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高性能TEMPO功能化木粉-聚乙烯醇/锂铝水滑石复合材料的制备及性能

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林业科学 2024年第6期60卷 111-119页

作者：龚珊珊王思卿刘涛张晔李傲李建章北京林业大学木质材料科学与应用教育部重点实验室北京100083

【目的】探究聚乙烯醇/锂铝水滑石(PVA/LDH)分散液对巴沙木加工剩余物理化性能的影响,为构建高性能木质复合材料提供理论依据,实现木材加工剩余物的高值化利用。【方法】受天然贝壳“砖-泥”有序结构启发,以巴沙木加工剩余物(木粉)为主... 详细信息

【目的】探究聚乙烯醇/锂铝水滑石(PVA/LDH)分散液对巴沙木加工剩余物理化性能的影响,为构建高性能木质复合材料提供理论依据,实现木材加工剩余物的高值化利用。【方法】受天然贝壳“砖-泥”有序结构启发,以巴沙木加工剩余物(木粉)为主要原料,经脱木素和氧化改性,获得2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)功能化改性木粉(T-WP),向其中加入不同比例PVA/LDH分散液,通过真空抽滤自组装过程将无机纳米片水滑石插层,构建天然有机聚合物与无机纳米片复合的高性能新型木质层状复合材料,基于FTIR、XPS、Zeta电位、力学性能等测试与分析,探究各组分间的相互作用及机械性能协同增强机制。【结果】1)木粉粒径100目时,纯T-WP薄膜的力学拉伸强度和韧性最大,分别为(225.25±0.82)MPa和(5.18±0.36)MJ·m^(-3)。2)PVA/LDH纳米片体系在T-WP上成功插层,并与T-WP分子链上的含氧官能团形成氢键、静电相互作用以及共价交联作用。3)对不同PVA/LDH添加量的T-WP-PVA/LDH复合材料进行力学性能分析,PVA/LDH添加量为20 wt%时,T-WP-PVA/LDH复合材料的拉伸强度和杨氏模量最大,分别为(287.29±4.91)MPa和(14.21±2.60)GPa,是纯T-WP的1.28和2.40倍。4)在相对湿度90%、温度25℃条件下放置16 h,T-WP-PVA/LDH复合材料的吸湿率为45.43%,力学拉伸强度为105.40 MPa;在湿润土壤中,T-WP-PVA/LDH复合材料表现出较好的可生物降解特性。【结论】T-WP-PVA/LDH仿生层状复合材料中,T-WP分子链上的活性含氧基团与PVA/LDH体系形成氢键、静电相互作用以及Al—O—C共价交联作用,构建协同增强体系,赋予T-WP-PVA/LDH复合材料优异的力学性能。木质层状复合材料优异的特性使其在包装、地膜、一次性餐盒等领域具有广泛应用前景,有望替代部分聚乙烯、聚丙烯等石油基产品。

关键词：木粉 TEMPO氧化锂铝水滑石力学性能增强机制界面协同

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纳米纤维基膜材料在油水分离中的研究进展

高分子通报 2024年第6期37卷 757-765页

作者：郑雅心孙菲刘高峰刘国金浙江理工大学浙江省纤维材料和加工技术研究重点实验室先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室杭州310018 国家先进印染技术创新中心泰安271000 浙江省现代纺织技术创新中心绍兴312000

随着工业发展和人们生活水平的提高,水污染问题越发严重。含油废水的排放不仅对经济产生影响,也会破坏和扰乱我们的生活环境和生态平衡。越来越多的研究学者正在致力于开发各种润湿性膜材料,以便将油和水实现高效分离。其中,采用静电纺... 详细信息

随着工业发展和人们生活水平的提高,水污染问题越发严重。含油废水的排放不仅对经济产生影响,也会破坏和扰乱我们的生活环境和生态平衡。越来越多的研究学者正在致力于开发各种润湿性膜材料,以便将油和水实现高效分离。其中,采用静电纺丝技术制备的纳米纤维膜因具有润湿性可控、孔结构可调、比表面积大等优势被广泛应用于水净化和油水分离领域。因此,本文从润湿机理入手系统综述了静电纺丝纳米纤维膜在油水分离方面的研究进展,从常规润湿膜(超疏水膜和亲水-水下疏油膜)、特殊润湿膜(刺激响应膜和不对称润湿Janus膜)和其他多功能复合膜等方面进行归纳总结,并针对不同润湿性膜在使用过程中可能存在的问题及面临的挑战进行分析,以便更好地了解纳米纤维材料在该领域存在的局限性,为后续纳米纤维膜材料在油水分离方向的发展提供思路。

关键词：油水分离静电纺丝纳米纤维膜超疏水亲水-水下疏油

基于辐射光致发光的高剂量测量材料应用研究进展

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发光学报 2024年第6期45卷 1033-1047页

作者：王克邹雨辰肖万成尹隆乡张海峰王晓冬费雄辉南华大学核科学技术学院湖南衡阳421001 先进核能设计与安全教育部重点实验室湖南衡阳421001

近年来,研究发现若干用于辐射探测的辐射光致发光材料因其可测量剂量限值高及剂量范围宽,已被广泛应用于核退役设施剂量监控、荧光核径迹探测、医学治疗、辐射成像及核辐射场所可视化等领域。本研究针对目前可用于高剂量测量的辐射光致... 详细信息

近年来,研究发现若干用于辐射探测的辐射光致发光材料因其可测量剂量限值高及剂量范围宽,已被广泛应用于核退役设施剂量监控、荧光核径迹探测、医学治疗、辐射成像及核辐射场所可视化等领域。本研究针对目前可用于高剂量测量的辐射光致发光材料(包括无机激活剂离子掺杂体系、无机未掺杂体系及有机聚合物体系)的研究现状进行概述,重点对各体系的发光机理、基本特征、种类及应用现状进行梳理,同时对比分析不同体系材料辐射剂量响应高低的影响因素及其性能优劣。本研究旨在对目前适用于高剂量测量的辐射光致发光材料在剂量探测性能提升方面的研究进行概述,同时提出改进优化的可行性举措,并对其未来发展趋势进行展望。

关键词：辐射光致发光高剂量测量无机激活剂离子有机聚合物

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高稳定性钛系聚酯催化剂TiOC@SiO_(2)的制备及应用

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化工进展 2024年第3期43卷 1395-1402页

作者：刘斌王勇军吕汪洋陈文兴浙江理工大学纺织纤维材料与加工技术国家地方联合工程实验室浙江杭州310018

钛系聚酯催化剂因催化活性高、环境友好等优点,是传统锑系聚酯催化剂的理想替代品。为了制备出耐水解性好、分散性好、催化性能稳定的钛系聚酯催化剂,采用反相微乳液法,制备得到核壳结构催化剂TiOC@SiO_(2)。在钛有机化合物的表面包覆... 详细信息

钛系聚酯催化剂因催化活性高、环境友好等优点,是传统锑系聚酯催化剂的理想替代品。为了制备出耐水解性好、分散性好、催化性能稳定的钛系聚酯催化剂,采用反相微乳液法,制备得到核壳结构催化剂TiOC@SiO_(2)。在钛有机化合物的表面包覆一层硅氧烷,以此稳定钛有机化合物的催化活性。利用多种现代表征方法对TiOC@SiO_(2)的形貌、结构和性能进行了表征分析,并探究其在合成聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中的催化性能。研究结果表明,TiOC@SiO_(2)催化剂为粒径约200nm的核壳球形结构,无Ti—O—Si键,钛含量为6.95%。TiOC@SiO_(2)催化剂在90℃下水浴2h后,其结构和催化活性保持不变,复合结构显著提高了钛有机化合物的耐水解性和分散性。在聚酯合成实验中,仅添加5μg/g TiOC@SiO_(2),在270℃下缩聚反应92min,即可制备出特性黏度为0.677dL/g、端羧基含量为14.4mol/t、b值为2.16的PET。

关键词：催化剂聚合纳米粒子聚酯催化性能

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基于可变模板的纬编针织物仿真研究

针织工业 2024年第6期 18-22页

作者：李童柯薇胡灏东邓中民武汉纺织大学省部共建纺织新材料与先进加工技术国家重点实验室湖北武汉430200

为了真实模拟纬编针织物的织物结构样式,利用计算机图像处理技术对纬编针织物进行仿真。首先利用相对全变分模型对花型图案轮廓结构提取,去除花型纹理部分;然后对提取部分进行颜色聚类,达到织物可织造性;最后将聚类好的图片划分为指定... 详细信息

为了真实模拟纬编针织物的织物结构样式,利用计算机图像处理技术对纬编针织物进行仿真。首先利用相对全变分模型对花型图案轮廓结构提取,去除花型纹理部分;然后对提取部分进行颜色聚类,达到织物可织造性;最后将聚类好的图片划分为指定模板大小的若干个固定像素的单元网格,通过对每个像素网格的模拟,接着一次遍历整个图像,最终可得到一个完整的花型模拟图案。文章通过对大量样本图案进行模拟试验,验证此方法可以很好地仿真出纬编针织物的花型效果。

关键词：织物模拟花型拾取颜色聚类模板法

应变速率对7065铝合金等温压缩软化机制的影响

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材料导报 2024年第8期38卷 207-212页

作者：赵言唐建国张勇郑许赵辉中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室长沙410083 广西南南铝加工有限公司铝合金材料与加工重点实验室南宁530031

采用等温压缩实验并结合电子背散射衍射手段,研究了应变速率对7065铝合金热变形行为的影响规律。结果表明,随着应变速率由0.001 s^(-1)增加到30 s^(-1),合金的动态再结晶面积分数先显著减少,在1 s^(-1)时达到较低水平,而后变化幅度小于1... 详细信息

采用等温压缩实验并结合电子背散射衍射手段,研究了应变速率对7065铝合金热变形行为的影响规律。结果表明,随着应变速率由0.001 s^(-1)增加到30 s^(-1),合金的动态再结晶面积分数先显著减少,在1 s^(-1)时达到较低水平,而后变化幅度小于10%,当应变速率大于1 s^(-1)时,合金的亚结构面积分数显著增加。低应变速率阶段(0.001~1 s^(-1))的软化机制为动态再结晶(DRX)机制和动态回复(DRV)机制,而高应变速率阶段(1~30 s^(-1))的软化机制为DRV机制。随着应变速率的增加,等温压缩变形后合金的形变储能逐渐增加。

关键词： Al-Zn-Mg-Cu合金等温压缩热变形本构方程动态再结晶(DRX) 动态回复(DRV)

激光增材制造沉淀强化镍基高温合金热裂纹研究进展

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表面技术 2024年第7期53卷 1-14页

作者：李尧寇浩南李梦阳张阔刘源虢婷张凤英宋绪丁长安大学材料科学与工程学院西安710064 长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室西安710064

针对沉淀强化镍基高温合金中的裂纹现象,对比了2类热裂纹(即凝固裂纹和液化裂纹)的典型特征、形成位置和条件。从枝晶生长、元素偏析、强化相析出、固态相变和残余应力应变等角度,系统综述了热裂纹的形成机理和热裂纹敏感性影响因素。... 详细信息

针对沉淀强化镍基高温合金中的裂纹现象,对比了2类热裂纹(即凝固裂纹和液化裂纹)的典型特征、形成位置和条件。从枝晶生长、元素偏析、强化相析出、固态相变和残余应力应变等角度,系统综述了热裂纹的形成机理和热裂纹敏感性影响因素。在此基础上,从合金成分调控、工艺参数优化、基板预热以及热等静压处理等方面,概述了增材制造高温合金热裂纹调控和抑制的主要措施。最后,针对激光增材制造沉淀强化镍基高温合金热裂纹研究中存在的问题,提出了进一步研究和发展的建议,为实现无裂纹镍基高温合金的增材制造提供了参考。

关键词：激光增材制造沉淀强化镍基高温合金开裂机理热裂纹敏感性裂纹抑制

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高温声学检测技术的发展、应用与挑战

振动．测试与诊断 2024年第1期44卷 1-10,193页

作者：卢超郭伟石文泽陈振华胡博陈巍巍李秋锋陈尧刘远郭双林朱颖张萍南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室南昌330063

以我国航空航天、钢铁冶金、特种设备等领域的高温声学无损检测技术研究与应用为主线,分析了高温声学检测技术在促进先进高温材料制备与研发、钢铁冶金行业绿色低碳生产和产业升级、高温压力管道安全运行与维护等方面的巨大需求。介绍... 详细信息

以我国航空航天、钢铁冶金、特种设备等领域的高温声学无损检测技术研究与应用为主线,分析了高温声学检测技术在促进先进高温材料制备与研发、钢铁冶金行业绿色低碳生产和产业升级、高温压力管道安全运行与维护等方面的巨大需求。介绍了国内外在高温声学检测的技术方法和仪器研制等方面取得的进展,分析了压电超声、电磁超声、激光超声、激光电磁超声等技术在高温无损检测应用方面存在的优缺点和应用场景,总结了高温声学检测技术面临的机遇与挑战。

关键词：声学检测高温无损检测压电超声电磁超声激光超声

Sn对Cu-Sn-Ti钎料显微组织与性能的影响

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焊接学报 2024年第2期45卷 89-97,I0008页

作者：杜全斌张黎燕李昂崔冰黄俊兰河南机电职业学院河南省超硬材料智能制造装备集成重点实验室郑州451191 安徽工业大学教育部先进金属材料绿色制造与表面技术重点实验室马鞍山243002 郑州机械研究所有限公司新型钎焊材料与技术国家重点实验室郑州450001

为揭示Sn调控Cu-Sn-Ti钎料显微组织与力学性能的规律,采用真空非自耗熔炼法制备Cu-Sn-Ti钎料,利用扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪、万能材料试验机等,研究了Sn对Cu-Sn-Ti钎料的显微组织、显微硬度、剪切强度及断口形貌的影响.结果表明,... 详细信息

为揭示Sn调控Cu-Sn-Ti钎料显微组织与力学性能的规律,采用真空非自耗熔炼法制备Cu-Sn-Ti钎料,利用扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪、万能材料试验机等,研究了Sn对Cu-Sn-Ti钎料的显微组织、显微硬度、剪切强度及断口形貌的影响.结果表明,钎料显微组织随Sn含量增加而演变的规律为:枝晶状初生α-Cu基体相+共晶组织+晶间组织→初生α-Cu基体相+共晶组织→共晶组织→初生CuSn_(3)Ti_(5)相+粗化共晶组织+α-Cu基体相(富Sn)+Cu_(41)Sn_(11)相+SnTi_(3)相,其中晶间组织为α-Cu相和CuSn_(3)Ti_(5)相的混合组织+少量的(SnTi_(3)+CuTi相+Cu_(3)Ti相).随着Sn含量的增加,钎料显微硬度呈先增大后减小的趋势,钎料剪切强度呈逐渐减小的趋势,断口形貌由准解理断裂向解理断裂+准解理断裂的混合形态转变.增加Sn含量促使钎料形成粗化的CuSn_(3)Ti_(5)相和共晶组织是导致钎料剪切强度下降的主要原因.

关键词： Cu-Sn-Ti钎料显微组织剪切强度显微硬度