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多腔微管气体辅助挤出成型的影响机制

高分子材料科学与工程 2024年

作者：邓小珍陈天荣刘彪肖兵江诗雨任重南昌工程学院精密驱动与装备江西省重点实验室机械工程学院江西科技师范大学先进电子材料与器件江西省重点实验室

以五腔微管为例，建立了多腔微管三维挤出流动模型，采用有限元方法进行了数值求解。通过分析口模内外熔体流场及应力分布，研究了传统和气辅2种不同条件下多腔微管挤出成型的影响机制。结果表明，传统挤出过程中，五腔微管挤出胀大比... 详细信息

以五腔微管为例，建立了多腔微管三维挤出流动模型，采用有限元方法进行了数值求解。通过分析口模内外熔体流场及应力分布，研究了传统和气辅2种不同条件下多腔微管挤出成型的影响机制。结果表明，传统挤出过程中，五腔微管挤出胀大比、主型腔和次型腔椭圆度均随着熔体入口流率和松驰时间的增大而增大，但微管外轮廓椭圆度随着入口流率和松驰时间的增大而减小；气辅挤出过程中，由于口模内外熔体径向速度、剪切速率和第一法向应力差等分布均匀且趋于零值，有效消除了微管截面与口模截面不一致的胀大变形现象，保证了微管外形轮廓、主型腔和次型腔的圆度，且不受熔体流率和松驰时间变化的影响，能有效提高多腔微管成型质量，实现多腔微管的精密成型。

关键词：多腔微管气辅挤出挤出胀大椭圆度

纯铁在模拟汽油燃烧环境中的初期氧化行为研究

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中国腐蚀与防护学报 2024年第2期44卷 445-452页

作者：赖天谢冬柏多树旺洪昊张豪汤智杰江西科技师范大学江西省材料表面工程重点实验室南昌330013 潍坊科技学院山东省农机装备用材料工程高校特色实验室寿光262700 兰州理工大学有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730050

使用正庚烷模拟汽油作为含助燃剂的火场现场环境,重点研究了纯铁随助燃剂量的增加其表面氧化产物的变化及其氧化行为特征。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)等分析手段对氧化产物形貌和成分进... 详细信息

使用正庚烷模拟汽油作为含助燃剂的火场现场环境,重点研究了纯铁随助燃剂量的增加其表面氧化产物的变化及其氧化行为特征。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)等分析手段对氧化产物形貌和成分进行分析。结果表明,正庚烷燃烧后,纯铁表面出现正庚烷高温裂解反应后生成的颗粒状无定型碳,且沉积碳含量与纯铁的表面温度和正庚烷含量密切相关,并易聚集在纯铁的缺陷和晶界区域。正庚烷助燃剂界面燃烧所形成的局部氧化性气氛会导致纯铁表面产生大量缺陷,进而促进表面氧化层的剥落。根据这些氧化特征有助于判断火场中是否有助燃剂成分存在。

关键词：火灾调查正庚烷助燃剂模拟燃烧氧化

腰带型人体微环境可视化监测系统柔性集成与可穿戴应用研究

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高分子学报 2024年第6期55卷 718-728页

作者：林云飞程鑫慧夏利琼刘瑾张茜龚剑亮陈义旺江西师范大学氟硅能源材料与化学教育部重点实验室南昌330022 南昌大学化学化工学院/薄膜能源化学江西省重点实验室南昌330031 江西师范大学美术学院设计系南昌330022 东华大学服装与艺术设计学院上海201620

微电子系统的创新功能设计及其柔性集成封装是推进智能可穿戴设备在主动健康监测领域应用发展的核心动力.本研究采用控制处理芯片、温湿度传感器、信号采集与无线传输模块以及光纤等光/电子元器件和功能模块设计与开发了一套温湿度数据... 详细信息

微电子系统的创新功能设计及其柔性集成封装是推进智能可穿戴设备在主动健康监测领域应用发展的核心动力.本研究采用控制处理芯片、温湿度传感器、信号采集与无线传输模块以及光纤等光/电子元器件和功能模块设计与开发了一套温湿度数据可视化监测系统,并基于超低模量有机硅非水凝胶和3D间隔织物为主要材料复合制备了一种兼具本征和结构柔性的可拉伸电路板对其实现了一体柔性集成与封装,发展得到了一款可穿戴人体微环境(数据)可视化监测功能腰带.所使用的新型有机硅非水凝胶复合织物材料杨氏模量和抗弯刚度分别仅为0.113 MPa和114.680 mN·mm,在充分保留原织物基底柔软顺应性的同时,还有效地引入了有机硅类材料固有的优异生物相容性、疏水性和电绝缘性,并实现了断裂拉伸强度和断裂拉伸率等力学性能的进一步增强,分别提高了48.775%和22.507%.经其集成与封装得到的人体微环境可视化监测功能腰带采用假人进行穿戴模拟测试,通过可拉伸光纤显示板颜色变化成功地实现了人体微环境温湿度变化情况实时探测和监控.该功能腰带还可通过与手机和电脑等设备进行连接,实现人体微环境数据的移动监测和云存储,在老年人卧床护理等特殊护理领域显示出优异的应用潜力.

关键词：柔性电子可拉伸电路板人体微环境生理数据可视化健康监测与护理

AlCrCuFeNb_(x)NiTi高熵合金的摩擦磨损及高温氧化性能

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材料热处理学报 2024年第7期45卷 106-116页

作者：徐思民阴艳丽邝海何文赵海博南昌航空大学材料科学与工程学院江西南昌330063 南昌工学院信息与人工智能学院江西南昌330108 江西科技师范大学江西省光电子与通信重点实验室江西南昌330038

采用真空电弧熔炼方法制备了AlCrCuFeNb_(x)NiTi高熵合金,并研究了铸态合金的组织、摩擦磨损性能和高温氧化性能。结果表明:Nb元素的添加促进了Laves相的形成,使AlCrCuFeNiTi合金的相结构由L2_(1)相、BCC相和FCC相转变为AlCrCuFeNb_(0.5... 详细信息

采用真空电弧熔炼方法制备了AlCrCuFeNb_(x)NiTi高熵合金,并研究了铸态合金的组织、摩擦磨损性能和高温氧化性能。结果表明:Nb元素的添加促进了Laves相的形成,使AlCrCuFeNiTi合金的相结构由L2_(1)相、BCC相和FCC相转变为AlCrCuFeNb_(0.5)NiTi合金的L2_(1)相、Laves相和FCC相。Nb元素的添加会降低AlCrCuFeNiTi合金的耐磨性能,磨损速率从AlCrCuFeNiTi合金的1.572×10^(-5) mm^(3)/(N·m)提高到AlCrCuFeNb_(0.5)NiTi合金的4.483×10^(-5) mm^(3)/(N·m),合金的室温磨损机制均为粘着磨损。合金的氧化动力学遵循抛物线速率定律,Nb元素对AlCrCuFeNb_(x)NiTi合金高温氧化性能的影响随着温度的改变而改变,800和900℃时能提高其高温氧化性能,但1000℃时Laves相的内氧化现象严重导致其高温氧化性能恶化。

关键词： AlCrCuFeNiTi高熵合金 Nb元素显微组织摩擦磨损高温氧化

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长余辉陶瓷材料的研究进展

硅酸盐学报 2024年第3期52卷 1065-1081页

作者：周子涵周天元田吻郑欣雨王思晴邱凡陈东顺邵岑康健陈浩张乐江苏师范大学物理与电子工程学院江苏省先进激光材料与器件重点实验室江苏徐州221116 江苏锡沂高新材料产业技术研究院江苏徐州221400 山东大学晶体材料国家重点实验室济南250100

长余辉陶瓷具有物理化学性能稳定、余辉亮度高等优势,在应急指示、生物成像、光学存储等领域受到了广泛关注,其中长余辉透明陶瓷凭借其“体积效应”,有利于获得发光均匀性好、亮度高、余辉时间长的长余辉发光,具有较好的发展前景。本文... 详细信息

长余辉陶瓷具有物理化学性能稳定、余辉亮度高等优势,在应急指示、生物成像、光学存储等领域受到了广泛关注,其中长余辉透明陶瓷凭借其“体积效应”,有利于获得发光均匀性好、亮度高、余辉时间长的长余辉发光,具有较好的发展前景。本文回顾了各类长余辉陶瓷特别是长余辉透明陶瓷的国内外研究进展,阐述了长余辉陶瓷的制备工艺及其陷阱深度和余辉性能的调控方式,总结了长余辉陶瓷面临的主要问题并展望了其发展趋势。

关键词：长余辉陶瓷透明陶瓷陷阱深度余辉性能体积效应

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透明装甲防护材料及其结构设计与应用评价

硅酸盐学报 2024年第3期52卷 1043-1064页

作者：邵岑张乐王思晴王彤邱凡马庆飞陈浩江苏师范大学物理与电子工程学院江苏省先进激光材料与器件重点实验室江苏徐州221116 江苏锡沂高新材料产业技术研究院江苏徐州221400

透明装甲是应对未来战争的“光学盾牌”,其具有高光学透明度、高硬度、高强度、可防弹道冲击与爆炸物碎片冲击等特性,被广泛应用于装甲战车、武装直升机、舰船航母等装备平台。目前,世界各军事强国竞相开发出抗弹性能优异的透明装甲,但... 详细信息

透明装甲是应对未来战争的“光学盾牌”,其具有高光学透明度、高硬度、高强度、可防弹道冲击与爆炸物碎片冲击等特性,被广泛应用于装甲战车、武装直升机、舰船航母等装备平台。目前,世界各军事强国竞相开发出抗弹性能优异的透明装甲,但是,透明装甲的防护性能提升与轻量化设计仍面临瓶颈。本文首先对现役透明防护材料的性质进行了详细介绍;重点分析了透明防护装甲的结构设计方案及其损伤机制,并指出了防护性能提升的重点方向;再者介绍了国内外透明防护材料性能考核的评价方法,特别是需要重点考核的项目;最后,对透明装甲的发展方向进行了展望,为新一代透明装甲的结构设计与应用评价提供借鉴。

关键词：透明装甲防护性能轻量化结构设计应用评价

Rh/N-SBC纳米催化剂的制备及其催化氨硼烷水解产氢性能研究

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稀有金属 2024年第7期48卷 944-954页

作者：李贵李蓉刘勇许立信叶明富万超安徽工业大学化学与化工学院安徽马鞍山243000 浙江大学化学工程与生物工程学院浙江杭州310027 南开大学先进能源材料化学教育部重点实验室天津300071 安庆师范大学安徽省光电磁性功能材料重点实验室功能配合物安徽省重点实验室安徽安庆246011 九江学院江西省生态化工工程研究中心江西九江332005

氨硼烷(AB,NH_(3)BH_(3))作为储氢材料应用的关键是寻找催化性能优异的催化剂,从而进一步提高AB水解产氢的动力学和热力学性质。以氮掺杂蔗糖基碳材料(N-SBC)作为载体,负载活性组分Rh,低温还原制取Rh/N-SBC催化剂用于催化AB水解产氢。通... 详细信息

氨硼烷(AB,NH_(3)BH_(3))作为储氢材料应用的关键是寻找催化性能优异的催化剂,从而进一步提高AB水解产氢的动力学和热力学性质。以氮掺杂蔗糖基碳材料(N-SBC)作为载体,负载活性组分Rh,低温还原制取Rh/N-SBC催化剂用于催化AB水解产氢。通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)等一系列表征手段对催化剂进行表征,并探究其对催化AB水解产氢的性能的影响。结果表明,N-SBC的微观形貌呈现出片状结构,金属Rh被成功负载到N-SBC上。此外,金属Rh的负载量为0.4%时,催化剂催化活性最大。经过计算得出Rh/N-SBC催化AB水解产氢反应的转化频率(TOF)值最高可达4213.7 min^(-1),活化能为55.7 k J·mol^(-1)。循环5次后,催化活性依然保持良好,表明其拥有良好的稳定性。这种优异的催化性能可归因于碳材料中掺入N元素有效改变了载体的电子结构,显著改善催化剂催化AB的水解产氢性能。

关键词：铑催化剂氨硼烷(AB NH3BH3) 水解产氢氮掺杂碳材料

用于检测痕量铅离子的功能化反射结构光纤干涉传感器

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物理化学学报 2024年第4期40卷 167-175页

作者：赵可刘震刘露遥余长源潘竞顺黄旭光华南师范大学广东省纳米光子功能材料与器件重点实验室广州510006 香港理工大学电子与信息工程系中国香港999077

铅离子(Pb^(2+))是日常生活中常接触的有毒重金属污染物之一。本研究开发了一种新型反射式光纤干涉传感器,用于检测痕量铅离子。该传感器结构由单模光纤、无芯光纤和细芯光纤(TCF)依次拼接而成。TCF的包层被氢氟酸部分腐蚀并涂覆功能化... 详细信息

铅离子(Pb^(2+))是日常生活中常接触的有毒重金属污染物之一。本研究开发了一种新型反射式光纤干涉传感器,用于检测痕量铅离子。该传感器结构由单模光纤、无芯光纤和细芯光纤(TCF)依次拼接而成。TCF的包层被氢氟酸部分腐蚀并涂覆功能化的水凝胶传感膜。该传感膜选用甲基丙烯酸2-羟基乙酯(2-HEMA)作为识别单体。2-HEMA中的氧原子能与Pb^(2+)发生配体-受体相互作用,形成“-O-Pb-O-”交联结构,从而改变TCF的新包层有效折射率。因此,可以通过观察反射光谱中光信号的变化来检测水溶液中Pb^(2+)的浓度。所提出的传感器具有很高的检测灵敏度(1.926×10^(9)nm·mol^(-1)·L),其检测极限为4.14 ppt(1 ng·L^(-1)=1 ppt),比世界卫生组织(WHO)规定的饮用水中Pb^(2+)(10 ppb,1μg·L^(-1)=1 ppb)浓度低1000倍。此外,利用一个方程组实现了该传感器的温度自校准功能,成功地消除了环境温度的干扰。由于该传感器良好的特异性、稳定性以及反射式结构,非常便于实时远程检测,为环境和人类健康监测提供了广阔的前景。

关键词：铅离子浓度光学传感反射式干涉结构光纤传感器温度干扰

高温还原La_(1–x)Sr_(x)Cr_(0.5)Mn_(0.5)O_(3)钙钛矿的晶体结构研究

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硅酸盐学报 2024年第6期52卷 1832-1840页

作者：陈冬梅徐序罗凌虹王乐莹程亮余剑峰杭琪景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院江西景德镇333403 国家日用及建筑陶瓷工程技术研究中心江西景德镇333001 景德镇陶瓷大学江西省燃料电池材料与器件重点实验室江西景德镇333001

La_(1–x)Sr_(x)Cr_(0.5)Mn_(0.5)O_(3)(LSCM)是一种因具有优良综合性能而受到广泛关注的固体氧化物电池(SOC)钙钛矿型燃料电极材料,但其在SOC工况下受Sr含量、温度、气氛等因素影响时的结构稳定性方面仍缺乏系统深入的研究。采用柠檬... 详细信息

La_(1–x)Sr_(x)Cr_(0.5)Mn_(0.5)O_(3)(LSCM)是一种因具有优良综合性能而受到广泛关注的固体氧化物电池(SOC)钙钛矿型燃料电极材料,但其在SOC工况下受Sr含量、温度、气氛等因素影响时的结构稳定性方面仍缺乏系统深入的研究。采用柠檬酸溶胶–凝胶法制备了不同Sr含量的LSCM粉体,对各样品在不同温度下还原处理后的晶体结构和晶型转变情况进行了XRD表征,发现经过还原热处理LSCM会发生菱方相和正交相之间的转变。详细探讨了LSCM的晶体结构随Sr含量和还原热处理温度变化的规律,并结合Fourier红外光谱和X射线光电子能谱表征以及第一性原理计算,从元素价态、金属—氧化学键强度、晶体结合能以及Jahn–Teller畸变等角度出发分析了Sr掺杂对体系结构稳定性的影响,阐明了与Sr含量及还原热处理温度相关的LSCM晶型转变机制。

关键词：固体氧化物电池燃料电极钙钛矿相变 Jahn–Teller畸变