中国材料进展 /oa 我国稀土新材料与绿色制备技术现状与发展趋势 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201811031 稀土是制备高新材料的关键基础材料,被誉为“21世纪的战略元素”。本文主要介绍了稀土新材料制备技术现状与发展趋势,包括稀土永磁材料、稀土发光材料、稀土催化材料、稀土储氢材料及高纯稀土材料。同时,针对备受关注的环境问题,简要介绍了我国稀土绿色制备技术发展现状及趋势,面对我国稀土领域发展面临的问题及挑战,提出了我国稀土工业发展的对策和建议 2018年11月30 00:00 2018年第11期 1 5 2640970 王春梅,刘玉柱,赵龙胜,赵娜,冯宗玉,黄小卫 点蚀形核机制的透射电子显微学研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201811032 钝性金属材料的点蚀是腐蚀领域中的经典问题。受研究手段空间分辨率的限制,点蚀形核阶段的机制有待进一步阐明。本文以透射电子显微技术为主要研究手段,围绕与点蚀形核密切相关的材料基体结构特征及钝化膜性质两方面展开,阐明了点蚀形核的基体结构相关性以及钝化膜结构及与Cl-的交互作用两大基本科学问题。在原子尺度下建立了材料基体结构特征与腐蚀溶解活性之间的关联,揭示了钝化膜的结构特征与Cl离子与之交互作用之间的内在规律,丰富、完善甚至修正了材料点蚀形核机制方面的经典认识。研究发现,在点蚀形核初期,无论是基体中夹杂或第二相的腐蚀溶解活性,还是表面钝化膜本身的击破,其起源都可以追溯到原子尺度的结构缺陷。 2018年11月30 00:00 2018年第11期 6 10 31475869 张波,马秀良 弛豫半导体的表征与应用研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201811033 <span>介电弛豫时间大于载流子寿命的半导体为弛豫半导体,反之为寿命半导体。因为介电弛豫时间正比于电阻率,所以弛豫半导体一般为高阻半导体,例如补偿半导体、非晶半导体或低温下的半导体。在弛豫半导体中,由于材料恢复电中性的过程慢于载流子浓度恢复质量作用定律的过程,所以必须考虑空间电荷,包括自由电荷和陷阱所带电荷,对载流子输运的影响。少子注入会导致弛豫半导体多子耗尽,寿命半导体多子增加;中性注入会导致弛豫半导体电子空穴分离,寿命半导体发生双极性输运。弛豫半导体的多子耗尽现象可用电流-电压测试和交流响应测试进行表征,发现其电流-电压特性由低电压下的扩展线性区和高电压下的超线性区构成,且受陷阱浓度影响。使用载流子动力学测试可直接观察到弛豫半导体中光注入电子和空穴的分离现象。弛豫半导体独特的电学性质在辐射探测器、抗辐照器件、光电导开关、温度传感器等领域有广阔的应用价值。<br /><br /></span> <br /> 2018年11月30 00:00 2018年第11期 11 15 4523174 <span>余竞一,介万奇<br /></span> <br /> 后CHNO类含能材料的发展思考 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201811034 现代武器装备对含能材料提出了更高要求,传统含能材料的发展遇到新挑战。本文分析了传统CHNO类含能材料存在能量与感度及稳定性陷阱、贮能释能已接近极限等技术瓶颈。综述了国内外笼形化合物、氮簇化合物及聚合氮、金属氢等方面的新进展和研究动向。提出了基于炸药爆炸行为与反应速率调控新技术,运用多尺度设计理论和方法,拓展含能分子贮能体系的新思路,主要包括基于原子组合的化学键贮能设计、基于分子组合的分子间贮能设计、 基于微纳米结构复合的贮能设计等途径,探讨未来高能量密度含能材料(HEDM)的发展思路。关键词: 2018年11月30 00:00 2018年第11期 16 20 5340554 黄辉1 ,黄亨建2 马来酸酐及其衍生物用作锂电池关键材料的研究进展与展望 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201811035 开发高性能锂离子电池需要对组成电池的每个部件(包括粘结剂,电解液添加剂、电解质以及有机电极材料)进行最优组合,进而达到最佳性能。马来酸酐及其衍生物具有无毒环保、成本低、化学性质优异、与电极保持良好的界面相容性,也可以与锂离子相互作用等诸多优点使得它应用广泛,赋予锂电池优异的电池性能,可以用作锂电池的粘结剂、电解液添加剂、聚合物电解质以及有机电极材料,是一种非常有潜力的高性能锂电池关键材料。基于“一种材料、多种用途”的理念,本文重点论述了马来酸酐及其衍生物用作锂电池粘结剂、电解液添加剂、聚合物电解质和有机电极等方面的研究进展,文末还对马来酸酐及其衍生物在二次电池中的应用前景进行了展望。关键词: 2018年11月30 00:00 2018年第11期 20 25 14112984 张建军1#,张敏1,2#,唐犇1,杨金凤1,董甜甜1,于喆1,崔光磊1* 燃料电池低铂核壳结构催化剂的最新研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201811036 传统的Pt碳催化剂,由于仅仅处于纳米粒子表层的Pt原子参与电催化反应,而大多数位于粒子内层的Pt却未能得到有效利用,由此造成的燃料电池高昂成本阻碍了它的大规模商业化进程。核壳结构催化剂是近年来出现的一类极其重要的低铂催化剂,这类催化剂是使用廉价贵金属、过渡金属、合金及导电化合物的纳米粒子作为核,在其表面覆盖原子层厚度或者几个原子层厚度的Pt为壳层而制得的新型高性能催化剂。核壳结构低铂催化剂可大幅度降低燃料电池的贵金属Pt的使用量,进而降低燃料电池的成本,是实现质子交换膜燃料电池大规模商业化的希望所在。有关核壳结构低铂催化剂的研究已成为燃料电池领域最热门的研究课题之一。本文综述了近年来核壳结构低铂催化剂的研究进展,包括核壳结构低铂催化剂制备技术的研究进展,以廉价贵金属、合金及导电化合物纳米粒子作为核的新型核壳结构低铂催化剂的设计、制备及其相关研究情况。介绍了不同类型的核与Pt壳层之间的相互作用,讨论和总结了影响核壳结构低铂催化剂电催化活性的相关因素。并对核壳结构低铂催化剂的研究及其应用进行了展望。关键词: 2018年11月30 00:00 2018年第11期 26 30 4587395 余锦南,廖世军* 荷载与服役环境作用下混凝土耐久性的研究和进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201811037 混凝土是基础设施建设不可或缺的工程材料,其耐久性是服役环境下混凝土结构寿命的重要保障。荷载作用引起混凝土材料微结构变化,荷载较大时,混凝土内的孔隙连通和微裂纹扩展影响到介质的渗透和传输。荷载和服役环境的叠加作用加速混凝土性能劣化,因此耦合作用下混凝土耐久性研究成为了国际关注的热点。综述了荷载与服役环境耦合作用下混凝土耐久性研究的探索和研究进展,总结了国内外在荷载冻融循环、荷载氯盐、荷载碳化耦合作用下混凝土耐久性评价方法和表征参数等方面取得的重要突破,并介绍了荷载冻融循环、荷载氯盐耦合作用下混凝土寿命预测模型与方法的最新研究成果。最后,指出了现有荷载与典型服役环境作用下混凝土耐久性研究的局限性和后续的研究方向。 2018年11月30 00:00 2018年第11期 31 35 9931983 姚燕,王玲,王振地,曹银,唐官保,杜鹏,黄鹏飞 混凝土抗硫酸盐侵蚀性能试验研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201811038 研究了不同水胶比混凝土试件在(20±2)℃全浸泡作用下的抗硫酸盐侵蚀性能。试验制备032与036两种水胶比的普通硅酸盐水泥、高抗硫水泥以及复掺矿粉和硅灰的混凝土试件,检测了试件标养28 d后的抗压强度、动弹性模量及各试件在(20±2)℃、质量分数为3%Na2SO4溶液中全浸泡侵蚀的强度、动弹性模量变化情况,对混凝土在(20±2)℃全浸泡侵蚀下的抗硫酸盐侵蚀性能进行了评价。结果表明,在(20±2)℃全浸泡作用下,036水胶比混凝土抗硫酸盐侵蚀性能低于032水胶比混凝土,抗硫酸盐侵蚀性能随着水胶比的降低而提高;混凝土复掺矿粉和硅灰后抗硫酸盐侵蚀性能较好;高抗硫水泥通过限制C3A的含量,进而改善混凝土抗硫酸盐侵蚀性能,不一定在任何环境下都适用;混凝土连通孔隙率从侧面证实了低水胶比混凝土和复掺矿粉和硅灰混凝土抗压侵蚀系数和相对动弹性模量较高,说明低水胶比混凝土复掺矿粉和硅灰后,可以显著提高混凝土抗硫酸盐侵蚀性能。 2018年11月30 00:00 2018年第11期 36 40 2552146 谢智刚1,2,王起才1,2,代金鹏1,2,王振宇1,2,梁柯鑫1,2,田祥富1 胶原/HA复合涂层多孔钛的细胞响应行为 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201811039 为提高医用多孔钛的表面活性及生物相容性,以纤维烧结多孔钛为载体,采用碱热处理+模拟体液等化学方法进行羟基磷灰石(HA)沉积,随后进行水溶性胶原涂覆,制备具有三维贯通孔结构的胶原/HA复合涂层多孔钛。研究了胶原/HA复合涂层的表面形貌及化学成分,探讨复合涂层的形成机理;进行体外细胞毒性实验并分析了多孔钛表面细胞响应行为。结果表明,胶原/HA复合涂层在钛纤维表面均匀附着,胶原的填充连接可修复HA涂层表面的微裂纹,有利于小鼠前成骨细胞的黏附、增殖及分化,促进细胞的孔内跨纤维生长。胶原/HA复合涂层可以得到更好的细胞响应,对于促进早期骨与植入体的固定有很大的潜力。 2018年11月30 00:00 2018年第11期 41 45 5378835 李若琳1,张云龙1,寇宏超2,李仁兴1,卢雅琳1 C/C复合材料表面等离子喷涂ZrB2基涂层沉积残余应力仿真分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201811040 在C/C复合材料表面采用等离子喷涂ZrB2基陶瓷涂层是提高复合材料抗氧化性能的理想途径。为有效防止热裂纹的产生、设计性能更优的材料,基于数值模拟,通过合理的模型,采用间接顺序热结构耦合,可预测涂层在沉积过程中由于热失配引起的宏观残余应力的大小和分布。结果表明,径向应力是残余应力的主要表现形式;较厚的粘结层能够有效缓解材料的热物性差异;涂层的厚度为05 mm时能够保证涂层表面不会因为受压而开裂的情况下在界面处的残余应力较小;涂层体系的材质倾向于导热系数较高、热膨胀系数较低的ZrB2-30%SiC(体积分数)材料,以保证涂层在边缘不会有太大的拉应力而产生翘曲。 2018年11月30 00:00 2018年第11期 46 50 7994319 谢玲玲1,2,3,陈文亮1,牛亚然2,郑学斌2,黄贞益3 模锻变形速率对TC18钛合金锻件组织及力学性能影响研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201811041 研究了TC18钛合金不同模锻变形速率条件对显微组织及力学性能的影响规律。结果表明:较低模锻变形速率促进TC18钛合金β晶粒的动态再结晶过程,形成具有破碎的晶界α相的网篮组织,该组织断口具有韧性断裂组织特征,具有优异的塑性和断裂韧性;在较高变形速率条件下仅发生动态回复过程,形成具有平直的晶界α相的网篮组织,该组织塑性和断裂韧性均较低,断口呈冰糖状解理断裂组织特征;TC18钛合金强度性能对变形速率不敏感。 2018年11月30 00:00 2018年第11期 51 55 11176982 王华 去合金化制备孔径可控纳米多孔金属研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201811042 纳米多孔金属具有三维连通、双连续的纳米级孔结构,使其具有超高比表面积、高强度、低密度等独特理化性能,在力学、催化、传感、拉曼散射等领域具有广阔的应用前景,而且纳米多孔金属的性能表现出一定的尺寸效应,因此研究孔结构调控对纳米多孔金属的实际应用具有重要意义。目前,去合金化制备孔径可控的纳米多孔金属主要集中在调节去合金化工艺(腐蚀方式、腐蚀温度、腐蚀电解质、腐蚀添加剂等)和去合金化后处理过程(热处理粗化、溶液浸泡)两方面,探索纳米多孔金属在不同工艺条件下孔结构的成孔机制、孔结构演变规律为制备孔结构呈特征规律分布(如梯度分布、分级分布、均匀分布)的纳米多孔金属块材或薄膜奠定了夯实的基础。 2018年11月30 00:00 2018年第11期 56 60 6953837 方秀梅,连利仙,高希,吴开霞 铂及铂合金材料抗玻璃侵蚀能力的研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201811043 目前国内对于不同厂家不同批次铂金材质的抗玻璃侵蚀性能没有有效的测试方法。建立了一种铂金抗玻璃侵蚀性能检测方法,既能评估铂金材料抗玻璃侵蚀性能,也为评估、解决玻璃中铂金缺陷问题提供数据。通过金相分析、质谱仪分析测试Pt、PtRh10、PtRh20铂金材料抗玻璃侵蚀性和玻璃中Pt,Rh的溶解量。结果表明:Pt、PtRh10、PtRh20材料在1600 ℃高温下均有氧化挥发; Pt,Rh均属于重金属,Pt,Rh离子易在玻璃液底部积聚;TFT玻璃中Rh溶解量明显高于Pt,玻璃中Pt,Rh含量比值在1∶4至1∶5之间;在1600 ℃/18 h条件下PtRh20铂金材料Pt,Rh在玻璃中溶解量是1500 ℃/18 h条件下Pt,Rh在玻璃中溶解量的1.2~1.5倍,是1400 ℃/18 h条件下Pt,Rh在玻璃中溶解量的6~10倍。 2018年11月30 00:00 2018年第11期 61 65 4959104 田鹏1,2,王丽红1,2,安利营1,2,闫冬成1,2,李青1,2 海工领域用欧标钢材的解析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201811044 随着国内海洋装备制造业的快速发展,海外项目日益增多,越来越多的欧洲标准钢材被用于海洋工程领域。通过解读欧标钢材的分类及标记,总结海工领域所使用的欧洲钢材标准,有利于掌握欧洲系列钢材标准,从而推动海洋工程装备制造业的发展。同时进一步阐述了欧标与国标钢材替代的基本原则,并分析了欧标结构钢材与国标的区别,发现欧标结构钢材和国标结构钢材并不能等效对应。国内海洋工程制造企业及钢材供应企业应该积极推动海洋工程用钢专用国家标准的发展,提升国产高强钢的应用范围。 2018年11月30 00:00 2018年第11期 66 70 1437985 宋立新