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不同固溶处理对Cu-Cr系合金组织和性能的影响

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中国有色金属学报 2024年第1期34卷 89-99页

作者：杨旗王志磊肖星宇谢建新北京科技大学新材料技术研究院现代交通金属材料与加工技术北京实验室北京100083 北京科技大学新材料技术研究院材料先进制备技术教育部重点实验室北京100083 辽宁材料实验室材料智能技术研究所沈阳110004

热处理工艺调控是提升Cu-Cr系合金性能的有效方法。Cu-Cr系合金的固溶工艺大多选择温度较低的Cu-Cr两相区进行,导致Cr相固溶程度不完全,抑制后续析出强化效果。本研究提出采用高温单相区固溶工艺改善析出强化效果,主要研究不同固溶工艺(... 详细信息

热处理工艺调控是提升Cu-Cr系合金性能的有效方法。Cu-Cr系合金的固溶工艺大多选择温度较低的Cu-Cr两相区进行,导致Cr相固溶程度不完全,抑制后续析出强化效果。本研究提出采用高温单相区固溶工艺改善析出强化效果,主要研究不同固溶工艺(Cu-Cr两相区(950℃,4 h)和Cu单相区(1050℃,6h))对Cu-Cr系合金组织和性能的影响。采用电子探针(EPMA)对两种固溶工艺后的元素分布进行表征,并对峰值时效态合金的微观结构采用XRD和TEM进行表征分析。结果表明:与两相区固溶相比,单相区固溶后铸态Cr相充分固溶,时效过程中更多纳米Cr相弥散析出;合金力学性能相比两相区固溶后峰值时效态有较大提升,其中屈服强度提升29.3%,抗拉强度提升25.6%,而导电率并未明显下降。强度理论计算结果表明,析出强化所贡献的屈服强度增量为323.4 MPa,贡献56.9%,析出强化是本研究中最主要的强化机制。

关键词： Cu-Cr合金单相区固溶析出强化导电率

双波长近红外拉曼光谱仪及在腐蚀产物分析中的应用

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光谱学与光谱分析 2024年第3期44卷 756-761页

作者：王茂成李赣程浩姜维陈广李海波中国工程物理研究院材料研究所表面物理化学重点实验室四川绵阳621908 中国工程物理研究院材料研究所四川绵阳621907

在拉曼光谱测试中某些物质存在荧光发射背景,由于荧光强度一般比拉曼散射强度高几个数量级,在荧光干扰时几乎无法获得有效的拉曼光谱信号。为抑制荧光背景,可选用近红外波段激光作为激发光源,而硅基探测器在1 000 nm以上波段时光量子效... 详细信息

在拉曼光谱测试中某些物质存在荧光发射背景,由于荧光强度一般比拉曼散射强度高几个数量级,在荧光干扰时几乎无法获得有效的拉曼光谱信号。为抑制荧光背景,可选用近红外波段激光作为激发光源,而硅基探测器在1 000 nm以上波段时光量子效率严重下降,导致近红外拉曼光谱仪器难以探测3 000 cm^(-1)以上的波段,存在荧光抑制效果与检测范围无法兼顾的问题。由于高波数的拉曼特征峰是识别材料种类和解析材料结构的重要依据,如氨基的N—H伸缩振动峰在3 300 cm^(-1)附近、 OH-伸缩振动峰在3 650 cm^(-1),这些基团是分析材料腐蚀产物、水合物、有机物等的重要依据。因此,迫切需要开发一种解决拉曼光谱仪器无法兼顾荧光抑制效果和检测光谱范围问题的方法。该工作提出一种采用光谱仪固定检测波段、 730和830 nm双波长激光“接力”激发的方案(即830 nm激发低波数拉曼、 730 nm激发高波数拉曼)。通过双激光波长“接力”激发、固定检测波段的新设计,可有效拓宽检测范围至200~3 700 cm^(-1),并且不会降低光谱分辨率(达到6 cm^(-1)),与此同时整机光路无机械可动部件,可靠性高便于实现便携式设计。通过样机进行测试,证明该技术方案具备高灵敏度、较好荧光抑制效果、宽检测范围和较高光谱分辨率等优势。通过研制的双波长近红外拉曼光谱仪获得了铀腐蚀产物、有机涂层下的LiH潮解产物的清晰拉曼信号,解决了特种材料无损检测的技术难题。该技术也适用于其他研究及检测领域,特别是拉曼散射截面小、荧光背景高的物质检测。由于双波长近红外拉曼光谱仪可覆盖200~3 700 cm^(-1)检测范围,为多数水合物、含羟基及氨基官能团物质的拉曼检测提供了一种可行的技术途径。

关键词：荧光抑制高波数无损检测便携式拉曼光谱仪双波长激发

全结晶纳米ZSM-5分子筛团聚体的合成及在甲苯甲基化中的应用

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无机盐工业 2024年第5期56卷 135-140页

作者：李永恒米晓彤张培培中海油化工与新材料科学研究院北京102209

高效催化剂的开发是甲苯甲醇烷基化制对二甲苯工业化应用的主要挑战之一。以纳米ZSM-5分子筛团聚体为前体,以硅溶胶为黏合剂,采用液相转晶的方式合成了全结晶纳米ZSM-5团聚体。结果表明:硅溶胶挤条后的成型分子筛SolZ_(150)的表面无定型... 详细信息

高效催化剂的开发是甲苯甲醇烷基化制对二甲苯工业化应用的主要挑战之一。以纳米ZSM-5分子筛团聚体为前体,以硅溶胶为黏合剂,采用液相转晶的方式合成了全结晶纳米ZSM-5团聚体。结果表明:硅溶胶挤条后的成型分子筛SolZ_(150)的表面无定型SiO_(2)物种在重结晶过程中转变为晶相结构;成型后的分子筛HCZ_(150)形成了丰富且均一的二元孔道结构,孔径分布分别集中在1.3 nm和10 nm左右,总比表面积和外比表面积分别为260 m^(2)/g和72 m^(2)/g。甲苯甲醇烷基化评价结果表明:全结晶ZSM-5分子筛HCZ_(150)对二甲苯选择性达到70%,远高于以拟薄水铝石作为黏结剂挤条的SBZ_(150);经P_(2)O_5改性制备的催化剂P/HCZ_(150)对二甲苯选择性达90%,且反应24 h后催化剂活性未下降,表明丰富的孔道结构及活性中心的易接近性使得催化剂具有良好的稳定性。该研究为甲苯甲基化催化剂的制备提供了一条新的途径,对该技术的工业化应用具有一定的指导意义。

关键词：全结晶分子筛纳米ZSM-5团聚体甲苯甲醇烷基化对二甲苯

Nd-Fe-B速凝合金晶界相组成与组织结构研究

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中国稀土学报 2024年第2期42卷 236-244,I0002页

作者：李彦儒李安华冯海波李卫钢铁研究总院有限公司功能材料研究院北京100081

钕铁硼烧结磁体中的晶界相组成、微结构及化学成分对其矫顽力有重要的影响,为了阐明钕铁硼烧结磁体中晶界相组成和微观组织结构的演变机制,有必要对其先驱体材料Nd-Fe-B速凝合金片中晶界富Nd相的相组成和微结构特点进行研究。采用速凝... 详细信息

钕铁硼烧结磁体中的晶界相组成、微结构及化学成分对其矫顽力有重要的影响,为了阐明钕铁硼烧结磁体中晶界相组成和微观组织结构的演变机制,有必要对其先驱体材料Nd-Fe-B速凝合金片中晶界富Nd相的相组成和微结构特点进行研究。采用速凝工艺制备Nd-Fe-B速凝合金片,重点对速凝合金的晶界区域进行TEM研究。研究发现:在富Nd三角晶界存在两种衬度明显不同的区域,衬度均匀一致的区域为非晶微晶相,在衬度明暗对比的区域发现有双六方结构的Nd相(dhcp-Nd)、低熔点共晶相"Nd+Nd_(2)Fe_(14)B"和和少量非晶微晶相存在。晶界线扫描结果表明,晶界区域的Nd:Fe原子比并非恒定值,晶界非晶微晶区的Fe含量较高,其Fe含量平均值大于60%(原子分数);而晶界晶化区的成分波动较大,这可能是因为该区域是dhcp-Nd相、"Nd+Nd_(2)Fe_(14)B"共晶相以及少量非晶微晶相的混合物。在钕铁硼合金的晶界处普遍存在非晶相,是因为Nd-Fe-B合金体系属于深共晶体系,合金熔液在冷却过程中提早凝固,无序状态亚稳到室温造成的。

关键词： Nd-Fe-B速凝合金晶界相组成组织结构

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高导热氮化硅陶瓷用烧结助剂的研究进展

粉末冶金技术 2024年第1期42卷 1-13页

作者：王月隆吴昊阳贾宝瑞张一铭张智睿刘昶田建军秦明礼北京科技大学新材料技术研究院北京100083

氮化硅被认为是综合性能最好的陶瓷材料,良好的导热性和优异的力学性能使其成为大功率电子器件用陶瓷基板的主流材料,在纯电动/混合电动汽车中得到广泛应用。烧结助剂对氮化硅烧结活性、微观组织和第二相成分及含量影响较大,进而影响陶... 详细信息

氮化硅被认为是综合性能最好的陶瓷材料,良好的导热性和优异的力学性能使其成为大功率电子器件用陶瓷基板的主流材料,在纯电动/混合电动汽车中得到广泛应用。烧结助剂对氮化硅烧结活性、微观组织和第二相成分及含量影响较大,进而影响陶瓷导热性能,选择合适的烧结助剂对制备高导热氮化硅陶瓷非常重要。本文整理了目前制备高导热氮化硅陶瓷用烧结助剂研究现状,分析了烧结助剂对氮化硅陶瓷导热性及力学性能的影响,并对烧结助剂未来的研究方向和发展趋势提出了展望。

关键词：氮化硅陶瓷烧结助剂导热性力学性能

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机械球磨正交晶系磷烯的制备与结构形貌分析

广州化学 2024年第2期49卷 64-67,I0004页

作者：汪坤鑫杨盼盼张月苗陶砚涵卢笙史珺吴昆杨立中国科学院广州化学研究所中国科学院新型特种精细化学品工程实验室广东广州510650 国科广化韶关新材料研究院国科广化(南雄)新材料研究院有限公司广东南雄512400 中国科学院大学北京100049 南雄市科学技术开发服务中心广东韶关512400

磷烯自从被发现以来掀起了广泛的研究浪潮,其在催化、生物医药、能源、食品等研究领域得到了广泛的应用。磷烯是一种富含磷原子的二维材料,由于其表面存在孤对电子,磷烯极易与氧气和水反应而形成磷酸衍生物。微机械剥离法、电化学剥离... 详细信息

磷烯自从被发现以来掀起了广泛的研究浪潮,其在催化、生物医药、能源、食品等研究领域得到了广泛的应用。磷烯是一种富含磷原子的二维材料,由于其表面存在孤对电子,磷烯极易与氧气和水反应而形成磷酸衍生物。微机械剥离法、电化学剥离法、高压均质法等方法存在不能大批量制备、样品尺寸较大且层间距较厚等缺点。机械球磨法的出现,具有省时高效操作简便等优点。因此采用机械球磨法制备磷烯,并通过拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)与X射线衍射(XRD)对磷烯进行结构表征,表明成功制备了正交晶系的磷烯。之后采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)等手段对剥离的磷烯进行形貌特征观测,表明了制备的磷烯具有较薄的片层结构。将为大批量制备尺寸均匀的磷烯提供一种新的策略。

关键词：磷烯表面形貌电镜

锂电添加剂FEC-VC二元体系固液平衡数据的测定及回归

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化工进展 2024年第8期43卷 4246-4252页

作者：向瑞艾波吴高胜李瑜哲宗睿许保云杜丽君上海化工研究院有限公司上海200063 上海华谊三爱富新材料有限公司上海200025

针对熔融结晶技术分离锂电池电解液添加剂存在缺少基础理论数据的问题,本文采用差示扫描量热法(DSC),测定了氟代碳酸乙烯酯(FEC)-碳酸亚乙烯酯(VC)二元固液平衡数据,实验数据表明该二元物系为低共熔型物系。在此基础上采用活度系数法进... 详细信息

针对熔融结晶技术分离锂电池电解液添加剂存在缺少基础理论数据的问题,本文采用差示扫描量热法(DSC),测定了氟代碳酸乙烯酯(FEC)-碳酸亚乙烯酯(VC)二元固液平衡数据,实验数据表明该二元物系为低共熔型物系。在此基础上采用活度系数法进行分析计算,得到了二元体系活度系数数据。借助AspenPlus流程模拟软件的数据回归功能,使用vanlaar、NRTL、Redlich-Kister模型对固液平衡数据进行回归,得到了各模型的回归参数。根据模型计算二元固液平衡数据,并绘制出相应的低共熔型二元固液相图。对各模型回归结果进行对比,结果显示vanlaar模型回归结果偏差较大,Redlich-Kister模型回归所得结果与实验数据较为相符,其平衡温度标准差小于0.005、平均偏差小于1.0K。为FEC-VC的结晶分离技术提供了固液平衡数据和热力学参数。

关键词：氟代碳酸乙烯酯结晶热力学相平衡活度系数回归

高熔体流动速率抗冲共聚聚丙烯的结构与性能研究

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中国塑料 2024年第5期38卷 7-13页

作者：郭明海中石化宁波新材料研究院有限公司浙江宁波315207

为提升高熔融抗冲共聚聚丙烯(IPC⁃J)的刚韧平衡性能,结合抗冲共聚聚丙烯(IPC⁃H)工艺,将IPC⁃J的乙烯含量和乙丙橡胶(EPR)中乙烯含量提高到了12.4%(质量分数,下同)和54%。对IPC⁃J、IPC⁃H、IPC⁃1和IPC⁃2等分别进行了分子链段结构和聚集态表... 详细信息

为提升高熔融抗冲共聚聚丙烯(IPC⁃J)的刚韧平衡性能,结合抗冲共聚聚丙烯(IPC⁃H)工艺,将IPC⁃J的乙烯含量和乙丙橡胶(EPR)中乙烯含量提高到了12.4%(质量分数,下同)和54%。对IPC⁃J、IPC⁃H、IPC⁃1和IPC⁃2等分别进行了分子链段结构和聚集态表征,结果显示,对比IPC⁃H的微观结构,IPC⁃J的EPR含量从19.4%增至22.8%,重均分子量(Mw)从2.0×10^(5)g/mol减至1.9×10^(5)g/mol,特性黏度(IV)从1.80 dL/g增到1.86 dL/g,分子量分布指数(MWD)从8.9增至10.7,EPR的最大分子量从1.1×10^(6)g/mol增至1.2×10^(6)g/mol;更多的、相对较长的长乙烯结晶链段有助于改善分散颗粒粒径,占比最大的粒径范围从0.3~0.6μm升至0.6~0.9μm;常温和低温冲击强度分别提升至11.0 kJ/m^(2)和5.7 kJ/m^(2)。以300 kt/年聚丙烯生产工艺为基础,在不改变齐格勒⁃纳塔(DQ)型催化剂体系的条件下,通过提高乙烯含量和EPR中乙烯含量实现了高熔融抗冲聚丙烯性能最大优化。

关键词：抗冲共聚聚丙烯冲击强度结晶连续自成核

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编者按渐入佳境的MXene研究

无机材料学报 2024年第2期39卷 113-114页

作者：黄庆中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进能源材料工程实验室宁波315201 宁波杭州湾新材料研究院宁波315336

“乱花渐欲迷人眼,浅草才能没马蹄”,MXene材料自2011年被报道之后,逐步受到材料科学家的青睐,近年来在储能、催化、环境、吸波、生物治疗和高性能复合材料等领域都涌现出一系列重要突破,令人目不暇接。为了及时跟踪该新兴二维无机材料... 详细信息

“乱花渐欲迷人眼,浅草才能没马蹄”,MXene材料自2011年被报道之后,逐步受到材料科学家的青睐,近年来在储能、催化、环境、吸波、生物治疗和高性能复合材料等领域都涌现出一系列重要突破,令人目不暇接。为了及时跟踪该新兴二维无机材料的研究进展,《无机材料学报》编辑部组织了本期特邀专题评述。虽然已有一些有关MXene的优秀综述文章,但针对性更强的专题评述类文章还比较少。为此,我们特意邀请了活跃在MXene研究前沿并取得重要进展的专家,请他们讲述MXene研究的心得体会,并指出存在的问题和挑战。

关键词：材料科学家心得体会生物治疗专题评述无机材料学报高性能复合材料研究前沿渐入佳境