离子辐照的316L不锈钢中空洞密度的定量化电子显微镜测试

316L奥氏体不锈钢经过高剂量氦注入及高能铁离子辐照后,产生高密度空洞.本文采用聚焦离子束(FIB)技术从辐照后的316L不锈钢试样上制备出透射电子显微镜(TEM)样品,通过TEM定量分析样品薄区的空洞密度及分布状态,进而计算出样品的辐照肿胀率.该定量表征结果的准确性依赖于样品薄区厚度的精确测量.然而,Kelly和Allen早期提出的基于会聚束电子衍射(CBED)的膜厚测量技术无法直接应用于TEM样品较薄微区的厚度测量(厚度0.6ζ_g,ζ_g为衍射束g对应的消光距离).本文提出对同一样品较厚区域CBED花样进行测量拟合出特定衍射束的消光距离,再将该参数应用于待测薄区同一取向CBED花样的测量结果,从而估算样品薄区的厚度.讨论了CBED方法相对于电子能量损失谱(EELS)方法在透射样品厚度测量上的优势.以离子辐照后的316L不锈钢样品薄区厚度测量及空洞密度定量分析为实例,探讨了本文所提出的基于CBED技术的薄区厚度测量方案在实验过程中的主要影响因素及优化途径.     

316L不锈钢表面纳米化残余应力对疲劳的数值分析

高速旋转丝表面纳米化是一种新型的表面纳米化方法,对316L不锈钢表面进行纳米化处理,测定残余应力在材料内部的分布.通过数值模拟分析比较,表面纳米化处理可以提高材料的疲劳极限.     

316L不锈钢表面纳米化残余应力对材料性能的影响

高速旋转丝表面纳米化是一种新型的表面纳米化方法,本文对316L不锈钢表面进行纳米化处理,测定残余应力在材料内部的分布.通过分析、对比实验数据,表面纳米化处理方法,能够在材料内部引入大量残余压应力,提升材料的力学性能.     

重组人神经红蛋白的圆二色光谱研究

神经红蛋白(neuroglobin, NGB)是近期在人和其他脊椎动物脑中发现的一种新颖的血红素蛋白. 利用远紫外圆二色(CD)光谱的方法, 研究了NGB的浓度、溶剂性质、溶液pH值以及温度对NGB二级结构的影响. 结果表明, NGB浓度小于10 μmol/L时, 它主要以α-螺旋形式存在, 浓度大于10 μmol/L时, 随着浓度的增大其a-螺旋含量逐渐减少, 当浓度达到40 μmol/L后基本不再变化, 可能是由于NGB在浓度较高时其分子间可以形成二硫键以及蛋白分子间可相互聚集所造成的. NGB在醇中的α-螺旋含量比在水中稍有增加, 也表明NGB对醇类溶剂具有较高的稳定性. 在酸性或碱性溶液中, NGB的二级结构都有不同程度的破坏. 随着温度的逐渐升高, NGB的a-螺旋含量逐渐减少, 但温度高达110℃时仍有16.8% 的α-螺旋存在, 说明NGB具有高热稳定性.     

基于动态光散射技术研究群体自驱动Janus颗粒的增强型布朗运动行为

自驱动Janus颗粒是两侧具有不同性质并可进行自驱运动的非均质颗粒的统称.本文以标称直径为1μm的Pt-SiO_2型自驱动Janus颗粒(以下简称Janus颗粒)为研究对象,利用动态光散射技术(dynamic light scattering, DLS)研究了其在纯水及不同浓度H2O2溶液中的运动行为.实验结果表明:群体Janus颗粒在H2O2溶液中的运动行为表现为增强型布朗运动.随着H_2O_2溶液浓度的增加,DLS测得群体Janus颗粒的有效扩散系数增大且都大于其在纯水中布朗运动时的扩散系数,且其弛豫时间逐渐减小.此外,根据DLS测得的自相关函数反演算推导得到了群体Janus颗粒在极短时间间隔内的均方位移.其结果表明:在相同观测时间间隔下,随着H_2O_2溶液浓度的增大,均方位移增加;在相同浓度的H_2O_2溶液中,随着观测时间间隔的增加,均方位移增加.最后,分析了单粒子追踪技术(single particle tracking,SPT)与DLS两种方法用于研究Janus颗粒运动行为的特点与区别,并指出观测时间间隔是影响DLS和SPT两种方法实验结果的关键因素.     

316L不锈钢表面纳米化残余应力对疲劳的数值分析

高速旋转丝表面纳米化是一种新型的表面纳米化方法,对316L不锈钢表面进行纳米化处理,测定残余应力在材料内部的分布。通过数值模拟分析比较,表面纳米化处理可以提高材料的疲劳极限。     

关于不锈钢压力容器防污染及酸洗、钝化的问题

不锈钢材料在加工过程中会出现黑色、黄色的氧化皮,为了提高不锈钢压力容器的外观和耐蚀性,加工过程中的不锈钢压力容器零件等需进行防污染处理,完工后不锈钢压力容器需进行酸洗、钝化.     

316L不锈钢表面纳米化残余应力对材料性能的影响

高速旋转丝表面纳米化是一种新型的表面纳米化方法,本文对316L不锈钢表面进行纳米化处理,测定残余应力在材料内部的分布。通过分析、对比实验数据,表面纳米化处理方法,能够在材料内部引入大量残余压应力,提升材料的力学性能。     

季铵化杂萘联苯聚芳醚酮酮离子交换膜制备与性能

离子交换膜是全钒氧化还原液流电池的主要部件之一,其选择性和稳定性在一定程度上决定了电池的寿命,而目前大多数离子交换膜存在选择性或稳定性欠佳的状况.为了制备全钒氧化还原液流电池用高选择性离子交换膜,本文将不同溴甲基含量(0.75～0.99,平均每摩尔重复结构单元含有溴甲基的摩尔数)的含溴甲基杂萘联苯聚醚酮酮(BPPEKK)通过溶液浇铸法制备基膜,之后在三甲胺水溶液中进行胺化得到季铵化杂萘联苯聚醚酮酮阴离子交换膜(QBPPEKK).测试了QBPPEKK的离子交换容量、吸水率、溶胀率、钒渗透系数和面电阻.随着BPPEKK溴甲基含量的增加,所得QBPPEKK膜的离子交换容量和含水率增加,而其面电阻和钒离子质量传递系数降低.将QBPPEKK膜组装于全钒氧化还原液流电池中,电池的电压效率(VE)和能量效率(EE)随着QBPPEKK膜离子交换容量的增加而上升;当BPPEKK的取代度为0.99时,所制得的阴离子交换膜为QBPPEKK90膜,由其组装成电池的EE为87.7%(电流密度为40m A/cm~2),大于同条件下Nafion117的数值(86.0%).在1.5mol/L的VO_2~+溶液中浸泡60d后, QBPPEKK膜的拉伸强度高于36 MPa、膜表面形貌没有明显变化、组装电池性能变化不大,结果表明QBPPEKK膜在VO_2~+溶液中表现出良好的稳定性.     

不锈钢:让我来看看你的脸

不锈钢的基本知识 本刊:您好!说到不锈钢,我们的一般理解也仅仅限于"不容易生锈的钢",请您简单地介绍下什么是不锈钢吧. 靳军:通俗地讲,不锈钢是指在大气、水及酸、碱、盐溶液或其他腐蚀介质中具有高度化学稳定性的合金钢的总称.不锈的原理:钢中铬(Cr)含量大于10.5％;由于铬的作用,钢材表面生成一层致密的不溶解于某些介质的坚固的富铬氧化薄膜(钝化膜),使金属与外界介质隔离而不发生化学作用.     

高弹性自修复材料的设计合成

自修复材料能够实现对自身裂纹的检测并自发地修复损伤,从而可以预防材料由于产生裂纹而存在的潜在破坏,延长材料的使用寿命.然而,常规自修复材料存在弹性与自修复性质无法兼容的问题.弹性好的材料通常不能自修复,而自修复性能好的材料弹性又不好.如何通过化学设计得到兼具高弹性和优良自修复性质的材料是自修复材料研究领域面临的一个挑战.本文主要总结了近几年高弹性自修复材料的设计合成及应用方面的研究进展,并对相关研究做进一步展望.     

选区激光熔化(FeCoNi)86Al7Ti7高熵合金腐蚀性能研究

 选区激光熔化技术(SLM)制备的(FeCoNi)₈₆Al₇Ti₇高熵合金，经780 ℃退火处理后，深入分析打印态和退火态合金在 0.5mol/L H₂SO₄溶液中的电化学腐蚀性能。通过电化学工作站测试高熵合金的开路电位、交流阻抗与极化曲线，发现退火态(FeCoNi)₈₆Al₇Ti₇高熵合金自腐蚀电位更高，自腐蚀电流密度更低，容抗弧直径更大，阻抗值更高，以及电荷转移电阻更大。X射线光电子能谱(XPS)，分析腐蚀表面钝化膜的成分及含量表明，退火态高熵合金腐蚀表面氧化物的种类更丰富，含量更高，更易形成稳定的钝化膜。结果表明，780 ℃退火处理能显著改善(FeCoNi)₈₆Al₇Ti₇高熵合金的耐腐蚀性能。     

环膜液体射流破碎模式与气-液界面的关联性

利用线性不稳定性理论研究了环膜液体射流破碎模式与气-液界面的关联关系. 通过对色散方程的推导和数值求解, 研究了环膜液体射流内外气-液界面半径与两种特殊形式的射流-空心气体射流和实心液体射流之间的关系, 以及各种射流参数对环膜液体射流不稳定性的影响. 研究结果证明了类反对称模式主要与环膜射流的内气-液界面相关联, 而类对称模式主要与外气-液界面相关联. 因此, 虽然射流参数对类反对称模式和类对称模式不稳定性的作用性质相似, 但作用效果的强烈程度不同. 与液相相关的力同时作用于内、外两个气-液界面上, 因而对两种破碎模式的影响均较为显著; 而与内气体介质相关的力主要影响类反对称模式的不稳定性, 外气体介质相关的力主要影响类对称模式的不稳定性, 各种作用力在“穿透”射流液相部分后被大大衰减.     

碳酸盐岩区的应力蚀裂作用研究

应力蚀裂作用(Stress corrosion cracking)的概念首先是由W.H.Bassett(1918)提出的,到70年代后,才由O.L.Anderson(1977)和R.Kerrich(1981)等人成功地运用这一理论来解释岩石破裂的微观机理。这种由应力和腐蚀溶液共同作用而引起的应力蚀裂破坏现象,在不同的岩石介质中就其表现形式和发育程度而言,都有着不同的特点。据野外观察,在沉积岩区较为发育,其中碳酸盐岩比碎屑岩尤为显著。本文试以岩溶广泛发育的贵州普定地     

干细胞与寿命有关

人的寿命长短或许与其自身干细胞的坚韧程度有关 .美国肯塔基大学的一研究小组已发现寿命最长的一种品系的小鼠其骨髓内的干细胞对于修复ＤＮＡ有着极好的效果 .小组成员范赞特 (ＧａｒｙｖａｎＺａｎｔ)说 :“这是一个全新的但却极有争议的概念” .　　骨髓和其他组织的干细胞     

玻璃表面上晶粒择优取向的分子筛膜的合成

沸石分子筛是一种具有规整微孔结构的微晶材料,其微孔孔道可以根据分子的大小和形状区分和识别不同分子,因此分子筛作为一种主体材料,其微孔孔道能够组装有机或无机原子、分子以及超分子化合物,形成在光储存、非线性光学、电化学和光电学等领域具有奇特性质的主客体新材料.分子筛微晶颗粒大小一般只有几个微米,因而分子筛作为主体材料的研究和应用具有尺寸局限.大晶粒分子筛的合成使得晶粒增大至几十或几百个微米,但作为主体材料仍局限于一个微晶尺寸大小.利用水热合成方法,在目的载体表面制备分子筛膜可以突破单个分子筛微晶尺寸限制,是制备大尺寸主客体材料的新方法,但一般晶粒取向随机,不能满足主客体材料研究的需要.应用载体表面的修饰和模板作用控制晶体生长的方法,可以制备择优取向的分子筛膜.由于预修饰会改变目的载体表面,探索分子筛微晶晶粒的自组织择优取向生长更具有重要意义,本文报道了Silicalite-1分子筛微晶在玻璃表面上取向生长的结果.1 实验玻璃载体选用普通载玻片,未经任何预修饰.合成Silicalite-1分子筛膜的原料由硅溶胶(SiO_2质量分数为27%).四丙基溴化铵溶液、氢氧化钠溶液和蒸馏水混合制备,原料液的摩尔配比为:4Na_2O100SiO_210 000H_2O 5TPABr.老化一定时间后,转移到高压釜内     

“恐怖”的自愈合聚合物

<正>在《终结者2》中,有一个液体金属杀手机器人"T-1000",它具有不死之身,当身体遭受枪击时能够自动愈合。西班牙科学家表示,他们已成功研制出世界上第一种能够自动修复外型的自愈合聚合物。来自圣塞瓦斯蒂安市电气化学中心的研究人员称,当这种材料被一切为     

粉砂对低Cr油管钢CO2腐蚀行为的影响

通过室内腐蚀实验研究了模拟油田采出水溶液中粉砂对1wt%Cr(1Cr)和3wt%Cr(3Cr)油管钢CO2腐蚀行为的影响,结果表明,在100℃,CO2分压为0.5MPa,流速为1.5m/s时,无砂环境条件下两种低Cr油管钢均表现为全面腐蚀,但是表面较粗糙;加入粉砂后,1Cr钢的平均腐蚀速率增加了3倍,且发生了严重的深坑腐蚀,3Cr钢的平均腐蚀速率增加了1.6倍,表面出现了针状蚀点.利用扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)、能谱分析(energy dispersive spectroscopy,EDS)、X-射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和交流阻抗测试(electrical impedance spectroscopy,EIS)对两种环境条件下1Cr钢和3Cr钢的产物膜特性进行了测试和分析,结果表明,粉砂不会对CO2腐蚀产物膜造成切削破坏,而是夹杂在产物膜中,影响产物膜的致密性,不规则砂粒周围易形成离子扩散通道,使产物膜的保护性下降,腐蚀加剧.     

原位生长的纯γ-FeOOH和α-FeOOH锈膜对Q235钢保护性能的研究

用化学方法在Q235钢表面原位制备了纯γ-FeOOH和α-FeOOH锈膜, 利用动电位极化曲线和交流阻抗谱等电化学测量技术, 考察了纯γ-FeOOH和α-FeOOH锈膜的电化学性能, 评价了在0.25 mol/L Na2SO4水溶液中纯γ-FeOOH和α-FeOOH锈膜对Q235钢的保护作用, 并根据两种膜的化学特性和结构特点, 确立了相应的腐蚀历程. 研究表明, 原位生长在Q235钢表面的纯γ-FeOOH锈膜因参与阴极反应而促进了膜下基材的腐蚀, 对基材无保护作用; 原位生长在Q235钢表面的纯α-FeOOH锈膜为多孔结构, 并具有较高的阴极反应活性, 腐蚀过程受电解质在多孔膜中的扩散过程控制, 锈膜亦参与了腐蚀反应, 促进了膜下基材的腐蚀, 对基材无保护作用.     

基于聚合物修饰的温度敏感金纳米通道阵列膜

通过在金纳米通道阵列膜上修饰聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)分子, 发展了一种温度敏感的纳米通道阵列膜. 以荧光素钠和水溶性量子点为探针, 考察了这种膜在不同温度下的渗透性. 结果表明, 该PNIPAm分子修饰的膜能够可逆地响应外界温度的变化, 使纳米通道的孔径大小被改变, 进而影响膜的渗透性. 当温度为25℃(<低临界溶液温度, LCST)时, 荧光探针的渗透较慢, 甚至基本上被阻止, 这是因为PNIPAm分子呈现膨胀构象使通道尺寸变小所致; 而当温度为40℃(>LCST)时, 荧光探针的渗透明显加快, 这是因为PNIPAm分子呈现紧缩构象使通道尺寸变大所致. 这种温度敏感的金纳米通道阵列膜的渗透性可以被可逆地调控, 有望用于纳米级阀门等装置.