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天然生物质材料的制备、性质与应用(Ⅶ)——支链异构阴离子多糖胶:黄芪胶

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日用化学工业（中英文） 2024年第7期54卷 767-776页

作者：周业杰刘雅迪赵以墨孙晓彤高宇范金石青岛科技大学海洋科学与生物工程学院山东青岛266042 青岛科技大学省部共建生态化工国家重点实验室培育基地山东青岛266042

黄芪胶是从天然草本植物黄芪中提取的一种多糖类物质,因具有化学稳定性、非致畸性、非免疫原性、生物可降解性、生物相容性和天然无毒等特性,且利用其分子结构中的羟基、羧基、糖苷键等活性官能基团进行分子修饰、化学交联、接枝共聚等... 详细信息

黄芪胶是从天然草本植物黄芪中提取的一种多糖类物质,因具有化学稳定性、非致畸性、非免疫原性、生物可降解性、生物相容性和天然无毒等特性,且利用其分子结构中的羟基、羧基、糖苷键等活性官能基团进行分子修饰、化学交联、接枝共聚等改性处理能明显改善其理化性质、增强其功能效用,使得黄芪胶及其改性产物在医药领域、食品加工、水处理、医用材料、日用化学品领域得到广泛应用。本文浅述了黄芪胶的来源、组成和结构,主要理化性质和功能作用,以及提取纯化技术和应用进展情况,并提及了黄芪胶及其改产物当前研究开发所面临的问题和发展趋势。

关键词：黄芪胶结构性质提取纯化改性应用

模拟氢基竖炉工况条件下铝硅质耐火材料的结构与性能演变

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硅酸盐通报 2024年第3期43卷 1133-1142页

作者：颉付博李亚伟廖宁史成龙蔡国庆秦建涛武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室武汉430081 武汉科技大学高温材料与炉衬技术国家地方联合工程研究中心武汉430081 山东耐材集团鲁耐窑业有限公司淄博255200

基于H_(2)/CO混合气强还原服役环境,本工作模拟常压氢基竖炉服役工况,研究典型的铝硅质耐火材料经还原处理后性能变化规律及失稳机制。结果表明,在V(H_(2))∶V(CO)=5∶2的条件下,热处理温度由450℃升高至950℃,混合气体对铝硅质耐火材... 详细信息

基于H_(2)/CO混合气强还原服役环境,本工作模拟常压氢基竖炉服役工况,研究典型的铝硅质耐火材料经还原处理后性能变化规律及失稳机制。结果表明,在V(H_(2))∶V(CO)=5∶2的条件下,热处理温度由450℃升高至950℃,混合气体对铝硅质耐火材料的还原能力逐渐增强。现有条件下,铝硅质耐火材料失稳的两个关键因素在于Fe_(2)O_(3)含量以及磷酸盐结合剂:1)当铝硅质耐火材料中Fe_(2)O_(3)含量较高时,在H_(2)/CO气氛下,Fe_(2)O_(3)极易被还原为单质铁。同时,这种情况会导致铝硅质耐火材料发生一定程度的体积变化和显著的力学性能下降。2)磷酸盐结合铝硅质耐火材料也面临磷酸盐挥发,导致显气孔率提高,结构稳定性降低。然而,研究还发现磷酸盐结合刚玉-莫来石砖中Fe_(2)O_(3)含量较低且伴生一定含量的TiO_(2)时,材料具有较好的抗H_(2)/CO气还原能力。通过比较铝硅质耐火材料在CO气氛和H_(2)/CO气氛下力学性能,发现V(H_(2))∶V(CO)=5∶2气氛下在850℃热处理3 h比CO气氛下500℃热处理100 h具有更强的还原能力。

关键词：氢基竖炉 H_(2)/CO气氛铝硅质耐火材料 Fe_(2)O_(3) 磷酸盐 CO气氛

铝基非晶合金中预峰与物理性能的关系(英文)

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2011年第1期21卷 80-87页

作者：李瑞王伟民马海健李桂华秦敬玉张忠华唐兴伟山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室济南250061

为了研究Fe对Al基非晶合金的影响,通过各种技术对Al84Ni10La6和Al84Ni9Fe1La6的结构与性能进行了研究。结果表明:加入1%Fe(摩尔分数)增加了结构因子中预峰的面积并降低了晶态与非晶态热膨胀系数之间的差异;加入1%Fe提高了Al-Ni-La合金... 详细信息

为了研究Fe对Al基非晶合金的影响,通过各种技术对Al84Ni10La6和Al84Ni9Fe1La6的结构与性能进行了研究。结果表明:加入1%Fe(摩尔分数)增加了结构因子中预峰的面积并降低了晶态与非晶态热膨胀系数之间的差异;加入1%Fe提高了Al-Ni-La合金的非晶形成能力、显微硬度、断裂韧性、电阻率、抗磁性和耐腐蚀性,这是由添加1%Fe引起的中程序及自由体积的变化导致的。

关键词：铝基非晶中程有序自由体积磁性耐腐蚀

钠在Al-4.5%Cu合金中的存在形式及不利影响（英文）

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2015年第11期25卷 3553-3559页

作者：冯乐孙益民赵晓琳王日明张凯杨金钺山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室济南250061

通过熔盐向Al-4.5%Cu引入足量的钠,研究钠在Al-Cu合金中的存在形式以及对合金显微组织和抗拉性能的影响。结果表明:钠以单质形式存在于合金晶界中,这种钠降低了基体和CuAl_2相之间的结合力。T6时效处理后,钠导致了微观裂纹的产生和CuAl_... 详细信息

通过熔盐向Al-4.5%Cu引入足量的钠,研究钠在Al-Cu合金中的存在形式以及对合金显微组织和抗拉性能的影响。结果表明:钠以单质形式存在于合金晶界中,这种钠降低了基体和CuAl_2相之间的结合力。T6时效处理后,钠导致了微观裂纹的产生和CuAl_2相的残留。抗拉实验的结果显示钠使得合金的断裂方式由韧窝断裂向晶间断裂转变,这导致了合金性能的急剧降低。

关键词： Al-Cu合金钠晶界断裂力学性能

超声振动强化搅拌摩擦焊的热力行为及微观组织特征

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机械工程学报 2015年第22期51卷 22-28页

作者：刘小超武传松钟益斌高嵩山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室济南250061

为了利用超声振动降低搅拌摩擦焊过程中金属材料的屈服应力和流动应力,研发超声振动强化搅拌摩擦焊试验装置,开展6061-T6铝合金的焊接工艺试验。采用实时采集焊机电参数并将其转化成力矩和力的方法,测试超声振动作用下搅拌摩擦焊的焊接... 详细信息

为了利用超声振动降低搅拌摩擦焊过程中金属材料的屈服应力和流动应力,研发超声振动强化搅拌摩擦焊试验装置,开展6061-T6铝合金的焊接工艺试验。采用实时采集焊机电参数并将其转化成力矩和力的方法,测试超声振动作用下搅拌摩擦焊的焊接载荷,利用热电偶测试施加超声时的焊接热循环,通过体视显微镜和金相显微镜分别观测焊缝截面尺寸和接头微观组织,并与相同参数下常规搅拌摩擦焊的情况进行比对。研究结果表明,超声振动能够显著降低焊接轴向压力和搅拌头转矩,增大焊缝横截面尺寸,细化和均匀焊核区和热力影响区的晶粒组织。热循环的测量结果显示,超声振动的施加略微降低了测量点的焊接热循环峰值温度。分析认为,超声振动与搅拌头附近的塑性变形材料相互作用,降低了金属材料的屈服应力和流变应力,进而改变了原有的温度场,从而产生了优异的工艺效果。

关键词：搅拌摩擦焊超声振动焊接载荷热循环微观组织

B_4C增强铝基复合材料力学性能有限元模拟

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复合材料学报 2016年第10期33卷 2253-2260页

作者：王传薪刘东明王建刚李斌山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室济南250061

建立了颗粒增强铝基复合材料的轴对称单胞模型,并通过有限元方法模拟了B_4C颗粒增强5083铝基复合材料的力学性能和微观应力分布。结果表明,模拟结果与实验结果吻合较好,模拟椭球体颗粒增强复合材料的抗拉强度为485 MPa,而实验值为477 M... 详细信息

建立了颗粒增强铝基复合材料的轴对称单胞模型,并通过有限元方法模拟了B_4C颗粒增强5083铝基复合材料的力学性能和微观应力分布。结果表明,模拟结果与实验结果吻合较好,模拟椭球体颗粒增强复合材料的抗拉强度为485 MPa,而实验值为477 MPa,相对误差仅为1.7%。颗粒形状对复合材料微观应力场有很大影响:圆柱体颗粒的尖角处容易造成应力集中,而球体颗粒界面处应力分布较为均匀。在一定范围内,复合材料的弹性模量和抗拉强度随着B_4C颗粒体积分数的增加而增加。在颗粒体积分数不变的情况下,不同长径比的颗粒沿复合材料受力方向定向排列时,颗粒的长径比越大,复合材料的弹性模量、强度等力学性能也越高。

关键词：复合材料有限元方法颗粒形状抗拉强度长径比

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铝铁复合铸造界面金相研究

机械工程学报 2011年第16期47卷 67-72页

作者：李文钊边秀房山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室济南250061

为用铸造方法得到铝铁复合线材,降低铝包钢芯铝绞线的生产成本而设计试验。自行设计复合铸造模具,在洁净的铁丝表面预先进行渗铝处理300 s,用出炉温度在800℃的铝液浇注试样,通过金相显微镜和扫描电子显微镜观察发现:铝和铁的界面处形... 详细信息

为用铸造方法得到铝铁复合线材,降低铝包钢芯铝绞线的生产成本而设计试验。自行设计复合铸造模具,在洁净的铁丝表面预先进行渗铝处理300 s,用出炉温度在800℃的铝液浇注试样,通过金相显微镜和扫描电子显微镜观察发现:铝和铁的界面处形成宽度为10～30μm的结合区域,能谱分析结果表明其中铝的质量分数为50.37%,原子分数为67.75%。由元素质量分数和相关热力学数据判定结合区主要由Fe2Al5和FeAl构成,其显微硬度值在250 HV以上。相同浇注温度下未经渗铝处理得到的试样,通过金相观察、能谱分析和显微硬度测试,证实铝和铁间形成宽度为10μm的缝隙。试验结果说明,采用预先浸镀后浇注的工艺可以实现铝和铁的冶金结合,为实现铸造工艺得到铝铁复合线材的构想提供初步的支持。

关键词：双金属铸造冶金结合界面铝液铁基体

快速凝固/粉末冶金法制备ZK60高强镁合金

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材料工程 2010年第5期38卷 72-77页

作者：张振亚于化顺王少卿王海涛闵光辉山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室济南250061

采用快速凝固/粉末冶金法(RS/PM)制备块体ZK60(Mg-5.52Zn-0.33Zr,质量分数/%)镁合金,研究了挤压态合金在200,300℃退火1h后微观组织和力学性能的变化。结果表明:挤压致密化过程中,合金粉末颗粒在剪切力作用下被拉长,内部晶粒碎化成小角... 详细信息

采用快速凝固/粉末冶金法(RS/PM)制备块体ZK60(Mg-5.52Zn-0.33Zr,质量分数/%)镁合金,研究了挤压态合金在200,300℃退火1h后微观组织和力学性能的变化。结果表明:挤压致密化过程中,合金粉末颗粒在剪切力作用下被拉长,内部晶粒碎化成小角度亚晶粒、位错胞和条带状亚晶,第二相纳米颗粒沿亚晶界随机分布;随后200℃退火后,组织发生不完全再结晶,位错密度有所降低;而在300℃退火后,合金组织发生完全再结晶,形成平均尺寸约2.5μm的等轴晶,同时晶内析出大量β2′相。挤压态合金的屈服强度和延伸率分别为394 MPa,15.2%;随着退火温度的升高,强度略有下降,塑性提高,合金综合性能优异。

关键词：快速凝固/粉末冶金 ZK60镁合金退火处理组织与性能

Al-Si合金力学行为对Si相形貌敏感性的差异

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中国有色金属学报 2017年第1期27卷 15-23页

作者：蒋伟胡恺琪朱向镇武玉英刘相法山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室济南250061

采用宏观硬度、力学拉伸、室温及高温摩擦磨损、扫描电镜等测试分析方法,研究Al-Si合金经不同变质处理使Si相形貌不同时,各项力学性能的变化情况。结果表明:近共晶Al-13Si合金经Sr变质处理后拉伸性能优于P变质处理,拉伸强度相比提高23%... 详细信息

采用宏观硬度、力学拉伸、室温及高温摩擦磨损、扫描电镜等测试分析方法,研究Al-Si合金经不同变质处理使Si相形貌不同时,各项力学性能的变化情况。结果表明:近共晶Al-13Si合金经Sr变质处理后拉伸性能优于P变质处理,拉伸强度相比提高23%,室温耐磨性也较P变质的好;但高温耐磨性相反,P变质处理后合金高温摩擦因数曲线变化更加平稳;两种变质处理后合金硬度值均在62~65HBW之间,表明硬度对Si相形貌变化不敏感。过共晶Al-25Si合金经Al-P合金细化处理后,拉伸强度提高53%;室温磨损量降低,尤其是高载荷条件下,高温摩擦因数曲线变化更稳定,室温和高温耐磨性均得到明显改善;但硬度值仍保持在77HBW左右不变。

关键词： Al-Si合金变质处理 Si相形貌力学性能