填充方钴矿热电材料:从单填到多填

以传统窄带半导体材料为主要对象的高性能热电材料研究近年来发展迅速并取得了明显进展.本文以含本征晶格孔洞的笼状结构CoSb3基方钴矿化合物的相关研究为主线,综述近年来热电材料的主要研究进展,并分析了杂质原子在孔洞中部分填充特性为基础的填充方钴矿化合物的结构调控、电-热输运性能协同调控、以及热电性能优化的内在物理机制及其实验实现.在本征孔洞结构的方钴矿化合物中引入部分填充的杂质原子,通过局域声子散射而显著降低晶格热导率,同时可以优化电输运性能.研究还发现这样一类特殊结构化合物的电热输运性能可以通过选择不同价态与不同局域振动频率的多种不同填充原子的组合填充而实现可以近乎独立地调控与优化,热电优值达到1.7@850K,实现了明显具有声子玻璃-电子晶体特征的一类高性能热电材料.研究工作一方面明显提高了填充方钴矿材料的热电性能,另一方面加深了相关物理机制的理解,对进一步的新热电材料体系的设计具有指导意义.     

NiTi形状记忆合金在医学领域中的应用

综述了NiTi形状记忆合金的生物功能性与生物相容性,指出NiTi形状记忆合金是一种新型的功能材料,具有良好的力学性能、奇特的形状记忆特性、高阻尼和超弹性,在空间技术、机械器具、电子设备、能源开发、汽车工业及日常生活上得到了广泛的应用.后来,由于发现其具有优异的生物相容性、耐腐蚀性、抗磨损性、高抗疲劳性,且弹性模量与人体骨头十分接近,因此成为医学领域一种理想的生物医学材料,广泛应用于口腔、骨科、神经外科、心血管科、胸外科、肝胆科、泌尿外科及妇科等.     

分散液液微萃取在酸性模拟体系中塑料包装材料PAEs的溶出应用

将分散液液微萃取(DLLME)与气相色谱-氢火焰离子化检测器(GC-FID)技术相结合,建立了一种简单快速测定塑料包装材料在酸性模拟体系(体积分数为3%乙酸水溶液)中6种邻苯二甲酸酯(PAEs)溶出量的方法.采用四氯化碳作萃取荆,乙腈为分散剂,在优化条件下,6种PAEs在1.0～100.0μg/L质量浓度内呈良好的线性...     

超声乳化法制备纳米Fe3O4磁性颗粒及壳聚糖表面改性

采用超声乳化法制备纳米Fe3O4磁性颗粒,以壳聚糖作为表面活性剂,制备具有生物亲和性的水基Fe3O4磁流体.研究了Fe2+/Fe3+摩尔比、超声时间和表面活性剂用量对磁流体性能的影响.结果表明:当Fe2+/Fe3+摩尔比为1:1·5,滴加氨水时反应温度为70℃时,可制备理想纳米Fe3O4磁性颗粒;超声时间为7·5min左右,质量分数1%的壳聚糖溶液体积占FeO溶液总体积的50%时,有利于壳聚糖分子的包覆,使磁流体具有较高的比饱和磁化强度及稳定性.     

低温球磨制备Mg-4%Ni-1%NiO储氢材料及其性能

采用低温球磨技术制备了Mg-4%Ni-1%NiO储氢材料,主要研究低温球磨时间对材料形貌结构以及储氢性能的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析材料的形貌和相组成,采用压力-组成-温度(P-C-T)设备研究材料的储氢性能.结果表明:分别经过2、4和7 h球磨后,材料的相组成没有发生明显改变,只有极少量的Mg2Ni合金相生成.随着球磨时间的延长,材料的平均粒度逐渐下降,作为催化剂的Ni、NiO相逐渐揉进基体内部.伴随着上述变化,材料的活化性能、吸氢性能逐渐提高,球磨到7 h后材料仅需活化1次即可达到最大吸放氢速率,初始吸氢温度降为60℃,在4.0 MPa初始氢压和200℃下吸氢量为6.4%(质量分数),60s即可完成饱和吸氢量的80%,10min内完成饱和吸氢量的90%;材料的放氢性能则在球磨4 h后已经基本保持不变,0.1MPa下初始放氢温度为310℃,在350℃、0.1MPa下材料可在500s内释放饱和储氢量的80%.     

FGM夹层圆柱壳在扭转载荷作用下的弹性稳定性

用半解析方法研究了两端简支的功能梯度材料夹层圆柱壳在端部扭转载荷作用下的弹性稳定性,考虑圆柱壳的外层由金属材料构成,内层由陶瓷材料构成,中间层为材料性质沿厚度方向以幂函数连续变化的功能梯度材料,并且在界面处的材料性质保持连续．首先,基于Fltigge薄壳理论建立了位移形式的结构静态屈曲控制方程,然后根据边界条件将位移表示为三角级数形式,获得了近似的线性代数特征值问题,最终通过数值方法求得了表征结构失稳特征的临界屈曲载荷．结果表明,屈曲栽荷随半径与厚度比的增加而减小,随FGM层陶瓷组分的增加而增加．     

碳系材料对水中三氯生和萘普生的吸附性能

通过序批试验研究3种碳系材料对三氯生和萘普生的吸附性能,同时考察p H和离子强度对吸附效果的影响。研究结果表明:3种碳系材料的吸附能力从大至小的活性炭纤维、颗粒活性炭、多壁碳纳米管。拟二级动力学模型更适合描述3种碳基材料对三氯生和萘普生的吸附过程。Langmuir模型能够更准确地拟合三氯生和萘普生在3种碳系材料表面的吸附。3种碳系材料的吸附性能随着p H升高而降低。由于静电作用和盐析效应,活性炭纤维和颗粒活性炭的吸附量随着离子强度的增强而增大;而团聚作用则使多壁碳纳米管对三氯生的吸附量降低。     

典型氯盐环境中富水充填材料腐蚀及劣化机理

研究富水充填材料硬化体在典型可溶性氯盐环境中抗压强度的变化,并通过扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）及X线衍射（XRD）等试验手段,探讨氯盐对富水充填材料腐蚀及劣化机理。研究结果表明:富水充填材料在质量分数为10%的氯盐溶液中浸泡后抗压强度随浸泡时间延长大幅度降低,在氯化钠及氯化镁溶液中浸泡180 d后,试件强度比标养28 d的抗压强度分别降低24.3%及45.5%;富水充填材料在氯盐溶液中浸泡后内部出现氯盐结晶体,富水充填材料在氯盐溶液中浸泡28 d后便有Friedel’s盐生成;富水充填材料对氯离子存在固化作用,但固化水平较低,且氯化镁溶液对富水充填材料有交叉侵蚀作用,表明氯盐溶液对富水充填材料具有腐蚀作用。