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用于光电催化水分解的氧化亚铜基光电阴极研究进展

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物理化学学报 2024年第2期40卷 76-84页

作者：卢华森宋世旭贾萁森刘光波姜鲁华青岛科技大学材料科学与工程学院纳米材料与电催化实验室山东青岛266042

随着不可再生资源的消耗及环境污染日趋严重,开发环境友好、可再生的新能源受到广泛关注。氢可通过燃料电池进行发电,被认为是理想的洁净能源载体。耦合可再生能源,如光能、风能、海洋能等,进行光电水分解制氢是有效途径之一。氧化亚铜(... 详细信息

随着不可再生资源的消耗及环境污染日趋严重,开发环境友好、可再生的新能源受到广泛关注。氢可通过燃料电池进行发电,被认为是理想的洁净能源载体。耦合可再生能源,如光能、风能、海洋能等,进行光电水分解制氢是有效途径之一。氧化亚铜(Cu2O)具有合适的能带结构、制备简单、资源丰富,成为光电阴极半导体的研究热点。然而,Cu2O光电阴极面临光生电荷复合较快、光腐蚀严重等挑战,导致其光电效率低、稳定性差。本综述首先简要介绍光电水分解制氢原理以及Cu2O的能带结构适配性,其次总结氧化亚铜的制备方法;重点概述提高Cu2O光电效率和稳定性的策略,包括形成氧化亚铜-n型半导体p-n结、添加助催化剂、引入空穴传输层等;结合近年来表征技术的发展,介绍先进的光电阴极表征手段;最后,对光电阴极未来的研究方向进行展望。

关键词：光电催化氧化亚铜析氢反应光阴极水分解

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石墨烯对聚脲脂高温流变和摩擦学性能的影响

表面技术 2024年第5期53卷 31-40页

作者：李林燃刘豪余来贵张玉娟张平余宋宁宁张晟卯河南大学纳米材料工程研究中心河南开封475001

目的保证轴承体系的安全性和可靠性,研究轴承润滑脂在不同工作温度下的摩擦学性能和流变学性能。方法用机械剥离法制备的石墨烯作为聚脲脂的润滑添加剂,通过四球摩擦试验机、旋转流变仪,研究石墨烯在不同工作温度下对聚脲润滑脂流变行... 详细信息

目的保证轴承体系的安全性和可靠性,研究轴承润滑脂在不同工作温度下的摩擦学性能和流变学性能。方法用机械剥离法制备的石墨烯作为聚脲脂的润滑添加剂,通过四球摩擦试验机、旋转流变仪,研究石墨烯在不同工作温度下对聚脲润滑脂流变行为和摩擦学性能的影响,并通过三维轮廓仪、扫描电子显微镜和拉曼光谱仪对磨斑形貌和结构进行分析。结果添加石墨烯润滑添加剂使聚脲润滑脂的高温硬化现象明显改善,同时提高了聚脲润滑脂的结构稳定性和抗剪切能力。工作温度为75、150℃时,与空白聚脲润滑脂相比,含1.0%(质量分数)石墨烯的聚脲润滑脂润滑下的轴承钢摩擦副的摩擦系数和磨斑直径分别降低49%、20%和10%、20%。随着工作温度的升高,含石墨烯的聚脲润滑脂样品在钢滑动表面形成的沉积膜的结构有序化碳的含量稍有下降,但与空白聚脲润滑脂相比,石墨烯-聚脲润滑脂沉积膜的结构有序化碳含量高得多。结论结构有序化碳的形成对提高基础脂的减摩抗磨性能起至关重要的作用,石墨烯润滑添加剂还可以有效改善聚脲润滑脂的高温硬化性能、胶体稳定性以及稠化剂的结构稳定性。

关键词：聚脲润滑脂石墨烯减摩抗磨流变学性能高温

高迁移率金属氧化物半导体薄膜晶体管的研究进展

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液晶与显示 2024年第4期39卷 447-465页

作者：李强葛春桥陈露钟威平梁齐莹柳春锡丁金铎中山智隆新材料科技有限公司广东中山528459

基于金属氧化物半导体(MOS)的薄膜晶体管(TFT)由于较高的场效应迁移率(μFE)、极低的关断漏电流和大面积电性均匀等特点,已成为助推平板显示或柔性显示产业发展的一项关键技术。经过30余年的研究,非晶铟镓锌氧化物(a-IGZO)率先替代非晶... 详细信息

基于金属氧化物半导体(MOS)的薄膜晶体管(TFT)由于较高的场效应迁移率(μFE)、极低的关断漏电流和大面积电性均匀等特点,已成为助推平板显示或柔性显示产业发展的一项关键技术。经过30余年的研究,非晶铟镓锌氧化物(a-IGZO)率先替代非晶硅(a-Si)在TFT中得到推广应用。然而,为了同时满足显示产业对更高生产效益、更佳显示性能(如高分辨率、高刷新率等)和更低功耗等多元升级要求,需要迁移率更高的MOS TFTs技术。本文从固体物理学的角度,系统综述了MOS TFTs通过多元MOS材料实现高迁移率特性的研究进展,并讨论了迁移率与器件稳定性之间的关系。最后,总结展望了MOS TFTs的现状和发展趋势。

关键词：金属氧化物半导体薄膜晶体管场效应迁移率偏压稳定性

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太阳电池阵基板锁相红外检测中的缺陷特征分析

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宇航材料工艺 2024年第1期54卷 93-97页

作者：郑金华盛涛向苹徐红杰陈超上海复合材料科技有限公司上海201112

针对太阳电池阵基板在制造过程中产生的脱黏缺陷产生的质量问题,开展锁相红外热成像检测研究。通过设计与电池阵基板脱黏类型一致的对比试块,分析含胶均匀性、碳纤维网格致密性对检测图像的影响,获取真实脱黏缺陷特征信息及参数,实现自... 详细信息

针对太阳电池阵基板在制造过程中产生的脱黏缺陷产生的质量问题,开展锁相红外热成像检测研究。通过设计与电池阵基板脱黏类型一致的对比试块,分析含胶均匀性、碳纤维网格致密性对检测图像的影响,获取真实脱黏缺陷特征信息及参数,实现自动筛选缺陷。测试结果表明,锁相红外热成像能够有效检出太阳电池基板脱黏缺陷,可以有效提高产品检测效率,减少检测人员的工作强度。

关键词：基板锁相红外脱黏缺陷自动筛选

机械合金化及SPS工艺对FeCrAl合金组织和性能的影响

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粉末冶金工业 2024年第4期 54-63+94页

作者：王昌东郑莹于永亮刘博文山东鲁银新材料科技有限公司

FeCrAl合金具有优异的高温力学性能、耐辐照性能和抗高温腐蚀性能，被认为是先进裂变反应堆结构和事故容错包壳理想的候选材料之一，成为核材料领域研究热点。为了进一步优化工艺并提高FeCrAl合金的性能，实验系统研究了机械合金化及放... 详细信息

FeCrAl合金具有优异的高温力学性能、耐辐照性能和抗高温腐蚀性能，被认为是先进裂变反应堆结构和事故容错包壳理想的候选材料之一，成为核材料领域研究热点。为了进一步优化工艺并提高FeCrAl合金的性能，实验系统研究了机械合金化及放电等离子烧结（SPS）工艺对FeCrAl合金致密化程度及显微组织的影响，并进一步测试了全致密试样洛氏硬度、静态室温拉伸性能及高温拉伸性能。主要得到以下结论：机械合金化Alloy0(FeCrAl合金)、Alloy1(FeCrAl-0.2Re合金)、Alloy2(FeCrAl-0.2Nd-0.2Hf合金)三种合金粉末混合均匀，明显合金化；通过正交实验得到最优SPS工艺参数为烧结温度1060℃、烧结压强50 MPa、保温时间5 min，样品可以实现全致密化，致密度分别达到99.8%、99.9%、99.9%；三种合金的主要物相为Fe-Cr、Al-Cr、Fe-Al合金相，主要的物相均为Fe-Cr合金，Alloy0和Alloy1平均晶粒尺寸分别为（12.2±5.8）μm和（9.82±3.2）μm,Alloy2合金的除了较为细小的等轴晶，形成较为弥散分布的柱状晶，三种合金的组织主要为晶内分布的较大颗粒的富含Al的第二相以及Fe-Cr为主的晶内细小第二相。Alloy0、Alloy1、Alloy2三种合金的性能有明显提升，洛氏硬度分别是（64.60±1.1）HRC、（66.53±2.3）HRC、（64.51±2.5）HRC，室温拉伸强度分别为（626±12）MPa、（661±5）MPa、（685±10）MPa，伸长率分别为9.0%±0.5%、8.8%±0.2%、10%±0.9%，高温力学性能也有了明显的改善。机械合金化及SPS是提高合金性能的有效工艺。

关键词： FeCrAl合金机械合金化放电等离子烧结致密化力学性能

Ag含量对低合金化Cu-Ag合金拉拔线材组织和性能的影响

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中国有色金属学报 2024年第8期34卷 2697-2707页

作者：杨文朋位高锋封存利介明山武国旗河南理工大学材料科学与工程学院焦作454000 河南森格材料科技有限公司焦作454010

采用热型水平连铸技术制备Ag含量分别为0.6%、1.0%、2.0%和4.0%的Cu-Ag合金杆坯,并将d 16.0 mm杆坯拉拔加工成d 1.0 mm的线材,利用透射电镜分析其微细组织,并测试导电和力学性能。结果表明:拉拔线材由平行于拉拔方向的纤维晶组成,Cu-0.... 详细信息

采用热型水平连铸技术制备Ag含量分别为0.6%、1.0%、2.0%和4.0%的Cu-Ag合金杆坯,并将d 16.0 mm杆坯拉拔加工成d 1.0 mm的线材,利用透射电镜分析其微细组织,并测试导电和力学性能。结果表明:拉拔线材由平行于拉拔方向的纤维晶组成,Cu-0.6Ag合金线纤维晶平均宽度约为340 nm;随着Ag含量增加,纤维晶尺寸减小,Cu-4.0Ag合金线纤维晶平均宽度为115 nm。纤维晶存在显著的〈111〉取向,纤维晶晶界主要为由位错塞积形成的小角度晶界,晶内存在大量位错,并发现少量的孪晶。随着Ag含量增加,Ag元素分布由局部富集转变为Ag相析出。Cu-0.6Ag和Cu-4.0Ag合金线材导电率随Ag含量的增大而减小,分别为91.2%IACS和79.5%IACS。Cu-0.6Ag和Cu-4.0Ag合金线材抗拉强度随Ag含量的增加而增大,分别为402.6 MPa和702.9 MPa。抗拉强度提高的主要原因是细晶强化和Ag相沉淀强化作用。

关键词： Cu-Ag合金热型连铸拉拔导电率力学性能

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回火温度对深井石油套管用钢组织性能的影响

金属热处理 2024年第3期49卷 112-115页

作者：王娇娇赵林林高云哲石帅武晓龙赵燕青周玉青弓俊杰河北大河材料科技有限公司河北石家庄050023

借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、拉伸试验机等设备研究了920℃淬火后回火温度对某深井石油套管钢微观组织和力学性能的影响。结果表明,试验钢在500~600℃回火得到回火索氏体,具有较高的强塑性与韧性,强塑积的波动范围为20.5~22.1 ... 详细信息

借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、拉伸试验机等设备研究了920℃淬火后回火温度对某深井石油套管钢微观组织和力学性能的影响。结果表明,试验钢在500~600℃回火得到回火索氏体,具有较高的强塑性与韧性,强塑积的波动范围为20.5~22.1 GPa·%,冲击吸收能量波动范围为94.6~100.3 J;当回火温度为550℃时,深井油套管试验钢具有最佳的综合力学性能,此时抗拉强度为978 MPa,屈服强度为935 MPa,强塑积为22.1 GPa·%,冲击吸收能量为100.3 J。

关键词：石油套管钢回火温度微观组织力学性能

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锂离子电池隔膜物理及电化学性能评价及对比

工程科学学报 2024年第1期46卷 73-80页

作者：杨润杰卢婷婷张家靓吴泽港于国庆刘风琴胡韬赵洪亮北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 上海恩捷新材料科技有限公司上海201399

对目前被广泛使用的聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合隔膜和氧化铝涂覆聚乙烯隔膜的物理性能和电化学性能进行了详细的分析对比.研究表明:氧化铝涂覆聚乙烯隔膜相比于其他三种隔膜,除拉伸强度略低于聚丙烯/聚乙烯... 详细信息

对目前被广泛使用的聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合隔膜和氧化铝涂覆聚乙烯隔膜的物理性能和电化学性能进行了详细的分析对比.研究表明:氧化铝涂覆聚乙烯隔膜相比于其他三种隔膜,除拉伸强度略低于聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合隔膜外,在耐穿刺性、热稳定性、润湿性及离子电导率等方面均具有更突出的性能.其穿刺强度达到了426.91 N·mm^(-1),并且在140℃下热处理1 h基本没有热收缩.氧化铝颗粒的亲水性提高了隔膜与电解液之间的润湿性,使得隔膜具有优异的离子电导率(0.719 mS·cm^(-1)),并且100次循环后容量保持率为91.19%,优于聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合隔膜.表明氧化铝涂覆聚乙烯隔膜与其他三种隔膜相比在长循环、高功率和高安全性的锂离子电池中具有最好的应用前景.

关键词：锂离子电池隔膜不同种类性能对比氧化铝

3D打印PETG的工艺、改性及应用研究进展

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塑料科技 2024年第3期52卷 121-126页

作者：尚祖明胡成女康辉新材料科技有限公司辽宁营口115007

聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4环己烷二甲醇酯(PETG)由于其优异的性能,可作为一种优选的3D打印高分子材料,备受学者们的青睐。文章对PETG的打印工艺进行了研究,发现打印方向、打印厚度、打印温度、打印速度和填充密度等工艺参数都会对产品... 详细信息

聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4环己烷二甲醇酯(PETG)由于其优异的性能,可作为一种优选的3D打印高分子材料,备受学者们的青睐。文章对PETG的打印工艺进行了研究,发现打印方向、打印厚度、打印温度、打印速度和填充密度等工艺参数都会对产品的性能产生显著影响,采用纤维、聚合物和石墨烯等共混改性方法对3D打印PETG材料进行改性研究可改善材料的耐疲劳性能、力学性能和热性能等。文章还对3D打印PETG在生物医学、机械加工和海洋等领域的应用研究以及再生利用的可行性研究进行了详细的综述。最后,文章对未来3D打印PETG的发展前景进行预测,期望能够为3D打印PETG材料的工业化应用提供指导。

关键词： 3D打印 PETG 打印工艺