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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

车用燃料电池质子交换膜气体渗透率的理论计算和试验

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化工进展 2024年

作者：王晋贺晓蕊江壮壮冯勇刘城沈星汉上海嘉资新材料科技有限公司贵州梅岭电源有限公司

探究质子交换膜燃料电池中气体渗透的规律。通过理论计算和实验验证相结合的方法，探讨了温度、湿度以及膜厚度对H2、O2、N2渗透性的影响。实验结果表明，随着相对湿度和温度的增加，不同厚度膜的气体渗透性都会增加，H2、O2、N2三种气... 详细信息

探究质子交换膜燃料电池中气体渗透的规律。通过理论计算和实验验证相结合的方法，探讨了温度、湿度以及膜厚度对H2、O2、N2渗透性的影响。实验结果表明，随着相对湿度和温度的增加，不同厚度膜的气体渗透性都会增加，H2、O2、N2三种气体在MX20和M740两种膜的渗透率比例约为5/2/1。此外，膜厚度的增加也会显著降低气体的渗透性，膜的厚度从10μm增加到18μm时，H2、O2、N2三种气体的渗透率分别下降了20.6%、22.1%、21.8%。这些研究有助于更好地理解质子交换膜燃料电池中气体渗透的机理，为优化膜材料的设计提供参考依据。

关键词：质子交换膜气体渗透率理论计算湿度温度

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

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热爆反应在金刚石表面快速形成TiC涂层

金刚石与磨料磨具工程 2024年第4期44卷 463-469页

作者：史冬丽马尧李涛郑州伯利森新材料科技有限公司郑州450001

分别采用Ti/碳黑/diamond和Ti/碳黑/PTFE/diamond粉体为原料,通过热爆反应在金刚石颗粒表面形成以TiC为主的涂层,研究原料中金刚石含量及添加PTFE对金刚石表面TiC涂层的影响。结果表明:2种体系的原料热爆反应后基体的组成为TiC。Ti/碳黑... 详细信息

分别采用Ti/碳黑/diamond和Ti/碳黑/PTFE/diamond粉体为原料,通过热爆反应在金刚石颗粒表面形成以TiC为主的涂层,研究原料中金刚石含量及添加PTFE对金刚石表面TiC涂层的影响。结果表明:2种体系的原料热爆反应后基体的组成为TiC。Ti/碳黑/diamond体系中,当原料中金刚石质量分数为10%~30%时,反应后的金刚石表面均实现良好的TiC涂层涂覆。在Ti/碳黑/PTFE/diamond体系中,当原料中添加质量分数为3%的PTFE并减少原料中碳黑的质量分数时,可明显促进金刚石表面的TiC涂覆;且当原料中金刚石质量分数为80%~90%时,仍可使金刚石颗粒表面实现良好的TiC涂覆。

关键词： Ti-TiC涂层金刚石热爆反应 PTFE

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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

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无烟煤高温石墨化及储锂性能研究进展

炭素技术 2024年第5期 37-42页

作者：李鑫张波韩艳辉李智柏挺琚裕波华阳集团产业技术研究总院新材料分院华阳纳谷(深圳)新材料科技有限公司

综述了无烟煤石墨化理论、无烟煤石墨化过程中的影响因素以及无烟煤基石墨储锂性能研究进展，并对无烟煤基石墨负极的未来发展趋势进行了展望，期望为无烟煤石墨化制备锂电池石墨负极材料提供研究方向。

关键词：无烟煤石墨化储锂

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低雾高清BOPET薄膜的制备及其性能研究

塑料科技 2024年第5期52卷 43-46页

作者：胡成女尚祖明康辉新材料科技有限公司辽宁营口115007

为了开发可以应用于窗膜和高亮膜等方面的光学薄膜,采用自产的A母粒、B母粒和膜级聚酯,采用挤出流延机和拉伸实验机,制备了双向拉伸聚酯(BOPET)薄膜,通过偏光显微镜、线粗糙度仪、非接触式3D表面轮廓仪、透射雾影仪、光泽度仪、摩擦系... 详细信息

为了开发可以应用于窗膜和高亮膜等方面的光学薄膜,采用自产的A母粒、B母粒和膜级聚酯,采用挤出流延机和拉伸实验机,制备了双向拉伸聚酯(BOPET)薄膜,通过偏光显微镜、线粗糙度仪、非接触式3D表面轮廓仪、透射雾影仪、光泽度仪、摩擦系数仪和材料拉伸机,研究了BOPET薄膜的微观形貌、粗糙度、光学性能、摩擦系数和力学性能。结果表明:开口剂为球形结构,尺寸均在亚微米级,呈现单分散状态。当开口剂含量(B母粒)为0.012 5%时,薄膜表面的粗糙度Ra≤23μm、Sa≤17μm,雾度、透光率、清晰度、光泽度分别能达到0.88%、90.8%、99.6%和136 GU,静摩擦系数/动摩擦系数为0.36/0.30,抗黏结效果佳,力学性能优异。制备的BOPET薄膜是一种综合性能良好的低雾高清BOPET薄膜。

关键词：微观形貌粗糙度光学性能摩擦系数力学性能

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合束方式提高准分子激光输出脉冲能量稳定性

红外与激光工程 2024年第1期53卷 127-135页

作者：刘墨林刘嘉仪王怡哲喻学昊方晓东游利兵深圳技术大学新材料与新能源学院广东深圳518118 深圳盛方科技有限公司广东深圳518173

为了获得稳定性更好、能量更大的准分子激光输出脉冲,对合束方式提高输出脉冲能量稳定性的可行性进行了理论推导、模拟实验以及合束实验研究。从理论推导得知,当激光输出脉冲能量符合正态分布时,多台激光器合束可以降低输出能量相对标... 详细信息

为了获得稳定性更好、能量更大的准分子激光输出脉冲,对合束方式提高输出脉冲能量稳定性的可行性进行了理论推导、模拟实验以及合束实验研究。从理论推导得知,当激光输出脉冲能量符合正态分布时,多台激光器合束可以降低输出能量相对标准差。对三台输出脉冲能量分布特性符合正态分布的准分子激光器进行合束模拟实验研究,每台输出脉冲能量平均值约为153 mJ,脉冲能量相对标准差约为1%。两台准分子激光器合束时得到输出脉冲能量平均值为305 mJ、能量相对标准差为0.7%的准分子激光脉冲。三台准分子激光器合束时可以得到输出能量平均值为458 mJ、能量相对标准差为0.6%的准分子激光脉冲。使用两台准分子激光器进行三次实际合束实验,其中两台准分子激光器三次合束分别输出能量平均值约为355、350、330 mJ,相对标准差为1.3%、1.2%、1.4%的激光脉冲;三次合束后分别得到能量平均值为687、694、646 mJ,相对标准差为0.86%、0.79%、0.83%的激光脉冲。模拟实验以及合束实验都表明,合束后的能量相对标准差均小于单台能量相对标准差,即合束提高准分子输出脉冲的稳定性。因此,当单台准分子激光输出脉冲能量符合正态分布且平均能量相当时,多台合束可以有效提高激光输出脉冲的能量稳定性。

关键词：准分子激光脉冲能量稳定性相对标准差

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无压烧结碳化硅防弹陶瓷材料研究进展

硅酸盐通报 2024年第6期43卷 2225-2240页

作者：董新保任意汪洋刘福田济南大学材料科学与工程学院济南250022 山东晶盾新材料科技有限公司济南250299

随着国际形势不断变化,各国冲突加剧,国防力量的提升是保证国家稳定发展的必要条件,防弹装甲是其中的关键一环。无压烧结碳化硅陶瓷由于制备工艺简单,具有低密度、高硬度、高强度等特性,被广泛应用于防弹装甲领域,其硬度和断裂韧性的高... 详细信息

随着国际形势不断变化,各国冲突加剧,国防力量的提升是保证国家稳定发展的必要条件,防弹装甲是其中的关键一环。无压烧结碳化硅陶瓷由于制备工艺简单,具有低密度、高硬度、高强度等特性,被广泛应用于防弹装甲领域,其硬度和断裂韧性的高低直接决定防弹性能的优劣。促进烧结致密化以及多相复合烧结等方式是提高无压烧结碳化硅陶瓷硬度和断裂韧性的关键。本文针对无压烧结碳化硅防弹陶瓷材料的烧结助剂、增韧方式、陶瓷装甲的复合形式等方面,总结了近年来无压烧结碳化硅防弹陶瓷材料的研究进展。

关键词：碳化硅防弹陶瓷无压烧结抗弹性能复合结构