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热处理对激光选区熔化18Ni300马氏体时效钢微观组织和力学性能的影响

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中国激光 2024年第16期51卷 168-177页

作者：向超张涛吴文伟邹志航孙勇飞刘金鹏徐小蕾韩恩厚广东腐蚀科学与技术创新研究院广东广州510530 中国科学院金属研究所辽宁沈阳110016 广州大学物理与材料科学学院广东广州510006 华南理工大学材料科学与工程学院广东广州510641

使用电子万能材料试验机对不同热处理后的18Ni300马氏体时效钢进行拉伸试验,并通过X射线衍射(XRD)分析了不同热处理后马氏体及奥氏体的含量,研究了18Ni300钢在不同热处理过程中的组织演变、力学性能以及二者的关系,对比了其在不同热处... 详细信息

使用电子万能材料试验机对不同热处理后的18Ni300马氏体时效钢进行拉伸试验,并通过X射线衍射(XRD)分析了不同热处理后马氏体及奥氏体的含量,研究了18Ni300钢在不同热处理过程中的组织演变、力学性能以及二者的关系,对比了其在不同热处理后的综合力学性能,从而筛选出了最佳热处理工艺。结果表明,热处理后试样的熔道逐渐消失,马氏体组织特征更加明显,硬度从34.1 HRC上升到52~54 HRC,抗拉强度从1174 MPa上升到2000 MPa以上。490℃直接时效6 h后实现了较好的强韧组合,这与组织内生成的强韧化相(逆转奥氏体)的含量密切相关。XRD测试结果表明,490℃直接时效后,试样内部具有最高的逆转奥氏体含量(体积分数约为6.9%),这些细小的逆转奥氏体分布在马氏体边界和内部,在一定程度上改善了18Ni300钢的韧性。

关键词：激光技术激光选区熔化 18Ni300马氏体时效钢逆转奥氏体热处理拉伸性能

Sm掺杂量对Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-PbTiO_(3)弛豫铁电体场诱应变温度稳定性的影响

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硅酸盐学报 2024年第9期52卷 2900-2906页

作者：袁欢凌志远华南理工大学材料科学与工程学院广州510640

Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-PbTiO_(3)(PMN-PT)弛豫铁电材料因场诱应变大且滞后小而成为制备微位移致动器的优选材料,然而场诱应变的温度依赖性阻碍了其进一步发展。针对这一问题,以两步氧化物固相反应法制备了不同Sm掺杂量的PMN-0.32P... 详细信息

Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-PbTiO_(3)(PMN-PT)弛豫铁电材料因场诱应变大且滞后小而成为制备微位移致动器的优选材料,然而场诱应变的温度依赖性阻碍了其进一步发展。针对这一问题,以两步氧化物固相反应法制备了不同Sm掺杂量的PMN-0.32PT陶瓷,研究了掺杂量对场诱应变温度稳定性的影响。结果表明,Sm^(3+)的掺入打破了晶格的长程有序,增大了微区化学成分的不均匀性,宏观上表现出强烈的介电频率色散,大量纳米畴及极性纳米区域的出现使样品展现出大场诱应变和高温度稳定性。受PMN弥散相变影响,温度低于-15℃场诱应变很小,高于-15℃场诱应变迅速增大。在1 kV/mm单向电场驱动下,x=0.040样品的径向场诱应变在-10~+50℃间高达4.2×10^(-4),变化率小于3.8%,滞后小于13.1%,展现出良好的应用前景。

关键词：弛豫铁电体铌镁酸铅-钛酸铅场诱应变温度稳定性钐掺杂

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广东省近岸海域微塑料赋存特征与风险评价

环境科学 2024年第7期45卷 3911-3918页

作者：刘冰洁区晓敏叶匡旻魏南陆尧孙凯峰生态环境部华南环境科学研究所广州510535 华南农业大学海洋科学学院广州510642 广东省环境科学研究院广州510045

微塑料在海洋环境中广泛存在,成为了一种备受关注的新污染物.为揭示广东省近岸海域表层海水中微塑料的污染特征,自江门至汕头选择了9个海湾(河口),通过现场采样、氧化消解、目视识别和成分鉴定等方法探究微塑料的分布和组成特征,解析其... 详细信息

微塑料在海洋环境中广泛存在,成为了一种备受关注的新污染物.为揭示广东省近岸海域表层海水中微塑料的污染特征,自江门至汕头选择了9个海湾(河口),通过现场采样、氧化消解、目视识别和成分鉴定等方法探究微塑料的分布和组成特征,解析其潜在来源,并结合污染负荷指数法和聚合物风险指数法评估其生态风险.结果表明,广东省近岸海域30个表层海水样品中均检出微塑料,微塑料的丰度范围为70~920 n·m^(-3),平均丰度为(295.3±175.3)n·m^(-3).空间分布上,微塑料的最高丰度出现在珠江口,最低丰度出现在神泉湾.组成特征上,微塑料的主要成分为聚丙烯(31.2%)、酚醛树脂(16.0%)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(15.3%)和聚乙烯(10.9%),主要形状、颜色和尺寸类别分别为纤维(57.5%)、透明(72.0%)和0.5~1 mm(32.8%).微塑料的可能来源主要包括水产养殖、渔业捕捞、航海、旅游、市政污水排放和洋流输送.模型评价结果显示,微塑料的污染负荷风险较低,但聚合物风险处于中-高水平.研究结果为广东省塑料污染治理行动方案提供数据基础,并为海洋微塑料污染防治工作提供支撑.

关键词：微塑料(MPs) 分布来源海水风险评价

全高丰度稀土(Ce,La,Y)-Fe-B永磁的研究现状和未来发展

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金属学报 2024年第5期60卷 585-604页

作者：刘仲武周帮廖雪峰何家毅华南理工大学材料科学与工程学院广州510640 广东省科学院资源利用与稀土开发研究所、广东省稀土开发及应用研究重点实验室广州510650 中国科学院深圳先进技术研究院材料科学与能源工程学院深圳518055

随着市场对Nd-Fe-B永磁材料需求的不断增加,昂贵的Nd、Pr、Dy和Tb等关键稀土元素的消耗也日益增加,而廉价的Ce、La和Y等高丰度稀土元素积压严重。开发不含关键稀土元素的全高丰度永磁材料有望填补永磁铁氧体和黏结Nd-Fe-B磁体之间的性... 详细信息

随着市场对Nd-Fe-B永磁材料需求的不断增加,昂贵的Nd、Pr、Dy和Tb等关键稀土元素的消耗也日益增加,而廉价的Ce、La和Y等高丰度稀土元素积压严重。开发不含关键稀土元素的全高丰度永磁材料有望填补永磁铁氧体和黏结Nd-Fe-B磁体之间的性能空白,不仅可以满足中低端市场领域对永磁材料的多样化需求,也利于实现稀土资源的平衡利用。然而,目前针对Ce、La、Y基稀土永磁的理解和认识还有待深入,所获得的高丰度稀土永磁的性能普遍较低,难以实际应用。本文基于国内外最新进展和作者团队的研究工作,总结了近期关于不含关键稀土Nd、Pr、Dy和Tb的(Ce,La,Y)-Fe-B永磁合金和磁体的研究现状。重点关注了纳米晶快淬三元合金的相结构和冶金行为以及多元合金的成分设计与元素交互作用,详细阐述了全高丰度稀土基致密化磁体的制备工艺、显微组织与磁性能之间的关系。最后对全高丰度稀土永磁的未来发展趋势进行了展望。

关键词：稀土永磁高丰度稀土元素交互作用微观结构磁性能

细菌纤维素基CNFs/ZnO吸波材料的制备及性能

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华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第8期52卷 138-145页

作者：刘平安林宝舜丁会玲肖亮张志杰华南理工大学材料科学与工程学院广东广州510640

随着电子信息技术的不断发展,电磁污染问题日益严重,高效吸波材料的研究受到越来越多的关注。该文以生物多孔材料细菌纤维素为碳源,采用碳化改性和水热法两步制备了细菌纤维素基CNFs/ZnO复合材料,研究了二水合醋酸锌的浓度对CNFs/ZnO复... 详细信息

随着电子信息技术的不断发展,电磁污染问题日益严重,高效吸波材料的研究受到越来越多的关注。该文以生物多孔材料细菌纤维素为碳源,采用碳化改性和水热法两步制备了细菌纤维素基CNFs/ZnO复合材料,研究了二水合醋酸锌的浓度对CNFs/ZnO复合材料吸波性能的影响。通过X射线衍射仪(XRD)、冷场发射扫描电子显微镜(FESEM)、矢量网络分析仪(VNA)对复合材料的结构、形貌和吸波性能进行表征。结果表明:CNFs/ZnO复合材料被成功制备,其中碳纳米纤维(CNFs)没有明显的衍射峰,呈无定形状态;碳化和改性CNFs均保持了细菌纤维素三维网络多孔架构的精细纳米纤维微观形貌,但是CNFs变得卷曲且直径明显减小;CNFs/ZnO复合材料中,ZnO被紧密吸引在CNFs表面或随机插入CNFs的空隙中。通过改变二水合醋酸锌的浓度可以控制ZnO在复合材料中的含量,进而调控复合材料的电磁参数,获得良好的阻抗匹配。当二水合醋酸锌的浓度为0.25 mol/L时,ZnO在CNFs上分散得最为均匀,此时CNFs和ZnO的电阻损耗、介电损耗和界面极化等协同作用于三维多孔网络结构上,增加了复合材料对电磁波的多次反射、散射和长程耗散作用。该条件下制备的CNFs/ZnO复合材料,在涂层厚度为2.8 mm、频率为15.1 GHz附近时,其最佳反射损耗为−57.5 dB,有效吸收带宽为7.1 GHz,是一种可靠的复合吸波材料。

关键词：细菌纤维素碳纳米纤维 ZnO 复合材料吸波性能

基于逆Leidenfrost效应的多孔地聚合物微球孔结构及pH缓冲性能

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建筑材料学报 2024年第3期27卷 267-274页

作者：李方贤王亚松张志博韦江雄余其俊华南理工大学材料科学与工程学院广东广州510641

以水玻璃、矿渣粉为材料,基于逆Leidenfrost效应制备了多孔地聚合物微球,研究了其孔结构及pH缓冲性能.结果表明:改变水玻璃掺量和水固比可以调控多孔地聚合物微球的孔结构和pH缓冲性能;当水固比为1.0、水玻璃掺量由4%增大至8%时,微球的... 详细信息

以水玻璃、矿渣粉为材料,基于逆Leidenfrost效应制备了多孔地聚合物微球,研究了其孔结构及pH缓冲性能.结果表明:改变水玻璃掺量和水固比可以调控多孔地聚合物微球的孔结构和pH缓冲性能;当水固比为1.0、水玻璃掺量由4%增大至8%时,微球的孔隙率、中位孔径和孔比表面积均减小,pH值波动范围为1.50~1.90;当水玻璃掺量为4%、水固比由1.0增大至1.2时,微球的孔隙率、中位孔径和孔比表面积均增大,pH值波动范围超过2.00;与双氧水直接发气法制备的多孔地聚合物相比,基于逆Leidenfrost效应制备的多孔地聚合物具有更好的pH缓冲性能和更高的OH-累积浸出量.

关键词：逆Leidenfrost效应矿渣地聚合物孔结构 pH缓冲性能

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结合国标对翡翠的种进行分级

材料导报 2024年第11期38卷 78-87页

作者：欧阳柳章张威彭永扬曹旭峰邢莹莹华南理工大学材料科学与工程学院广州510641 华南理工大学广东省先进储能材料工程技术研究中心广州510641 广州华商学院珠宝学院广州511300 广州城市理工学院珠宝学院广州510800

翡翠的种一词起源于商业活动中,因在翡翠质量评价中占据着极其重要的位置而被广泛地推广和使用。于2009年国家颁布了翡翠分级的国标,明确给出了翡翠的定义和透明度、质地、净度、颜色、工艺的分级标准。这极大地促进了翡翠行业的规范性... 详细信息

翡翠的种一词起源于商业活动中,因在翡翠质量评价中占据着极其重要的位置而被广泛地推广和使用。于2009年国家颁布了翡翠分级的国标,明确给出了翡翠的定义和透明度、质地、净度、颜色、工艺的分级标准。这极大地促进了翡翠行业的规范性发展,也让其迈向国际市场更近了一步。截至目前,该国标中尚未涵盖种的介绍和分级并且专家学者们对种的概念认识不一,不仅造成了业内人士和学者们的理解困惑也给翡翠质量评估带来了阻力。因此,为进一步补充和完善翡翠分级的内容,笔者总结了前人的经验并以翡翠分级国标中相关内容为基础,从材料学的角度提出了“六面体结构”,详尽讲述了翡翠的成分、相组成、结构及密度、硬度、韧性、强度、抛光性对种的影响,提出了种的评价多因素论。在商业中,种的称谓多为形象描述,类别较多且十分混杂并不适用于翡翠的分级标准。本文列举了种分级的各类影响因素并分析了多因素间的相关性且进一步对它进行简化和归一,最终提出采用表面粗糙度这一指标作为种的分级标准,依此对种划分了四个等级,即好、较好、较差、差。

关键词：翡翠的种翡翠分级多因素论六面体结构

锂离子电池硅基负极电解液添加剂研究进展:挑战与展望

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储能科学与技术 2024年第1期13卷 279-292页

作者：陈珊珊郑翔王若原铭蔓彭威鲁博明张光照王朝阳王军邓永红南方科技大学材料科学与工程系/创新创业学院广东深圳518055 中创新航科技集团股份有限公司江苏常州213200 华南理工大学材料科学研究所广东广州510640

随着新能源和动力系统应用的日益成熟,锂离子电池在未来必将发挥越来越重要的作用,高比能电池已经成为当前研究的热点,并不断提出更高的性能要求。具有超高理论能量密度的硅材料被认为是缓解电动汽车行业里程焦虑的新一代负极材料,预示... 详细信息

随着新能源和动力系统应用的日益成熟,锂离子电池在未来必将发挥越来越重要的作用,高比能电池已经成为当前研究的热点,并不断提出更高的性能要求。具有超高理论能量密度的硅材料被认为是缓解电动汽车行业里程焦虑的新一代负极材料,预示着未来几年将是硅基负极锂离子电池产业化应用的黄金时期。然而,硅在脱/嵌锂过程中会反复收缩膨胀(体积变化率约为300%),致使负极材料粉化、脱落,进而失去电接触,造成负极材料的失活;其次,循环过程中不断的体积变化会对其表面固体电解质界面层造成持续不断的破坏,因此难以形成稳定的固体电解质中间相(SEI)膜,这导致大量活性锂和电解液的消耗,最终导致容量快速衰减。本综述旨在从电解液添加剂在SEI形成和修饰、Lewis碱中和、溶剂化调控等作用机理角度对硅基负极界面恶化方面所面临的挑战进行分析,并重点介绍硅基负极电解液添加剂的最新成果。此外,通过对氟、硅烷、酰胺、氰酸酯等官能团构效关系方面的深入讨论和比较,本综述还深入研究了电解液添加剂的设计问题,以激发读者的新思路和新想法,协助读者识别或者设计合成适用于硅基负极的电解液添加剂,为高比能电池的发展铺平道路。

关键词：硅基负极电解液添加剂固体电解质中间相膜

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超疏水还原氧化石墨烯/聚氨酯复合海绵的制备及其传感性能

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材料工程 2024年第3期52卷 109-116页

作者：张双红刘娇欧子敬刘恋孔纲朱建康李爽广州特种承压设备检测研究院广州510663 华南理工大学材料科学与工程学院广州510640

在氧化石墨烯分散液中加入十二烷基糖苷作为发泡剂形成氧化石墨烯微泡团聚体,通过浸渍法与聚氨酯海绵骨架复合后经过液氮的极速冷冻以及肼蒸气的还原,构筑了一种有着特殊三维分级多孔结构兼具超疏水和柔性压阻传感性能的还原氧化石墨烯... 详细信息

在氧化石墨烯分散液中加入十二烷基糖苷作为发泡剂形成氧化石墨烯微泡团聚体,通过浸渍法与聚氨酯海绵骨架复合后经过液氮的极速冷冻以及肼蒸气的还原,构筑了一种有着特殊三维分级多孔结构兼具超疏水和柔性压阻传感性能的还原氧化石墨烯/聚氨酯复合海绵。结果表明:基于还原氧化石墨烯/聚氨酯复合海绵的柔性应力应变传感器的灵敏度系数(GF)最高可达3.8,响应时间低至45 ms;另外,还原氧化石墨烯/聚氨酯复合海绵还具有良好的超疏水性,水接触角(WCA)达152.5°,在潮湿及水下等复杂环境中具有潜在的应用价值。

关键词：石墨烯三维多孔柔性压阻传感材料超疏水