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高强韧钢淬火-配分工艺中碳配分计算模型的研究进展

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材料导报 2024年第8期38卷 229-237页

作者：刘杨王刚王岭齐鹏远杨健王博全郑伟营口理工学院材料科学与工程学院辽宁营口115014

淬火-配分(QP)钢作为第三代先进高强钢,为汽车轻量化、能源使用效率提升及更早地实现“碳达峰、碳中和”的目标提供了重要保障。在淬火-配分(QP)工艺中,淬火过程形成初始组织(残余奥氏体+马氏体),配分过程则是保留和稳定残余奥氏体的关... 详细信息

淬火-配分(QP)钢作为第三代先进高强钢,为汽车轻量化、能源使用效率提升及更早地实现“碳达峰、碳中和”的目标提供了重要保障。在淬火-配分(QP)工艺中,淬火过程形成初始组织(残余奥氏体+马氏体),配分过程则是保留和稳定残余奥氏体的关键环节。QP钢配分时除了会发生碳配分,还常常伴有置换原子短程扩散、奥氏体/马氏体界面迁移、奥氏体/马氏体间相变、奥氏体/贝氏体间相变及碳化物析出等现象,使得对配分过程组织演化和碳浓度分布的研究变得十分困难。国内外学者以相关实验为基础,针对具体配分过程提出了许多计算模型,以达到对最终组织相组成的准确预测,并揭示配分过程中多现象同时发生的潜在机制。本文从以下两方面对QP钢碳配分过程的计算模型进行了综述:(1)基于热力学和动力学建立的计算模型,主要包括理想化的CCE模型、考虑界面移动性的QP-PE模型和QP-LE模型、考虑碳化物析出的CCEθ模型和QPT-LE模型、考虑贝氏体相变的耦合模型以及考虑多现象同时发生的耦合模型;(2)利用相场手段进行的相关计算模拟。最后,对今后碳配分过程的模拟计算研究前景做出展望。

关键词：先进钢淬火-配分碳配分强韧性计算模型

Gd^(3+)掺杂调控BiFeO_(3)-BaTiO_(3)高温无铅压电陶瓷的结构与性能

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材料工程 2024年第4期52卷 43-53页

作者：唐蓝馨王芳周治李双池左鑫李凌峰杨柳谭启陈渝成都大学机械工程学院成都610106 广东以色列理工学院材料科学与工程系广东汕头515063

用于监测航空发动机、重型燃气轮机等重大技术装备高温部件振动状态的压电加速度传感器,需要一种高居里温度压电陶瓷作为敏感元件,而电子元器件的无铅化是环境保护的迫切要求。采用传统的固相反应法制备一种Gd/Mn共掺杂的BF-BT((0.67BiF... 详细信息

用于监测航空发动机、重型燃气轮机等重大技术装备高温部件振动状态的压电加速度传感器,需要一种高居里温度压电陶瓷作为敏感元件,而电子元器件的无铅化是环境保护的迫切要求。采用传统的固相反应法制备一种Gd/Mn共掺杂的BF-BT((0.67BiFeO_(3)-0.33Ba_(1-x)Gd_(x)TiO_(3))+0.5%(质量分数)MnO_(2),x=0~0.02)高温无铅压电陶瓷,并研究Gd^(3+)掺杂浓度(x)对BF-BT陶瓷的相组成、微观结构、压电性能、介电弛豫行为及交流阻抗特征的影响。结果表明:所有样品均为单一钙钛矿结构,三方相(R)和四方相(T)共存,且T相含量随x增加而增加;适量的Gd^(3+)(x材料被应用。

关键词： BiFeO_(3)-BaTiO_(3) 高温无铅压电陶瓷离子掺杂介电弛豫交流阻抗

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生物可降解聚酯/生物陶瓷3D打印骨组织工程支架研究进展

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复合材料学报 2024年第4期41卷 1672-1693页

作者：刘嗣聪刘宏治殷亚然浙江理工大学材料科学与工程学院杭州310018 浙大宁波理工学院材料科学与工程学院宁波315100

移植骨植入物是目前治疗骨缺损的公认有效手段之一。生物可降解聚酯/生物陶瓷复合材料结合了生物可降解聚酯的良好力学性能、可降解性能和生物陶瓷的成骨活性,为骨植入物材料提供了新的选择。骨组织工程通过模拟骨骼微环境,加速骨缺损... 详细信息

移植骨植入物是目前治疗骨缺损的公认有效手段之一。生物可降解聚酯/生物陶瓷复合材料结合了生物可降解聚酯的良好力学性能、可降解性能和生物陶瓷的成骨活性,为骨植入物材料提供了新的选择。骨组织工程通过模拟骨骼微环境,加速骨缺损修复。将生物可降解聚酯/生物陶瓷复合材料制备成骨组织工程支架,能进一步加快骨修复进程。3D打印技术的引入能使生物可降解聚酯/生物陶瓷骨组织工程支架的制备过程精确、可重复且具备高自由度,展现出了良好的发展前景。本文阐述了骨组织工程支架应具备的各项性能,总结了近年来国内外学者对生物可降解聚酯/生物陶瓷骨组织工程支架上述性能的改善策略,并展望未来该研究领域的发展方向。

关键词：生物可降解聚酯生物陶瓷 3D打印骨组织工程支架骨修复

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铝合金阳极氧化方法及成膜机理的研究进展

表面技术 2024年第9期53卷 1-10页

作者：薛合刘灿灿唐大兴王润窦文众梁军南京工业大学材料科学与工程学院南京211816 东莞理工学院材料科学与工程学院广东东莞523808

对铝合金阳极氧化的发展现状及趋势进行了总结和展望。首先,介绍了阳极氧化工艺的类型,并着重阐述了最常用的酸性阳极氧化以及碱性阳极氧化的特点。随后,概括了阳极氧化膜生长机理的研究进展,包括氧化膜的生长过程及提出的相关理论。此... 详细信息

对铝合金阳极氧化的发展现状及趋势进行了总结和展望。首先,介绍了阳极氧化工艺的类型,并着重阐述了最常用的酸性阳极氧化以及碱性阳极氧化的特点。随后,概括了阳极氧化膜生长机理的研究进展,包括氧化膜的生长过程及提出的相关理论。此外,对碱性阳极氧化的研究现状进行了归纳,并简要介绍了其与酸性阳极氧化在氧化膜结构特点及生长机理方面的异同。最后,针对当前阳极氧化技术存在的问题和面临的挑战,对其未来的发展趋势做了展望,并指出了阳极氧化技术的发展方向。

关键词：铝合金阳极氧化氧化膜生长机理

多功能MXene油墨:面向印刷能源及电子器件的新视角

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无机材料学报 2024年第2期39卷 195-203页

作者：邓顺桂张传芳四川大学材料科学与工程学院成都610065 瑞士联邦理工学院联邦材料科学与技术研究所瑞士杜本多夫CH-8600

基于功能油墨的先进印刷技术(打印、涂布),能够突破传统制造手段的瓶颈,实现具有复杂结构和特定功能的个性化薄膜及电子器件的快速成型,在可穿戴智能识别、能源存储、电磁屏蔽及吸波、触摸显示等领域展现出巨大的应用前景。印刷先进能... 详细信息

基于功能油墨的先进印刷技术(打印、涂布),能够突破传统制造手段的瓶颈,实现具有复杂结构和特定功能的个性化薄膜及电子器件的快速成型,在可穿戴智能识别、能源存储、电磁屏蔽及吸波、触摸显示等领域展现出巨大的应用前景。印刷先进能源及电子器件的关键在于,开发先进功能油墨材料和与之相匹配的先进印刷技术。2011年发现的MXene材料,是一类由过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物所组成的二维大家族的总称,因其卓越的物理和化学性质(如高电导率、出色的亲水性和丰富的表面化学)而受到广泛关注,特别适合作为印刷电子器件的油墨材料。探索MXene油墨的印刷行为特征并厘清MXene油墨在印刷关键环节中的机理,不仅有助于获得高精度的MXene油墨印刷图案,而且可以为印刷多尺度、多材料的多功能薄膜和电子器件打下了坚实基础。本文首先介绍了MXene的制备及其片层胶体的化学稳定性,并对其流变学特性、可打印油墨的形成、油墨印刷行为以及与之适配的打印方法进行了讨论,着眼于MXene油墨在能源、健康监测和传感应用方面的最新进展,分析了该领域面临的挑战和未来的发展方向,为该领域的研究者提供新的视角和启示。

关键词：印刷电子功能油墨 MXene 增材制造健康监测专题评述

膨胀计法测聚合物玻璃化转变温度实验关键问题分析

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高分子通报 2024年第10期 1499-1502页

作者：范吉昌徐亚娟洛阳理工学院材料科学与工程学院

玻璃化转变温度（Tg）是高分子物理中一个重要概念，标志着链段由运动状态到冻结状态的转变温度，它是衡量非结晶聚合物使用温度的重要指标。膨胀计法测定聚合物玻璃化转变温度实验有助于学生加深对玻璃化转变的认识和对自由体积理论的... 详细信息

玻璃化转变温度（Tg）是高分子物理中一个重要概念，标志着链段由运动状态到冻结状态的转变温度，它是衡量非结晶聚合物使用温度的重要指标。膨胀计法测定聚合物玻璃化转变温度实验有助于学生加深对玻璃化转变的认识和对自由体积理论的理解，但是在实验教学过程中经常遇到实验失败的情况。本文从实验数据出发，分析了影响该实验的主观和客观两方面的关键问题，并提出了分别用丙三醇和乙二醇作指示液时提高实验成功率的措施，供高分子材料与工程专业师生参考。

关键词：高分子物理实验膨胀计玻璃化转变温度

Ni替换Fe对FeNiSiB合金非晶形成能力和性能的影响

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功能材料 2024年第9期55卷 9014-9021页

作者：朱元坤王芳朱胜利崔振铎天津大学材料科学与工程学院东莞理工学院机械工程学院

利用单铜辊甩带法制备(Fe1-xNix)83Si1B16（x=0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5）非晶合金带材，并进行退火处理。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、差示扫描量热仪（DSC）、振动样品磁强计（VSM）、直流/交流磁化特性自动测... 详细信息

利用单铜辊甩带法制备(Fe1-xNix)83Si1B16（x=0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5）非晶合金带材，并进行退火处理。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、差示扫描量热仪（DSC）、振动样品磁强计（VSM）、直流/交流磁化特性自动测试分析仪（BH）、维氏硬度计、Instron机械试验机分析研究不同的Fe/Ni比例对于FeNiSiB合金带材的非晶形成能力、软磁性能和力学性能的影响。结果表明随着Ni元素不断替换Fe元素，FeNiSiB合金带材会有晶化的趋势，并且有α-Fe相析出，第一晶化温度Tx1不断降低，力学性能有所提升，维氏硬度和抗拉强度分别高达770.0和2452 MPa。适当的Fe/Ni比例会使得材料的软磁性能显著提升，其中(Fe0.8Ni0.2)83-Si1B16在退火处理后饱和磁感应强度Bs为1.62 T,矫顽力Hc仅为0.5 A/m,初始磁导率μi为33 000。

关键词：软磁性能非晶形成能力 FeNiSiB合金 Fe/Ni

抗静电高分子材料研究热点与发展趋势的可视化分析

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化工新型材料 2024年

作者：郭福全范吉昌洛阳理工学院材料科学与工程学院

基于可视化文献计量工具CiteSpace和文献分析，利用Web of Science核心库的文献题录数据源，对2000—2022年全球抗静电高分子材料的研究热点和发展趋势进行了分析和归纳。文献记录的时空分析表明2006年开始中国的科研力量主导了该领域... 详细信息

基于可视化文献计量工具CiteSpace和文献分析，利用Web of Science核心库的文献题录数据源，对2000—2022年全球抗静电高分子材料的研究热点和发展趋势进行了分析和归纳。文献记录的时空分析表明2006年开始中国的科研力量主导了该领域的发展，并在2016年后引领该领域快速增长。合作关系图谱分析表明我国虽未形成核心作者群，但研究力量局部集中。通过对关键词聚类，将抗静电高分子材料的研究内容分为材料性能，材料制备，材料应用和抗静电剂4个部分；通过中介中心性探讨了聚类之间的逻辑关系。根据关键词时区图谱揭示了抗静电高分子材料演进路径和发展趋势，关键词突现表明石墨烯及其衍生物和离子液体作为抗静电剂有望成为下一阶段的前沿热点；将不同抗静电剂复用，以发挥协同效应将成为新的技术路径。

关键词：抗静电高分子材料文献计量可视化分析

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数形结合讲解高分子溶液的相分离

高分子通报 2024年第1期37卷 133-136页

作者：范吉昌郭福全乔玉辉胡鹏飞洛阳理工学院材料科学与工程学院洛阳471023

高分子溶液的相分离是高分子物理学习的难点之一。本文推导了高分子溶液发生相分离后混合自由能的变化,应用数学中凸凹函数的图像性质,通过数形结合的方式对高分子溶液的相分离一节进行讲解,绝大多数同学都能很好地理解,取得了较好的教... 详细信息

高分子溶液的相分离是高分子物理学习的难点之一。本文推导了高分子溶液发生相分离后混合自由能的变化,应用数学中凸凹函数的图像性质,通过数形结合的方式对高分子溶液的相分离一节进行讲解,绝大多数同学都能很好地理解,取得了较好的教学效果。

关键词：高分子物理高分子溶液相分离