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1. chinaXiv:201711.02640 [pdf]

金掺杂降低碳纳米管接触电阻的实验研究

刁加加,; 常春蕊,; 张志明,; 张好强,; 孙红婵,; 安立宝
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合)

降低与金属之间的接触电阻是碳纳米管在微纳电子领域获得应用的前提,掺杂金纳米粒子可有效降低碳纳米管的接触电阻。本文采用高温焙烧在碳纳米管表面构造缺陷和亲水基团,然后将碳纳米管在氯金酸水溶液中超声浸泡以吸附氯金酸,再在氢气气氛下加热还原氯金酸为金。扫描电子显微(SEM)图片表明碳纳米管被成功地掺杂了金纳米粒子,X射线能量散射谱(EDS)和X射线光电子谱(XPS)表明金是唯一掺杂在碳纳米管上的粒子。掺杂后碳纳米管的拉曼光谱中G带波数降低说明对碳纳米管掺杂金为N型掺杂。N型掺杂剂将电子转移给邻近的碳原子,使碳纳米管中的电子数量增加,进而增强了碳纳米管的导电性。利用介电电泳法将碳纳米管组装到一对金电极之间,并使用精密电感电容电阻(LCR)测试仪实时测量。结果表明碳纳米管与金电极之间的接触电阻较掺杂前得到了有效改善,电阻值最大可降低近50%。

提交时间: 2017-11-21 来自合作期刊:《材料研究学报》 点击量24下载量19 评论 0

2. chinaXiv:201711.02643 [pdf]

石蜡/硅藻土定型相变材料的结构和热性能

赵思勰,; 晏华,; 李云涛,; 汪宏涛,; 胡志德
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合)

以硅藻土为载体、以石蜡为相变材料,用溶剂蒸发法制备出石蜡/硅藻土定型相变材料(PA/D-PCMs),使用SEM、FT-IR、TGA、DSC等手段对其微观结构和热性能进行了表征。结果表明:硅藻土对石蜡的毛细管力及两者之间形成的氢键能阻碍液态石蜡的渗出,使PA/D-PCMs具有很高的热稳定性,硅藻土的二级孔洞限制了部分石蜡的结晶。硅藻土内部有许多互相连通的导热通道,增强了石蜡的导热效果并提高了蓄放热速率。随着石蜡含量的增大PA/D-PCMs的X、Y和Z轴传热通道上声子的散射作用更剧烈,使其导热系数降低,但是具有更高的结晶度和相变潜热。为了保证PA/D-PCMs的结构稳定和良好的热性能,石蜡的最佳质量分数为45%。

提交时间: 2017-11-21 来自合作期刊:《材料研究学报》 点击量19下载量18 评论 0

3. chinaXiv:201711.02644 [pdf]

水不溶性铝源合成金属有机骨架MIL-53(Al)及其对洛克沙胂的吸附

侯书亮,; 卢慧宫,; 顾逸凡,; 马小亮,; 吴一楠,; 王颖,; 李风亭
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合)

以氧化铝、氢氧化铝、勃姆石为水不溶性金属源,用水热法合成了金属有机骨架MIL-53(Al)。使用SEM、XRD、氮气吸附和TGA表征了产物的形貌和结构,并与用传统水溶性硝酸铝合成的MIL-53(Al)对比。结果表明:使用三种水不溶性金属源都能合成典型的金属有机骨架材料MIL-53(Al)。用水热法制备的MIL-53(Al)产物的BET比表面积都在700~1000 m2/g。结果还表明,使用三种水不溶性金属源合成的MIL-53(Al)骨架的柔性(flexibility)与用常规铝硝酸盐合成的MIL-53(Al)不同。使用氧化铝合成的MIL-53(Al)常温下的孔道主要呈现大孔(lp)结构且骨架刚性较强。与使用其他铝源合成的MIL-53(Al)相比,用氧化铝合成的MIL-53(Al)对洛克沙胂有较好的吸附去除效果,吸附过程符合二级动力学模型。

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4. chinaXiv:201711.02646 [pdf]

聚醚改性MQ树脂增强聚氨酯弹性体

卢秋影,; 姜宏伟
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合)

在聚氧化丙烯多元醇(PPG)和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)组成的交联聚氨酯(CPU)体系的基础上添加聚醚改性MQ树脂(E-MQ),制备出E-MQ树脂增强的浇注型聚氨酯弹性体。结果表明:E-MQ树脂与CPU有良好的相容性,制备出的E-MQ增强弹性体具有良好的力学性能。当E-MQ树脂用量为8%(E-MQ树脂占聚氨酯弹性体总质量分数)时增强聚氨酯弹性体的拉伸强度可达20.8 MPa,比CPU基础样提高22.4%,撕裂强度为82 kNm-1,邵尔A硬度为82度。

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5. chinaXiv:201711.02645 [pdf]

11.5CrNbTi和15Cr0.5MoNbTi超纯铁素体不锈钢的循环蠕变行为

应彩虹,; 陈立佳,; 刘天龙,; 郭连权
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合)

对11.5CrNbTi和15Cr0.5MoNbTi超纯铁素体不锈钢进行650℃应力控制循环蠕变实验,研究了最大外加应力处引入的保持时间对铁素体不锈钢的循环蠕变变形和断裂行为的影响。结果表明:保持时间的延长使这两种不锈钢的最小循环蠕变速率增大,循环蠕变寿命和循环断裂周次减少。在相同的条件下,15Cr0.5MoNbTi不锈钢的循环蠕变抗力优于11.5CrNbTi不锈钢。这两种不锈钢的循环蠕变断裂模式均为穿晶断裂,随着保持时间的延长断口表面的蠕变孔洞增多,蠕变损伤作用增强。这两种不锈钢循环蠕变后的微观组织均为亚晶,位错的滑移和交滑移是循环蠕变的主要变形机制。

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6. chinaXiv:201711.02439 [pdf]

溅射Al对Si3N4润湿性的改善与钎焊

刘葛亮; 马冰洋; 尚海龙; 陈凡; 李荣斌; 李戈扬
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合)

研究了溅射Al对Si3N4的润湿作用和Al及Al-Ni合金薄膜钎料对Si3N4陶瓷的钎焊。结果表明,高能量溅射Al粒子的直接撞击可以实现Al对Si3N4的“润湿”,使Al和Al-Ni合金薄膜熔化后即可对Si3N4陶瓷进行钎焊。所获得接头的钎缝致密饱满,与陶瓷形成无反应过渡层的良好冶金结合,纯Al钎焊接头的剪切强度为106 MPa,Al-1.0 at.% Ni亚共晶钎焊接头的强度提高到148 MPa,Al-3.0 at.% Ni接头的强度因钎缝形成共晶组织而略有降低,为132 MPa。相对于以上各接头的剪切断裂均产生于钎缝之中,当溅射Al粒子因Ni层阻挡不能直接撞击Si3N4表面时,Al-1.0 at.% Ni薄膜钎料熔化后不能润湿Si3N4,所得接头的剪切断裂发生在钎缝与陶瓷的界面,强度也降低为81 MPa。

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7. chinaXiv:201711.02440 [pdf]

基于氰胺锌复合光催化剂结构与可见光催化性能

荣凤鸣; 王誉; 张霞
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合)

应用锌盐与氨水以及单氰胺水溶液间配体交换反应,制备了氰胺锌(ZnNCN)颗粒。并通过在前驱体盐溶液中共混银盐,利用相同的配体交换反应过程,制备了氰胺银(Ag2NCN)/ZnNCN复合颗粒。利用XRD、SEM、红外光谱(FT-IR)和紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱对光催化剂的结构进行表征。结果表明,单一ZnNCN为花瓣状颗粒,宽禁带半导体材料(Eg=4.66 eV)。Ag2NCN/ZnNCN复合颗粒形貌与单一ZnNCN和Ag2NCN相比较有很大变化,两种金属氰胺化物以弱的物理作用力结合形成异质结构,复合颗粒的光谱响应范围扩展至可见光区,禁带宽度Eg=2.05 eV。以罗丹明B为光催化降解对象,研究了ZnNCN、Ag2NCN/ZnNCN复合颗粒在氙灯激发下的光催化活性。与单一ZnNCN以及Ag2NCN、ZnNCN机械混合物相比,Ag2NCN/ZnNCN复合颗粒表现出增强的光催化性能,表现为一级反应动力学特征。

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8. chinaXiv:201711.02441 [pdf]

铝合金薄板高转速搅拌摩擦焊接头组织与力学性能

刘奋军; 傅莉; 陈海燕
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合)

采用高转速微型搅拌摩擦焊接工艺实现了0.8 mm厚6061-T6铝合金薄板对接。利用OM、SEM、TEM及EBSD等测试技术探讨了高转速对接头微观组织及力学性能的影响规律。结果表明,高转速焊接6061-T6薄板时,焊缝表面成型良好,焊缝各区域组织呈连续均匀过渡。与常规搅拌摩擦焊相比,高转速工艺下,焊缝区β-Mg2Si、S相(Al2CuMg)和Al8Fe2Si析出相数量增多,特别是长条状β-Mg2Si数量增多,焊缝区显微硬度值明显提升;转速8000 r/min,焊速1500 mm/min条件下,接头最大抗拉强度高达301.8 MPa,是母材抗拉强度(351.7 MPa)的85.8%;转速对6061-T6铝合金超薄板高转速搅拌摩擦焊对接接头抗拉强度影响较小,接头断裂模式为脆性断裂为主的韧-脆混合断裂。

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9. chinaXiv:201711.02442 [pdf]

近共晶成分Ni-P非晶合金的微结构特征分析

彭超; 彭平
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合)

采用分子动力学方法模拟了液态金属Ni100-xPx (x=19.0, 19.4, 19.6, 19.8, 20.0, 21.0)合金在冷速为5×1012K/S下的快速凝固过程,并采用Voronoi多面体指数?n_3,n_4,n_5,n_6 ?和团簇类型指数(Z n_i?(ijkl)_i …)对其局域原子结构进行了表征。结果发现:Ni原子的团簇属性主要是高配位(Z≥12)的Frank-Kasper团簇及其变形结构,典型的化学短程序为NiZ-2P3,基本团簇间可通过IS联结形成中程序结构;而P原子的局域结构除了Z=10的BSAP多面体外,还存在大量高配位(特别是Z=12)的Frank-Kasper结构形态,典型的化学短程序为Ni12P;并且,P芯基本团簇的壳层原子全部为Ni,其间只能通过VS、ES和FS联结形成扩展团簇。BSAP多面体及其相关结构被证实对Ni100-xPx非晶合金的形成具有重要影响,其数量在共晶点x=19.6时最多,偏离共晶点越远,所占比例越小,其结果与不同浓度下Ni100-xPx合金非晶形成能力的变化趋势一致。这也许就是Ni-P合金在共晶点具有最强非晶形成能力的原因。

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10. chinaXiv:201711.02443 [pdf]

超超临界电站用镍基合金热加工过程的再结晶机理分析

韦康; 张麦仓; 谢锡善
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合)

以一种超超临界电站用新型镍基合金为研究对象,结合合金管材的冷热加工过程及系列压缩热变形与固溶退火试验,利用光学显微镜和透射电子显微镜等手段对该合金热加工过程中的动、静态再结晶行为进行系统分析。结果表明:新型镍基合金的动态再结晶过程以晶界弓弯方式形核的非连续动态再结晶为主,静态再结晶则以应变诱导晶界迁动形核机制为主。此外,动态再结晶与静态再结晶过程中产生的不同形态的台阶晶界,其本质是实现表面对低指数面的偏离,保证更多晶界面为低能密排面,以使晶界界面能降低;其形态取决于晶界面的晶体学关系以及晶界位错的伯氏矢量;台阶晶界的存在还可以促进晶界迁移,加速再结晶过程。而且,在再结晶过程进行完全后,台阶晶界仍部分保留,以降低界面能并继续促进后续的晶粒长大过程。

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