1相数量密度增加。但随着拉伸预变形量的增大,拉伸预变形对合金的强度提升幅度逐渐减小,这主要是位错堆积缠结,析出相形核点重叠导致的。随着拉伸预变形量从2%增大到8%,合金的伸长率从9.6%下降到6.4%。通过DIC观察,拉伸预变形量的增大会使得拉伸过程中的应变集中现象提前出现,颈缩稳定性有所降低。这是由于较大的拉伸预变形量会使得合金在预变形阶段的应变分布不均匀,合金内出现破碎的变形组织晶粒。这些变形组织晶粒与周围其他晶粒组织的晶粒取向不同,更有利于微裂纹的萌生和扩展。4%的拉伸预变形量可以使2195铝锂合金达到最佳的强塑性匹配,此时抗拉强度为570.8 MPa、屈服强度为543.4 MPa、伸长率为8.7%。

关键词： 2195铝锂合金拉伸预变形拉伸力学性能数字图像相关应变集中现象

基于液氢储运的超低温不锈钢微观组织演变与力学性能研究进展

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太阳能学报 2024年第6期45卷 117-124页

作者：程旺军崔栋栋孙耀宁曾月新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830017 新疆大学机械工程博士后科研流动站乌鲁木齐830017

针对不锈钢在低温服役过程中面临高强低韧、低耐磨以及氢脆等一系列问题,阐述3种典型的氢脆理论,并分析不锈钢超低温下材料化学成分、应变量和应变速率等参量对其力学性能的影响规律,从微观角度明晰不锈钢超低温下的组织演变机制,揭示... 详细信息

针对不锈钢在低温服役过程中面临高强低韧、低耐磨以及氢脆等一系列问题,阐述3种典型的氢脆理论,并分析不锈钢超低温下材料化学成分、应变量和应变速率等参量对其力学性能的影响规律,从微观角度明晰不锈钢超低温下的组织演变机制,揭示位错组态、滑移带、机械孪晶、奥氏体相、马氏体相的变化与力学性能改变的内在联系,对改善加工工艺、调控材料化学成分比例以及减小晶粒尺寸3种强化手段进行机理分析。最后介绍不锈钢在氢能储运领域中的典型应用以及未来发展趋势。

关键词：氢能液氢不锈钢力学性能微观组织马氏体相变超低温

加工方法对苦荞粉添加吐司面包品质的影响研究

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食品与发酵工业 2024年第13期50卷 198-203页

作者：黄圣博张瑶俞玥郭元新张志红王东旭关桦楠张延杰余永建江苏科技大学粮食学院江苏镇江212100 江苏科技大学材料科学与工程博士后流动站江苏镇江212100 咀香园健康食品(中山)有限公司博士后科研工作站广东中山528437

该文研究了苦荞粉(5%、10%、15%、20%,质量分数)对直接发酵吐司面包烘焙品质的影响,分析了二次发酵、二次发酵与酸面团相结合对苦荞粉添加吐司面包烘焙品质的改善效果。结果表明,苦荞粉的加入导致直接发酵面包的品质变差,具体表现为比... 详细信息

该文研究了苦荞粉(5%、10%、15%、20%,质量分数)对直接发酵吐司面包烘焙品质的影响,分析了二次发酵、二次发酵与酸面团相结合对苦荞粉添加吐司面包烘焙品质的改善效果。结果表明,苦荞粉的加入导致直接发酵面包的品质变差,具体表现为比容、弹性降低,硬度、咀嚼性、老化率上升,且变化程度随着苦荞粉添加量的增加而增加;但与20%苦荞粉添加量下的直接发酵吐司面包相比,二次发酵制作方法明显地提升了比容(+17.7%)、降低了硬度(-10.4%)及老化率(-38.1%),此外在二次发酵基础上应用酸面团,进一步改善了吐司面包的比容(+24.4%)、硬度(-30.0%)及老化率(-49.8%)。因此,二次发酵法与酸面团技术作为天然类面包烘焙品质的改良方式,可用于提高消费者对苦荞粉添加面包产品的接受度,扩大苦荞粉在烘焙行业中的应用。

关键词：苦荞粉吐司面包烘焙品质直接发酵二次发酵酸面团

低lnZ条件下6013铝合金的热压缩变形行为

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材料研究学报 2024年第5期38卷 337-346页

作者：伍英明姜科达刘胜胆范世通覃秋慧李俊中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中南大学轻质高强结构材料重点实验室长沙410083 中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室长沙410083 台山市金桥铝型材厂有限公司博士后创新实践基地台山529261

通过6013铝合金的热压缩模拟实验,研究了其在530~575℃、应变速率为0.001~0.1 s^(-1)条件下的热变形行为。基于电子背散射衍射技术分析了这种合金微观组织的演变及其动态软化机制,并用Zener-Hollomon(Z)参数表征变形温度和应变速率的综... 详细信息

通过6013铝合金的热压缩模拟实验,研究了其在530~575℃、应变速率为0.001~0.1 s^(-1)条件下的热变形行为。基于电子背散射衍射技术分析了这种合金微观组织的演变及其动态软化机制,并用Zener-Hollomon(Z)参数表征变形温度和应变速率的综合影响。结果表明,这种合金的流变应力随着lnZ的增大而增大,在稳态条件下其变形激活能为217.3 kJ/mol。随着lnZ的增大,这种合金的再结晶面积分数和亚晶粒尺寸总体上呈线性降低的趋势。在23.91≤lnZ<29.55条件下动态再结晶是其主要的软化机制,其中几何动态再结晶占主导;而在29.55

关键词：金属材料 6013铝合金本构方程组织演变软化机制

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硫酸铝对水泥基材料钙溶蚀过程的影响及机理

建筑材料学报 2024年

作者：张紫薇牛梦蝶李国新西安建筑科技大学材料科学与工程学院西安建筑科技大学土木工程学院博士后流动站

富水地区由于围岩含水，会引起初衬的喷射混凝土发生钙溶蚀。本论文通过研究含硫酸铝砂浆试件在6 mol/L NH4Cl溶液中的性能变化，分析硫酸铝对水泥基材料钙溶蚀过程的影响及作用机理。结果表明：硫酸铝掺量对水泥基材料的钙溶蚀过程有... 详细信息

富水地区由于围岩含水，会引起初衬的喷射混凝土发生钙溶蚀。本论文通过研究含硫酸铝砂浆试件在6 mol/L NH4Cl溶液中的性能变化，分析硫酸铝对水泥基材料钙溶蚀过程的影响及作用机理。结果表明：硫酸铝掺量对水泥基材料的钙溶蚀过程有显著影响，掺2%的硫酸铝有利于延缓试样在加速溶蚀过程中的性能退化。溶蚀过程会导致水泥水化产物中的氢氧化钙溶解，水化硅酸钙凝胶和钙矾石脱钙，生成易溶的CaCl2加速水泥石解体。加入硫酸铝会改变水泥水化产物的组成与结构，以及试样的孔隙分布情况，进而影响了喷射混凝土钙溶蚀过程。

关键词：钙溶蚀硫酸铝速凝剂喷射混凝土

热轧变形量对Mg-11.8Gd-2.3Y-0.5Zr-0.5Ag-0.4Er合金显微组织及力学性能的影响

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中国有色金属学报 2024年第7期34卷 2215-2226页

作者：蒋文天王若愚彭健刘华山中南大学材料科学与工程学院长沙410083

以Mg-11.8Gd-2.3Y-0.5Zr-0.5Ag-0.4Er(质量分数,%)合金为实验材料,研究了热轧变形量对组织演变和性能的影响。结果表明:当热轧变形量从20%增至40%时,非基面滑移系施密特因子增加,孪晶减少;继续增大热轧变形量,非基面滑移系的平均施密特... 详细信息

以Mg-11.8Gd-2.3Y-0.5Zr-0.5Ag-0.4Er(质量分数,%)合金为实验材料,研究了热轧变形量对组织演变和性能的影响。结果表明:当热轧变形量从20%增至40%时,非基面滑移系施密特因子增加,孪晶减少;继续增大热轧变形量,非基面滑移系的平均施密特因子(Fs)随之降低,孪晶也随之增多。合适的热轧变形量促进非基面滑移并抑制基面滑移与孪生。因此,当热轧变形量为40%时,非基面滑移活跃,位错密度增加,孪晶减少,位错强化和织构强化达到峰值,合金的屈服强度分别为290 MPa和8.5%。当热轧变形量增至60%时,非基面滑移活跃,位错密度下降,孪晶增多,合金的屈服强度降至230 MPa,伸长率达到12.9%。这说明控制热轧变形量可调控非基面滑移和孪生,有助于提升高Gd含量稀土镁合金的综合力学性能。

关键词： Mg-Gd-Y基合金热轧织构位错滑移孪生强化机制