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碳酸钙/桉木复合材料的制备及力学性能研究

森林工程 2025年第1期41卷 50-58页

作者：钟昊林作鹏王亚男郭明辉东北林业大学生物质材料科学与技术教育部国家重点实验室哈尔滨150040

为扩大木材在室外反光材料领域的应用,使用氯化钙、碳酸氢钠对桉木交替真空浸渍的矿化方法,模拟天然贝壳有机/无机复合结构,通过热压法制备出一系列不同碳酸钙(CaCO_(3))含量的碳酸钙/桉木复合材料。通过对其进行结构表征及性能测试,探... 详细信息

为扩大木材在室外反光材料领域的应用,使用氯化钙、碳酸氢钠对桉木交替真空浸渍的矿化方法,模拟天然贝壳有机/无机复合结构,通过热压法制备出一系列不同碳酸钙(CaCO_(3))含量的碳酸钙/桉木复合材料。通过对其进行结构表征及性能测试,探究CaCO_(3)对矿化材料结构和性能的影响。结果表明,CaCO_(3)能够增强矿化材料的力学性能,提高其热稳定性以及对太阳光线的反射能力,降低材料受光照而发热的温度。当矿化时间低于3 d时,抗拉强度随CaCO_(3)的含量增加而提高,最高为18.35 MPa,过程呈现多次断裂;当矿化时间达到4 d时,材料对太阳光线的反射率达到80%以上,相比原始木材自身温度降低了10℃。这种环境友好型材料在户外反光隔热领域具有一定的应用潜力。

关键词：碳酸钙桉木仿生矿化光热效应热稳定性

电石渣捕集水泥窑烟气中的CO2及吸收效率改性研究进展

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硅酸盐学报 2025年

作者：王亚丽陈泽升崔素萍杨金龙裴天蕊北京工业大学材料科学与工程学院

目前，水泥窑烟气中CO2的捕集依旧是个难题。本文以钙基吸收法为机理，针对C-电石渣作为替代钙源多次钙循环后的易烧结、吸收效率下降等问题，综述了目前提高电石渣吸收效率和改善烧结性的不同方法，以及水泥窑烟气中其它组分对CO2捕集... 详细信息

目前，水泥窑烟气中CO2的捕集依旧是个难题。本文以钙基吸收法为机理，针对C-电石渣作为替代钙源多次钙循环后的易烧结、吸收效率下降等问题，综述了目前提高电石渣吸收效率和改善烧结性的不同方法，以及水泥窑烟气中其它组分对CO2捕集的影响。已有研究表明有机酸改性可以分解有机酸钙从而获得更好的表面结构，掺杂改性可以减缓颗粒的团聚，水合作用可以降低分压，减缓烧结。水泥窑烟气中的SO2会因为较强的酸性优先与电石渣反应，抑制CO2的吸收，烟气中的NOx会因还原性物质的存在产生高温还原作用。未来，制备CO2吸收效率高，环境适应性强的改性电石渣是主要研究方向。

关键词：电石渣钙基吸收剂二氧化碳

第一性原理计算在锂离子电池硅碳负极材料中的研究进展

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硅酸盐学报 2025年第01期53卷 148-160页

作者：杨森郑康赵宁辽宁工程技术大学材料科学与工程学院

硅碳复合材料及化合物结合了硅的高储锂性能及碳的结构优异性，然而，其复杂的电化学行为和充放电过程中的体积变化为亟待解决的问题。第一性原理计算作为一种有效的理论工具，在预测和揭示电极材料特性、理解原子尺度电化学机理等方面... 详细信息

硅碳复合材料及化合物结合了硅的高储锂性能及碳的结构优异性，然而，其复杂的电化学行为和充放电过程中的体积变化为亟待解决的问题。第一性原理计算作为一种有效的理论工具，在预测和揭示电极材料特性、理解原子尺度电化学机理等方面发挥着重要作用。首先概述第一性原理计算方法，并结合学者近年来利用第一性原理对典型硅碳复合材料及化合物锂离子电池负极材料的研究成果，然后提出锂离子电池硅碳负极材料扩散动力学、界面反应、力学性能和热力学稳定性规律。再从密度泛函理论、算法结合和实验结合3方面对锂离子电池硅碳负极材料第一性原理计算进行了展望，期待开发出性能更优的新型硅碳负极材料，助力新能源领域发展。

关键词：第一性原理锂离子电池硅碳负极材料锂离子扩散机制界面反应力学性能热力学稳定性

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金属-生物质框架的合成及其在电催化领域的应用

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化工新型材料 2025年

作者：稂雨繁赵航张雪刘思宇段毅罗卫华中南林业科技大学材料科学与工程学院中南林业科技大学材料表界面科学与技术湖南省重点实验室

金属-生物质框架（Bio-MOFs）既保有传统MOFs的可调节孔径和结构、高比表面和高密度的活性位点，又因为生物质分子取代传统有机配体具有环保、低成本的特点，并且在一定程度上能提升本征活性，在电催化方面引起关注。综述了当前Bio-MOF... 详细信息

金属-生物质框架（Bio-MOFs）既保有传统MOFs的可调节孔径和结构、高比表面和高密度的活性位点，又因为生物质分子取代传统有机配体具有环保、低成本的特点，并且在一定程度上能提升本征活性，在电催化方面引起关注。综述了当前Bio-MOFs的常用生物质配体，对其在电催化领域的应用进展进行了介绍，并提出存在的问题及未来领域的发展方向。

关键词：金属-生物质框架生物质配体制备方法电催化

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锑对高锡铅再生黄铜铸锭组织与性能的影响

有色金属科学与工程 2025年

作者：李晓丹刘伟柴胜利吴婷李荣平铜基新材料山西省重点实验室山西北铜新材料科技有限公司

铅（Pb）作为易切削黄铜的关键微量元素，在直接利用法熔炼阶段由于装备原因聚集并在铸锭中形成大颗粒富Pb相，严重损害了黄铜铸锭的性能，因此消除废黄铜中Pb的团聚是制备高性能再生易切削黄铜的重要研究方向。本文利用Miedema模型，对... 详细信息

铅（Pb）作为易切削黄铜的关键微量元素，在直接利用法熔炼阶段由于装备原因聚集并在铸锭中形成大颗粒富Pb相，严重损害了黄铜铸锭的性能，因此消除废黄铜中Pb的团聚是制备高性能再生易切削黄铜的重要研究方向。本文利用Miedema模型，对1080 ℃时锑（Sb）在Cu-Zn-Sn-Pb体系中的元素相互影响进行了模拟，并通过实验探究了Sb在高锡铅再生黄铜中的演变机理。实验结果表明，高锡黄铜中加入Sb能改变Pb的形貌，由球状转变为不规则状，并通过形成Cu4Sb相包裹Pb，有效抑制Pb的聚集。当Sb含量（质量分数）为0.25%时，Pb团聚现象抑制效果最为显著，铸锭性能也最优，此时Sb还会与Sn生成化合物并析出，随着Sb含量的增加，析出相团聚并逐渐长大。本研究为制备高品质易切削再生黄铜提供了重要的理论依据。

关键词：废杂铜锑含量再生黄铜析出相微观组织

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磷酸氢二钾提高硅酸镁水泥早期强度的机理

硅酸盐学报 2025年

作者：冷迪飞李相国吕阳李能武汉理工大学材料科学与工程学院硅酸盐建筑材料国家重点实验室石河子大学化学化工学院化工绿色过程省部共建国家重点实验室培育基地

硅酸镁水泥（MSHC）较慢的早期水化速率是限制该种水泥应用规模的主要因素。通过X射线衍射（XRD）精修，29Si 核磁共振谱（NMR），扫描电子显微镜（SEM）与密度泛函理论计算探讨了磷酸氢二钾（DKP）加速MSHC水化的机理，证实DKP的引入... 详细信息

硅酸镁水泥（MSHC）较慢的早期水化速率是限制该种水泥应用规模的主要因素。通过X射线衍射（XRD）精修，29Si 核磁共振谱（NMR），扫描电子显微镜（SEM）与密度泛函理论计算探讨了磷酸氢二钾（DKP）加速MSHC水化的机理，证实DKP的引入能够诱导胶凝性更强的水化硅酸镁（M–S–H）结构更快的生成，从而显著提高MSHC的早期强度以及后续强度，其1、3、7、14 d和28 d分别提高3.25、13.78、22.23、34.58 MPa和37.96 MPa。硅酸镁水泥水化产物的XRD精修，29Si NMR，SEM与密度泛函理论计算证实，DKP诱导生成了高杨氏模量和低泊松比的M–S–H，即Superhydrous Phase B。强调这样一种思路，即合适的外加剂能够诱导胶凝性更强的M–S–H结构更快的生成，从而提高水合硅酸镁水泥的水化速度和早期强度，进一步拓展水合硅酸镁水泥的应用范围。

关键词：硅酸镁水泥核磁共振谱 X射线衍射精修加速水化密度泛函理论磷酸氢二钾

金属Al作还原剂的二价钐离子掺杂氟硅酸盐发光玻璃

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硅酸盐学报 2025年

作者：王长建乔旭升樊先平邓人仁浙江大学材料科学与工程学院包头稀土研究院白云鄂博稀土资源研究与综合利用全国重点实验室包头稀土研究院

Sm2+掺杂氟硅酸盐玻璃在光存储、信息加密等领域具有重要应用前景。然而，由于Sm3+/Sm2+还原电位较低，实现Sm2+的高效还原仍是一个难题。为此，通过引入强还原性Al单质，在弱还原气氛下通过熔融–急冷工艺制备了Sm2+掺杂氟硅酸盐玻璃。... 详细信息

Sm2+掺杂氟硅酸盐玻璃在光存储、信息加密等领域具有重要应用前景。然而，由于Sm3+/Sm2+还原电位较低，实现Sm2+的高效还原仍是一个难题。为此，通过引入强还原性Al单质，在弱还原气氛下通过熔融–急冷工艺制备了Sm2+掺杂氟硅酸盐玻璃。在Sm掺杂1%（摩尔分数）的条件下，随着原料中金属Al含量的增加，Sm2+特征发射增加，而Sm3+发射减弱。当金属Al的掺杂量达到0.60%（质量分数）时，Sm3+特征发光峰完全消失。结果表明：玻璃熔制过程中，金属Al的掺入可以实现Sm3+向Sm2+的高效、稳定、可控转化。这为此类高效发光功能玻璃的发展提供了新的材料学途径等领域。

关键词： Sm 掺杂氟硅酸盐玻璃金属Al还原 Sm /Sm 转换近红外荧光

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再生尼龙6纤维的制备及性能研究

化工新型材料 2025年

作者：石双友施永明朱金唐胡志宇崔宁史贤宁吴鹏飞中国纺织科学研究院有限公司生物源纤维制造技术国家重点实验室东华大学材料科学与工程学院

以废旧纺织品回收尼龙6（PA6）为原料，通过熔融纺丝法以3000m/min的纺丝速率制备了再生PA6纤维。通过元素分析、傅里叶转换红外光谱（FT-IR）和核磁共振氢谱(1H NMR)等手段对回收PA6中含有的杂质离子及其结构进行表征，并且通过热重分... 详细信息

以废旧纺织品回收尼龙6（PA6）为原料，通过熔融纺丝法以3000m/min的纺丝速率制备了再生PA6纤维。通过元素分析、傅里叶转换红外光谱（FT-IR）和核磁共振氢谱(1H NMR)等手段对回收PA6中含有的杂质离子及其结构进行表征，并且通过热重分析（TG）、差示扫描量热（DSC）和广角X射线衍射（WAXD）等手段研究了再生PA6纤维的稳定性、热性能和力学性能。结果表明：与纯PA6纤维相比，再生PA6纤维同样具有良好的热稳定性和尺寸稳定性；回收PA6中残余过多的Ca2+会与PA6纤维发生络合反应，破坏分子间的氢键，导致再生PA6纤维的热稳定性变差、熔点和结晶温度降低；纤维经过拉伸定型后，纤维内部晶型无法由γ晶向α晶转变；此外，回收PA6中染料的存在会降低纤维的断裂强度。可为废旧纺织品中PA6原料的回收再循环利用提供科学指导。

关键词：废旧纺织品回收尼龙6 再生纤维结晶力学性能

高强钢中亚稳奥氏体对断裂韧性影响的研究进展

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金属学报 2025年第1期 77-87页

作者：唐景韬姚英杰张游游吴文华李宇博陈浩杨志刚清华大学材料学院教育部先进材料重点实验室

超高强度钢中亚稳奥氏体调控是协同提升其强塑性的重要策略。亚稳奥氏体在拉伸变形过程中能够通过形变诱发马氏体相变来延迟颈缩并增强材料的加工硬化能力。在超高强度钢部件轻量化及载荷复杂化的趋势下，迫切需要进一步提升其断裂韧性... 详细信息

超高强度钢中亚稳奥氏体调控是协同提升其强塑性的重要策略。亚稳奥氏体在拉伸变形过程中能够通过形变诱发马氏体相变来延迟颈缩并增强材料的加工硬化能力。在超高强度钢部件轻量化及载荷复杂化的趋势下，迫切需要进一步提升其断裂韧性，在保证强塑性的基础上，如何利用亚稳奥氏体相增韧是当前研究的重点之一。亚稳奥氏体可以通过相变过程及与裂纹的相互作用导致裂纹的偏转/钝化，来提高材料断裂韧性，但相变产生的新鲜马氏体具有本征脆性，同时微观结构中复杂的力学配分行为改变了裂纹尖端的应力状态，导致相变增韧效应的减弱甚至材料的脆化。本文综述了亚稳奥氏体对高强钢断裂韧性影响的研究进展，总结了其增韧及脆化机制，并展望了未来面向协同强韧化的亚稳奥氏体设计及理论研究。

关键词：亚稳奥氏体断裂韧性相变

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