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2016年, 第47卷, 第2期　刊出日期：2016-02-28
  

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    热点·关注
  • 稀土Er3+/Yb3+掺杂对多孔硅结构和光致发光性能的影响
    张春玲, 唐蕾, 张会平, 姚江宏
    功能材料. 2016, 47(2): 2001-2005. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.001
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    利用双槽电化学腐蚀方法制备多孔硅,并用电化学掺杂方法对多孔硅进行稀土元素Er3+/Yb3+掺杂。利用扫描电镜和X射线衍射光谱分析所制备样品的结构和成分;通过对比掺杂前后以及退火前后荧光光谱的变化,分析能级变化情况和能量传递过程,认为可见光区的绿光源于SiOx(1＜x＜2)氧化层中的Si—O键,可见光区的红光和近红外区域的发光,源于Er3+和Yb3+离子之间交叉弛豫或者选择性跃迁。
  • 胱氨酸钠改性TiO2薄膜及其抗血小板激活行为研究
    王宏, 范永鸿, 韩鸿红, 潘夏鑫, 翁亚军, 黄楠
    功能材料. 2016, 47(2): 2006-2009. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.002
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    生物材料表面固定催化活性分子,催化内源性供体释放一氧化氮(NO),能显著改善材料表面的血液相容性。通过聚多巴胺作为中间连接层,在TiO2薄膜表面固定不同手性的L-型或D-型胱氨酸钠获得催化活性表面,研究固定不同手性胱氨酸钠表面对改善血小板激活行为的影响。X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)和水接触角检测结果显示,在相同工艺条件下表面固定L-型或D-型胱氨酸钠后物理化学性质相近,而两种表面的生物学性质却存在较大差异,固定D-型表面预先吸附白蛋白后表面亲水性略有增加但标准偏差较大,而固定L-型表面催化释放NO的能力和抗血小板的激活性能均优于固定D-型表面。
  • 纳米SiO2对硫铝酸盐水泥水化硬化的影响
    马保国, 梅军鹏, 李海南, 刘凤利
    功能材料. 2016, 47(2): 2010-2014. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.003
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    研究了不同掺量纳米SiO2对硫铝酸盐水泥抗压/抗折强度的影响,即掺入纳米SiO2使水泥砂浆早期抗压/抗折强度显著提高,后期抗折强度未出现倒缩现象且具有较大的上升空间,掺3%纳米SiO2水泥砂浆2,8 h,1,3,28和56 d抗折强度相比空白样分别提高了44.84%,41.80%,37.85%,37.78%,42.32%和65.03%。并通过XRD、SEM-EDS及水化热揭示了强度发展的影响机理。即水化早期的微集料填充作用、结晶成核作用使硬化浆体微观结构均匀密实,并促进了硫铝酸盐水泥8 h前的水化;水化后期纳米SiO2的火山灰效应进一步提高了水泥的水化程度。
  • 稀土发光材料的第一性原理计算
    敬小龙, 邓莹, 陈慧, 蒲勇, 彭玲玲
    功能材料. 2016, 47(2): 2015-2019. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.004
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    第一性原理方法是计算材料性质的重要方法。稀土发光材料已经广泛应用于日常生活,对其原始创新要求越来越高。介绍了近期第一性原理在稀土发光材料中的研究成果,并对发展前景提出了展望。
  • 新型钛基复合材料的制备及生物学评价
    范兴平, 王本菊, 任小青
    功能材料. 2016, 47(2): 2020-2023. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.005
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    以羟基磷灰石(HA)和钛粉(Ti)为原料,在真空下1 200 ℃烧结3 h,当HA所占质量分数分别为40%,15%和5%时,得到的烧结体抗压强度分别为15.50,57.63和188.82 MPa。XRD分析显示,除钛以外,烧结体中出现了Ti3O、Ti3P及CaO等相,表明烧结体为新型复合材料。将HA添加量为5%烧结后所得的复合材料浸泡在SBF溶液中7 d后,该复合材料表面被球状HA覆盖。实验结果表明该材料具有优异的生物活性及力学性能。
    • 综述·进展
  • 纳米复合磁体的界面结构、交换耦合和反磁化的研究进展
    李柱柏, 张雪峰, 李永峰, 刘艳丽, 赵倩
    功能材料. 2016, 47(2): 2024-2030. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.006
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    纳米复合磁体的磁能积能得到大幅度提高,前提是晶粒之间存在良好的交换耦合作用,而交换耦合作用与软、硬磁相之间的界面密切相关。对Nd2Fe14B、Sm-Co、FePt基纳米复合磁体界面交换耦合和反磁化的研究展开论述。在不同的条件下,界面结构的匹配性、界面原子扩散、晶间的非晶相、界面非磁性层、界面晶格弛豫等可能有利于改善界面的结构、增强交换耦合作用,进而对反磁化过程产生影响。反磁化的不可逆过程主要发生在硬磁相内,但与软、硬磁相界面特性密切相关。不可逆反磁化在一定程度上决定了磁体的矫顽力,它可通过改善界面结构进行调控。本文旨在对纳米复合磁体界面的作用深入理解并期望能对磁体磁性能的优化提供参考。
    • 研究·开发
  • 纳米锶羟基磷灰石的制备及对甲氨蝶呤吸附性能的研究
    谢袁菲, 季金苟, 向存程, 徐溢
    功能材料. 2016, 47(2): 2031-2035. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.007
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    为了制备具有较高甲氨蝶呤(MTX)吸附性能的药物载体用于骨肿瘤治疗,用共沉淀法制备不同掺锶量的纳米锶羟基磷灰石(nano-SrHA),利用XRD、TEM等对其进行了表征,并考察了共沉淀时间、掺锶比、甲氨蝶呤(MTX)浓度、溶液pH值等对吸附MTX性能的影响。结果表明,掺锶比对nano-SrHA的大小及形状都有一定影响,随着掺锶比的增加,晶体尺寸变小;掺锶比影响nano-SrHA对MTX吸收,不同掺锶比中nano-Sr0.3HA对MTX的吸附效果最佳;共沉淀反应时间增加有利于晶型的锐化和吸附性能的提高;pH值为7.8的弱碱环境有助于nano-Sr0.3HA吸附MTX,最大吸附量高达43.09 mg/g。nano-Sr0.3HA是一种良好的MTX吸附载体。
  • Fe掺杂CdTe电磁性质的第一性原理研究
    李昭宁, 赵新才, 王伟平
    功能材料. 2016, 47(2): 2036-2040. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.008
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    使用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算研究了Fe掺杂CdTe的晶格结构与电磁性质变化。研究发现,掺杂体系的晶格常数与电子结构等随掺杂Fe原子的位置不同而异。通过能带结构与电子态密度的分析表明,不同占据位的Fe原子表现出迥异的电子能级分布、轨道杂化等,从而引起体系电子性质与原子磁矩的显著变化。其中,替代位与间隙位Fe杂质的原子磁矩分别为3.76和3.14玻尔磁子。这一研究对深入理解掺杂CdTe类稀磁半导体的物理性质有重要意义。
  • 煅烧工艺对α-Fe2O3磁性纳米纤维形貌及性能的影响研究
    王新月, 高强, 葛明桥
    功能材料. 2016, 47(2): 2041-2045. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.009
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    结合静电纺丝和水热合成技术制备PVA/Fe3O4磁性纳米纤维,空气气氛中在不同煅烧温度下制备出一系列α-Fe2O3纳米纤维。采用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射仪和超导量子干涉仪对不同煅烧温度下制得的α-Fe2O3磁性纳米纤维进行形貌与性能表征。结果表明,PVA/Fe3O4复合磁性纳米纤维在600～800 ℃的煅烧温度区间内可获得稳定的α-Fe2O3磁性纳米纤维,纤维形貌从中空管状结构逐渐转变为沟槽状结构,纤维中的α-Fe2O3粒子具有不同的晶粒尺寸,结晶随温度升高而变好,且具有不同的磁性能。制备的α-Fe2O3磁性纳米纤维在水处理等方面具有潜在应用。
  • m(M)/m(P)比值对磷酸镁水泥石自收缩的影响及机理研究
    齐召庆, 汪宏涛, 薛明
    功能材料. 2016, 47(2): 2046-2050. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.010
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    采用改进的非接触式混凝土收缩测定仪及标靶,研究了m(M)/m(P)比值(MgO与KH2PO4的质量比)对磷酸镁水泥石自收缩行为的影响,运用八通道微量量热仪、压汞仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜及能谱仪等分析手段,分析了m(M)/m(P)比值对磷酸镁水泥石自收缩的作用机理。结果表明,磷酸镁水泥石的自收缩呈现出3个阶段的特征,即早期的迅速收缩阶段、微膨胀阶段、收缩缓慢发展阶段。随着m(M)/m(P)比值的增大,由于磷酸镁水泥石的水化放热量降低,水泥石内部孔隙率增大,水化产物结晶度降低,水泥石结构疏松,所以,自收缩率减小。
  • 固结磨料抛光LBO晶体非水基抛光液优化
    宋龙龙, 李军, 王文泽, 胡章贵, 朱永伟, 左敦稳
    功能材料. 2016, 47(2): 2051-2054. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.011
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    三硼酸锂(LBO)晶体是优良的非线性光学晶体材料,抛光后晶体表面水份残留导致晶体潮解,影响器件的使用性能。采用非水基抛光液固结磨料抛光LBO晶体,降低水含量,研究非水基抛光液中去离子水、乳酸、双氧水等含量对材料去除率和表面粗糙度的影响,并综合优化得到高材料去除率和优表面质量的抛光液组分。研究表明,抛光液中去离子水浓度16%、乳酸22%、双氧水5%为最优抛光液组分,采用优化的抛光液固结磨料抛光LBO晶体的材料去除率达到392 nm/min,表面粗糙度为0.62 nm,实现了LBO晶体表面的高效高质量抛光,同时避免了抛光过程中水的大量使用。
  • 芘掺杂对MgB2薄膜超导性能的影响
    张松, 马军礼, 付尧, 王旭, 罗子江, 邓朝勇
    功能材料. 2016, 47(2): 2055-2059. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.012
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    采用芘粉(C16H10)作为掺杂物,利用化学气相沉积法,制备了不同掺杂量的MgB2超导薄膜。通过X射线衍射仪、扫描电镜和综合物性测量系统对样品的晶体结构、表面形貌和超导电性进行了系统分析。结果显示,随着C16H10掺杂量的增加,晶格常数a逐渐变小,MgB2的晶粒逐渐细化。所有的掺杂样品都表现出比纯净样品更好的载流能力。当C16H10掺杂量达到0.2 g时,MgB2薄膜的临界电流密度(Jc)和不可逆场表现出最佳的性能。掺杂0.2 g的样品在5 K,3 T的Jc为1.12×104 A/cm2,高于纯净样品Jc一个数量级,说明了掺杂样品的磁通钉扎能力得到了显著的提高。
  • 西部氯盐渍土介质中混凝土的氯离子扩散性
    闫长旺, 李杰, 张菊, 刘曙光
    功能材料. 2016, 47(2): 2060-2066. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.013
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    为研究西部氯盐渍土介质中混凝土的氯离子扩散性,采用实验分析、微观扫描、理论预测相结合的方法,分析混凝土中氯离子含量与分布规律、氯离子对流区深度与峰值含量、表层氯离子含量时变规律以及试件表层微观形貌,预测既定混凝土保护层厚度处达到钢筋锈蚀临界氯离子浓度所需时间。研究结果表明,沿扩散深度混凝土中自由氯离子含量与总氯离子含量均呈现出先增长后降低的趋势,二者具有很好的线性关系;存在明显的氯离子含量峰值,随浸泡时间的变化较小;随着浸泡时间的增加,对流区深度逐渐加大,表层氯离子含量逐渐增加,混凝土中Friedel’s和Cl元素逐渐增多。理论分析结果显示,氯离子扩散系数随着扩散深度增加而增大,随浸泡时间增加而减小,使用寿命预测结果与工程实际混凝土结构腐蚀情况吻合较好,预测模型可用于西部氯盐渍土介质中混凝土结构使用寿命预测与分析。
  • 单晶γ-TiAl合金中裂纹沿[111]晶向扩展的分子动力学研究
    罗德春, 芮执元, 付蓉, 张玲, 剡昌锋, 曹卉
    功能材料. 2016, 47(2): 2067-2071. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.014
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    为了从微观角度探索γ-TiAl合金中特定晶向的裂纹扩展机理,研究了γ-TiAl合金中[111]晶向微裂纹扩展的过程及其断裂机理。首先在单晶γ-TiAl合金中预置[111]晶向的微裂纹,然后通过分子动力学方法模拟该裂纹的扩展过程,最终分析了裂尖原子组态变化、微裂纹扩展路径以及应力-应变情况。研究表明,该晶向的微裂纹不是沿直线扩展,而是启裂时裂尖发生偏转,表现出明显的取向效应;微裂纹以裂尖发射滑移位错以及裂尖上形成孪晶的方式进行扩展;受边界的影响,微裂纹扩展到一定阶段会在边界位错堆积处萌生子裂纹,且扩展机制与主裂纹类似;在两个裂纹尖端发射滑移位错的相互作用下,在主裂尖前端再次萌生子裂纹,最终主、子裂纹相连导致断裂;微裂纹扩展过程中的应力分布主要集中于裂尖和扩展过程中形成的孪晶面上,并且随着微裂纹的扩展,裂尖应力值随时间的增大而减小。
  • 氧化铁皮微观组织对热轧带钢耐侯性能的影响
    孙彬, 何永权, 刘振宇
    功能材料. 2016, 47(2): 2072-2077. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.015
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    通过加速腐蚀实验研究4种氧化铁皮组织对热轧带钢腐蚀性能的影响。实验结果表明,经过80周期的加速腐蚀后,组织由Fe3O4和FeO构成的氧化铁皮最耐腐蚀。组织由Fe3O4、共析产物(Fe3O4+Fe)构成的氧化铁皮耐腐蚀性能最差。在腐蚀初期,腐蚀产物在氧化铁皮表面的缺陷处优先形核,随后外锈层形成。随着外锈层逐渐长大,在氧化铁皮缺陷处形成的腐蚀产物的体积变大。氧化铁皮缺陷处会形成裂纹并扩展到基体,形成内锈层的腐蚀核。在腐蚀后期,外锈层厚度继续长大,结合面处的腐蚀核长大形成内锈层,这时氧化铁皮失去保护作用。
  • 亚麻纤维/玄武岩(玻璃)纤维混杂复合材料的力学性能、断面形貌和DMA的性能表征
    杨越飞, 郑峰, 徐建锋, 赖佳佳, 宋剑斌, 杨文斌
    功能材料. 2016, 47(2): 2078-2083. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.016
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    研究了亚麻纤维分别与玄武岩纤维和玻璃纤维(F/B和F/G)混杂质量比对混杂复合材料(B1-B3和G1-G3)的密度、力学性能和DMA性能。结果表明,随BF(玄武岩纤维)和GF(玻璃纤维)含量增加,F/G复合材料的理论密度和实际密度都增加,而F/B的理论密度降低,实际密度增大; B3的弯曲强度、弯曲模量和冲击韧性分别比B1高40.7%,64.5%和39.4%,G3的弯曲强度、弯曲模量和冲击韧性分别比G1高26.3%,48.0%和58.9%,复合材料F/G弯曲强度的比强度和储存模量的比模量与F/B相当,但F/G的冲击韧性和动态热机械性能都明显比F/B更好,同时F/G混杂体系的界面结合强度更高。SEM (扫描电子显微镜) 表明亚麻纤维与UP结合较差,BF与UP的界面结合不如GF与UP,因此F/G力学性能比F/B更好。
  • 海藻/磷虾蛋白复合纤维结构与染色性能研究
    杨利军, 郭静, 刘孟竹, 张森, 管福成, 牟思阳, 齐善威, 李圣林
    功能材料. 2016, 47(2): 2084-2088. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.017
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    采用湿法纺丝技术成功制备了海藻/磷虾蛋白复合纤维(SA/AKP),用含有戊二醛的复合阻溶胀剂与酸性染料配伍使用对复合纤维进行染色,研究了上染率、色牢度、表观色深与染色工艺的关系以及染色前后复合纤维力学性能的变化,并通过FT-IR、SEM对复合纤维的结构进行了分析与表征。结果表明,纤维表面具有沿轴向均匀分布的沟槽结构,截面呈椭圆形,酸性染料对SA/AKP复合纤维具有较好的染色效果,上染率达95.71%;耐水洗牢度达3级以上,K/S值随温度的升高而增大,60 ℃之后K/S值随温度的升高增加较为缓慢,染色后纤维的力学性能损失率随染色温度的升高而减小,80 ℃染色时纤维力学性能提高了0.3%,初始模量略有降低为3.7%。
  • sPS/PBA-aPS共混物的力学性能与形态结构研究
    孙星星, 刘喜军, 娄春华, 于野, 张学全
    功能材料. 2016, 47(2): 2089-2093. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.018
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    以聚丙烯酸丁酯-无规立构聚苯乙烯核壳乳胶粒子(PBA-aPS)增韧改性间规聚苯乙烯(sPS),研究了PBA-aPS用量对sPS/PBA-aPS共混物力学性能和形态结构的影响。PBA-aPS的引入提高了sPS的韧性,当PBA-aPS含量为25%时,共混物的悬臂梁无缺口冲击强度达到17.8 kJ/m3,较纯sPS提高了一倍以上。实验还采用DSC、TG、DMA和SEM等手段对共混物的热性能和形态结构进行了研究,结果说明,PBA-aPS的引入导致共混物的结晶度降低,共混物仍为两相结构,随着PBA-aPS用量增加,基体sPS的Tg逐渐移向低温方向;随着PBA-aPS含量增加,共混物的热分解温度略有下降,但最大热分解速率温度逐渐升高; PBA-aPS与sPS相容性良好、分散均匀,PBA-aPS增韧改性sPS应该是PBA-aPS的空穴化以及PBA-aPS诱发的sPS多重银纹化共同作用的结果。
  • 少量TiB2对Ti-6Al-4V合金β晶粒长大动力学的影响
    黄立国, 陈玉勇
    功能材料. 2016, 47(2): 2094-2099. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.019
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    研究了少量TiB2对两相型钛合金Ti-6Al-4V的β晶粒长大行为的影响。在β相变点以上进行高温固溶+水淬处理,之后进行显微组织观察确定合金晶粒度。实验研究发现,TiB2在钛合金中最终转化为TiB,这些TiB粒子主要分布在晶界处并显著限制了合金的晶粒长大。在超过相变点100 ℃固溶120 min,Ti-6Al-4V-0.32TiB2合金β晶粒仅仅长大了79 μm。动力学分析表明,Ti-6Al-4V-0.32TiB2的晶粒长大指数分布在0.036～0.037范围内,远远小于Ti-6Al-4V合金,而晶粒长大激活能是Ti-6Al-4V合金的4倍。理论计算结果表明,晶界TiB粒子的排列方式也显著影响钉扎效果。
  • 硼掺杂氧化锌透明导电薄膜性能的研究
    王何美, 朱华, 张金艳, 王艳香, 杨志胜, 郭平春
    功能材料. 2016, 47(2): 2100-2103. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.020
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    用射频磁控溅射技术改变工作压强(0.1～9 Pa)在玻璃衬底上制备B掺杂ZnO薄膜,用X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计、四探针测试仪及粗糙度测试仪分别对薄膜进行微结构及其光电性能表征。结果发现,所有薄膜样品在420~900 nm区间内的平均透光率＞91%;ZnO∶B晶粒尺寸随工作压强增大有先增大后减小,而电阻率先减小后增大的趋势。工作压强为0.5 Pa时电阻率达到最低1.53×10-3 Ω·cm,所有薄膜样品禁带宽度相对于本征ZnO出现蓝移现象。
  • 添加CNTs对铝合金性能的影响研究
    李春红, 栾佰峰, 何维均, 杨柳, 邱日盛, 王柯, 李志强, 张荻, 刘庆
    功能材料. 2016, 47(2): 2104-2107. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.021
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    采用片状粉末冶金法在Al-Cu合金中加入CNTs,比较了加入CNTs前后材料的密度、电导率、硬度、拉伸强度和高温流变行为,结合扫描电镜、透射电镜分析了性能变化的原因。结果发现,CNTs的添加导致合金的晶粒细化,使合金的硬度增加、抗拉强度增加;Al-Cu合金基体和CNTs/Al-Cu复合材料高温应力应变曲线变化趋势一致,但由于CNTs的增加导致复合材料在不同的变形温度和变形速率下,流变应力比基体高,在低温和高变形速率下特别明显。
  • 烷醇酰胺的超支化改性及其表征
    王学川, 李洋, 王海军
    功能材料. 2016, 47(2): 2108-2111. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.022
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    以椰子油脂肪酸二乙醇酰胺(CDEA)和2,2-双(羟甲基)丙酸(DMPA)为原料,对甲苯磺酸(p-TSA)为催化剂,采用“一锅煮”法合成了1~3代端羟基超支化聚合物。通过单因素实验优化了合成条件:反应温度160 ℃,反应时间4 h,催化剂用量为 1%(以CDEA质量计)。通过FT-IR和1H NMR对产物的结构进行了表征,并测定了其表面活性。结果证明,该系列超支化聚合物具有不同的表面活性,可以根据需要,通过超支化改性的方式改变表面活性剂的表面活性。
  • SiCp/Al超声辅助磨削工艺参数对加工表面质量影响研究
    梁桂强, 周晓勤, 赵菲菲
    功能材料. 2016, 47(2): 2112-2115. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.023
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    为了研究磨削工艺参数对SiCp/Al复合材料加工表面质量的影响,采用超声辅助磨削的方法加工SiCp/Al工件。考虑主轴转速、进给速度和磨削深度的常用取值范围,设计了16组实验,超声辅助磨削SiCp/Al工件后,测量了工件的表面粗糙度、表面破碎率、轮廓偏斜度和轮廓陡峭度,分析了3个工艺参数对4个表面质量评价指标的影响,得到了4组加工工艺参数的最优组合。结果表明,主轴转速对4个参数的影响程度都最大,4组工艺参数的最优组合相差较大。在所选的工艺参数范围内,使工件表面粗糙度对较低的最优组合为A4B1C1,即转速为7 000 r/min,进给量为10 mm/min,磨削深度为10 μm的磨削工件表面。
  • 高镁转化率三水碳酸镁晶须生长条件的研究
    王素平, 肖殷, 王世荣, 李祥高
    功能材料. 2016, 47(2): 2116-2124. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.024
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    三水碳酸镁晶须是一种重要的新型功能镁化合物材料,由于近乎完美的纤维状单晶结构,在高分子材料的增强、绝热、防火、颜料改性等方面具有巨大的应用潜力,碳酸镁晶须还可以用于制备氧化镁晶须、高纯氧化镁和碱式碳酸镁等重要的电子和光学材料。以工业氢氧化镁为原料,以柠檬酸钠为添加剂,采用常压碳化法,高镁转化效率制备了三水碳酸镁晶须。详细研究了结晶温度、柠檬酸钠添加量、反应时间及搅拌速率对镁离子的转化率和三水碳酸镁晶须形貌的影响,并对柠檬酸钠在结晶过程中的作用机理进行了探讨。结果表明,在0.2%(质量分数)柠檬酸钠的存在下,三水碳酸镁晶须的形成温度可以提高到90 ℃,镁离子转化率大幅提高到约80%。在优化的结晶时间为30 min,搅拌速率为200 r/min的条件下,可制备长径比达到28、尺寸均一、结晶度达99.19%、不含氯和钠离子的三水碳酸镁晶须。
  • 茶树精油壳聚糖复合材料的缓释行为研究
    葛彦, 葛明桥
    功能材料. 2016, 47(2): 2125-2129. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.025
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    以茶树精油、壳聚糖为主材,利用风干法、冻干法制备4种茶树精油壳聚糖复合材料,并测定材料中松油烯-4-醇的体外释放,运用改良的溶胀控释动力学模型对材料释放行为进行拟合和分析,探讨了茶树精油脂质体壳聚糖冻干材料的释放机理。结果表明,改良的溶胀控释模型能较好地描述茶树精油壳聚糖复合材料中的松油烯-4-醇体外释放行为,R2在0.9584～0.9976之间。茶树精油的分布和结合方式会对模型的拟合产生偏差。松油烯-4-醇在脂质体壳层上的分配效应控制茶树精油脂质体壳聚糖冻干材料的释药,导致松油烯-4-醇匀速、缓慢的扩散过程。
  • 无铅玻璃粘结相对铜导电浆料性能的影响
    蒙青, 屈银虎, 成小乐, 刘新峰, 周宗团, 崔航兵
    功能材料. 2016, 47(2): 2130-2134. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.026
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    研究了无铅玻璃粘结相的熔点和含量对铜导电浆料性能的影响。采用四探针法测定铜膜的导电性,采用X射线衍射和显微组织分析对样品进行表征,并测定了铜膜的附着力。结果表明,低熔点无铅玻璃粉有利于防止铜粉高温氧化,且在较低烧结温度时,残余有机载体可以包覆铜粉,防止铜粉在低温烧结时氧化,制得的导电铜膜样品表面平整,微观组织致密,导电性好。当低熔点无铅玻璃粉含量为8%时,方阻为47.78 mΩ/□,附着力为10 N/cm2左右,符合行业要求。
  • AuPdPt-WC/C纳米复合催化剂在模拟海水溶液中的析氢性能
    刘晓卫, 聂明, 聂朝胤, 曹又方, 左文静, 李庆, 杜胜娟, 陆顺
    功能材料. 2016, 47(2): 2135-2138. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.027
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    为探究电解海水析氢,采用直接还原法制备WC促进的AuPdPt-WC/C复合催化剂。首次在模拟海水条件下测试AuPdPt-WC/C催化剂析氢性能表明其有良好的催化活性。阴极极化曲线表明AuPdPt-WC/C催化剂比商业Pt/C催化剂具有更正的析氢过电位和更大的去极化能力。AuPdPt-WC/C催化剂在模拟海水溶液中有较好的析氢性能。稳定性测试表明,AuPdPt-WC/C纳米复合材料催化剂在模拟海水溶液中具有良好的稳定性。
  • 通过形变时效工艺同时提高Al-Mg-Si-Cu合金强度和电导率
    陈敬, 陈江华, 刘春辉, 赖玉香, 顾媛
    功能材料. 2016, 47(2): 2139-2142. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.028
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    铝是一种优良的导电材料,但由于强度低,其应用受到很大限制。随着铝在电力工业中应用逐渐增加,近年来,越来越多的工作致力于提高铝的导电率与强度的综合性能。通过改变传统T6时效工艺顺序发明一种同时显著提高Al-Mg-Si-Cu合金导电率和强度的形变时效工艺。本文采用显微硬度测量,导电率测试以及透射电镜(TEM)微观结构表征研究了形变时效工艺与传统T6时效工艺制备的材料在综合性能和微观组织上的差异。轧制变形引入的位错在后续时效过程调控析出,析出相形貌的改变是导电率相对T6工艺提高的原因,而残留位错可提高材料强度。
  • 硅橡胶基磁流变弹性体相对磁导率研究
    黄学功, 刘春, 王炅
    功能材料. 2016, 47(2): 2143-2147. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.029
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    磁流变弹性体的最大特性就是其刚度和阻尼可以在外加磁场作用下实现实时且可逆的控制,而磁流变弹性体的相对磁导率是影响其可控范围的重要因素之一。以硅橡胶基不同组分磁流变弹性体为研究对象,在分析了相对磁导率测量原理的基础上,搭建了基于谐振电路的磁流变弹性体相对磁导率测试系统,实验研究了影响磁流变弹性体相对磁导率的因素。结果表明,磁流变弹性体的相对磁导率随磁性颗粒含量的增加而增加,随磁场强度的增加而减小;在相同质量分数条件下,以羰基铁粉作为填充物材料的磁流变弹性体的相对磁导率要高于以羰基镍粉为填充物的相对磁导率。且磁流变弹性体的相对磁导率随增塑剂含量的增大而增大。
  • 不同pH值对Eu2Zr2O7/ZrO2(3Y)粉体活化能的影响
    葛利芳, 马伟民, 魏明伟, 周瑶, 马雷, 李军
    功能材料. 2016, 47(2): 2148-2153. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.030
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    用反向共沉淀法合成Eu2Zr2O7/ZrO2(3Y)复相粒子;用XRD、DTA-TG、SEM表征物相变化及粒子形貌;分析了不同pH值下制备粉体的合成动力学。结果表明,两相体积比V(Eu2Zr2O7)∶V(ZrO2(3Y))=15∶85,初始溶液浓度0.1 mol/L,体系温度0 ℃,滴定速率2 mL/min,pH值=11,经1 100 ℃煅烧2.5 h时,获得的Eu2Zr2O7/ZrO2(3Y)粒子形貌近似球形、粒径约35 nm。由Doyle-Ozawa和Kissinger法分别计算的pH值=11和12的样品物相变化各阶段的表观活化能平均值分别为59.66,100,310.53 kJ/mol和73.99,126.91,356.74 kJ/mol;晶粒生长活化能分别为18.96和23.90 kJ/mol,前者比后者小了4.94 kJ/mol,可见具有较高的烧结活性。
  • 油溶性有机钼作为多功能润滑油添加剂的性能研究
    夏迪, 陈国需, 程鹏, 王学春, 邵毅, 王晶
    功能材料. 2016, 47(2): 2154-2159. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.031
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    以自制有机钼添加剂(MSN)为研究对象,考察其在配方油中的溶解情况及抗腐蚀性能;对比研究了MSN与常用添加剂在配方油中的抗氧、减摩抗磨和极压性能差异,并结合扫描电子显微镜、能量色散X射线分析、X射线光电子能谱仪分析了MSN的润滑作用机制。实验表明,MSN有良好的油溶性,对铜片腐蚀无负效应,具有优良的抗氧化性能;相同试验条件下,MSN比常用添加剂显现出更好的减摩抗磨和极压性能,这是由于其在摩擦过程中发生了定向吸附和热分解,并与表面反应聚集成含钼、硫、磷的沉积膜和反应膜。
  • 激光刻痕对取向硅钢铁损和磁畴的影响规律研究
    杨富尧, 古凌云, 马光, 陈新, 任宇, 薛志勇
    功能材料. 2016, 47(2): 2160-2165. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.032
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    激光刻痕是一种降低取向硅钢片铁损的有效方法。选取激光功率、扫描速度、激光频率、刻痕间距作为工艺变量,对取向硅钢片进行刻痕实验,并利用磁性能测试系统和磁畴观测仪研究了不同工艺参数对激光刻痕后取向硅钢铁损和磁畴的改善效果。结果表明,取向硅钢片的平均铁损降低率随激光功率和刻痕间距增大而先增大后减小,随激光频率和扫描速度增大而减小。经不同工艺参数刻痕后,硅钢片的磁畴宽度均有所减小,且磁畴宽度的变化规律与铁损降低率的变化规律相吻合。优化了取向硅钢片的激光刻痕工艺参数,利用此工艺刻痕后,取向硅钢片的平均铁损降低率达8%。
  • 亚胺二乙酸基螯合纤维的合成、表征与性能研究
    代立波, 原思国, 郭淼, 周从章
    功能材料. 2016, 47(2): 2166-2170. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.033
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    以前体胺基纤维(NH2-PP-ST-DVB)为原料,在三乙胺缚酸剂作用下,与氯乙酸钠反应制得一种亚胺二乙酸基螯合纤维。以此为基础,系统考察了氯乙酸钠用量、反应温度以及时间对生成亚胺二乙酸功能基的影响。采用IR、EA、TG-DTG、SEM-EDS等方法对该功能纤维的化学结构与物理性能进行了表征,并利用柱吸附工艺初步考察其对镍离子的选择吸附性能。结果表明,在反应温度90 ℃、时间4 h,n(胺基)/n(氯乙酸钠)=1∶16条件下,产物IDA-PP-ST-DVB纤维中—CH2COONa含量约4.87 mmol/g,对镍离子静态最大吸附容量可达102.6 mg/g。在镍离子与钙离子共存溶液中,该纤维对镍离子具有良好的柱吸附选择性。
  • 复合氧化物负载型钙钛矿催化燃烧甲苯的载体效应
    王永强, 薛玉芬, 赵东风, 赵朝成, 刘芳, 李石
    功能材料. 2016, 47(2): 2171-2176. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.034
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    以CeO2-TiO2复合氧化物为载体,La0.8Ce0.2MnO3为活性组分制备了负载型钙钛矿催化剂。并以TiO2、CeO2负载钙钛矿作为对比,考察了催化剂的活性。La0.8Ce0.2MnO3/CeO2-TiO2的催化活性最高,起燃温度和完全转化温度分别为140和255 ℃,通过采用XRD、BET、SEM、NH3-TPD、H2-TPR等手段,探讨了载体的结构性质与催化剂活性的关系。结果表明,催化剂的孔结构、表面酸性和还原性是影响催化剂活性的主要因素。Ce、Ti复合之后,CeO2-TiO2主要以CeTi固溶体的形式存在,比表面积和孔容较大,催化剂表面酸性明显增强,从而使得钙钛矿在CeO2-TiO2的表面均匀分散,有效地改善了La0.8Ce0.2MnO3/CeO2-TiO2催化剂的氧化还原能力,使催化剂活性增强。
    • 工艺·技术
  • 固体透氧膜(SOM)法由SiO2电解制备多晶硅
    赖冠全, 邹星礼, 程红伟, 郑凯, 李尚书, 耿淑华, 鲁雄刚
    功能材料. 2016, 47(2): 2177-2182. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.035
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    Si对太阳能以及光伏行业的发展具有重要战略意义,因此被广泛地研究和应用。利用固体透氧膜(solid oxide oxygen ion-conducting membrane,简称SOM)法在CaCl2熔盐中对SiO2直接电解制备多晶硅进行了深入研究。结果表明,不同压片压力及烧结温度会对阴极片电解过程产生影响。0.3 g SiO2粉末在2 MPa下压制成型并于900 ℃下烧结4 h后,在1 000 ℃施加4.0 V进行熔盐电解2 h能得到纯多晶硅,电流效率为82.3%。电解反应过程包含SiO2Si和SiO2CaSiO3Si两条反应路径。
  • 聚氨酯/有机改性蛭石复合材料的制备及性能研究
    张太亮, 李泽锋, 戴姗姗, 黄志宇
    功能材料. 2016, 47(2): 2183-2187. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.036
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    聚合物/层状硅酸盐复合材料是近年来比较广泛应用的新型材料。以十八烷基三甲基溴化铵(OTAB)改性蛭石作为前驱体,通过高速搅拌-超声分散法将聚碳酸酯多元醇(PCDL)分散到蛭石层间作为软段,以1,4-环己烷二异氰酸酯(CHDI)为硬段,通过插层聚合得到聚氨酯/有机改性蛭石复合材料。利用FT-IR、XRD、TGA、SEM和拉伸强度测试等对有机改性蛭石进行结构表征,并且对复合材料的性能进行了探讨。研究表明,蛭石通过有机改性,层间距增大到2.37 nm,PCDL超声分散后层间距进一步增加到2.92 nm。复合材料的力学性能明显增强,拉伸强度为26.8 MPa,比纯聚氨酯增加了52.3%,复合材料抗温可达到300 ℃。
  • 壳聚糖/siRNA纳米粒的制备与性能研究
    张德蒙, 娄茹云, 王雨, 刘袖洞, 于炜婷, 马小军
    功能材料. 2016, 47(2): 2188-2192. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.037
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    利用静电自组装法制备了壳聚糖/siRNA纳米粒,建立了SYBRGold核酸染料法测定siRNA复合率(CR),并系统性考察了n(N)/n(P)比,壳聚糖分子量(Mw)、脱乙酰度(DD)及制备环境pH值、缓冲液浓度(Bc)对纳米粒siRNA复合率、粒径及表面电位的影响规律。结果表明, siRNA复合率由n(N)/n(P) 0.5时的(18.6±4.0)%快速增大至n(N)/n(P)为2时的(92.9±2.0)%,但随n(N)/n(P)增大复合率不再升高;n(N)/n(P)<2时,难以形成稳定纳米粒,复合物表面电位为负,n(N)/n(P)由5升至150时,纳米粒粒径由(179.3±5.7) nm 增大至(235.5±8.3) nm,表面电位由(17.2±1.3) mV升高至(23.6±0.9) mV。另外,n(N)/n(P) 150时,CR随DD升高而升高,随Bc升高而降低;纳米粒粒径随Mw增大而增大,随DD及缓冲液浓度(Bc)升高而减小;纳米粒表面电位随DD升高而升高,随pH值及Bc升高而降低。n(N)/n(P)比对纳米粒特性及siRNA复合率影响最为显著,调整n(N)/n(P)、Mw、DD、pH值及离子强度可得到siRNA复合率在90%以上,粒径100~300 nm,表面电位15~25 mV的纳米粒。
  • 甲基三苯乙炔基硅烷的制备及固化性能
    吴小乐, 谭德新, 徐远, 王艳丽, 邢宏龙
    功能材料. 2016, 47(2): 2193-2196. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.038
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    以溴乙烷、甲基三氯硅烷、苯乙炔为原料,通过格利雅反应合成甲基三苯乙炔基硅烷单体(MTPES),采用FT-IR、1H-NMR、13C-NMR、29Si-NMR对其分子结构进行了表征,并通过非等温DSC法和流变学对单体的固化行为进行了分析。实验结果表明,MTPES的熔点为130 ℃,加工窗口为200 ℃,具有较好的可加工性。
  • 氨气还原氮化法制备TiN薄膜及其SERS效应研究
    陈颖, 魏恒勇, 董占亮, 卜景龙, 王瑞生, 魏颖娜, 林健
    功能材料. 2016, 47(2): 2197-2200. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.039
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    以四氯化钛乙醇溶液为钛源,采用氨气还原氮化法成功制备了TiN薄膜,利用XRD、RAMAN、FE-SEM、TEM、SAED及UV-VIS-NIR表征薄膜结构及光学性能。结果表明,TiN薄膜为NaCl型面心立方TiN晶体,膜厚在250 nm左右。UV-VIS-NIR分析显示TiN薄膜在500 nm附近出现了特征表面等离子体共振吸收峰。利用R6G作为探针分子研究了TiN薄膜拉曼增强效应,结果发现,TiN薄膜具有显著的拉曼增强效应,与空白石英基片相比,TiN薄膜对R6G增强因子为6.08×103,检出限为10-6 mol/L。
  • 氧化铈空心微球的制备及表征
    邓维钧, 张问问, 陈亮, 胡静, 陈东辉
    功能材料. 2016, 47(2): 2201-2205. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.040
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    通过聚合物模板法和高温煅烧法制备了氧化铈空心微球,并考察了其光催化性能。采用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)研究氧化铈空心微球的尺寸和微观形貌,通过傅立叶转换红外线光谱(FT-IR),X射线衍射(XRD)和比表面积(BET)表征空心微球、晶型结构、比表面积。结果表明,以粒径为220 nm的聚苯乙烯微球可以制得球径约为220 nm的CeO2空心微球。壳层厚度约为20 nm。在模拟可见光的条件下,氧化铈空心微球对罗丹名B的降解率在3 h内可达到95%以上,表现出优异的光催化降解性能。
  • 聚合物改性沥青结合料老化前后低温流变性能研究
    李超, 王岚, 冯蕾
    功能材料. 2016, 47(2): 2206-2211. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.041
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    采用5 ℃延度实验和弯曲梁流变实验(BBR)结合扫描电子显微镜(SEM)测试,以宏观和微观分析相结合的手段,研究了复合胶粉(CCR)改性沥青、橡胶粉(CR)改性沥青和SBS改性沥青老化前后的低温流变性能。结果表明,老化前3种聚合物改性剂与沥青都能达到很好的共融,CCR改性沥青由于两种改性剂的共同作用产生了比单一改性剂更加无规则的空间网状结构,老化后3种改性剂与沥青间界面特性劣化,CCR改性沥青的改性剂与沥青的界面结合情况好于CR和SBS改性沥青;在正温区内,CCR改性沥青老化前后低温抗裂性能最好,SBS改性沥青次之,CR改性沥青最差,在负温区内,CR改性沥青老化前后低温抗裂性能反而优于SBS改性沥青;不同程度老化作用对CR改性沥青劲度模量S和温度敏感性的影响程度都大于CCR改性沥青和SBS改性沥青。
  • 喷雾热解法制备ITO粉体的研究
    周朝金, 郭胜惠, 张利华, 彭金辉, 杨兴卫, 张利波, 张声洲
    功能材料. 2016, 47(2): 2212-2218. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.042
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    以InCl3·4H2O和SnCl2·2H2O为原料、水为溶剂溶解作为前驱体溶液,采用微波管式炉加热联合超声波喷雾热解法制备得到ITO粉体。实验研究了不同微波热解温度和添加无水乙醇对ITO产品的微观形貌的影响,利用TG-DSC、XRD、SEM、EDS、TEM对样品的结构特征和微观形貌进行了表征分析。研究结果表明,合适的前驱液浓度、适宜的温度和适当的添加剂是影响氧化铟锡(ITO)粉体形貌的关键因素。得到粒径较小、分散性好和形貌呈球形的超细粉体的最佳条件为温度650 ℃,浓度0.01 mol/L,酒精加入量为30%,滤网加入200目。
  • 氮硫共掺杂SrSnO3的制备及光催化降解染料研究
    黄秋锋, 肖含兵, 张晓凤, 林深
    功能材料. 2016, 47(2): 2219-2223. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.043
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    以氨气作为氮源,硫脲作为硫源,制备N/S共掺杂SrSnO3样品。通过X射线粉末衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)表征确定了N、S分别是以晶格取代和间隙掺杂的形式存在于样品中。紫外漫反射光谱(DRS)表明氮硫共掺杂的样品对可见光的吸收比单掺杂要强。以罗丹明B、亚甲基蓝、橙黄Ⅱ号作为模拟废水污染物并考察了样品在可见光下降解染料的活性。实验结果表明,在氮化时间为12 h,硫掺杂比为1∶1得到的N/S共掺杂SrSnO3的催化剂在可见光照射的条件下,一定浓度的罗丹明B溶液在6 h内被彻底降解至无色溶液,亚甲基蓝溶液的在3 h内,脱色率达到96%以上,偶氮类染料橙黄Ⅱ号在加入少量H2O2,3.5 h内降解率为93%。
  • 热扩散法制备Ti-Al-304不锈钢复合板及微观组织性能
    许哲峰, 荣菊, 于晓华, 付天林
    功能材料. 2016, 47(2): 2224-2229. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.044
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    用热扩散方法,选用Al做中间夹层,在550～650 ℃,2 MPa压力下,真空保温2 h制备Ti-Al-304不锈钢复合板。采用扫描电镜(SEM)研究横截面微观结构,使用能谱线扫描分析截面元素分布,利用X射线衍射(XRD)分析断面相组成。研究发现,热扩散方法制备钛钢复合板的最佳温度在550 ℃附近。此时Al中间夹层不但起到阻止Fe元素向Ti基体中扩散形成Fe-Ti金属间脆性相的作用,又使Al元素和Fe元素形成稳定的扩散层。
  • 端-侧基氨基聚醚改性硅油的合成及其微乳液制备
    赵莹, 李同国, 崔晴晴, 张宝昌, 宋晓峰
    功能材料. 2016, 47(2): 2230-2234. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.045
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    采用本体聚合法,以自制环氧封端剂、D4、3-缩水甘油丙基(二甲基)甲基硅烷为原料,四甲基氢氧化铵为催化剂,合成端-侧基环氧改性硅油,利用氨基与环氧基的氨解开环反应,将氨基聚醚引入,合成端-侧基氨基聚醚改性硅油,采用1H NMR及FT-IR证明产物合成。制备端-侧基氨基聚醚改性硅油微乳液,探讨了乳液参数对乳液平均粒径、表面张力及透光率的影响。
  • 响应面分析法优化微波辅助硫酸亚铁改性海泡石制备工艺
    徐升, 方亮, 弓晓峰, 刘春英, 陈春丽, 曾小星
    功能材料. 2016, 47(2): 2235-2241. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.046
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    为了确定微波辅助硫酸亚铁改性海泡石的最佳制备工艺条件,通过单因素实验选取实验因素与水平,根据Box-Benhnken的中心组合实验设计原理,在单因素试验的基础上采用3因素3水平的响应面分析法,依据回归分析确定各工艺条件的影响因子,以改性海泡石对重金属Pb的去除率为响应值作响应面和等值曲线图。在分析各因素显著性及其交互作用的基础上,得出海泡石改性最佳工艺条件为微波辐照功率为250 W、辐照时间为7 min、硫酸亚铁添加量为2.68%。在海泡石添加量为0.4 g、震荡时间为30 min条件下,对100 mL浓度为100 mg/L的含Pb废水去除率理论上可达99%,实际最高去除率为95.5%。
  • 化学机械平坦化材料对蓝宝石抛光速率与粗糙度的影响
    贾少华, 刘玉岭, 王辰伟, 闫辰奇
    功能材料. 2016, 47(2): 2242-2246. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.047
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    采用自主研制的新型碱性蓝宝石抛光液,在蓝宝石化学机械平坦化过程中加入FA/O型非离子表面活性剂,该活性剂能够减小蓝宝石表面粗糙度,同时,在蓝宝石抛光速率下降不明显的情况下实现较高的凹凸去除速率差,有利于实现蓝宝石的全局平坦化。通过实验得到了碱性条件下抛光速率较高、粗糙度较小的最佳pH值。研究了等质量分数等粒径条件下磨料分散度以及抛光温度对抛光速率和蓝宝石表面粗糙度的影响。
  • TiO2-H2O混合纳米流体的稳定性
    邵雪峰, 陈颖, 莫松平, 成正东, 殷陶, 贾莉斯
    功能材料. 2016, 47(2): 2247-2252. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.048
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    采用水热合成法制备TiO2纳米管(TiNTs)和纳米片(TiNSs),以不同浓度比将两种纳米颗粒分散在水中形成水基混合纳米流体,研究了纳米流体总浓度和两种纳米颗粒浓度比对混合纳米流体稳定性的影响。通过纳米颗粒沉降高度随时间的变化计算了纳米颗粒的相对沉降速率,并用沉降速率评价了纳米流体的稳定性。结果显示,纳米流体总浓度越大,纳米颗粒沉降速率越小,纳米流体越稳定;总浓度相同时,在TiNTs浓度高的情况下,混合纳米流体的稳定性较好且优于单组份TiNTs和TiNSs纳米流体,但在TiNSs浓度高的情况下,混合纳米流体的稳定性较差。测试了不同剪切速率下纳米流体的粘度;从粘度变化的角度解释了纳米流体总浓度与TiNTs和TiNSs浓度比影响纳米颗粒沉降速率的原因。
  • 固载化羟肟酸过渡金属配合物催化氧化乙苯的性能
    王蕊欣, 雷彩萍, 史小慧, 王洪静
    功能材料. 2016, 47(2): 2253-2257. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.049
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    采用付-克烷基化反应,使水杨羟肟酸(SHA)键合到氯甲基化聚苯乙烯微球(CMCPS)表面,制得SHA功能化聚苯乙烯微球(SHA/CPS);再以SHA/CPS为配体,与过渡金属离子M(Co(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Mn(Ⅱ))配位,制备了M-SHA/CPS配合物固体催化剂。研究了M-SHA/CPS在氧气非均相氧化乙苯中的催化行为。结果表明,M-SHA/CPS可有效地催化分子氧氧化乙苯。中心金属离子的电子结构对配合物催化性能有较大影响,其中Fe-SHA/CPS对乙苯氧化为EBHP的催化活性和选择性最高,在100 ℃下EBHP的含量高达14%。催化剂浓度、助剂四甘醇浓度和温度对Fe-SHA/CPS催化剂的活性和选择性有较大影响。此外,Fe-SHA/CPS具有较好的重复使用性。
  • 回收利用涤纶中试醇解废液再降解聚酯PET
    吕亚淑, 余天石, 郑佳, 葛明桥
    功能材料. 2016, 47(2): 2258-2262. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.050
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    利用40L程序化控制乙二醇醇解涤纶面料及乙二醇回收中试装置醇解聚酯,采用减压蒸馏法处理醇解产生的废液,并将处理后的醇解废液与乙二醇按不同比例混合后再醇解涤纶面料,分析不同比例醇解废液用量对转化率、醇解时间的影响;通过羟值酸值测定分析醇解产物的平均分子量;用热重分析法(TG)分析表征醇解产物的热稳定性。结果表明,不同比例醇解废液和乙二醇混合后再醇解涤纶所得产物的主要成分是对苯二甲酸二乙二醇酯(BHET),含有少量的二聚物和三聚物,当醇解废液的比例为30%时,醇解废液的利用率最大,醇解产物BHET单体的含量为48.22%,平均分子量为257.02 g/mol,产物产率为75.47%。
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