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轧制及时效对7050铝合金力学性能和摩擦磨损性能的影响

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热加工工艺 2024年

作者：王帆张坷星刘东冯少鹏赵小莲广西大学资源环境与材料学院广西有色金属及特色材料加工重点实验室

为了探究轧制和时效处理对7050超高强铝合金的摩擦磨损性能的影响，使用金相显微镜、万能实验机及扫描电镜等对其微观组织和力学性能进行表征，对其摩擦磨损性能进行了测试。结果表明：经过轧制处理后试样强度和硬度上升，但是塑性大幅... 详细信息

为了探究轧制和时效处理对7050超高强铝合金的摩擦磨损性能的影响，使用金相显微镜、万能实验机及扫描电镜等对其微观组织和力学性能进行表征，对其摩擦磨损性能进行了测试。结果表明：经过轧制处理后试样强度和硬度上升，但是塑性大幅下降，再经时效后合金的塑性得到一定程度的回复。轧制+时效处理试样的磨损量较小，平均摩擦系数也较小，耐磨性能更好。轧制试样的磨损机制为磨粒磨损和粘着磨损并存，轧制+时效试样的磨损机制主要以磨粒磨损为主。

关键词： 7050铝合金摩擦磨损轧制时效力学性能形变热处理

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铌酸钠基陶瓷的相界调控及储能性能

硅酸盐学报 2024年第4期52卷 1392-1402页

作者：常凡罗庚光罗能能省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室广西大学资源环境与材料学院南宁530004

铌酸钠(NaNbO_(3))基无铅陶瓷具有超高的储能密度,在高功率介电储能电容器领域引起了广泛关注。然而,纯NaNbO_(3)陶瓷在室温表现为矩形形状的类铁电电滞回线,并伴随着大的回滞和高的剩余极化强度,往往导致大的能量损耗。为优化NaNbO_(3... 详细信息

铌酸钠(NaNbO_(3))基无铅陶瓷具有超高的储能密度,在高功率介电储能电容器领域引起了广泛关注。然而,纯NaNbO_(3)陶瓷在室温表现为矩形形状的类铁电电滞回线,并伴随着大的回滞和高的剩余极化强度,往往导致大的能量损耗。为优化NaNbO_(3)的储能性能,基于相界调控策略采用传统固相法制备了(1–x)NaNbO_(3)–xCaTiO_(3)(0.08≤x≤0.18)陶瓷,并使用CuO作为助烧剂。结果表明,该体系在0.09≤x≤0.16范围内存在因晶体结构改变而引起的多晶型相界区域,其中相界组分0.84NaNbO_(3)–0.16CaTiO_(3)在590 kV/cm时的最大极化强度为42.2μC/cm^(2),可逆储能密度达到6.1 J/cm^(3),储能效率为77%。同时该陶瓷表现出良好的频率和温度稳定性,以及优异的放电性能。为铌酸钠基高性能储能电容器材料的开发提供了新思路。

关键词：铌酸钠多晶型相界弛豫特性储能性能

杂质镓对纯铝表面锆钛转化膜的组织及耐腐蚀性能的影响

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表面技术 2024年第4期53卷 46-57页

作者：辛延琛王友彬陈志文冯济强高峰汤宏群广西大学资源环境与材料学院南宁530004 广西大学省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室南宁530004

目的探究杂质镓对纯铝锆钛转化膜的生长规律和防护性能的影响。方法采用扫描电化学显微镜(SECM)技术表征了含镓纯铝表面锆钛转化膜在3.5%(质量分数)NaCl溶液中局部腐蚀的演变过程,结合X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜... 详细信息

目的探究杂质镓对纯铝锆钛转化膜的生长规律和防护性能的影响。方法采用扫描电化学显微镜(SECM)技术表征了含镓纯铝表面锆钛转化膜在3.5%(质量分数)NaCl溶液中局部腐蚀的演变过程,结合X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)等技术分析了镓对纯铝锆钛转化膜的组织及成分的影响规律,采用开路电位法(OCP)、电化学阻抗技术(EIS)以及极化曲线(Tafel)等探究了杂质镓对纯铝表面转化膜的生长和耐腐蚀性能的影响规律。结果锆钛转化膜主要由冰晶石Na3AlF6、氧化物(如TiO_(2)、ZrO_(2)、Al_(2)O_(3))和有机金属络合物组成;杂质镓的添加会抑制铝表面转化膜的生长,破坏膜层的完整性。随镓含量(质量分数)从0%增大到0.5%,锆钛转化膜阻抗值从4.75×10^(4)Ω·cm^(2)不断减小到2.49×10^(3)Ω·cm^(2),自腐蚀电流密度由0.45μA增加到13.4μA,腐蚀电位从-0.485 V降低到-0.890 V,耐腐蚀性能逐渐降低。在锆钛转换膜的SECM微区腐蚀演变过程中,膜层自修复行为会降低膜层的被腐蚀倾向,但富集在表面的镓会抑制自修复膜层的形成,导致基体被严重腐蚀。结论铝中的杂质镓能够直接影响锆钛膜的完整性,降低对铝基体的保护,导致了铝基体局部腐蚀溶解的发生。

关键词：杂质镓锆钛转化膜局部腐蚀扫描电化学显微镜微区电化学

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赤泥/聚二甲基硅氧烷复合材料的制备及性能

复合材料学报 2024年第7期 3557-3567页

作者：陆奔李安敏黄卓昉广西大学资源环境与材料学院广西大学省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室广西大学有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室广西大学广西高校高性能结构材料及热表加工重点实验室

采用机械搅拌、真空磁力搅拌消泡和加热固化的方法，在柔性的聚二甲基硅氧烷（PDMS）中填充赤泥制备了赤泥/PDMS复合材料，并对复合材料的结构与形貌、力学性能和热性能进行了表征和分析。结果表明：赤泥作为交联节点和自润滑颗粒提高... 详细信息

采用机械搅拌、真空磁力搅拌消泡和加热固化的方法，在柔性的聚二甲基硅氧烷（PDMS）中填充赤泥制备了赤泥/PDMS复合材料，并对复合材料的结构与形貌、力学性能和热性能进行了表征和分析。结果表明：赤泥作为交联节点和自润滑颗粒提高了复合材料的弹性模量、抗拉强度、邵氏硬度、冲击强度和摩擦磨损性能，其中，冲击强度的提高较显著，从41.13 kJ·m-2增大至273.33 kJ·m-2，增加了565%。此外，赤泥作为不可燃物也提高了复合材料的阻燃性能，极限氧指数从25.7%增大至34.7%，增加了35%，进入难燃材料的范围（>27%）。这有望扩宽这种硅酮材料的应用领域，同时为赤泥的资源化利用和新型赤泥/聚合物复合材料的研究提供参考。

关键词：赤泥赤泥资源化填料复合材料硅酮聚二甲基硅氧烷

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X射线光电子能谱技术在无铅焊料中的应用

冶金分析 2024年第2期44卷 1-9页

作者：宋世杰张磊唐梦奇乐韵琳杨文超省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室广西大学资源环境与材料学院南宁海关技术中心

先进的表面表征技术在无铅焊料的研究中发挥着至关重要的作用。作为一种具有高分辨率、高灵敏度的表面分析方法，X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)可以对元素种类及化学价态等信息进行精准分析。文章主要介绍了... 详细信息

先进的表面表征技术在无铅焊料的研究中发挥着至关重要的作用。作为一种具有高分辨率、高灵敏度的表面分析方法，X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)可以对元素种类及化学价态等信息进行精准分析。文章主要介绍了XPS在无铅焊料的组分及其氧化、润湿、腐蚀、电迁移等性能方面的应用，并多角度阐述了无铅焊料及焊点性能的影响机理，致力于为日后XPS在无铅焊料中的研究工作提供一些帮助。

关键词：无铅焊料 X射线光电子能谱(XPS) 氧化机理润湿机理腐蚀机理电迁移

腐蚀产物中Zn_(5)(OH)_(8)Cl_(2)对纯Zn腐蚀行为的影响

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表面技术 2024年第4期53卷 98-109,151页

作者：杨元成王友彬赵晋玮周佳顺冯济强高峰韦悦周广西大学省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室南宁530004 广西大学资源环境与材料学院南宁530004 南华大学核科学技术学院湖南衡阳421001

目的探究纯Zn腐蚀产物中碱式氯化锌(Zn_(5)(OH)_(8)Cl_(2),ZHC)对其腐蚀防护性能的影响以及腐蚀防护机理。方法通过原位生长法在纯Zn表面制备一层ZHC膜。通过X射线光电子能谱仪(XPS)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(ED... 详细信息

目的探究纯Zn腐蚀产物中碱式氯化锌(Zn_(5)(OH)_(8)Cl_(2),ZHC)对其腐蚀防护性能的影响以及腐蚀防护机理。方法通过原位生长法在纯Zn表面制备一层ZHC膜。通过X射线光电子能谱仪(XPS)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS),分析了样品的物相组成和微观形貌。通过电化学阻抗谱(EIS)和动电位极化曲线(Tafel),评估了ZHC膜对纯Zn腐蚀防护性能的影响。结果纯Zn表面先形成了一层致密细小的ZHC纳米片,铺满整个纯Zn表面后,在第一层ZHC上形成第二层较大尺寸的ZHC纳米片。预制备的ZHC膜可以使纯Zn的腐蚀电流密度从78.23μA/cm^(2)降低到2.08μA/cm^(2),腐蚀电位从‒1.050V(vs.SCE)提升到‒0.998V(vs.SCE),并且随着ZHC制备时间的增加,阴极斜率(βc)逐渐增大,这表明ZHC可以有效阻碍电荷转移,抑制阴极的氧还原,减缓纯Zn的腐蚀速率,对Zn基体的腐蚀起到防护作用。在浸泡腐蚀过程中,ZHC可以抑制HZ的生成,减少絮状腐蚀产物的生成。在短期浸泡过程中,纯Zn的阻抗值随着预制备ZHC的增加而逐渐增大,这是因为生成的腐蚀产物填补ZHC纳米片的空隙,使腐蚀产物膜致密,ZHC膜对Zn基体能起到较好的防护作用。在长期浸泡过程中,ZHC/Zn的阻抗值下降,这是因为ZHC膜破裂,提供了新的腐蚀通道,导致ZHC膜对纯Zn的防护作用下降。结论ZHC膜可以减缓纯Zn的腐蚀速率。对比纯Zn和ZHC/Zn在浸泡过程中的腐蚀行为可知,在短期浸泡过程中,随着预制备ZHC的增加,对纯Zn的防护性能逐渐提高;在长期浸泡腐蚀过程中,ZHC膜对纯Zn腐蚀的防护作用逐渐下降。

关键词：腐蚀产物 Zn_(5)(OH)_(8)Cl_(2) 纯Zn 原位生长腐蚀防护

ZnO-TiO_(2)基地聚物微球的制备及对盐酸四环素的降解性能

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广西大学学报（自然科学版） 2024年第2期49卷 400-408页

作者：王开拓陶龙瑞易敏董德志戴雨杏李承泉邱羽茜覃琳乔广西大学资源环境与材料学院广西南宁530004 省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室广西南宁530004 有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室广西南宁530004

为了解决光催化材料存在可见光利用率低,降解完成后难沉降、回收率低,原料和运行成本高等问题,采用混合法、固相反应法和溶胶凝胶法制备不同ZnO-TiO_(2)前驱体粉末;通过分散悬浮固化法制备成ZnO-TiO_(2)基地聚物微球;通过氙灯模拟可见... 详细信息

为了解决光催化材料存在可见光利用率低,降解完成后难沉降、回收率低,原料和运行成本高等问题,采用混合法、固相反应法和溶胶凝胶法制备不同ZnO-TiO_(2)前驱体粉末;通过分散悬浮固化法制备成ZnO-TiO_(2)基地聚物微球;通过氙灯模拟可见光条件,探究其对盐酸四环素的降解性能。结果表明,溶胶凝胶法制备的ZnO-TiO_(2)基地聚物微球对盐酸四环素的降解性能最好。在pH=5、时间为150 min和固液比为1.5 g/L的条件下,溶胶凝胶法制备的ZnO-TiO_(2)基地聚物微球对盐酸四环素的降解率达到98.71%,在循环利用4次后,其降解效率仍能达到90%以上,羟基自由基(·OH)在光催化反应中起主要作用。

关键词：光催化材料盐酸四环素循环性能溶胶凝胶法地聚物

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TEPA改性膨胀蛭石复合材料的制备及其CO_(2)吸附性能研究

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广西大学学报（自然科学版） 2024年第3期49卷 665-675页

作者：高陈辉封金鹏何奥平李秀荣广西大学资源环境与材料学院广西南宁530004 广西大学广西高校矿物工程重点实验室广西南宁530004 省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室广西南宁530004 有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室广西南宁530004

工业化进程中排放的二氧化碳加剧了温室效应,对全球气候环境产生了严重影响。目前,液胺吸收CO_(2)是最成熟的碳捕获技术,其具备高吸收容量、快吸收速率和简单再生过程等优点。然而,该技术仍存在着许多缺陷,如设备腐蚀、再生能耗高、环... 详细信息

工业化进程中排放的二氧化碳加剧了温室效应,对全球气候环境产生了严重影响。目前,液胺吸收CO_(2)是最成熟的碳捕获技术,其具备高吸收容量、快吸收速率和简单再生过程等优点。然而,该技术仍存在着许多缺陷,如设备腐蚀、再生能耗高、环境污染等。针对上述问题,提出一种将四亚乙基五胺(TEPA)负载到膨胀蛭石夹层中制备新型载胺复合材料(EV-TEPA)以吸附CO_(2)的方法,并重点探讨了不同TEPA负载量和温度对CO_(2)吸附性能的影响。结果表明,高温煅烧后的膨胀蛭石(EV)具备优越的分层孔隙结构,其对胺的负载量远大于蛭石原矿(RV)。EV-TEPA吸附剂在75℃时吸附容量最高,为1.24 mmol/g,并且在经历8个循环后吸附容量仅衰减8.87%,表现出良好的循环稳定性。此研究探索了一种经济高效捕获CO_(2)的新型复合材料,为工业应用中CO_(2)吸附剂选择提供了一个参考方案。

关键词：碳捕集 CO_(2)吸附有机胺膨胀蛭石

模板法制备多孔超疏水SiO_(2)/PDMS海绵及油水分离应用

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无机盐工业 2024年第5期56卷 45-52页

作者：刘君仪冯庆革陈考李想覃方红黄潇潇冯淋广西大学资源环境与材料学院广西南宁530004 广西民族大学材料与环境学院广西高校环境友好材料及生态修复重点实验室广西先进结构材料与碳中和重点实验室广西南宁530006 广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室广西南宁530004

以水玻璃为硅源,采用溶胶-凝胶法制备了超疏水二氧化硅(SiO_(2))气凝胶,将超疏水SiO_(2)气凝胶与聚二甲基硅氧烷(PDMS)均匀混合,并引入蔗糖和葡萄糖作为模板制备了超疏水SiO_(2)/PDMS海绵。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)... 详细信息

以水玻璃为硅源,采用溶胶-凝胶法制备了超疏水二氧化硅(SiO_(2))气凝胶,将超疏水SiO_(2)气凝胶与聚二甲基硅氧烷(PDMS)均匀混合,并引入蔗糖和葡萄糖作为模板制备了超疏水SiO_(2)/PDMS海绵。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)等对其微观形貌和成分进行表征;利用接触角测量仪表征其润湿性能。同时,以油水混合物为模型污染物,研究了SiO_(2)气凝胶掺量及糖的比例对海绵吸附性能的影响。结果表明:制备的SiO_(2)/PDMS海绵具有超疏水亲油性,水接触角(WCA)高达152.1°,且在模拟油水吸附实验中具有良好的去除效果;对植物油和泵油的去除率分别为98%和95%,且经过20次的重复油水分离实验后,SiO_(2)/PDMS海绵的吸附容量和接触角均未发生明显变化,仍具有较好的疏水性能。

关键词：二氧化硅气凝胶聚二甲基硅氧烷海绵模板法油水分离