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聚六氢化三嗪交联聚酰亚胺/石墨烯形状记忆复合材料

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功能高分子学报 2024年第2期37卷 113-120页

作者：杨增辉王炎张新瑞王廷梅王齐华中国科学院兰州化学物理研究所兰州730000

以高分散性的氧化石墨烯(GO)作为增强相,通过溶剂挥发、高温环化的方法制备了聚六氢化三嗪交联聚酰亚胺/石墨烯(PI-PHT)形状记忆复合材料。利用核磁、红外光谱、热重分析等对材料的结构和热稳定性进行表征,通过万能试验机对复合材料的... 详细信息

以高分散性的氧化石墨烯(GO)作为增强相,通过溶剂挥发、高温环化的方法制备了聚六氢化三嗪交联聚酰亚胺/石墨烯(PI-PHT)形状记忆复合材料。利用核磁、红外光谱、热重分析等对材料的结构和热稳定性进行表征,通过万能试验机对复合材料的力学性能进行测试,通过动态热机械分析仪对热机械性能、形状记忆性能、形状回复力等进行分析。结果表明:引入石墨烯后,复合材料的强度、韧性、热机械性能以及形状记忆性能明显提升,其中当GO的质量分数为5%时,复合材料的拉伸强度和韧性分别达到105.7 MPa和12.4 MJ/m~3(相比未添加GO的PI-PHT分别提高了1.3倍和2倍),并且其形状固定率、回复率和回复应力分别达到了97.2%、92.6%和9.46 MPa。

关键词：聚酰亚胺形状记忆石墨烯聚六氢化三嗪力学性能

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瞄准国家战略需求紧扣知识创新主题——兰州化学物理研究所创新工程进入快车道

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中国科学院院刊 2001年第4期16卷 300-302页

作者：芦军梁大兰兰州化学物理研究所办公室主任兰州730000 中国科学院兰州分院兰州730000

始建于1958年的中国科学院兰州化学物理研究所(简称兰化所),40多年来,为国家经济建设和国防建设,特别是为我国石油化工和"两弹一星"的研制做出了重大贡献.新世纪之初,兰化所又迎来了大好机遇.根据中国科学院知识创新工程和国家西部大开... 详细信息

始建于1958年的中国科学院兰州化学物理研究所(简称兰化所),40多年来,为国家经济建设和国防建设,特别是为我国石油化工和"两弹一星"的研制做出了重大贡献.新世纪之初,兰化所又迎来了大好机遇.根据中国科学院知识创新工程和国家西部大开发的战略部署,兰化所经过学科目标的凝练和提升,确定了未来3-5年的发展目标.

关键词：研究所知识创新工程兰州化学物理研究所科研机构

自润滑纤维织物复合材料及其在关节轴承中的应用研究现状与展望

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摩擦学学报（中英文） 2024年第3期44卷 396-420页

作者：杨明明张招柱袁军亚姜葳李佩隆刘维民中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院兰州化学物理研究所材料磨损与防护重点实验室甘肃兰州730000

自润滑关节轴承是1种球面滑动轴承,因其结构简单、承载能力强、可靠性高以及免维护(不需要润滑油脂)等优异性能受到广泛关注.目前,自润滑关节轴承已广泛应用于飞机发动机、起落架、机体襟副翼以及直升机旋翼系统,其在航天飞行器、汽车... 详细信息

自润滑关节轴承是1种球面滑动轴承,因其结构简单、承载能力强、可靠性高以及免维护(不需要润滑油脂)等优异性能受到广泛关注.目前,自润滑关节轴承已广泛应用于飞机发动机、起落架、机体襟副翼以及直升机旋翼系统,其在航天飞行器、汽车、核电和水利水电等领域中的应用也越来越多.随着高端装备极限性能不断提升,对自润滑轴承的服役性能及寿命要求越来越高.因此,自润滑关节轴承寿命提升、损伤失效机制和轴承寿命预测等方面的研究变得尤为重要.本文中从摩擦学视角出发,总结了自润滑关节轴承用自润滑纤维织物复合材料的研究现状,包括织物坯布组织结构、增强纤维、树脂基体、功能增强材料以及纤维-树脂界面改性等内容.此外,文中还介绍了自润滑关节轴承寿命评价方面的研究进展,包括自润滑关节轴承试验规范及产品标准、轴承寿命试验及预测、轴承寿命及可靠性影响因素.最后对关节轴承用自润滑纤维织物复合材料的重点研究方向进行了展望.

关键词：自润滑织物复合材料轴承摩擦磨损寿命预测

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离子辐照对材料磁性的调控及其应用

物理学报 2024年第13期73卷 28-43页

作者：郭玺左亚路崔宝山申铁龙盛彦斌席力兰州大学物理科学与技术学院兰州730000 中国科学院近代物理研究所兰州730000

离子辐照技术具有离子束能量密度高、实验条件可精确控制,且不受化学剂量比影响的特点,利用离子束辐照材料,可实现定向掺杂,或精确引入和调控现缺陷位和密度等优势,因此在多个领域,如材料改性、芯片制造、生物医学、能源及化工领域都得... 详细信息

离子辐照技术具有离子束能量密度高、实验条件可精确控制,且不受化学剂量比影响的特点,利用离子束辐照材料,可实现定向掺杂,或精确引入和调控现缺陷位和密度等优势,因此在多个领域,如材料改性、芯片制造、生物医学、能源及化工领域都得到了广泛应用.尤其在磁性材料改性领域,该技术能够通过细致控制离子束的能量、剂量和辐照方向,实现对磁性材料的定制化性能优化.为进一步提升磁性材料的性能并探索新的磁性器件,本文深入地探讨了离子辐照如何精确调制各种磁相互作用,并分析其对自旋霍尔效应和磁结构动力学的影响.首先着重介绍了离子辐照在调控垂直磁各向异性、交换偏置及RKKY相互作用等磁性特征方面的最新研究成果.这些调控手段对于理解和优化磁性材料的微观结构和性质至关重要.接着,本文详细地探讨了离子辐照在调控自旋轨道力矩器件中的重要作用.这些应用展示了离子辐照技术在设计高性能磁性存储和处理器件方面的潜力.最后,还讨论了辐照离子种类、能量、剂量、辐照面积等参数对磁斯格明子成核位置、密度、尺寸、稳定性以及磁斯格明子霍尔效应的调控作用,阐明了离子辐照改变磁斯格明子生成、湮灭、运动规律等方面的内在机理,为制备基于磁斯格明子运动的低功耗存储器件提供新的途径.此外,本文还就离子辐照技术在未来多功能磁性传感器及信息存储磁介质制备方面的可能应用进行了前瞻性分析.离子辐照技术为磁性材料的性能调控和应用扩展提供了新的可能性.随着研究的深入,这项技术有望在未来的材料科学、电子器件以及信息技术等多个领域发挥更大的作用.

关键词：离子辐照磁相互作用能自旋轨道力矩磁斯格明子

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一种小型火工机构的输出计算及其验证

宇航学报 2024年第2期45卷 231-239页

作者：杜永刚王雪松刘轶鑫康昌玺雷小光张文台孙永壮中国空间技术研究院兰州空间技术物理研究所兰州730000

针对某折叠翼展开机构的小型化难题,研究了一种小型火工机构。利用内弹道理论建立了该火工机构的输出理论模型,通过理论模型计算和优化了机构参数,并用有限元法校验了计算结果。测试结果表明:该原型机具备了小型特点,其输出角度达到了12... 详细信息

针对某折叠翼展开机构的小型化难题,研究了一种小型火工机构。利用内弹道理论建立了该火工机构的输出理论模型,通过理论模型计算和优化了机构参数,并用有限元法校验了计算结果。测试结果表明:该原型机具备了小型特点,其输出角度达到了128.5°。在逆风和顺风负载下,该火工机构的工作时间均小于200 ms,其最大角速度不大于3 000 (°)/s,试验数据证实该火工机构具备缓冲作用,理论计算结果和试验数据基本一致。研究成果可作为薄型折叠翼的一种设计方法,为薄型折叠翼的工程应用奠定技术基础。

关键词：火工机构折叠翼小型化理论模型验证

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核力的同位旋对称性破缺及其效应研究进展

科学通报 2024年第14期69卷 1857-1865页

作者：董建敏中国科学院近代物理研究所兰州730000

核力的电荷对称性和电荷无关性被视为核物理的基本准则.然而,核子-核子散射实验已经揭示了核力存在同位旋对称性破缺成分,在核结构研究中受到越来越广泛的关注.本文介绍了近些年国内外在核力的同位旋对称性破缺及其效应方面的研究历程... 详细信息

核力的电荷对称性和电荷无关性被视为核物理的基本准则.然而,核子-核子散射实验已经揭示了核力存在同位旋对称性破缺成分,在核结构研究中受到越来越广泛的关注.本文介绍了近些年国内外在核力的同位旋对称性破缺及其效应方面的研究历程、面临的困难和解决的方法,重点阐述了我们取得的最新研究进展,包括基于微观核多体理论结合裸相互作用提取了核力的同位旋对称性破缺成分对核物质平均单核子能量的影响,并以此构建了电荷对称性破缺和电荷无关性破缺有效两体相互作用;建立了推广的同位旋多重态质量公式,用于解释Nolen-Schiffer反常以及Wigner同位旋多重态质量公式失效的现象;结合电荷对称性破缺有效相互作用和镜像核结合能之差的实验值,对质子间库仑力做了进一步的考虑和修正,并且建立了新的Skyrme相互作用IMP1和IMP2用以探索同位旋对称性破缺相关的问题.同时,同位旋对称性破缺相关的核结构问题也是我国兰州和惠州大科学装置上重点研究的科学问题之一.

关键词：同位旋对称性同位旋对称性破缺核力同位旋多重态质量公式 Nolen-Schiffer反常

异质a-C:H/a-C:H:F配副的摩擦学行为研究

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表面技术 2024年第7期53卷 107-115页

作者：唐诗琪邢朝阳王圆圆张俊彦张斌许昌学院河南许昌461002 中国科学院兰州化学物理研究所先进润滑与防护材料研究发展中心兰州730000

目的研究F元素掺杂非晶碳基薄膜与a-C:H薄膜摩擦配副的摩擦学行为机制。方法利用PECVD法在Si基底上制备a-C:H:F薄膜,与直径为6.0mm的a-C:H薄膜摩擦对偶球组成摩擦配副体系,使用往复模式的CSMTRB3摩擦机研究a-C:H:F薄膜的摩擦学特性,频率... 详细信息

目的研究F元素掺杂非晶碳基薄膜与a-C:H薄膜摩擦配副的摩擦学行为机制。方法利用PECVD法在Si基底上制备a-C:H:F薄膜,与直径为6.0mm的a-C:H薄膜摩擦对偶球组成摩擦配副体系,使用往复模式的CSMTRB3摩擦机研究a-C:H:F薄膜的摩擦学特性,频率为5Hz,滑动总次数为9000,外加载荷分别为2、4、6、8、10 N。通过纳米硬度、X射线光电子能谱、傅里叶红外光谱、激光共聚焦拉曼光谱、场发射扫描电镜及CSM摩擦试验机等,分别评价a-C:H:F薄膜的结构、表面形貌、力学性能、摩擦学性能等。结果在干摩擦环境下,随着载荷的增加,a-C:H:F薄膜的摩擦因数逐渐降低,平稳后摩擦因数低至0.018。通过掺杂F元素,一方面促进了薄膜的sp^(2)-C杂化,另一方面增大了薄膜的无序度。F元素具有钝化薄膜表面和静电排斥的作用,使得a-C:H:F薄膜具有较低的摩擦因数和磨损率。结论采用PECVD方法制备的a-C:H:F薄膜具有更好的减摩降损能力。

关键词：摩擦学性能 F元素掺杂改性类金刚石薄膜等离子体增强化学气相沉积

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一种双工位NEG吸气性能测试装置设计

真空科学与技术学报 2024年第3期44卷 243-251页

作者：戎振华成永军陈联孙雯君董猛周超冯天佑马占吉兰州空间技术物理研究所兰州730000

文章设计了可选择定压法或定容法测量非蒸散型吸气剂(NEG)吸气性能的测试装置,装置设计有两个结构对称的测试工位,可同时对两个测试样品进行预处理和性能测试,装置结构设计合理紧凑,测试效率高。测试装置可直接通过软件输出吸气速率和... 详细信息

文章设计了可选择定压法或定容法测量非蒸散型吸气剂(NEG)吸气性能的测试装置,装置设计有两个结构对称的测试工位,可同时对两个测试样品进行预处理和性能测试,装置结构设计合理紧凑,测试效率高。测试装置可直接通过软件输出吸气速率和吸气量等性能参数。测试结果表明该装置本底真空度高,其中样品室真空度优于1×10^(−7) Pa,漏放气速率小于3×10^(−7) Pa·L/s;测试数据精度高且可靠,其中吸气速率测量精度达1 mL/s,吸气量测量精度达1 Pa·mL。

关键词：双工位定压法定容法吸气性能小孔流导

镍铁氢氧化物-磷化钴复合电极电催化分解水研究

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无机材料学报 2024年第4期39卷 374-382,I0003-I0006页

作者：杨博吕功煊马建泰中国科学院兰州化学物理研究所羰基合成与选择氧化国家重点实验室兰州730000 中国科学院大学北京100049 兰州大学化学化工学院兰州730000

本研究采用水热-磷化-电化学沉积法在磷化钴表面构筑了金属氢氧化物层,制备了NiFeOH/CoP/NF复合电极,考察了复合电极电解水制氢的性能。在1.0 mol/L的KOH介质中,NiFeOH/CoP/NF复合电极表现出良好的催化电解水性能。在电流密度为100 mA/c... 详细信息

本研究采用水热-磷化-电化学沉积法在磷化钴表面构筑了金属氢氧化物层,制备了NiFeOH/CoP/NF复合电极,考察了复合电极电解水制氢的性能。在1.0 mol/L的KOH介质中,NiFeOH/CoP/NF复合电极表现出良好的催化电解水性能。在电流密度为100 mA/cm^(2)时,NiFeOH/CoP/NF复合电极电催化析氢(HER)和析氧反应(OER)所需的过电势分别为141和372 mV。在电流密度为10 mA/cm^(2)时,NiFeOH/CoP/NF同时用作阴极和阳极电解水所需电压仅为1.61 V。NiFeOH保护层增强了CoP在电解水反应中的活性和稳定性,NiFeOH/CoP/NF复合电极在恒电流电解中表现出高的HER和OER稳定性,活性可维持60000 s,性能未见明显衰减。将NiFeOH/CoP/NF两电极电解池与GaAs太阳能电池组成光伏-电解水系统,该系统在100 mW/cm^(2)模拟光照条件下,太阳能至氢能转化效率达到18.0%,并可稳定运行200 h。

关键词：磷化钴金属氢氧化物保护层电催化水分解稳定性