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氧化锌/锡酸锌/二氧化锡双异质结纳米阵列的构建及其光电性能

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硅酸盐学报 2024年第7期52卷 2308-2315页

作者：周龙杰王航刘硕李丽华黄金亮河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心河南洛阳471023

高性能的电子传输传输层对提升钙钛矿太阳能电池的光电转化效率具有至关重要的作用。基于表面修饰的方法,采用旋涂法在ZnO纳米阵列上制备Zn_(2)SnO_(4)钝化层,再通过水热法原位自生长SnO_(2)构建出ZnO/Zn_(2)SnO_(4)/SnO_(2)双异质结纳... 详细信息

高性能的电子传输传输层对提升钙钛矿太阳能电池的光电转化效率具有至关重要的作用。基于表面修饰的方法,采用旋涂法在ZnO纳米阵列上制备Zn_(2)SnO_(4)钝化层,再通过水热法原位自生长SnO_(2)构建出ZnO/Zn_(2)SnO_(4)/SnO_(2)双异质结纳米阵列。利用X射线衍射、场发射扫描电镜、透射电子显微镜对异质结的物相、形貌进行了观察和分析,并通过电化学工作站对其光电性能进行了测试。结果表明:Zn_(2)SnO_(4)和SnO_(2)都成功负载在ZnO上,三者之间交错的能带结构所形成的双Ⅱ型异质结进一步提高了光生电子–空穴对分离效率,使得ZnO/Zn_(2)SnO_(4)/SnO_(2)双异质结纳米阵列的电流密度以及光电流较ZnO得到了明显的改善,同时电荷转移电阻从22403Ω降低至3131Ω,载流子浓度从1.22×10^(19)cm^(–3)降低至1.18×10^(18)cm^(–3),光电性能提升明显。

关键词：氧化锌/锡酸锌/二氧化锡双异质结载流子分离光电性能

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洁净金属冶炼用CaO材料的防水化措施及作用机理

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材料导报 2024年第14期38卷 86-92页

作者：顾强马渭奎钱凡刘国齐李红霞中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司先进耐火材料国家重点实验室河南洛阳471039 有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心河南洛阳471023

CaO是冶炼洁净金属最具潜力的耐火材料,其运用可推动我国高端制造业的高质量发展,然而易水化是其推广应用的主要限制性因素。本文综述了提高CaO材料水化性能的措施,包括高温煅烧法、添加剂法和表面处理法等,并对其作用机理进行分析和作... 详细信息

CaO是冶炼洁净金属最具潜力的耐火材料,其运用可推动我国高端制造业的高质量发展,然而易水化是其推广应用的主要限制性因素。本文综述了提高CaO材料水化性能的措施,包括高温煅烧法、添加剂法和表面处理法等,并对其作用机理进行分析和作用效果进行评价,最后指出,采用多方式协同将成为提高CaO抗水化性的重要方向,以及从晶体结构入手才能从根本上解决CaO易水化问题。

关键词： CaO 水化高温烧结添加剂表面包覆

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弥散铜/35Cr电触头材料的热变形行为

中国有色金属学报 2024年第5期34卷 1589-1598页

作者：马紫鹏田保红殷婷周孟李恒景柯刘勇河南科技大学材料科学与工程学院洛阳471023 河南科技大学河南省有色金属共性技术河南省协同创新中心洛阳471023 河南科技大学河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室洛阳471023

通过快速热压烧结和内氧化法相结合制备了Al_(2)O_(3)-Cu/35Cr复合材料,在变形温度和试验速率分别为650~950℃和0.001~1 s^(-1)下,采用Gleeble−1500D型试验机对材料进行热变形试验,通过其真应力−真应变曲线分析了两种试验参数对流变应... 详细信息

通过快速热压烧结和内氧化法相结合制备了Al_(2)O_(3)-Cu/35Cr复合材料,在变形温度和试验速率分别为650~950℃和0.001~1 s^(-1)下,采用Gleeble−1500D型试验机对材料进行热变形试验,通过其真应力−真应变曲线分析了两种试验参数对流变应力的影响,并构建了复合材料的本构方程和热加工图,分析其热加工参数。结果表明:复合材料的Cr颗粒均匀分布在纳米γ-Al_(2)O_(3)弥散强化Cu基体上,其烧结态致密度、导电率和显微硬度分别为98.9%、44.4%IACS和145HV。Al_(2)O_(3)-Cu/35Cr复合材料具有热敏感性和正应变速率相关性,并且在变形量为0.3~0.5时最佳变形温度和应变速率参数分别为650~680℃、0.55~1 s^(-1)和810~950℃、0.007~0.123 s^(-1)。

关键词： Al_(2)O_(3)-Cu/35Cr复合材料热变形本构方程热加工图

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好氧堆肥污泥农用后溶解性有机质释放特征

光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 1011-1017页

作者：时聪慧张瑞昌朱书法李欣彤周新全张宁荣亮杨丽珍魏学锋河南科技大学化学化工学院河南洛阳471023 有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心河南洛阳471023 中国五洲工程设计集团有限公司北京100053

研究污泥农用后溶解有机质(DOM)的释放特征,有助于评价和预测土壤中共存污染物的环境行为和效应。以河南省洛阳市某污泥处理厂好氧堆肥后的市政污泥作为样本,利用扫描电子显微镜(SEM)、总有机碳分析仪、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、凝... 详细信息

研究污泥农用后溶解有机质(DOM)的释放特征,有助于评价和预测土壤中共存污染物的环境行为和效应。以河南省洛阳市某污泥处理厂好氧堆肥后的市政污泥作为样本,利用扫描电子显微镜(SEM)、总有机碳分析仪、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、凝胶渗透色谱(GPC)、三维荧光光谱(3D-EEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振波谱(NMR)等表征技术,研究污泥农用后释放DOM的浓度、分子量、组成和结构等性质的演变特征。结果表明,污泥还田60 d内,释放的DOM微观形貌上存在较大变化,由致密块状物变为不规则松散物质;污泥农用后释放溶解性有机碳(DOC)量在4.25~6.22 mg·g^(-1)污泥范围,呈现先上升后稳步下降的趋势;释放过程中,污泥DOM的分子量和芳香性等性质也存在显著的变化:污泥DOM重均分子量由0.5 d时2674 g·mol^(-1)的逐渐升高为60 d的129026 g·mol^(-1);污泥还田后释放的DOM分子中芳香性物质逐渐积累;3D-EEM结合平行因子分析(PARAFAC)模型分析污泥释放DOM中的荧光物质,发现DOM中荧光物质主要为类富里酸和类腐殖质,释放过程中,类腐殖质逐渐积累,DOM整体上呈现腐殖化趋势;FTIR图谱表征污泥DOM脂肪族烷烃类物质的减少和芳香烃物质生成。污泥还田后释放DOM数量和性质变化,显著改变土壤中共存污染物环境行为和生态效应。该研究可为评估和预测污泥农用后产生的环境影响提供理论依据,也对市政污泥的资源化利用具有一定指导意义。

关键词：污泥农用溶解性有机质释放特征分子量芳香性

商用MB1和MB8镁合金在NaCl溶液中的电化学性能

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中国腐蚀与防护学报 2024年第4期44卷 1073-1080页

作者：王博安士忠郭俊卿纪运广李志强河南科技大学材料科学与工程学院洛阳471023 龙门实验室洛阳471000 省部共建有色金属新材料与先进加工技术协同创新中心洛阳471023 河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室洛阳471023

研究了挤压态MB1和铸态MB8镁合金在不同浓度NaCl溶液中的腐蚀和电化学性能。结果表明,随着NaCl电解液浓度升高,镁合金的阳极利用效率不断升高,放电电压更高。放电电流密度为10 mA·cm^(-2)时,铸态MB8和挤压态MB1镁合金的阳极利用效率在4... 详细信息

研究了挤压态MB1和铸态MB8镁合金在不同浓度NaCl溶液中的腐蚀和电化学性能。结果表明,随着NaCl电解液浓度升高,镁合金的阳极利用效率不断升高,放电电压更高。放电电流密度为10 mA·cm^(-2)时,铸态MB8和挤压态MB1镁合金的阳极利用效率在4 mol/L的NaCl电解液中最高,分别为41.8%和38.8%。得益于更细的晶粒,挤压态MB1合金表现出更高的活性,放电电压比铸态MB8合金略高一些,且放电电压更稳定。铸态MB8合金晶粒相对较粗大,但自腐蚀速率更低、阳极利用效率更高。

关键词：镁空气电池自腐蚀速率电化学性能放电性能加工工艺

Mg-5Sm-xGd合金及其抗拉强度反常温度效应

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中国稀土学报 2024年第1期42卷 120-127,I0004页

作者：王海宁赵洁张清李萍王莹河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心河南洛阳471023 洛阳理工学院土木工程学院河南洛阳471023

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射和电子拉伸试验等研究了时效态Mg-5Sm-xGd(x=1,2,3,4)合金的显微组织和力学性能。结果表明:时效态合金主要由α-Mg基体以及位于晶内弥散分布的稀土相Mg_(5)Gd和Mg_(41)Sm_(5)组成,随Gd含量的增加,... 详细信息

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射和电子拉伸试验等研究了时效态Mg-5Sm-xGd(x=1,2,3,4)合金的显微组织和力学性能。结果表明:时效态合金主要由α-Mg基体以及位于晶内弥散分布的稀土相Mg_(5)Gd和Mg_(41)Sm_(5)组成,随Gd含量的增加,稀土相的种类没有发生明显变化;Gd含量可改变晶粒大小,随Gd含量的增多晶粒大小先减小后增大,在Gd含量为3%时合金晶粒最小;合金抗拉强度总体变化趋势为随温度升高先升高后降低,出现了抗拉强度反常温度效应;在同一温度下,3%Gd含量的合金抗拉强度最高,并随温度升高而升高,在300℃达到峰值229.9 MPa;合金的屈服强度随温度升高而升高,随Gd含量的增加先升高后降低然后再升高,在Gd含量为3%,拉伸温度为300℃时屈服强度最大;合金拉伸断裂方式主要为脆性断裂,随温度升高逐渐向韧性断裂转变;合金的抗拉强度反常温度效应可能与晶格常数,晶粒大小及第二相的变化有关。

关键词： Mg-5Sm-xGd合金显微组织抗拉强度反常温度效应

SiO气凝胶/酚醛树脂复合材料隔热性能研究

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化工新型材料 2024年

作者：田志广郭俊卿陈拂晓有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心河南科技大学材料科学与工程学院

为了拓展酚醛树脂的工程应用，采用SiO2气凝胶添加相，使用直接混合的常压干燥法制备了不同比例SiO2气凝胶/酚醛树脂复合材料，通过、红外光谱、比表面积及孔径分析对该复合材料的隔热性能进行研究。结果表明：SiO2气凝胶以填充酚醛树... 详细信息

为了拓展酚醛树脂的工程应用，采用SiO2气凝胶添加相，使用直接混合的常压干燥法制备了不同比例SiO2气凝胶/酚醛树脂复合材料，通过、红外光谱、比表面积及孔径分析对该复合材料的隔热性能进行研究。结果表明：SiO2气凝胶以填充酚醛树脂中的大孔方式与酚醛树脂聚合，形成更加密集的网络，导致酚醛树脂的平均孔径明显下降，使导热系数明显下降，当SiO2气凝胶含量为1%时，复合材料的导热系数最小，达到0.3331W/(m·K)，相比酚醛树脂的隔热性能提高12.30%，隔热性能最优，为酚醛树脂在隔热应用中提供了理论支持。

关键词： SiO 气凝胶酚醛树脂红外光谱平均孔径隔热性能

SiO气凝胶/环氧树脂/酚醛树脂复合材料性能研究

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化工新型材料 2024年

作者：郭俊卿田志广陈拂晓有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心河南科技大学材料科学与工程学院

为拓宽SiO2气凝胶(SA)的应用领域，以E-51环氧树脂(EP)、SA作为添加剂，采用常压干燥法，逐次与酚醛树脂(PF)、环氧树脂/酚醛树脂材料(EP/PF)混合，制备出SiO2气凝胶/环氧树脂/酚醛树脂(SA/EP/PF)复合材料，通过傅立叶变换红外光谱、比... 详细信息

为拓宽SiO2气凝胶(SA)的应用领域，以E-51环氧树脂(EP)、SA作为添加剂，采用常压干燥法，逐次与酚醛树脂(PF)、环氧树脂/酚醛树脂材料(EP/PF)混合，制备出SiO2气凝胶/环氧树脂/酚醛树脂(SA/EP/PF)复合材料，通过傅立叶变换红外光谱、比表面积、孔径及力学性能测试，研究了SA、EP对PF隔热性能、力学性能的影响。结果表明：环氧树脂嫁接到酚醛树脂分子中，可改善酚醛树脂的力学性能，当环氧树脂添加量为20%时，最大拉伸强度提高了66%，最大弯曲强度提高了62.5%；当SiO2气凝胶添加比例为1%时，SiO2气凝胶/环氧树脂/酚醛树脂复合材料的导热系数最小，低至0.3185W/(m·K)，隔热性能相比酚醛树脂提升16.14%，为SiO2气凝胶推广应用提供了理论依据。

关键词： SiO 气凝胶酚醛树脂环氧树脂常压干燥法力学性能隔热性能

时效温度对Mg-2.0Zn-1.0Y-0.5Zr合金组织与性能的影响

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材料热处理学报 2024年第2期45卷 78-85页

作者：郑向阳贺俊光冯武云龚圆田培梧河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心河南洛阳471023

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉伸试验、浸泡试验和电化学试验等研究了固溶态Mg-2.0Zn-1.0Y-0.5Zr合金在180~220℃时效12 h后的微观组织、耐蚀性能和力学性能。结果表明:随着时效温度从180℃升高到220℃,合金中析出的颗粒状第... 详细信息

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉伸试验、浸泡试验和电化学试验等研究了固溶态Mg-2.0Zn-1.0Y-0.5Zr合金在180~220℃时效12 h后的微观组织、耐蚀性能和力学性能。结果表明:随着时效温度从180℃升高到220℃,合金中析出的颗粒状第二相数量增多,第二相体积分数由0.03%(固溶态)升至0.36%(220℃时效12 h),力学性能明显提高,但耐蚀性能下降。当时效温度为200℃时,合金的综合性能较优,其抗拉强度、屈服强度、伸长率和腐蚀速率分别为(268.1±11.3) MPa、(170.4±8.5) MPa、(15.8±0.6)%和(0.575±0.039) mm/y。

关键词： Mg-2.0Zn-1.0Y-0.5Zr合金时效温度力学性能耐蚀性能