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连铸用铝碳耐火材料微结构调控研究进展 被引量：3
1
作者 王玉龙 王周福 +2 位作者 王玺堂 刘浩 马妍 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期63-72,共10页
铝碳耐火材料是连铸高温功能部件的常用材料之一,但随着钢铁连铸技术的不断发展,传统材料已不能满足要求。因此研究者常通过对原料的设计和工艺参数的优化使耐火材料在一定温度下具有特定的碳质原料自身结构、衍生碳结构和原位生成陶瓷... 铝碳耐火材料是连铸高温功能部件的常用材料之一,但随着钢铁连铸技术的不断发展,传统材料已不能满足要求。因此研究者常通过对原料的设计和工艺参数的优化使耐火材料在一定温度下具有特定的碳质原料自身结构、衍生碳结构和原位生成陶瓷相结构,即通过微结构调控的方法使材料具备良好的力学性能和抗热震性能,从而使铝碳功能部件适应连铸技术的发展需要。铝碳耐火材料的碳质原料结构按照特征可分为宏观片状、蠕虫状、纳米球状、管状等众多类型。研究表明,虽然具体机制不同,但这些特殊结构的存在通常对材料抗热震性能的提升有一定积极作用。衍生碳结构根据产生途径可分为残留的碳原子聚集体和气相沉积而成的新碳结构。对于酚醛树脂产生的碳原子聚集体,其本身难以石墨化,因此研究主要集中在催化石墨化方向。对于气相沉积碳,因为其生成常需要催化剂,所以研究主要集中在催化剂的催化机理及其对沉积碳结构的调控方向。而研究亦发现石墨化碳和气相沉积碳的存在往往有利于材料力学性能和抗热震性能的提升。原位生成陶瓷相结构依据控制因素可分为遗传控制和条件控制两类。前者结构与反应物原结构类似,受限制较大。而后者结构受工艺条件的影响更显著,更满足微结构调控的需要。一般认为,各原位陶瓷相的存在均与力学性能的提升联系紧密。而材料的力学性能及抗热震性能除了受到微结构形态特性影响外,还受到结构的物相特性及其分布等因素的影响。因此,必须采用合适的原料和工艺手段对特定微结构的形态、物相和分布进行整体调控以确保材料性能的提升。本文归纳了连铸用铝碳耐火材料中微结构调控的研究进展,分别对碳质原料自身结构、衍生碳结构、原位生成陶瓷相结构以及影响材料力学等性能的其他因素等进行了介绍,分析了目前研究的不足并展望了未来的研究方向,以期为高性能连铸用铝碳耐火材料的设计提供参考。 展开更多
关键词 连铸用铝碳耐火材料 微结构调控 原料设计 工艺参数优化 高温功能部件
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光催化材料微结构调控的研究 被引量：5
2
作者 黄柏标 王泽岩 +2 位作者 王朋 郑昭科 程合锋 《中国材料进展》 CAS CSCD 2010年第1期25-36,53,共13页
结合作者近几年的研究工作,从表面等离子增强光吸收,异质结材料,微观形貌调控和晶体形态调控三个方面,回顾和总结了目前在光催化材料研究领域的最新研究进展。并对未来光催化材料的发展进行了展望。
关键词 光催化材料 微结构调控
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微结构调控对Dy^(3+)掺杂GeSe_2-Ga_2Se_3-CsI玻璃红外发光性能的影响 被引量：6
3
作者 唐高 陈玮 罗澜 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期26-30,共5页
采用传统熔融-淬冷法制备了掺杂0.1mol%Dy3+的GeSe2-Ga2Se3-CsI玻璃,研究了其热稳定性、透过光谱和红外发射光谱,用拉曼光谱表征了玻璃结构。结果表明:在808nm激发下,玻璃近红外发射荧光中心位于1.3μm,荧光半峰宽约90nm;Dy3+的1.3μm... 采用传统熔融-淬冷法制备了掺杂0.1mol%Dy3+的GeSe2-Ga2Se3-CsI玻璃,研究了其热稳定性、透过光谱和红外发射光谱,用拉曼光谱表征了玻璃结构。结果表明:在808nm激发下,玻璃近红外发射荧光中心位于1.3μm,荧光半峰宽约90nm;Dy3+的1.3μm发光性能(6F11/2·6H9/2→6H15/2跃迁)由玻璃Dy3+局域环境所决定。当I/Ga摩尔比固定为1时,Dy3+的1.3μm荧光寿命随着[Ge(Ga)IxSe4-x]、[Ge(Ga)I4]和[Ga2I7]-新的低声子能量基团的形成而增加;当I/Ga摩尔比变化时,微小的玻璃组分变化导致Dy3+局域环境晶体场的变化,从而引起Dy3+:1.3μm发光寿命急剧变化,其最大值可达到2885μs。Dy3+掺杂的GeSe2-Ga2Se3-CsI玻璃可通过微结构调控获得较优良的1.3μm红外光输出。 展开更多
关键词 微结构调控 Dy3+离子 1.3μm荧光
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耦合相转化技术制备聚偏氟乙烯中空纤维膜及微结构调控 被引量：2
4
作者 尹振 李铭晖 崔振宇 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2019年第5期1-6,共6页
为考察热致相分离(TIPS)降温过程中非溶剂致相转化(NIPS)的作用及水溶性非稀释剂对中空纤维膜微结构的影响,以聚偏氟乙烯(PVDF)为原料,加入不同比例水溶性非稀释剂聚乙二醇(PEG400),利用TIPS与NIPS的耦合来制备中空纤维膜。利用热台偏... 为考察热致相分离(TIPS)降温过程中非溶剂致相转化(NIPS)的作用及水溶性非稀释剂对中空纤维膜微结构的影响,以聚偏氟乙烯(PVDF)为原料,加入不同比例水溶性非稀释剂聚乙二醇(PEG400),利用TIPS与NIPS的耦合来制备中空纤维膜。利用热台偏光显微镜和差示扫描量热仪对铸膜液的成膜过程进行分析,通过扫描电子显微镜对膜微结构进行表征,并对中空纤维膜进行性能测试。结果表明:当稀释剂/PEG400质量比为10/9时,NIPS对膜微结构有较强的致孔作用,膜外表面出现了大量微孔,水通量达到最大值352L/(m^2·h),碳素墨水截留率接近100%,断裂应力为6.6MPa。 展开更多
关键词 中空纤维膜 聚偏氟乙烯 水溶性非稀释剂 耦合相转化技术 微结构调控
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仿生层状骨架结构的可控构筑及其显微结构表征 被引量：1
5
作者 孙晓毅 邓清井 +2 位作者 张宇贝 李逢时 岳永海 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期713-721,共9页
发展兼具轻质、高强、高韧的高性能新材料始终是工程材料领域长期追求的目标之一。然而,高强和高韧、高强和轻质之间通常是相悖的。自然界中很多天然材料巧妙地解决了这一问题,受此启发,采用冰模板法实现了一系列仿生层状骨架结构的可... 发展兼具轻质、高强、高韧的高性能新材料始终是工程材料领域长期追求的目标之一。然而,高强和高韧、高强和轻质之间通常是相悖的。自然界中很多天然材料巧妙地解决了这一问题,受此启发,采用冰模板法实现了一系列仿生层状骨架结构的可控制备,并利用扫描电子显微镜对其显微结构进行了系统的结构表征,这些骨架结构有望成为新的结构增强基元,实现复合材料力学性能的提升。实验结果表明:与单向冰模板法相比,双向冰模板法制备的层状结构具有更高的有序度;通过精准调控浆料中氧化铝的含量,实现了层间次级结构从凸起、半连接到完全桥连的可控制备;同时,氧化铝层厚度可实现由8μm~20μm,层间距由65μm~50μm的连续可控调节;值得注意的是,双向冰模板法制备层状骨架的实验方法具有普适性,成功实现了多种层状陶瓷基、金属基骨架结构的可控制备。 展开更多
关键词 仿生层状骨架结构 冰模板法 微结构调控 结构表征
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木基材料自上而下多尺度结构设计研究进展
6
作者 宋睿 郑浩南 +1 位作者 宋建伟 申胜平 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期327-346,共20页
在全球气候变暖危机和“双碳”战略的大背景下,开发使用木基材料替代传统结构或功能材料,可以大大降低能源消耗,减少碳排放并增加碳封存量,对改善生态环境、实现绿色可持续发展具有重大意义.近年来,为了开发利用木质资源并提升传统木基... 在全球气候变暖危机和“双碳”战略的大背景下,开发使用木基材料替代传统结构或功能材料,可以大大降低能源消耗,减少碳排放并增加碳封存量,对改善生态环境、实现绿色可持续发展具有重大意义.近年来,为了开发利用木质资源并提升传统木基材料的宏观性能,不少学者通过自上而下的“两步改性”策略实现了木材中从微观尺度到宏观尺度的多尺度结构设计调控,从而赋予了木基材料诸如高强度等不同的宏观性能,为开发设计可持续、绿色低碳的高性能木基材料开辟了新的天地.基于此,文章围绕木基材料中自上而下的多尺度结构设计策略进行了详细综述:首先简要概述了木材天然具备的跨尺度多层级结构,接着综述了微观尺度下木基材料中由纤维素主导的力学行为机制,其次从细胞壁工程的角度回顾了不同微结构调控策略以及得到的具有不同性能的木基材料,随后简要综述了近期木基材料的功能化应用新进展.最后总结了现有木基材料多尺度结构设计方面存在的不足并提出了相应的研究展望. 展开更多
关键词 木材 自上而下 氢键 微结构调控 力学性能 功能性
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复杂结构核-壳微颗粒的微流控制备方法 被引量：1
7
作者 邱阳 陈建琦 +2 位作者 徐银香 王飞 汪华林 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期103-110,共8页
报道了一种基于微流控技术的复杂结构核-壳微颗粒的制备方法。对微流控装置进行模块化分析,组装了不同结构的微流控装置。装置具有成本低、易操作、扩展性强等优点。利用这些装置分别制备了包含不同尺寸或组分内液滴的W/O/W型复合乳液... 报道了一种基于微流控技术的复杂结构核-壳微颗粒的制备方法。对微流控装置进行模块化分析,组装了不同结构的微流控装置。装置具有成本低、易操作、扩展性强等优点。利用这些装置分别制备了包含不同尺寸或组分内液滴的W/O/W型复合乳液模板。之后结合紫外聚合反应,合成了包埋不同尺寸内核的核-壳微颗粒。此外,引入海藻酸水凝胶优化体系,解决了内核包埋物扩散问题,合成了包埋不同组分内核的核-壳微颗粒。对乳液模板及颗粒的形貌进行了表征,其具有单分散性高、结构均一性强的特点。此种复杂结构核-壳微颗粒在药物控释、微反应器、示踪颗粒等方面均有着极大的应用潜力。 展开更多
关键词 微流控 核-壳微颗粒 模块化组装 复杂微结构调控
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电子束辐照构筑银基纳米结构
8
作者 马村成 范永丽 +2 位作者 谢忱 甄强 胡鹏飞 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期596-600,共5页
本文通过电子束流辐照(EBI)技术,以AgX(X=Cl^-, Br^-, etc.)为前驱体,构筑银基纳米复合结构以及单分散Ag纳米粒子。通过调节电子束流强度和电子辐照束流剂量实现了对产物组成及形貌控制,低束流强度电子辐照成功构筑了AgCl@Ag复合物,控... 本文通过电子束流辐照(EBI)技术,以AgX(X=Cl^-, Br^-, etc.)为前驱体,构筑银基纳米复合结构以及单分散Ag纳米粒子。通过调节电子束流强度和电子辐照束流剂量实现了对产物组成及形貌控制,低束流强度电子辐照成功构筑了AgCl@Ag复合物,控制电子辐照剂量可以调控复合物中银单质和银盐的比例以及银纳米颗粒的介孔组装结构;高束流强度、大剂量电子辐照可以合成单分散的Ag纳米粒子,纳米粒子的粒径及形貌受束流强度大小控制。以长方体AgCl颗粒为模型,探讨了AgCl@Ag复合物组成的调控机理。 展开更多
关键词 电子束辐照 纳米构筑 微结构调控
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金属氧化物异质结气体传感器气敏增强机理 被引量：23
9
作者 唐伟 王兢 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1087-1104,共18页
金属氧化物异质结由于费米能级效应、不同组分之间的协同作用,常被用来提高电阻型金属氧化物半导体气体传感器的气敏特性。本文简述了近年来国内外金属氧化物异质结材料的类别,主要分为混合氧化物结构、层状结构、第二相粒子修饰结构、... 金属氧化物异质结由于费米能级效应、不同组分之间的协同作用,常被用来提高电阻型金属氧化物半导体气体传感器的气敏特性。本文简述了近年来国内外金属氧化物异质结材料的类别,主要分为混合氧化物结构、层状结构、第二相粒子修饰结构、一维纳米结构和核-壳结构;重点综述了金属氧化物异质结的气敏增强机理,包括异质结效应、协同效应、催化溢流效应、响应反型、载流子分离及微结构调控六大机理;分析了当前异质结气体传感器面临的瓶颈。最后对纳米异质结气体传感器的发展进行了展望,今后金属氧化物异质结气体传感器可以从明确异质结界面机理展开,这将为自下而上地设计出符合实际需要的气体传感器提供一定参考。 展开更多
关键词 金属氧化物异质结 协同效应 溢流效应 响应反型 载流子分离 微结构调控
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液相化学法制备纳米铝粉及其表征 被引量：4
10
作者 查明霞 马振叶 +3 位作者 徐娟 秦红 徐司雨 赵凤起 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1575-1580,共6页
为了得到微结构可控的纳米铝粉,尝试用液相化学法制备纳米铝粉,并采用X射线衍射(XRD)仪、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和能谱仪(EDS)对其进行表征。研究了原料摩尔比、催化剂用量和分解温度对铝粉形貌、粒径和组成的影响。在此基础上,... 为了得到微结构可控的纳米铝粉,尝试用液相化学法制备纳米铝粉,并采用X射线衍射(XRD)仪、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和能谱仪(EDS)对其进行表征。研究了原料摩尔比、催化剂用量和分解温度对铝粉形貌、粒径和组成的影响。在此基础上,优化出最佳制备工艺参数,当AlCl3∶LiAlH4摩尔比为1∶6,催化剂用量为0.04 mL,分解温度为110℃时,制得的纳米铝粉为类球形,平均粒径约为50 nm,杂质Cl、Ti含量少。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 液相化学法 纳米铝粉 微结构调控 制备
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