功能梯度材料热弹性分析的高阶格点型有限体积法

为提高功能梯度材料(FGMs)热弹性分析的准确性,本文发展了一种二维高阶格点型有限体积法(CV-FVM)。该方法采用八节点四边形单元(Q8)和六节点三角形单元(T6)离散控制方程,并利用交错网格技术,将材料属性定义于单元中心,将待求解的未知变量定义于单元节点。应用该方法求解FGMs的热传导、应力和热应力问题,结果与文献中的解析值吻合良好,验证了其正确性。在计算存在大温度梯度的FGMs热传导问题时,高阶CV-FVM能够有效避免数值振荡;在进行复杂FGMs热弹性分析时,高阶CV-FVM能够有效避免数值不连续问题;同时,在相同的网格数下,采用Q8单元的高阶CV-FVM比低阶CV-FVM和采用T6单元的高阶CV-FVM计算精度要高。     

基于正交设计和灰色关联理论的混杂纤维ECC优化设计

目的 对混杂纤维工程用水泥基复合材料进行配合比优化设计,得到综合性能优越的混杂纤维ECC材料(HFRECC).方法 采用正交试验研究水胶比、PVA纤维、碳酸钙晶须(CW)以及改性PP纤维(MPP)体积分数等因素对流动度、立方抗压强度、抗折强度以及劈裂抗拉强度的影响,利用组合加权灰色关联理论确定各性能的权重,实现HFRE...     

工业源挥发性有机物治理功能材料研究进展

挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)是大气中一类重要的污染物质,即使在低浓度下也会对人类的健康造成威胁。对VOCs的治理刻不容缓,而VOCs治理关键功能材料性能的优劣是整个VOCs治理技术的核心。文章总结了近年来用于吸附法、光催化法以及催化燃烧法治理VOCs的功能材料的最新科研成果,希望以此能够为将来VOCs治理材料的设计与研发提供一定的参考。     

二维过渡金属硫族化合物纳米异质结气体传感器研究进展

二维过渡金属硫族化合物(2D TMDs)在气体传感方向的应用中具有显著的"先天"优势,表现出如灵敏度高、响应速度快、能耗低以及能在室温下工作等诸多优点.相对单一的2D TMDs而言,基于2D TMDs纳米异质结的气体传感器展现出更加优越的气体传感性能.本文将系统总结2D TMDs纳米异质结气体传感器的研究进展,尤其是2D TMDs与金属氧化物、金属硫化物、碳基纳米材料以及量子点之间形成的纳米异质结设计、构效关系以及传感机理等关键科学问题.传感材料和传感机制上的创新对提升传感性能并拓展传感功能具有重要的科学意义.通过对纳米异质结气敏机理的深入探究,有望实现纳米异质结结构的人为设计和可控制备,提高室温下对目标气体的高灵敏选择性识别和检测.在纳米异质结的结构设计上,以TMDs材料为导电主体,在其表面生长各种纳米结构,通过对纳米异质结表面酸碱性、功函数、气体分子极性以及纳米异质结与气体分子之间的氧化还原反应性质进行调控,来构筑基于TMDs的纳米异质结.此外,控制负载在二维TMDs上纳米颗粒尺寸小于两倍电子耗尽层厚度,充分发挥纳米颗粒量子限域效应,以纳米颗粒充当传感的"天线分子"或"探针分子",实现对目标气体分子的高灵敏选择性识别和检测.     

二维铁电材料In2Se3的研究进展

近年来,二维材料以其丰富的物性吸引着众多科研工作者的兴趣铁电性是指材料内部自发且可以通过外加电场进行调控的电极化的一种物理特性,在众多实际应用中发挥着不可替代的重要作用然而,在二维材料体系中,垂直于二维面的面外极化铁电性相对来说鲜有发现该文着重介绍近年来所发现的一类同时具有面内和面外极化且相互耦合的二维铁电材料In2Se3的研究进展,包括最初的理论预言,随后的实验验证,及近期在其器件应用方面的探索     

新型低维铁电材料研究进展

能够通过外部电场来调控极化的铁电材料可用于非易失性存储器、场效应晶体管和传感器等领域为了提高器件集成效率与性能,器件的小型化日趋重要,因此铁电薄膜的制备获得了广大学者的关注但是,对于传统铁电薄膜,尺寸效应和表面效应的存在抑制了其发展2004年石墨烯的发现预示着维度降低会引发一些不同于块材的新的特性从此,石墨烯逐步引领大家走向二维材料的世界,掀起了二维铁电材料的研究热潮二维铁电发展至今,已经涌现出了不少既被理论预言又被实验验证的体系,如范德瓦尔斯层状材料、铁电金属、传统低维或表面铁电薄膜、（共价）功能化铁电材料等一系列各具特色的新型铁电材料该文先介绍了铁电物理中的一些最基本的概念、研究理论以及研究方法,然后综述了低维铁电材料在近年来的发展,最后对该领域今后的发展进行了展望     

矿区重金属污染土壤化学修复技术研究

我国矿产资源丰富,但矿产开发、运输、冶炼过程对矿区周边土壤造成了严重的环境问题。针对重金属污染土壤的修复方法一般包括化学、生物及物理三大类,其中化学稳定技术应用最为广泛,目前该技术研究重点为开发新型固化剂、明确多种稳定剂复合施用的方向。尽管针对重金属污染土体的修复材料研究越来越多,但多集中在单一金属元素,针对多种重金属的复合污染同时修复的应用机理及效果研究较少。因此,仍需进一步研究重金属复合污染土体对植物生长及其品质的影响,并从土壤理化性质和土壤微生物量方面探讨影响机理,以期为矿区土体重金属修复提供理论依据和技术支撑。     

2类代数缠绕可染色的充分性条件

缠绕的可染色性对纽结和链环的分类具有重要的作用,以有理缠绕可染色为基础,利用三维流形组合拓扑的研究技巧和方法讨论2类代数缠绕的可染色性及有关2-缠绕的染色规则,给出了2类代数缠绕可染色的充分性条件.     

材料工程基础线上线下教学模式探索

在"互联网+"的时代背景下,针对材料工程基础课程难讲难学的特点,将线上慕课与线下传统课堂相结合,运用线上教授、线下讨论及案例结合多媒体等多种教学方法,注重过程化考核机制等进行教学改革.对课程应用O2O教学模式,同时改革相应考核方式,有利于实现学生自主学习,提高教学质量,取得较好的教学效果.     

高灵敏度温度自校准型光纤磁场传感器

该文提出了一种具有温度补偿作用的高灵敏度光纤磁场传感器,利用波长解调技术研究传感器的磁场和温度响应特性、重复性、指向性及可逆性等.该传感器是由一段单模光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)和非本征法布里珀罗干涉腔(extrinsic Fabry-Pérot interferometer,EFP...