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高容量锂离子电池正极补锂材料Li5FeO4@C的性能研究

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储能科学与技术 2025年

作者：曾州岚尚雷胡志金王宗凡辛小超刘瑛紫金矿业新能源新材料科技(长沙)有限公司

正极补锂添加剂Li5FeO4（LFO）具有理论比容量高、成本低且无毒等优点，是发展前景广大的补锂技术之一，但其残碱值高、导电性低等问题导致其在实际使用中脱锂容量大大降低，限制了其进一步应用。针对此问题，本工作采用高温固相法制备... 详细信息

正极补锂添加剂Li5FeO4（LFO）具有理论比容量高、成本低且无毒等优点，是发展前景广大的补锂技术之一，但其残碱值高、导电性低等问题导致其在实际使用中脱锂容量大大降低，限制了其进一步应用。针对此问题，本工作采用高温固相法制备出纯相的LFO材料，并使用等离子增强型化学气相沉积法（PECVD）对LFO材料进行碳包覆处理得到LFO@C材料，分析了不同包覆时间、温度下LFO@C材料的理化性能和电化学性能。扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和能量分析谱（EDS）显示不同的PECVD碳包覆工艺会在LFO@C材料表面沉积不同的碳层结构，包覆温度为500℃、包覆时间为2h时会在材料表面沉积了一层均匀且致密的碳层。X射线衍射分析（XRD）结果表明包覆温度为500℃、包覆时间≤2h时LFO@C材料不会发生不可逆相变。碳含量和导电性分析结果表明LFO@C材料的碳含量和电导率随包覆时间的延长呈现增大后减小的趋势、随包覆温度的增加呈上升趋势。残碱值分析结果显示LFO材料的残碱值经过PECVD碳包覆改性后发生了明显的下降，且LFO@C材料的残碱值大小与其表面碳层结构相关。碳包覆改性后的LFO@C材料的电化学性能得到了极大改善，其中容量最高的LFO-5002材料在2.0～4.2V下首次充电克比容量为756.4mAh/g，不可逆容量达到623.51mAh/g，超过纯相LFO材料200mAh/g以上。分析结果表明使用PECVD可以在LFO材料颗粒表面包裹一层均匀致密的碳层，碳包覆后材料的残碱值大大降低，导电性、容量大大提升，补锂效果得到了极大改善。本工作通过碳包覆改性显著提升了正极补锂材料LFO的不可逆容量，为高容量的正极补锂材料设计提供了技术指导。

关键词：锂离子电池正极补锂添加剂 Li FeO 等离子增强型化学气相沉积法碳包覆改性

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锑对高锡铅再生黄铜铸锭组织与性能的影响

有色金属科学与工程 2025年

作者：李晓丹刘伟柴胜利吴婷李荣平铜基新材料山西省重点实验室山西北铜新材料科技有限公司

铅（Pb）作为易切削黄铜的关键微量元素，在直接利用法熔炼阶段由于装备原因聚集并在铸锭中形成大颗粒富Pb相，严重损害了黄铜铸锭的性能，因此消除废黄铜中Pb的团聚是制备高性能再生易切削黄铜的重要研究方向。本文利用Miedema模型，对... 详细信息

铅（Pb）作为易切削黄铜的关键微量元素，在直接利用法熔炼阶段由于装备原因聚集并在铸锭中形成大颗粒富Pb相，严重损害了黄铜铸锭的性能，因此消除废黄铜中Pb的团聚是制备高性能再生易切削黄铜的重要研究方向。本文利用Miedema模型，对1080 ℃时锑（Sb）在Cu-Zn-Sn-Pb体系中的元素相互影响进行了模拟，并通过实验探究了Sb在高锡铅再生黄铜中的演变机理。实验结果表明，高锡黄铜中加入Sb能改变Pb的形貌，由球状转变为不规则状，并通过形成Cu4Sb相包裹Pb，有效抑制Pb的聚集。当Sb含量（质量分数）为0.25%时，Pb团聚现象抑制效果最为显著，铸锭性能也最优，此时Sb还会与Sn生成化合物并析出，随着Sb含量的增加，析出相团聚并逐渐长大。本研究为制备高品质易切削再生黄铜提供了重要的理论依据。

关键词：废杂铜锑含量再生黄铜析出相微观组织

聚羧酸减水剂的标记及其在竞争吸附研究中的应用

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硅酸盐学报 2025年

作者：张倩倩李长城舒鑫周栋梁杨勇冉千平黄振高性能土木工程材料国家重点实验室江苏苏博特新材料股份有限公司常州第六元素材料科技股份有限公司四川苏博特新材料有限公司东南大学材料科学与工程学院

工程应用中，混凝土外加剂通常混合使用以解决不同的问题。然而，由于缺乏有效的标记方法，聚羧酸减水剂(PCE)之间的竞争表征困难。基于酰胺化反应，将萘胺作为发色团、与氨基聚醚同时接枝到聚丙烯酸主链上，制备了一种标记的聚羧酸，... 详细信息

工程应用中，混凝土外加剂通常混合使用以解决不同的问题。然而，由于缺乏有效的标记方法，聚羧酸减水剂(PCE)之间的竞争表征困难。基于酰胺化反应，将萘胺作为发色团、与氨基聚醚同时接枝到聚丙烯酸主链上，制备了一种标记的聚羧酸，且萘环接枝均匀，基于紫外吸收光谱–总有机碳联用方法可定量萘环标记的PCE和常规PCE的混合物。研究了两种侧链长度不同的PCE同时掺加对浆体流动性的影响。在极低水灰比下(0.18)，随着短侧链PCE掺量的增加，其吸附量逐步增加，长侧链PCE吸附量逐步降低；当长侧链PCE掺量较高时，增加短侧链PCE的掺量会挤占部分原本可被长侧链PCE占据的位点，使空间位阻作用变弱，且钙矾石(AFt)形貌由棒状转变为长宽比更大的细针状使堆积劣化，从而降低浆体流动性。

关键词：聚羧酸减水剂标记紫外吸收光谱竞争吸附流动性钙矾石

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低介电树形聚合物材料的应用进展

高分子材料科学与工程 2025年

作者：毕研刚滕福爱高政纲曾庆云豆帆崔淑英徐晶李晓珂傅天林豆聪洪海哲刘海燕邹丽丽周小平烟台希尔德材料科技有限公司烟台市彩色显示与摄像芯片光刻胶材料重点实验室山东凯瑞尔光电科技有限公司

树形聚合物因其独特的重复性支链结构，增加了材料的自由体积，有利于降低材料的介电常数。树形聚合物支链或端基引入苯基、环烷基和杂环等低极性官能团或引入Si-C和C-F等低极性化学键均有利于制备低介电常数材料。低介电树形聚合物的... 详细信息

树形聚合物因其独特的重复性支链结构，增加了材料的自由体积，有利于降低材料的介电常数。树形聚合物支链或端基引入苯基、环烷基和杂环等低极性官能团或引入Si-C和C-F等低极性化学键均有利于制备低介电常数材料。低介电树形聚合物的重复性结构单元使得该类材料具有良好的溶解性、成膜性和耐温性能等。随着电子行业发展需求的不断提高，低介电树形聚合物材料表现出更广泛的应用价值。因此，本文分五部分综述了低介电树形聚合物的研究进展：树形聚合物在光刻胶中的应用；树形聚合物在黏结剂中的应用；树形聚合物在绝缘材料中的应用；树形聚合物在耐热材料中的应用；树形聚合物在阻燃材料中的应用。

关键词：树形聚合物低介电常数光刻胶黏结剂耐热材料阻燃材料

低温水浴制备BiVO_(4)光催化材料用于可见光降解RhB研究

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陕西科技大学学报 2025年第1期43卷 115-125页

作者：余泽翰曹丽云冯亮亮黄剑锋赵勇刘一军董军乐陕西科技大学材料科学与工程学院陕西省国际科技合作基地陕西西安710021 蒙娜丽莎集团股份有限公司广东佛山528211 广西蒙娜丽莎新材料有限公司广西梧州543000

N型半导体BiVO_(4)是降解有机污染物最具应用前景的可见光光催化材料之一.然而,纯BiVO_(4)由于光生电子-空穴对复合过快,载流子传输速率低等问题限制着其光催化能力.表面活性剂不仅可以调节BiVO_(4)的形貌和粒径大小,还可以通过增大比... 详细信息

N型半导体BiVO_(4)是降解有机污染物最具应用前景的可见光光催化材料之一.然而,纯BiVO_(4)由于光生电子-空穴对复合过快,载流子传输速率低等问题限制着其光催化能力.表面活性剂不仅可以调节BiVO_(4)的形貌和粒径大小,还可以通过增大比表面积来增多反应活性位点,以提高光催化活性.本研究以十二烷基硫酸钠(SDS)为表面活性剂,通过简单的一步水浴法制备出一系列不同摩尔比的SDS/BiVO_(4)光催化剂,并在500 W氙灯下照射降解有机污染物罗丹明B并评价其光催化降解性能.结果表明:10%SDS/BiVO_(4)具有最高的光催化降解效率,BET表征和光电流测试证实了SDS的引入不仅增大了BiVO_(4)的比表面积为光催化反应提供更多的活性位点,而且提高了光生载流子分离和迁移效率.此外,自由基捕获实验表明:·OH和h+在光催化降解罗丹明B过程中是起主要作用的反应基团.该研究方法绿色环保且易于实现,为制备高效可见光光催化剂用于降解有机污染物提供了新思路.

关键词：光催化表面活性剂降解反应有机污染物

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基于YOLOv5改进模型的金属表面缺陷检测实验研究

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实验技术与管理 2025年

作者：赵辉陈志峰章佳伟李骁凡魏震杨广州大学物理与材料科学学院广东天视智能科技有限公司

金属零部件的表面缺陷检测是汽车等产品生产过程中的重要环节，以往采用人工检视或传统光学筛选方法，该方法难以满足现代工业生产的高效性和准确性要求。本研究源于校企协同育人的创新课题，从企业提出的实际问题出发，选取汽车喷油管... 详细信息

金属零部件的表面缺陷检测是汽车等产品生产过程中的重要环节，以往采用人工检视或传统光学筛选方法，该方法难以满足现代工业生产的高效性和准确性要求。本研究源于校企协同育人的创新课题，从企业提出的实际问题出发，选取汽车喷油管表面缺陷作为研究案例。为了提高对弱小缺陷的检测准确率和速度，提出了一种基于YOLOv5轻量化模型的改进结构：YOLOv5n-STSL。该模型通过改进原模型中的卷积模块C3为C2f模块，保证轻量化的同时获取了更丰富的梯度信息流；通过往浅层特征图移动检测分支，增加不同层次的特征融合，提高了弱小目标的特征提取和检测能力；同时改进锚框anchors的计算评估策略，确保锚框与真实缺陷的边界框有更高的匹配精度，从而提高定位和分类的准确性。实验表明，缺陷检测精度达到97.8%，相对于原基础模型YOLOv5n，检测精度提高了5%，最后将模型部署到嵌入式设备Jeston Nano，采用TensorRT推理引擎加速推理实验，帧速可达21帧，更好地满足了金属表面缺陷自动检测实时性的应用需求。

关键词：缺陷检测模型改进 YOLOv5n-STSL anchors 设备部署

DOPO对FCC油浆调和防水沥青的抑烟效果及性能影响研究

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材料科学与工艺 2025年

作者：陈宇晗张瑞曾尚恒宋扬扬段浩余剑英武汉理工大学材料科学与工程学院陕西擎公科技工程有限公司

采用催化裂化（FCC）油浆与70号道路沥青调和制备防水沥青，并使用9， 10-二氢-9-氧杂-10-磷菲-10-氧化物（DOPO）对FCC油浆调和防水沥青进行化学抑烟，研究了FCC油浆掺量及DOPO改性对FCC油浆调和防水沥青物理和老化性能以及烟气中挥发... 详细信息

采用催化裂化（FCC）油浆与70号道路沥青调和制备防水沥青，并使用9， 10-二氢-9-氧杂-10-磷菲-10-氧化物（DOPO）对FCC油浆调和防水沥青进行化学抑烟，研究了FCC油浆掺量及DOPO改性对FCC油浆调和防水沥青物理和老化性能以及烟气中挥发性有机物（VOCs）和H2S浓度的影响。结果表明：在70号道路沥青中掺加15%～20%（质量分数）FCC油浆可制备出符合F150性能指标的防水沥青，但其抗老化性能较差，且FCC油浆显著增大了沥青烟气中VOCs浓度；利用DOPO可有效降低F150防水沥青烟气中VOCs和H2S的浓度，掺加1%（质量分数）DOPO的F150防水沥青在180 ℃加热1 h产生的VOCs和H2S分别降低了61.29%和71.04%；气相凝胶色谱-质谱分析显示掺加1%DOPO的防水沥青烟气中有机物种类显著减少，其中脂肪烃类化合物、芳烃类化合物、酮醛类碳氢衍生物和硫化物浓度分别降低了69.8%、51.9%、50.7%和55.9%；物理和老化性能测试表明，DOPO对FCC油浆调和防水沥青的物理性能影响很小，但明显提高了其抗老化性能。

关键词：催化裂化油浆防水沥青 DOPO 抑烟剂挥发性有机物

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生物质衍生多孔碳基吸波材料的吸波机理

硅酸盐学报 2025年第01期53卷 161-172页

作者：武志红李嘉仪李鹏齐珺常吉进牛丹任安文西安建筑科技大学材料科学与工程学院陕西华秦科技实业股份有限公司

电磁波技术快速发展带来便利，也带来了电磁污染和健康威胁，发展电磁波吸收材料对国家或人民的生存发展至关重要。生物质多孔碳材料由于其超低的密度、大的比表面积、丰富的来源和优异的介电损耗能力，在电磁波吸收方面显示出巨大的潜... 详细信息

电磁波技术快速发展带来便利，也带来了电磁污染和健康威胁，发展电磁波吸收材料对国家或人民的生存发展至关重要。生物质多孔碳材料由于其超低的密度、大的比表面积、丰富的来源和优异的介电损耗能力，在电磁波吸收方面显示出巨大的潜力。然而，人们通过改变生物质碳基复合材料的结构和成分调控其吸波性能的同时，对于生物质多孔碳材料的吸波机理的关注较为片面，尚未形成较为完整的体系。文章总结了近几年以生物质多孔碳作为吸波材料的吸波机理，包括阻抗匹配、界面极化、多次反射与散射、网络结构的导电性、孔隙尺寸调控吸波性能以及磁性介质/生物质衍生多孔碳材料的吸波机理；提出了在解释吸波性能方面的几个困惑和需要进一步解决的问题；同时还在生物质多孔碳材料吸波机理的基础上提出了改善生物质多孔碳材料电磁吸收性能的有前景的理论方法。该总结为生物质多孔碳吸波材料的研究，在理论方面提供较为完善的参考。

关键词：生物质多孔碳微波吸收材料吸波机理有效吸收带宽反射损耗

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材料组成对3D打印水泥基材料早龄期收缩的影响

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硅酸盐学报 2025年第01期53卷 84-94页

作者：郝鹏宇王振地王玲中国建筑材料科学研究总院有限公司绿色建筑材料国家重点实验室

由于胶凝材料用量大、通常不使用粗骨料、缺乏模板保护且打印后立即暴露等原因，3D打印水泥基材料(3DPC)的收缩问题值得系统研究。为掌握典型材料组成对3DPC收缩的影响规律，采用接触式收缩测试方法，研究了水胶比、砂胶比、粉煤灰及矿... 详细信息

由于胶凝材料用量大、通常不使用粗骨料、缺乏模板保护且打印后立即暴露等原因，3D打印水泥基材料(3DPC)的收缩问题值得系统研究。为掌握典型材料组成对3DPC收缩的影响规律，采用接触式收缩测试方法，研究了水胶比、砂胶比、粉煤灰及矿渣粉掺量对3DPC总收缩、自收缩及干燥收缩的影响，基于灰色关联分析计算了材料组成对3DPC收缩的影响程度，对比分析了现有砂浆体系的收缩特性。结果发现增大3DPC的水胶比降低自收缩的作用大于干燥收缩。在3d龄期后的干燥收缩随砂掺量的增加而减小。掺入粉煤灰可同比例地降低3DPC的14 d自收缩和干燥收缩，而掺入矿渣粉会增大2 d后的自收缩和5d前的干燥收缩。材料组成影响3DPC收缩的权重从大到小为：水胶比、砂胶比、矿渣粉掺量、粉煤灰掺量。通过综合对比给出了3DPC、超高性能混凝土和浇筑砂浆的收缩当量，建议对3DPC的收缩研究予以重视。

关键词： 3D打印水泥基材料自收缩干燥收缩灰色关联分析

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