材料设计：材料科学的发展趋势

材料设计的提出是材料科学发展的一个里程碑，是材料科学方法论的一次革命．本文讨论材料设计的概念，材料设计的各个组成部分及其相互关系，材料设计的发展现状，材料设计前景展望等．材料设计的基础是材料物性数据库，材料设计的理论和模型需用量子化学、固体物理和宏观系统工程知识．现代微观分析技术和人工智能计算机的发展使材料设计真正成为可能．梯度功能材料的发展是材料设计成功的一个实例．材料设计的发展必将大大缩短新材料的研制周期，从而带来巨大的社会、经济效益．     

各向异性功能梯度材料板Ⅰ型裂纹断裂力学研究

针对材料参数在厚度方向可按任意函数连续变化的梯度材料,给出了一个新的分层模型．恰当选取分析平面,使材料参数沿2轴方向按任意函数形式连续变化,利用该模型并借助复变函数方法,研究了各向异性功能梯度材料的Ⅰ型裂纹平面断裂问题．首次推出了材料参数沿梯度方向按任意函数连续变化的各向异性功能梯度材料板Ⅰ型裂纹尖端的应力场、位移场和梯度应力强度因子的理论计算公式．结果显示裂纹尖端应力场同样具有r反平方根的奇异性,因此可以运用广泛应用于均匀材料中的断裂力学方法来研究各向异性功能梯度材料问题．     

富锂层状正极材料Li_(1.18)Ni_(0.15)Co_(0.15)Mn_(0.52)O_2的制备及性质研究

采用溶胶-凝胶法制备了富锂层状材料Li1.18Ni0.15Co0.15Mn0.52O2.通过X射线衍射仪(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)分别对材料的结构、形貌进行了分析.XRD结果表明,材料属α-NaFeO2型层状结构;XPS结果表明,材料中的Ni,Co和Mn的价态分别为+2,+3和+4价;SEM结果表明,材料颗粒尺寸分布在200~400 nm,且颗粒之间分散比较均匀,无明显的团聚现象;电化学测试结果表明,材料在使用不同电解液进行充放电时,曲线的形状相似,但是充放电容量有所不同.其中在1 mol·L-1Li PF6作为溶质,碳酸亚乙酯(EC)∶碳酸二甲酯(DMC)∶碳酸甲乙酯(EMC)=1∶1∶8(V/V)电解液作用下,材料反应更加完全、彻底,进而使得首次充电及放电容量分别为331.4 m Ah·g-1和233.6 m Ah·g-1.     

间隔装药对爆破破碎效果的影响

用空气，水和岩粉３种间隔材料进行了间隔装药爆破试验，研究了间隔对破碎块度的影响，得出了３种材料的临界间隔比例值。对比了该３种材料间隔与全长偶合装药的异同，讨论了间隔的位置、长度及间隔材料对爆破破碎效果的影响。     

矿渣预处理与碱碳酸盐-矿渣胶凝材料的性能

碱激发碳酸盐矿胶凝材料是在常温下直接制备得到的一种低环境负荷型胶凝材料,其与高炉矿渣复合后可以获得更好的早强、高强和抗渗性能。但是,与高炉矿渣的复合会引起胶凝材料的工作性能如凝胶时间和流动性能等的急剧变差,且难以采用传统的缓凝技术如碱矿渣水泥的缓凝技术等加以解决。研究发现,当对矿渣采用低浓度的硅酸钠溶液进行一定时间的预处理后可以较好地解决上述问题。研究结果表明：矿渣的预处理能够使该胶凝材料的凝胶时间得到较大幅度的延长和流动性能得到较为显著的改善,但会使材料强度有所降低;凝胶时间延长和流动性能改善的幅度随着材料中矿渣质量掺量的提高和硅酸钠浓度的增大而减小。     

加载物布局对混响室参数的影响

针对加载物广泛用于混响室的相关实验,结合已有的理论和研究成果,通过大量实验分析其布局和数量变化对于腔室内相关参数的影响.总结混响室中概率分布、标准偏差、Q值、独立采样点数的测试与计算方法,并通过测试混响室内的场强、功率和S21参数得到相关数据和结论.通过综合分析加载物对于四个参数的影响,其放置于混响室边缘以及距离地面一定高度的加载布局要好于放置于中央地面处,且加载后对于参数的变化并非都是有益的.在进行实验时,相关参数也会随着加载物数量的变化而改变,同时过量加载会对实验本身会起到适得其反的效果.     

锂电池聚合物正极材料的研究新进展

随着科技的不断发展,移动通讯、便携式电子产品及新武器装备对化学电源提出了更高的要求。聚合物锂电池以其比能量高、轻薄、可塑性好、安全性高、成本低及环保无毒等优点,成为人们研究的热点。本文综述了近年来锂电池聚合物正极材料的研究新进展,希望对研发者提供新的思路。     

负载纳米Pt的生物质氮掺杂碳材料用于甲醇催化性能研究

天然蚕茧经氨水溶液处理后,煅烧得到氮掺杂生物质碳材料,SEM电镜下观察其具有丰富而复杂的类石墨烯多孔结构.之后通过乙二醇还原氯铂酸钾得到负载Pt纳米粒子的生物质氮掺杂碳材料催化剂.对合成材料进行XRD、XPS、SEM等结构表征及电化学性能测试,结果显示该复合材料在酸性甲醇溶液中具有较好的甲醇催化性能和稳定性.     

用铁砂研制铁氧体电波吸收材料

以铁砂为原料制备一种尖晶石型铁氧体电波吸收材料,在７－１２ＧＨｚ范围,发现有两个吸收峰,吸收量在９－１３ｄｂ;将铁氧体吸收体和铁砂吸收体组成复合电波吸收材料,亦有两个吸收峰,一峰向低频区偏移,吸收量增至１４．５ｄｂ;以复合吸收体为基础材料,在其中添加六角铁氧体和稀土元素,可改变吸收峰位置,提高吸收量,最大可达２７ｄｂ。     

喷墨材料的制备及涂层厚度对其性能的影响

为改善已有喷墨材料的吸墨性能,采用物理与化学相结合的方法制备纳米喷墨材料,利用原子力显微镜(AFM)和分光测色计分析了复合材料的表面结构和印刷品的色差。结果表明:涂底胶的喷墨材料的基材和吸墨层黏合更牢固,吸墨层表面更平整;对涂覆底胶的喷墨材料进行性能分析,其微观结构和涂布量均随着涂层厚度的不同发生变化;涂层厚度对打印质量的影响非常显著,当吸墨层厚度是50μm时,喷墨材料的综合性能最好。