2015年, 第46卷, 第04期　刊出日期：2015-02-28

  

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研究 开发
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  地聚合物凝胶结构特性的分子动力学研究

  施惠生;郭晓潞;夏明

  . 2015, 46(04): 1-0.

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  本文通过分子动力学模拟的方法，在参照实验数据构建起的初始结构模型的基础上，根据N-A-S-H凝胶体系的结构特点，选取Na原子、H2O分子及Si2AlO10基团作为基本单元的组成，构建了地聚合物凝胶结构模型。根据模拟过程中体系的运动轨迹，进行多次优化模拟操作，计算出N-A-S-H凝胶体系的径向分布函数(RDF)、XRD模拟图谱及力学性能等有关参数，并结合实验数据对所建结构模型的准确性进行了验证。结果表明，分子动力学模拟值与实验值吻合较好，不仅验证了所建结构模型的有效性，也为其在N-A-S-H凝胶体系的进一步深入研究提供了可能。
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  老化前后聚合物改性沥青温度敏感性

  王岚;胡江三;陈刚;贾永杰;王宇

  . 2015, 46(04): 2-0.

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  为评价不同聚合物改性沥青（SBS改性沥青（SMA）、橡胶粉改性沥青（RPMA）、复合改性沥青（CMA））老化前后的温度敏感性，利用动态剪切流变仪对以上三种改性沥青老化前后的试样进行动态剪切流变试验，并取老化前后温度扫描数据利用粘温指数VTS的不同算法在不同温标下对改性沥青的粘度-温度曲线进行拟合，针对不同沥青从线性相关系数的角度分析了各自最适用的温标及算法；在适用的温标下利用粘温指数 VTS评价了不同改性沥青老化前后的温度敏感性，并利用电子显微镜扫描试验，从沥青的微观结构特征分析了不同聚合物改性沥青温度敏感性存在差异的原因。结果表明：在开式温标及兰金式温标下拟合出的VTS可以更好的评价不同改性沥青的温度敏感性；组分及蜡含量的变化对改性沥青温度敏感性影响最大，胶体结构与大分子分子量的影响次之；老化作用使改性沥青温度敏感性降低，RPMA在老化前后温度敏感性最低。
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  交联黄原酸化壳聚糖树脂对水溶液中棒曲霉素的吸附

  刘心荷;李杨;孟祥红;刘炳杰

  . 2015, 46(04): 3-0.

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  以壳聚糖为吸附剂，戊二醛作为交联剂，采用反相悬浮交联法制备球状壳聚糖树脂，利用二硫化碳作为改性剂，在碱性条件下对壳聚糖树脂进行黄原酸化改性，制备成交联黄原酸化壳聚糖树脂（Cross-linked xanthated chitosan resin, CXCR）。对CXCR进行红外表征，并研究了其对水溶液中棒曲霉素的吸附性能。结果表明，CXCR可有效地吸附水溶液中的棒曲霉素，在棒曲霉素初始浓度为8 mg/L，CXCR用量为1 g/L，溶液pH 4，25 ℃条件下吸附16 h，吸附量可达6.53 mg/g。CXCR对棒曲霉素的吸附符合拟二级动力学模型；吸附等温线符合Freundlich等温吸附模型。CXCR有望作为一种新型的材料用于吸附棒曲霉素，具有广阔的应用前景。
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  一种镍基合金在900℃和1000℃的高温氧化行为

  卢旭东

  . 2015, 46(04): 4-0.

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  采用X射线衍射(XRD)，扫描电镜(SEM)及能谱(EDAX)等方法，研究了Cr5.0 Co8.0 Mo0.9 W5.5 Ta7.4 Al6.0 Re4.2合金在900 ℃和1000 ℃的氧化行为。结果表明，氧化动力学曲线遵循氧化初期氧化增重速率较快，氧化期间氧化动力学曲线呈波浪式变化，且呈现氧化温度越高波浪式越明显的特征。在900 ℃氧化300h后合金表面氧化物膜分为三层，外层为NiO、Ni2Cr2O4、Ni2CoO4和CrTaO4；中间层为平直的Al2O3层，内氧化层为Al2O3，氧化期间，分布在外层的CrTaO4抑制基体中Al向外扩散，并抑制氧化膜的生长，使氧化速度降低。1000 ℃时合金表面的氧化物膜分为二层，外层为NiO、Ni2Cr2O4、Ni2CoO4和CrTaO4；内氧化层为Al2O3。在900 ℃和1000 ℃氧化期间，合金均发生元素Al的内氧化和内氮化，与外氧化膜相邻的区域为元素Al的内氧化区，远离外氧化膜的基体内部形成元素Al的内氮化区，随氧化温度升高，内氧化区和内氮化区的深度增加，内氧化物和内氮化物的尺寸增大。
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  基于萤火虫烯醇式氧化荧光素的一系列衍生物的结构和光学性质

  闵春刚;冷艳;杨喜昆;黄绍军;王绍华;任爱民

  . 2015, 46(04): 5-0.

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  本文通过密度泛函理论（DFT）MPW3PBE泛函，对甲基、甲氧基、氰基、氟原子、氨基、硝基及苯基取代的萤火虫生物发光底物烯醇式氧化荧光素进行了全优化。计算了他们的电离能（IP）、电子亲和势（EA）、空穴抽取能（HEP）、电子抽取能（EEP）、空穴和电子重组能（λ），评估了它们的空穴和电子传输能力。用含时密度泛函理论(TDDFT) MPW3PBE/6-31+G(d)方法计算了吸收光谱，优化了最低单重态S1, 最终研究了他们的荧光光谱。理论计算结果表明，E-CN是具有双重功能的OLEDs材料的优良候选者，即可同时作为电子传输层和发光层材料。E-NO2、E-F和E-OCH3可以作为电子传输材料。而E-NH2可作为空穴传输材料。
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  Zn2+荧光探针活性染料的制备及性能研究

  徐洪耀;光善仪

  . 2015, 46(04): 6-0.

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  设计合成了两种以水杨醛苯甲酰肼腙为主体的三嗪类活性染料分子，采用红外、核磁等技术对分子结构进行表征。采用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱对其光学性能和锌离子探针性能进行了研究，分析了分子结构对其探针性能的影响与规律，从实验与理论计算分别研究锌离子荧光探针的机理。发现三嗪类活性染料因光探针的荧光强度与锌离子浓度成良好的线性关系，线性范围1-10μM 、0.1-5μM，实际检测限为3μM 、1μM。
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  反应时间对Ba2Co0.4Zn1.0Cu0.6Fe12O22 (Co2Y)铁氧体性能的影响

  陈世杰;代建清;刘浩飞

  . 2015, 46(04): 7-0.

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  采用化学共沉淀法制备Y型平面六角铁氧体（Ba2Co0.4Zn1.0Cu0.6Fe12O22）前驱体，并通过激光粒度分析仪（LPS）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、振动样品磁强计（VSM）和E4991A精密阻抗分析仪等手段研究了共沉淀反应时间对粉体及烧结样品的粒径、表面形貌、晶体结构和磁性能的影响。结果表明，当共沉淀反应时间为90 h时，得到的前驱体粉体粒径分布均匀，平均粒径约为1μm。在900 ℃烧结后能够得到较纯相的Y型平面六角铁氧体。烧结样品的相对密度超过95%，频率为1 GHz时，起始磁导率μi≈3.7，品质因数Q≈5.8，共振频率＞2.5 GHZ，截止频率在3 GHz左右。
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  直流磁控溅射铝纳米颗粒膜的微结构及电学特性

  朱爱春;花银群

  . 2015, 46(04): 8-0.

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  摘 要： 采用直流磁控溅射法，以高纯铝（99.999%）为靶材，高纯氩气（99.99%）为起辉气体，在经机械抛光的单晶Si衬底上制备铝纳米颗粒薄膜。利用X-射线衍射仪（XRD）、光学薄膜测厚仪、扫描电子显微镜(SEM)和四探针测试仪分别测试了铝纳米颗粒薄膜的晶相结构、薄膜厚度、表面形貌及电学特性。XRD衍射图谱表明此薄膜为面心立方的多晶结构，择优取向为Al（111）晶面。随溅射功率由30W增至300W，铝纳米颗粒薄膜的沉积速率由3.03nm/min增加至20.03nm/min；而随溅射压强由1Pa增加至3Pa，沉积速率由2.95nm/min降低到1.66nm/min。在溅射功率为150W，溅射压强为 1.0Pa 条件下制备的样品具有良好的晶粒分布。随溅射功率从80W增大到160W，样品电阻率由4.0×10-7 Ω˙m逐渐减小到1.9×10-7Ω˙m ；而随溅射压强从1Pa增至3Pa，样品电阻率由1.9×10-7Ω˙m增加到7.1×10-7Ω˙m。
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  Ti掺杂及退火处理对水热合成WO3纳米晶粒结构及气敏性能的影响

  冯媛媛;杨晓红

  . 2015, 46(04): 9-0.

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  采用水热法制备了不同掺杂浓度的WO3:Ti纳米晶粒，并在350℃下退火1h。采用SEM、XRD表征了材料的形貌与结构，并测试了用退火前后合成材料制成的薄膜气敏传感器件在200℃下对NO2的气敏性能。结果表明，Ti掺杂可以有效抑制WO3晶粒的生长，减小晶粒尺寸；退火处理使材料的晶相发生了改变，晶粒尺寸进一步减小，晶粒分散性变好。薄膜传感器件的测试结果显示，适量Ti掺杂和退火处理均可提高器件对NO2的灵敏度，退火后Ti掺杂2%样品制成的器件的灵敏度最大，其值达到了15.38，响应恢复时间分别为2.2min和1.5min，且具有良好的可重复性和稳定性。
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  氧化石墨烯对水泥净浆流动度及水泥石结构和性能的影响

  吕生华

  . 2015, 46(04): 10-0.

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  采用Hummers法及超声破碎分散法制备了氧化石墨烯（GO）纳米相分散液，研究了GO对水泥净浆流动度和水泥石微观结构的影响，用FTIR、AFM、XRD及SEM对GO及水泥石结构进行了表征。结果表明GO的掺入降低了净浆流动性，每增加0.01%的GO需要增加0.02％的聚羧酸系减水剂（PCs）以保持水泥净浆流动度在3小时内在200mm以上，GO的掺入能够使水泥石的微观结构发生明显的变化，当GO/PCs掺量为0.01%/0.24% ~ 0.03%/0.28%时，水化龄期7d的水泥石出现了大量分散均匀的花状微晶体，当GO/PCs掺量为0.05%/0.32% ~ 0.07%/0.36%时，同龄期水泥石中出现大量的片状晶体，在水化龄期延长到28d时有转化为密实的结构的趋势，结果说明GO具有调控水泥水化产物的形貌的能力及有较好的增强增韧的作用，此研究结果对于提高水泥基材料的力学性能具有重要意义。
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  花状微米颗粒的制备及其电流变性能研究

  杨惠;董旭峰;赵红;齐民;谭锁奎;纪松

  . 2015, 46(04): 11-0.

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  采用溶剂热法制备出花状微米颗粒。采用SEM，TEM，XRD，FT-IR等方法分析颗粒形貌及成分。结果表明，花状颗粒为丙三醇基化合物，其表观直径在2~3μm之间，表面由次级的刺状结构组成。分别以花状微米颗粒和光滑球状TiO2颗粒为分散相制备电流变液，并测试其电流变性能和沉降稳定性。实验结果表明，在相同电场强度下，花状颗粒电流变液的剪切屈服强度明显高于光滑球状颗粒电流变液，但漏电流密度远小于光滑球状颗粒电流变液；静置12天，花状颗粒电流变液的抗沉降率较之光滑球状颗粒电流变液有显著提高。花状颗粒特有的形貌是其具有优异电流变性能和沉降稳定性的主要原因。
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  片状聚吡咯/氧化石墨烯复合材料的制备及电化学性能

  韩永芹;郭义;申明霞;段鹏鹏;曾少华;袁宗阳

  . 2015, 46(04): 12-0.

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  通过原位聚合在低温条件下（-10℃）制备具有片状微结构的聚吡咯(PPy)/氧化石墨烯(GO) 复合材料，利用傅里叶红外光谱（FTIR），扫描电子显微镜（SEM）对复合材料进行结构表征的基础上，利用循环伏安(CV)、恒流充放电(GC)、电化学阻抗技术(EIS)测试复合材料的电化学性能。FTIR结果表明复合材料中GO与PPy存在相互作用；SEM结果表明复合材料显示为亚微米片状结构形貌；CV、GC、EIS电化学分析表明，与纯聚吡咯及氧化石墨烯烯相比，复合材料显示出优越的电容特性。当电流密度保持在1A/g时，复合材料的比电容可达319 F/g，比GO（9F/g）和PPy（167F/g）的比电容都要高，该复合材料可用作潜在的超级电容器电极材料。
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  CeO2/环氧树脂复合材料制备及其耐电化学腐蚀行为研究

  陈佳;杜军;刘作华;范兴;唐金晶;陶长元

  . 2015, 46(04): 13-0.

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  CeO2填充环氧树脂，并用偶联剂KH560对CeO2进行表面改性，通过溶液混合法制备CeO2/环氧树脂复合材料。分别通过拉曼光谱仪、紫外漫反射光谱仪、场发射扫描电子显微镜和电化学工作站对CeO2/环氧树脂复合材料的微观结构和电化学防腐性能进行测试。结果表明，表面改性的CeO2在环氧树脂基体中具有更好的分散性；所制备的改性后CeO2/环氧树脂复合涂层对镀锌板附着力达到1级；与水接触角达到82.5o；电化学防腐性能测试中其浸泡30 min阻抗值在109 Ω?cm2以上，浸泡7 d阻抗值基本保持在107 Ω?cm2左右，高于未改性的CeO2制备的复合材料和普通环氧树脂材料。改性后CeO2/环氧树脂复合材料的附着力、疏水性和化学防腐性能明显优于未改性的CeO2制备的复合材料和普通环氧树脂材料。
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  亚微米级SiO2微球对抗撞击材料剪切增稠液的影响

  邵慧萍

  . 2015, 46(04): 14-0.

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  本文采用改进的溶胶-凝胶法制备出平均粒径为150nm、180nm、200nm、250nm的SiO2微球，反应温度为20-50℃，正硅酸乙酯浓度为0.2-0.3mol/L，反应后添加0.02-0.04vol.%的硅烷偶联剂KH-570，再通过球磨将亚微米级SiO2均匀分散到PEG(聚乙二醇)中，获得相应的抗撞击体系。利用TEM、XRD、Physica MCR301 型流变仪分别对不同粒径的SiO2微球的粒度分布、结构以及流变性能进行测试，结果表明：粒径为200nm的SiO2微球制备的抗撞击体系粒度分布均匀、为非晶结构，并且表现出很好的剪切增稠现象。
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  Ta添加对(Fe0.46Co0.36Ni0.04Zr0.14)100-xTax非晶合金复合材料磁性能和力学性能的影响

  罗文涛;寇生中

  . 2015, 46(04): 15-0.

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  利用铜模吸铸法制备出直径为3mm的(Fe0.46Co0.36Ni0.04Zr0.14)100-xTax(x=0,4,8,12)非晶合金复合材料柱状试样，通过X射线衍射(XRD)、选区电子衍射(SAED)、振动样品磁强计(VSM)、微机控制电子式万能力学试验机和扫描电镜(SEM)研究了不同Ta含量对合金的磁性能和压缩力学性能的影响。结果表明：随着Ta含量的增加，合金中不断有晶体相Co2Zr、Co2Ta0.5Zr0.5析出，合金的矫顽力Hc呈现出减小的趋势，而合金的饱和磁化强度Ms、抗压强度σbc和弹性应变εe则呈现出先增加后减小的趋势。当x=4时，合金的Ms、σbc和εe均达到最大值，分别为137.70 Am2kg-1、1814 MPa和4.583%。说明选取合适的Ta含量能够明显改善(Fe0.46Co0.36Ni0.04Zr0.14)100-xTax非晶合金复合材料的磁性能和力学性能。
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  Bi25FeO40纳米材料的水热制备及光电性能研究

  孙华君;刘依;张勇;郭姗姗;吕来;陈文

  . 2015, 46(04): 16-0.

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  本论文选择软铋矿型Bi25FeO40为研究对象，通过水热法在钛基板上成功制备出了不同形貌的Bi25FeO40纳米材料，使用XRD和FE-SEM对水热反应过程中反应的温度（160~200℃）、矿化剂的种类和浓度对产物结构及形貌的影响进行了研究，并对其生长机理进行分析。测试Bi25FeO40的UV-Vis漫反射光谱，发现其在波长400~600 nm范围内具有良好的可见光响应；采用三电极体系测试材料的光电化学性能，结果显示纳米棒状产物对光电流的响应最快。
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  磁控溅射法制备钒掺杂Cu3N薄膜研究

  黄赛佳;杨建波;李兴鳌

  . 2015, 46(04): 17-0.

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  利用磁控溅射法成功制备了钒掺杂Cu3N薄膜。XRD显示随着V掺入浓度的升高，薄膜的择优生长取向由（111）面向（100）面转变。SEM结果表明向Cu3N薄膜中掺入V，薄膜的晶体颗粒形态发生了变化。从对薄膜样品进行的光反射率、电阻率和显微硬度测试结果可以看出，薄膜中掺入适当浓度V对其光吸收、导电性和力学性能有一定程度的改善。
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  Fe-Si-B-P-Mo系高饱和磁感应强度非晶软磁合金

  孙皓;王安定;常春涛;门贺;王新敏;潘登

  . 2015, 46(04): 18-0.

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  摘要： 本文通过在Fe-Si-B-P合金体系中微合金化添加Mo元素, 并提高铁含量，成功制备了具有较高非晶形成能力和优异软磁性能的非晶软磁合金。研究发现，Mo元素微合金化能有效提高合金的非晶形成能力，1%的Mo可以将该非晶合金体系的Fe含量极限提高到84%以上，从而得到了饱和磁感应强度（Bs）高达1.63T的非晶合金。其中Fe80Si4.75B9.5P4.75Mo1非晶合金可以铸造形成非晶块体样品，临界直径达到1mm，饱和磁感应强度达到1.54T，矫顽力为1.9A/m。在整个成分范围内，该合金体系都具有1.9-5.1A/m的低矫顽力和高于传统Fe-Si-B合金的饱和磁感应强度（Bs），具有较好的应用前景。
综述 进展
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  可瓷化阻燃耐火硅橡胶研究进展

  季辰焘;王金合

  . 2015, 46(04): 19-0.

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  可瓷化阻燃耐火硅橡胶复合材料是一种新型的防火材料，是在硅橡胶基体中加入无机矿物粉末填料，结构控制剂和其它助剂等制备而成的耐火、阻燃材料。这种材料在常温下具有一般聚合物的优良性能，在遇到高温或是火焰烧蚀时，硅橡胶复合材料可形成坚硬的陶瓷保护层，起到隔绝火焰和防火的作用，从而保证了在火灾情况下电力和通信的正常工作。本文系统的介绍了硅橡胶基体的分解机理，可瓷化耐火硅橡胶的耐火机理和阻燃机理，并总结了包括云母，碳酸钙，氢氧化铝，氢氧化镁在内的无机填料在陶瓷化过程中的作用和对复合材料的影响；介绍了可瓷化硅橡胶耐火材料的制备工艺，并在这些基础上对可瓷化耐火硅橡胶今后的发展方向做了展望。
工艺 技术
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  U型试件混凝土冲击寿命的统计分析

  朱学超

  . 2015, 46(04): 20-0.

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  采用课题组自行设计的U型混凝土试件，以及自制的落锤冲击试验装置，研究了其抗冲击性能。引入顺序统计量和秩的概念，根据平均秩法的期望估计，计算累积失效概率函数F(N)和生存概率函数R(N)的估计值。利用双参数威布尔（Weibull）分布理论及线性回归理论，分析了在四种不同落锤质量水平下冲击寿命N的分布规律，结果表明：双参数威布尔分布理论可以很好地描述U型试件混凝土冲击寿命N的分布特征。
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  基于鞣制废弃物制备ZAT-M纳米介孔材料及其应用研究

  鄂涛

  . 2015, 46(04): 21-0.

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  摘要：本文以锆、铝、钛（Zr、A1、Ti）多金属鞣制废弃物为原料，采用共沉淀法制备Zr- A1-Ti复合氧化物（ZAT-M），并形成纳米介孔型吸附功能型材料。采用综合热分析（DTA-TG）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微电镜（SEM）和比表面积及孔径测试对ZAT-M进行表征。结果表明，ZAT-M体系中由单质氧化物和交联氧化物组成，ZAT-M可有效去除鞣制废水中的EDTA-Cr，吸附方式主要以表面吸附和静电吸附为主。
综述 进展
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  PZT掺杂改性研究进展及其机理探究

  刘喆;邢志国;王海斗;徐滨士;金国

  . 2015, 46(04): 22-0.

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  PZT作为典型的钙钛矿结构，该结构为掺杂改性提供了较大的自由度。本文介绍了PZT压电材料掺杂改性的研究现状，简明扼要的分析了等价掺杂、高价掺杂、低价掺杂以及复合掺杂对压电材料各项性能的影响。并从掺杂离子对晶体结构和电畴结构影响两方面探讨了PZT掺杂改性的机理，进而为复合掺杂改性提供理论基础。
工艺 技术
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  海藻酸钙水凝胶过滤膜的制备及其对硫酸钙的截留

  郑海燕;马敬环;赵孔银;黄海滨;刘莹;魏俊富;张新新

  . 2015, 46(04): 23-0.

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  本文以尿素为致孔剂制备了海藻酸钙(CA)水凝胶过滤膜，测试了其通量、截留率和力学性能；通过扫描电子显微镜(SEM)观测其过滤硫酸钙前后的表面形貌。结果表明，增加尿素含量，均导致膜应力和应变的下降；而膜的纯水通量则迅速增大，尿素含量为3.0wt.%时达到28.7 L?m-2?h-1，为最大；0.2Mpa下，过滤1.7g/L硫酸钙时对Ca2+和SO42-的截留率分别为83%和92%，稳定通量达到21.7 L?m-2?h-1。
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  Yb, N共掺杂TiO2光催化剂的制备及可见光下降解亚甲基蓝的研究

  张瑾;徐刘君;朱忠其;柳清菊

  . 2015, 46(04): 24-0.

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  采用微波辅助溶胶-凝胶法制备了Yb, N共掺杂的纳米(Yb,N)-TiO2光催化剂,通过XRD、XPS、UV-Vis-DRS、PL等对(Yb,N)-TiO2样品进行了表征和分析，并以亚甲基蓝（MB）作为目标降解物，考察了不同Yb掺杂浓度的(Yb,N)-TiO2对MB的光催化降解效果。结果表明：Yb和N的掺入减小了TiO2的禁带宽度，降低了光生电子-空穴对的复合，使其吸收光谱的阈值波长红移至可见光区，提高了TiO2的光催化活性。当pH=1.5、m(H2NCONH2)=10g、热处理温度为650℃、n(Yb)︰n(Ti)=0.005时，(Yb,N)-TiO2粉体在普通日光灯下对亚甲基蓝在5h内的光催化降解效率达93.55%，明显高于同等条件下P25的降解率45.72%
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  基于RVE方法的磁流变弹性体力学行为的预测

  孙书蕾;彭雄奇;郭早阳;蒋钰钢

  . 2015, 46(04): 25-0.

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  磁流变弹性体是一种在不同磁场条件下力学性能可控的智能材料。磁流变弹性体的模量为无磁场下材料的模量和磁场诱导产生的模量之和。运用基于周期性边界条件的代表性体积单元法，用理论和有限元两种方法对比研究了无磁场下磁流变弹性体的宏观杨氏模量和剪切模量。通过引入Maxwell应力张量，研究了磁流变弹性体在不同磁感应强度下对磁场诱导产生的杨氏模量和剪切模量的影响。用RVE的方法证明了，磁流变弹性体由于磁场诱导产生的杨氏模量是负数，但总的杨氏模量是正数，且其大小随磁感应强度的增大而增大。而其初始剪切模量则始终为正数，其大小随着磁场强度的增大而增大，这与偶极子理论推导得到的结论一致。
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  喷砂酸蚀处理促进Ti6Al7Nb表面钙磷沉积

  张静莹

  . 2015, 46(04): 26-0.

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  摘 要 目的：研究在Ti、Ti6Al4V和Ti6Al7Nb表面喷砂酸蚀处理后的体外生物学反应。方法：通过Al2O3喷砂和盐酸、硫酸混合物酸蚀的表面改性处理技术，在Ti、Ti6Al4V和Ti6Al7Nb三种钛金属表面进行喷砂酸蚀处理，通过扫描电子显微镜（scanning electron microscope，SEM）观察样品的表面形貌；样品浸入模拟体液（Simulated body fluid ，SBF)中7天、14天和21天后通过SEM、X- ray衍射仪（X- ray diffractometer，XRD)分析样品表面沉积物的形貌、物相。结果：样品的表面呈现出微米级多孔形貌，样品浸入SBF 14天后，Ti6Al7Nb表面最先观察到一层球形沉积物，能谱分析及XDR结果表明沉积物为含有钙、磷的生物磷灰石涂层；样品浸入SBF 21天后，Ti、Ti6Al4V和Ti6Al7Nb表面都被生物磷灰石涂层所覆盖。结论：喷砂酸蚀处理Ti6Al7Nb有利于SBF中Ca、P沉积， 表现出良好的生物活性。
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  氢键酸性基团功能化介孔敏感材料检测痕量有机磷气体

  郭拴宝;程振兴

  . 2015, 46(04): 27-0.

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  以3-碘基丙基三甲氧基硅烷为媒介，将具有氢键酸性化合物2,2-双（4-羟基苯基）六氟丙烷（BHPHFP）嫁接到具有3D介孔结构和高比表面积的KIT-5介孔材料上，得到有机磷检测敏感材料。成功地利用TEM、HR-SEM、傅立叶红外光谱、N2吸附脱附等温曲线和热重分析对材料进行了表征，并与石英晶体微天平（QCM）结合制备构造的传感器，可实现对有机磷气体进行痕量检测，且具有高灵敏度、较好的重复性和高选择性。
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  外延生长碳化硅-石墨烯薄膜的制备及表征研究

  张学敏

  . 2015, 46(04): 28-0.

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  石墨烯作为一种碳原子所组成的二维蜂窝状结构晶体，具有诸多优异的特性，从而倍受全世界科学工作者的关注。在碳化硅衬底上外延生长石墨烯是实现石墨烯在微电子领域中应用的最有效途径之一。本文利用感应加热的高温CVD设备，先在4H-SiC衬底上外延生长一层2-10微米厚的碳化硅，然后直接再在外延碳化硅上原位外延生长石墨烯。实现外延碳化硅-石墨烯的连续生长，从而减少氢气刻蚀带来的晶格缺陷和表面硅富集严重削减现象，并使低成本制备碳化硅上的石墨烯成为可能。通过拉曼光谱、扫描电子显微镜及X射线光电子能谱等表征，验证了该方法生长的石墨烯具有较好的晶体质量。
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  海水侵蚀环境下混凝土材料微观结构分析

  张高展

  . 2015, 46(04): 29-0.

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  采用数显显微硬度计、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、压汞仪和固体核磁共振波谱仪分析了混凝土材料的细观实验力学性能、微观形貌、化学组成和孔隙结构。结果表明：海水侵蚀环境下，混凝土界面区附近聚集石膏、钙矾石等晶体，导致溶出性或膨胀性破坏；通过掺入矿粉，细化混凝土的孔隙、改善界面区的力学性能，但矿粉掺量超过30%后的孔隙细化效果不佳，且使孔径分布呈两极化趋势，无害孔和多害孔明显增加，少害孔和有害孔急剧减少；核磁共振波谱仪分析表明其胶凝体系中29Si所对应的共振频率降低，化学位移向负值方向移动，凝胶产物中的硅氧四面体除以Q1、Q2和Q2（1Al）形式存在，还以Q3和Q4形式存在。
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  基于BP模型的锚杆涂覆Ni-TiN涂层耐磨性预测研究

  李昂

  . 2015, 46(04): 30-0.

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  为提高煤矿巷道锚杆的耐磨性能，延长其使用寿命，本文利用脉冲电沉积法，在Q235锚杆表面沉积获得Ni-TiN涂层。采用扫描电镜（SEM）和磨损试验机等研究Ni-TiN涂层的组织结构和耐磨性能，并利用BP神经网络模型对Ni-TiN涂层的耐磨性能进行预测研究。结果表明，该BP神经网络模型结构为3×8×1，其实验值与预测值的拟合相似度R=0.9994，最大相对误差为1.56%，最小相对误差为0.83%。SEM分析表明，当采用电流密度4.5 A/dm2、脉冲占空比30%及TiN粒子悬浮量6 g/l时，Ni-TiN涂层的磨损量较小。
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  石墨衬底上具有(220)/(400)择优取向多晶硅薄膜的制备及性质

  辛雅焜;陈诺夫

  . 2015, 46(04): 31-0.

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  在石墨衬底上分别制备了具有(220)和(400)择优取向的多晶硅薄膜。首先利用磁控溅射技术直接在石墨衬底上制备非晶硅薄膜层，以及先制备ZnO过渡层，再在ZnO过渡层上制备非晶硅薄膜层；然后采用快速退火法对非晶硅薄膜晶化，使其形成多晶硅薄膜籽晶层。XRD测试表明，未引入ZnO过渡层的多晶硅薄膜籽晶层具有高度(220)择优取向，而引入ZnO过渡层的多晶硅薄膜籽晶层具有高度(400)择优取向；最后在多晶硅籽晶层上通过对流辅助化学气相沉积(CoCVD)制备多晶硅薄膜。根据SEM、XRD、拉曼测试表明，多晶硅薄膜的性质延续了多晶硅籽晶层的性质，未引入ZnO过渡层的样品，具有高度(220)择优取向。引入ZnO过渡层后的样品，具有高度(400)择优取向。同时本文对Si(220)和Si(400)择优取向的形成原因做了初步分析。