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抗冷流剪切硬化复合胶的制备及性能

高分子材料科学与工程 2023年第12期39卷 45-51页

作者：李想胡嘉炜刘嘉婷卢嘉威李朔陈一湖南工业大学包装与材料工程学院湖南株洲412007

为了改善剪切硬化胶(SG)的冷流特性,拓展其应用领域,以硼-氧交联聚硅橡胶SG为基材,通过溶剂共混的方式加入有机高分子吸油材料聚甲基丙烯酸月桂酯(PLMA),制备得到一系列剪切增稠复合胶(P-SG)。研究了PLMA含量对复合胶蠕变性、剪切增稠... 详细信息

为了改善剪切硬化胶(SG)的冷流特性,拓展其应用领域,以硼-氧交联聚硅橡胶SG为基材,通过溶剂共混的方式加入有机高分子吸油材料聚甲基丙烯酸月桂酯(PLMA),制备得到一系列剪切增稠复合胶(P-SG)。研究了PLMA含量对复合胶蠕变性、剪切增稠性、抗冲击性及疏水性的影响。结果表明,随着PLMA含量的增加,P-SG抗蠕变性增强,并且显示出更佳的硬化性能;落锤冲击测试中,P-SG5耗散的能量较纯SG高出32.6%,表现出更优异的抗冲击性能;此外,PLMA的强疏水性使得P-SG的疏水性能进一步提升,有效地拓宽了材料的应用领域。

关键词：剪切硬化抗蠕变性抗冲击性能疏水性

NH_(4)^(+)扩层MoS2的制备及其储锌性能研究

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无机材料学报 2023年第1期38卷 79-86,I0008,I0009页

作者：李涛曹鹏飞胡力涛夏勇陈一刘跃军孙翱魁湖南工业大学包装与材料工程学院株洲412007 中南大学冶金与环境学院长沙410083

二硫化钼(MoS_(2))作为水系锌离子电池的正极材料,受到锌离子(Zn^(2+))与主体框架之间的强静电相互作用表现出缓慢的反应动力学。并且MoS_(2)的层间距较窄难以嵌入大尺寸水合Zn^(2+),导致MoS_(2)电极呈现出较低的放电比容量。本研究通... 详细信息

二硫化钼(MoS_(2))作为水系锌离子电池的正极材料,受到锌离子(Zn^(2+))与主体框架之间的强静电相互作用表现出缓慢的反应动力学。并且MoS_(2)的层间距较窄难以嵌入大尺寸水合Zn^(2+),导致MoS_(2)电极呈现出较低的放电比容量。本研究通过一种简单的氨水辅助水热法制备了NH_(4)+扩层的二硫化钼(MoS_(2)-N)电极,氨水分解产生的氨气在促进硫代乙酰胺水解和提供还原性S^(2–)的同时,还会产生大量NH_(4)+作为插层离子,将MoS_(2)的层间距由0.62 nm扩展至0.92 nm,进而大大降低了Zn^(2+)嵌入能垒(改性电极的电荷转移电阻Rct低至35Ω)。当电流密度为0.1 A·g^(–1)时,MoS_(2)-N电极的初始放电比容量相比未扩层的MoS_(2)电极提高了1倍,高达149.9 mAh·g−1。同时在1.0 A·g–1电流密度下放电比容量稳定在110 mAh·g–1左右,循环200圈后库仑效率将近100%。本研究提出的氨水辅助扩层法,丰富了提升MoS_(2)电化学性能的改性策略,为后续的正极材料开发提供了新的思路。

关键词： MoS_(2) 氨水辅助扩层正极材料水系锌离子电池二维材料

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微合金化热轧TRIP钢的相变行为研究

钢铁研究学报 2018年第12期30卷 1013-1020页

作者：郑东升蹇海根王生朝欧玲孙斌湖南工业大学冶金与材料工程学院

借助MMS-300热模拟实验机研究了变形方式、变形温度、变形速率、冷却速度以及缓冷结束温度对微合金化热轧TRIP钢相变行为的影响。结果表明,实验钢经单道次或双道次变形后,连续冷却转变曲线中的铁素体相变区域扩大,珠光体相变区域出现,... 详细信息

借助MMS-300热模拟实验机研究了变形方式、变形温度、变形速率、冷却速度以及缓冷结束温度对微合金化热轧TRIP钢相变行为的影响。结果表明,实验钢经单道次或双道次变形后,连续冷却转变曲线中的铁素体相变区域扩大,珠光体相变区域出现,马氏体相变区域消失。随着变形温度升高或冷却速度增大,铁素体相变开始温度Ar3、贝氏体相变开始温度Bs、贝氏体相变结束温度Bf均降低,扩散型相变受到抑制,中温相变得到加强。变形温度为850℃时,随着变形速率增大,Ar3、Bs、Bf均升高,组织中的铁素体含量增加,贝氏体含量减少。随着缓冷结束温度的降低,组织中的铁素体含量增加,铁素体晶粒长大,残余奥氏体含量先增加后减少。

关键词：微合金钢热轧TRIP钢相变显微组织

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水系锌离子电池正极材料的研究进展

材料导报 2022年第23期36卷 31-43页

作者：曹鹏飞刘雅婷陈妮汤文静李福枝夏勇孙翱魁湖南工业大学包装材料工程学院湖南株洲412007 中南大学冶金与环境学院长沙410083

水系锌离子电池(ZIBs)是近年发展起来的一种新型二次电池,具有能量密度高、功率密度高、放电过程高效安全、电池材料无毒廉价、制备工艺简单等优点,在电动汽车和储能电网等新兴的大规模储能领域具有很高的应用价值和发展前景。目前,阻... 详细信息

水系锌离子电池(ZIBs)是近年发展起来的一种新型二次电池,具有能量密度高、功率密度高、放电过程高效安全、电池材料无毒廉价、制备工艺简单等优点,在电动汽车和储能电网等新兴的大规模储能领域具有很高的应用价值和发展前景。目前,阻碍水系锌离子电池进一步发展的主要因素之一就是缺乏合适的正极材料。Zn^(2+)及其水合离子半径大,在嵌入/脱附时,会引发正极材料不可逆形变甚至结构坍塌,导致电池容量快速衰减;正极材料导电性较差、充放电过程中电极极化较大,使得正极充电电压与析氧电压部分重合,充电过程中正极材料会对水进行催化产生氧气,导致电池胀气失效;二价的Zn^(2+)与正极材料的晶体结构之间的静电相互作用过强,导致Zn^(2+)嵌入容量小等。因此,开发在Zn^(2+)存储过程中既能提供高容量又能保持良好结构稳定性的正极材料至关重要。针对水系锌离子电池正极材料存在的缺陷,研究人员采用多种改性方法以改良其性能:(1)引入客体粒子,通过引入金属离子、有机分子和水分子等客体粒子,使主体框架发生结构性变化,获得更稳定的骨架;(2)制备本征混合价态材料,混合价态能够适应充放电过程中正极材料的体积变化和价态变化;(3)引入氧空位,增加活性位点,促进Zn^(2+)扩散动力学,提升材料容量;(4)与导电材料复合,改善材料整体导电性,提升结构稳定性;(5)纳米结构改性,赋予材料更高比表面积,缩短Zn^(2+)扩散距离,增大电化学反应接触面积。本文对水系锌离子电池的优点及储能机理进行了简要介绍,基于正极材料在水系锌离子电池中的关键作用,综述了几种常见的正极材料(如锰氧化物、钒氧化物、普鲁士蓝类似物),且对各类正极材料的结构、性能及缺陷进行了梳理,重点讨论了掺杂客体粒子、复合导电材料、制备本征混合价态和构造纳米结构等改性方法,并指出水系锌离子电池正极材料未来的重点发展方向。

关键词：水系锌离子电池储能机理正极材料锰氧化物钒氧化物普鲁士蓝类似物改性方法

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酰肼成核剂对聚乳酸结晶和力学性能的影响

材料科学与工程学报 2024年

作者：张靖倩曾广胜彭军胡灿孟聪李玲郑和淇湖南工业大学包装与材料工程学院

为提高聚乳酸结晶度、改善韧性，采用熔融共混向聚乳酸(PLA)中分别加入了成核剂己二酸二苯基二酰肼(SDA210)和癸二酸二苯基二酰肼(SDA356)，通过差示扫描量热仪、X射线衍射仪、偏光显微镜等测试研究了两种成核剂含量对聚乳酸结晶和力学... 详细信息

为提高聚乳酸结晶度、改善韧性，采用熔融共混向聚乳酸(PLA)中分别加入了成核剂己二酸二苯基二酰肼(SDA210)和癸二酸二苯基二酰肼(SDA356)，通过差示扫描量热仪、X射线衍射仪、偏光显微镜等测试研究了两种成核剂含量对聚乳酸结晶和力学性能的影响。研究结果表明：SDA210和SDA356都是PLA的有效成核剂。SDA210添加量为1.0%时，对PLA成核效果达到最佳，其结晶度比纯PLA提高了10.21%；而SDA356添加0.8%时成核效果最好，其结晶度比纯PLA提高了12.57%。两种成核剂的加入都可以提高聚乳酸复合材料的冲击性能。PLA/0.8%SDA356的无缺口冲击强度最好，达到了170.08 J/M，与纯PLA相比增加了31.3%。在相同添加量的情况下，成核剂SDA356的成核效果和增韧效果均优于SDA210。

关键词：聚乳酸酰肼成核剂结晶韧性

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二次铝灰部分替代矾土制备铝酸盐水泥

有色金属科学与工程 2023年

作者：马文青李灿华都刚李家茂李明晖安徽工业大学冶金工程学院安徽工业大学材料工程学院

针对铝酸盐水泥原料矾土资源稀缺、价格昂贵的问题，本研究探究了二次铝灰作为原料部分替代矾土制备铝酸盐水泥的可行性。煅烧实验结果表明，Al2O3含量60%、煅烧温度1350 ℃、保温时间1 h为最优的制备条件，掺入标准砂进行自然养护，对... 详细信息

针对铝酸盐水泥原料矾土资源稀缺、价格昂贵的问题，本研究探究了二次铝灰作为原料部分替代矾土制备铝酸盐水泥的可行性。煅烧实验结果表明，Al2O3含量60%、煅烧温度1350 ℃、保温时间1 h为最优的制备条件，掺入标准砂进行自然养护，对水化3 d和28 d的铝酸盐水泥进行SEM和EDS表征，在此条件下获得的铝酸盐水泥熟料矿物相为二铝酸钙、钙铝黄长石及少量铝酸一钙。水化28 d的铝酸盐水泥抗压达到85.5 MPa，抗折强度达到11.5 MPa，表明二次铝灰可部分替代矾土用于制备铝酸盐水泥。

关键词：二次铝灰铝酸盐水泥煅烧矿物相早期强度

连续制备柔性导热的氮化铝/芳纶纳米纤维复合薄膜

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复合材料学报 2020年第12期37卷 3043-3051页

作者：曾繁展陈宪宏王建锋湖南工业大学包装与材料工程学院株洲412007 湖南工业大学冶金工程学院株洲412007 湖南大学材料科学与工程学院长沙410082

设计制备柔性导热材料对柔性电子器件的热管理具有重要意义。本文基于溶剂剥离的芳纶纳米纤维和氮化铝(AlN)纳米颗粒,采用溶胶-凝胶-薄膜转换方法,连续制备了柔性导热的AlN/芳纶纳米纤维复合薄膜材料。其中,芳纶纳米纤维形成了三维连通... 详细信息

设计制备柔性导热材料对柔性电子器件的热管理具有重要意义。本文基于溶剂剥离的芳纶纳米纤维和氮化铝(AlN)纳米颗粒,采用溶胶-凝胶-薄膜转换方法,连续制备了柔性导热的AlN/芳纶纳米纤维复合薄膜材料。其中,芳纶纳米纤维形成了三维连通的网络结构,提供力学支撑作用;AlN颗粒填充在该网络结构中,赋予复合材料良好的导热性能。结果显示,该复合材料的拉伸强度为65.5 MPa,断裂应变为12%,反复折叠300次后其拉伸强度和断裂应变保持率在90%以上,导热率为13.98 W·(m·K)^−1。此外,该复合薄膜显示出良好的绝缘性能和耐热性能,体积电阻率为1.85×10^15Ω·cm、起始热分解温度为524℃。最后,演示该高性能的AlN/芳纶纳米纤维复合薄膜作为柔性基底材料,可用于冷却电子器件。

关键词：芳纶纳米纤维氮化铝复合薄膜力学性能热导率

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防水卷材用隔离包装膜的制备及应用研究

化工新型材料 2023年

作者：孙艳美马海霞陈丽莉姜欣家郝喜海湖南工业大学包装与材料工程学院

以PVA为主要原料，纳米TiO2和改性MMT为填料，采用溶液流延法制备具有免揭特性的防水卷材隔离包装膜。考察复合薄膜的性能以及对防水效果的影响，以最优配方制备包装隔离膜并采用剥离强度为指标来检测复合薄膜作为防水卷材隔离膜的应用... 详细信息

以PVA为主要原料，纳米TiO2和改性MMT为填料，采用溶液流延法制备具有免揭特性的防水卷材隔离包装膜。考察复合薄膜的性能以及对防水效果的影响，以最优配方制备包装隔离膜并采用剥离强度为指标来检测复合薄膜作为防水卷材隔离膜的应用效果。并通过红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重(TG)、力学测试等手段对复合薄膜的结构、形貌、热稳定性、力学性能进行表征。结果表明：加入改性蒙脱土和纳米TiO2制备的复合薄膜具有良好的热稳定性和力学性能，作为防水卷材隔离包装膜的效果良好，剥离强度可达到2.18N/mm，且该复合薄膜具有环保性、可简化施工流程、无需回收处理。

关键词：聚乙烯醇溶液流延法隔离包装膜免揭型

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NH扩层MoS的制备及其储锌性能研究

无机材料学报 2022年

作者：李涛曹鹏飞胡力涛夏勇陈一刘跃军孙翱魁湖南工业大学包装与材料工程学院中南大学冶金与环境学院

二硫化钼(MoS)作为水系锌离子电池的正极材料，受到锌离子(Zn)与主体框架之间的强静电相互作用表现出缓慢的反应动力学。并且MoS较窄的层间距难以嵌入大尺寸水合Zn，导致MoS电极呈现出较低的放电比容量。本研究通过一种简单的氨水辅助...

二硫化钼(MoS)作为水系锌离子电池的正极材料，受到锌离子(Zn)与主体框架之间的强静电相互作用表现出缓慢的反应动力学。并且MoS较窄的层间距难以嵌入大尺寸水合Zn，导致MoS电极呈现出较低的放电比容量。本研究通过一种简单的氨水辅助水热法制备了NH扩层的二硫化钼(MoS-N)电极，氨水分解产生的氨气在促进硫代乙酰胺水解和提供还原性S的同时，还会产生大量NH作为插层离子，将MoS的层间距由0.62 nm扩展至0.92 nm，大大降低了Zn嵌入能垒(改性电极的电荷转移电阻R低至35 Ω)。当电流密度为0.1 A·g时，MoS-N电极的初始放电比容量相比未扩层的MoS电极提高了1倍，高达149.9 mAh·g。同时在1.0 A·g电流密度下放电比容量稳定在110 mAh·g左右，循环200圈后库仑效率将近100%。本研究提出的氨水辅助扩层手法，丰富了提升MoS电化学性能的改性策略，为后续的正极开发提供了新的思路。

关键词：