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反应合金材料冲击释能机理研究进展

科学通报 2024年第9期69卷 1211-1222页

作者：何勇杨岩松何源郭磊孙志超王传婷南京理工大学机械工程学院南京210094

反应合金在高速撞击目标过程中会发生破碎,产生大量可燃碎片,其极速氧化释能特性可对目标产生力热化耦合毁伤.反应合金优良的力学性能和释能特性为其在高效毁伤战斗部上的应用提供了广阔前景.本文主要介绍反应合金冲击释能过程中3个需... 详细信息

反应合金在高速撞击目标过程中会发生破碎,产生大量可燃碎片,其极速氧化释能特性可对目标产生力热化耦合毁伤.反应合金优良的力学性能和释能特性为其在高效毁伤战斗部上的应用提供了广阔前景.本文主要介绍反应合金冲击释能过程中3个需要解决的问题及相关研究进展,即材料撞击目标后,材料破碎的机理和生成的碎片尺寸分布规律;碎片尺寸与冲击和绝热剪切产生的瞬态温度之间的关系;控制碎片发生化学反应的反应温度阈值和临界尺寸.本文还对未来的发展前景进行了概述.应用反应合金将有力提升弹药战斗部的威力,实现结构功能的一体化.

关键词：反应合金冲击破碎反应毁伤

(Pb_(0.97)La_(0.02))(Zr_(0.6)Sn_(0.4))O_(3)反铁电陶瓷的介电储能性能

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硅酸盐学报 2024年第4期52卷 1211-1216页

作者：张楠张骥汪尧进南京理工大学材料科学与工程学院南京210094

电介质电容器具有超高的功率密度和超快的充放电速率,因而在脉冲功率技术中具有应用前景。利用固相法制备了(Pb_(0.97)La_(0.02))(Zr_(0.6)Sn_(0.4))O_(3)(PLZS)反铁电陶瓷,研究了不同烧结温度下PLZS陶瓷的晶体结构、微观形貌、介电性... 详细信息

电介质电容器具有超高的功率密度和超快的充放电速率,因而在脉冲功率技术中具有应用前景。利用固相法制备了(Pb_(0.97)La_(0.02))(Zr_(0.6)Sn_(0.4))O_(3)(PLZS)反铁电陶瓷,研究了不同烧结温度下PLZS陶瓷的晶体结构、微观形貌、介电性能、反铁电及储能性能。结果表明,不同温度烧结的样品均具有正交钙钛矿结构,且随着烧结温度的升高,陶瓷的致密度逐渐提高、晶粒尺寸也逐渐增大。因此,最佳温度下(1225℃)烧结的陶瓷具有最佳的储能性能,可回收能量密度密度约13.3 J/cm^(3),储能效率约83.6%。

关键词：固相法反铁电陶瓷介电性能储能性能

共晶高熵合金C_(x)CoCr_(3)Fe_(5)Ni强度-韧性协同效应

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第4期34卷 1204-1213页

作者：黄思睿张继峰朱和国南京理工大学材料科学与工程学院南京210094

通过真空感应熔炼制备C_(x)CoCr_(3)Fe_(5)Ni(x=0,0.1,0.2和0.3,摩尔分数)高熵合金(HEAs),研究碳含量对微观结构和力学性能的影响。随着碳含量的增加,合金相结构由FCC+BCC双相结构转变为M_(23)C_(6)碳化物和FCC相的共晶结构。与CoCr_(3)... 详细信息

通过真空感应熔炼制备C_(x)CoCr_(3)Fe_(5)Ni(x=0,0.1,0.2和0.3,摩尔分数)高熵合金(HEAs),研究碳含量对微观结构和力学性能的影响。随着碳含量的增加,合金相结构由FCC+BCC双相结构转变为M_(23)C_(6)碳化物和FCC相的共晶结构。与CoCr_(3)Fe_(5)Ni基体合金(屈服强度307.5 MPa、极限抗拉强度646.5MPa以及伸长率55.4%)相比,C_(0.2)CoCr_(3)Fe_(5)Ni共晶HEA的屈服强度(378.9MPa)、极限抗拉强度(837.1MPa)和伸长率(56.1%)均显著提高。该合金力学性能的提高主要归因于碳合金化所引起的间隙固溶强化和特殊的共晶结构带来的第二相强化。

关键词：高熵合金 M_(23)C_(6)碳化物共晶组织力学性能强化机制

Co掺杂Sr_(0.95)Ti_(0.4)Fe_(0.6)O_(3-δ)阳极SOFC制备及在掺氢天然气下的性能

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硅酸盐学报 2024年第1期52卷 1-8页

作者：张婉晨吕秋秋朱腾龙钟秦南京理工大学化学与化工学院南京210094

天然气管道掺氢是实现大规模、长距离输氢的关键技术之一。通过固体氧化物燃料电池(SOFC)直接利用掺氢天然气发电或开展冷热电联供,不需要进行氢气分离提纯,就可实现能量的高效转化利用。针对掺氢天然气燃料对SOFC阳极性能及稳定性的需... 详细信息

天然气管道掺氢是实现大规模、长距离输氢的关键技术之一。通过固体氧化物燃料电池(SOFC)直接利用掺氢天然气发电或开展冷热电联供,不需要进行氢气分离提纯,就可实现能量的高效转化利用。针对掺氢天然气燃料对SOFC阳极性能及稳定性的需求,采用高温固相合成法制备了Sr_(0.95)Ti_(0.4-x)Fe_(0.6)O_(3-δ)(STFC,x=0.03,0.05,0.07)阳极,研究了材料结构演变、多孔阳极导电特性及不同掺氢比甲烷燃料下的单电池性能及稳定性。结果表明,STFC钙钛矿氧化物经过加湿氢气还原后表面析出纳米Co-Fe合金颗粒,且析出组分随Co掺杂含量增大而增多。在800℃和加湿氢气下,STFC多孔电极的电导率为3 S/cm;在800℃掺氢比20%(体积分数)甲烷燃料中,单电池峰值功率密度达到0.457 W/cm^(2),在0.14 A/cm^(2)电流密度下连续运行140 h,表现出较好的性能及长期稳定性。

关键词：固体氧化物燃料电池钙钛矿阳极掺氢天然气电化学性能

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石墨相氮化碳在聚合物电解质膜中的研究进展

材料导报 2024年第6期38卷 65-71页

作者：刘守一望宇皓刘莉莉欧阳云祥李娜胡朝霞陈守文南京理工大学环境与生物工程学院南京210094

燃料电池因具有能源转换效率高、近零污染、低噪音等优点受到广泛关注。聚合物电解质膜作为燃料电池的重要组成部件之一,其性能优劣决定了电池的实际表现。为解决聚合物电解质膜在稳定性及离子传导率方面存在的不足,无机纳米材料掺杂作... 详细信息

燃料电池因具有能源转换效率高、近零污染、低噪音等优点受到广泛关注。聚合物电解质膜作为燃料电池的重要组成部件之一,其性能优劣决定了电池的实际表现。为解决聚合物电解质膜在稳定性及离子传导率方面存在的不足,无机纳米材料掺杂作为常规的改性手段应用到聚合物电解质膜材料中。近年来,石墨相氮化碳(g-C_(3)N_4)因其独特的结构特征和优秀的物化性能,被广泛应用于聚合物电解质膜材料的制备和改性。本文主要综述了g-C_(3)N_4的结构和性质,总结了g-C_(3)N_4基复合膜的制备方法,重点对目前g-C_(3)N_4在聚合物电解质膜中的研究和应用情况进行了综述,展示了其在聚合物电解质膜改性方面的重要成果,并对其在该领域未来的发展做出展望。

关键词：燃料电池聚合物电解质膜无机纳米材料石墨相氮化碳

变形处理对Mg-Li合金显微组织演变和力学性能的影响

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第1期34卷 1-25页

作者：刘站聂金凤赵永好南京理工大学材料科学与工程学院纳米异构材料中心南京210094

镁锂合金具有较高的比强度和比刚度、优秀的电磁屏蔽效应和阻尼性能等优点,是目前最轻的金属结构材料,在自动化、航空、交通运输、医疗等领域有广泛的应用前景。但是,和其他金属结构材料相比,镁锂合金的强度仍然偏低,需要对镁锂合金进... 详细信息

镁锂合金具有较高的比强度和比刚度、优秀的电磁屏蔽效应和阻尼性能等优点,是目前最轻的金属结构材料,在自动化、航空、交通运输、医疗等领域有广泛的应用前景。但是,和其他金属结构材料相比,镁锂合金的强度仍然偏低,需要对镁锂合金进行合金化或者变形处理来提高力学性能。总结了各类变形处理镁锂合金的研究现状,讨论了常规变形加工和剧烈塑性变形加工对镁锂合金显微组织和力学性能的影响,并总结了变形加工过程中形变量和温度对显微组织和力学性能的影响,以及镁锂合金的几种晶粒细化机制,阐述了镁锂合金在工业应用中遇到的问题。晶粒细化和加工硬化目前仍然是提高镁锂合金性能的主要手段。强调了几种变形和结构设计(异质材料),这将有助于镁锂合金的创新工作,从而得到高强度镁锂合金。

关键词：镁锂合金显微组织力学性能塑性变形细晶强化剧烈塑性变形

磷含量对青铜基含油轴承力学性能与摩擦性能的影响

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粉末冶金技术 2024年第2期42卷 200-206页

作者：范心怡胡林桂邓泽浩晨杨加其申小平南京理工大学材料科学与工程学院南京210094 南京理工大学工程训练中心南京210094

以青铜作为轴承基体,通过改变磷含量(0~1%,质量分数)和烧结温度,在一定转速和载荷下,测量轴承的摩擦系数和磨损量,并测定了轴承的开环强度,研究了磷含量对青铜基含油轴承的摩擦性能和力学性能的影响,获得一定工作条件下轴承配方和烧结... 详细信息

以青铜作为轴承基体,通过改变磷含量(0~1%,质量分数)和烧结温度,在一定转速和载荷下,测量轴承的摩擦系数和磨损量,并测定了轴承的开环强度,研究了磷含量对青铜基含油轴承的摩擦性能和力学性能的影响,获得一定工作条件下轴承配方和烧结工艺参数。结果表明:随着磷含量的增加,含油轴承的磨损量降低,力学性能提高,但磷含量过高时,轴承的含油率降低并低于轴承最低标准;随着烧结温度的增加,试样力学性能提高,但摩擦因数不稳定。当磷质量分数为0.7%、烧结温度为650℃时,含油轴承拥有良好的综合性能,开环强度和含油率分别为22 MPa和13.52%,摩擦因数稳定,呈最佳烧结状态。

关键词：青铜含油轴承磷含量力学性能摩擦性能

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铋基光催化剂的金属或非金属改性研究进展

物理化学学报 2024年第4期40卷 107-130页

作者：丁慧伟彭博王志豪韩巧凤南京理工大学软化学与功能材料教育部重点实验室南京210094

随着经济的快速增长,环境和能源问题日益突出。太阳能作为一种可再生、环保的能源,受到了许多研究人员的关注,最大限度地利用太阳能资源成为未来的研究热点。众所周知,光催化技术可以将太阳能转化为化学能或电能,为环境污染提供解决方... 详细信息

随着经济的快速增长,环境和能源问题日益突出。太阳能作为一种可再生、环保的能源,受到了许多研究人员的关注,最大限度地利用太阳能资源成为未来的研究热点。众所周知,光催化技术可以将太阳能转化为化学能或电能,为环境污染提供解决方案。因此,半导体光催化技术被认为是解决能源危机和环境问题的最环保的技术之一。铋基半导体材料由于合适的能带结构、丰富的种类、无毒性和低成本,在光催化领域受到欢迎。然而,纯Bi基光催化剂存在光激发电子-空穴对复合效率高、量子产率低和光吸收能力有限的问题,导致光催化性能低。为了克服这些限制,人们设计了各种策略,比如金属或非金属掺杂、金属沉积、异质结构建和诱导缺陷生成来提高它们的光催化活性。在这些策略中,元素掺杂或金属沉积被认为是调整铋基材料能带结构和物化性质的有效方法。这个方法拓宽了光响应范围和提高了光催化性能。这篇综述总结了金属掺杂、非金属掺杂、金属和非金属共掺杂以及金属沉积改性铋基材料的最新研究进展。它也探索了它们在光催化降解污染物和重金属离子、氮气还原、二氧化碳还原、光催化抗菌等各个领域的应用。关于金属掺杂,我们将其分为三类:碱金属或碱土金属掺杂、过渡金属掺杂和稀土金属掺杂,并详细介绍了每种掺杂的优缺点。非金属掺杂则被分为卤素掺杂和非卤素掺杂,并重点研究非金属掺杂对铋基材料的影响。此外,我们还纵向比较了每个元素的优点。结合最近的研究进展,简要介绍了结合金属和非金属元素优点的共掺杂。对于金属沉积,我们主要从肖特基势垒和局域表面等离子体共振(LSPR)效应两个方面介绍了对Bi基材料的影响。最后,我们也呈现了金属或非金属改性Bi基光催化剂目前面临的挑战和前景。

关键词：铋基光催化剂金属掺杂非金属掺杂共掺金属沉积电子结构

考虑氯离子侵蚀的预应力节段桥墩时变地震易损性分析

维普期刊数据库评论

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工程力学 2024年第S1期41卷 74-82页

作者：许家琳张于晔左晓宝南京理工大学安全科学与工程学院南京210094

基于氯离子扩散特性,研究了预应力节段桥墩的时变腐蚀形态,及其全寿命周期内的地震易损性。该文以一近海桥梁结构为研究背景,在原始桥墩基础上设计具有等效抗震能力的预应力节段桥墩,并采用OpenSEES有限元软件进行数值模拟;将预制节段... 详细信息

基于氯离子扩散特性,研究了预应力节段桥墩的时变腐蚀形态,及其全寿命周期内的地震易损性。该文以一近海桥梁结构为研究背景,在原始桥墩基础上设计具有等效抗震能力的预应力节段桥墩,并采用OpenSEES有限元软件进行数值模拟;将预制节段桥胶接缝界面区的氯离子传输特性应用于预应力节段墩,同时综合考虑各类钢筋材料的均匀锈蚀与点蚀,依次使用Pushover分析方法和增量动力分析方法,计算并评定受侵蚀预应力节段桥墩的时变抗震性能与地震需求。研究结果表明:接缝界面区氯离子传输特性改变了桥墩不同高度处的时变腐蚀状态,造成了沿墩高的不均匀腐蚀形态;综合考虑均匀锈蚀和点蚀后,钢筋劣化速度明显高于传统整体现浇墩内部纵筋;全寿命周期内,预应力节段桥墩和整体现浇桥墩的地震易损性呈现不同的变化特征。

关键词：预应力节段桥墩氯离子侵蚀增量动力分析非均匀锈蚀时变易损性