深海服役环境下碳化硅陶瓷材料的腐蚀及磨损行为 被引量：1

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作者 王鲁杰 张玉新 +8 位作者 李彤阳 于源 任鹏伟 王建章 汤华国 姚秀敏 黄毅华 刘学建 乔竹辉 《无机材料学报》 北大核心 2025年第7期799-807,共9页

深水轴系密封材料是制约深水装置发展水平的关键核心技术。碳化硅(SiC)陶瓷材料因其高模量、高热导率、低密度、耐腐蚀等特点成为新一代深海密封材料。深海环境下巨大的海水压力导致材料的腐蚀和磨损过程与常压相比差异较大,而关于深海... 深水轴系密封材料是制约深水装置发展水平的关键核心技术。碳化硅(SiC)陶瓷材料因其高模量、高热导率、低密度、耐腐蚀等特点成为新一代深海密封材料。深海环境下巨大的海水压力导致材料的腐蚀和磨损过程与常压相比差异较大,而关于深海环境下SiC陶瓷材料的腐蚀磨损过程研究尚未有相关报道。本研究通过改变人工海水静压力的方式模拟0~5 km深海环境,原位分析表征深海环境下SiC陶瓷材料的腐蚀和磨损行为,探索深海静压力对SiC陶瓷腐蚀和磨损的影响规律。SiC陶瓷材料在0~5 km深海环境中表现出十分优异的耐腐蚀行为,200 h浸泡后材料表面没有发生明显的腐蚀、氧化或海水盐类侵蚀行为,也未发生质量损失。随着海水深度增加,SiC与水之间的化学反应减弱,这进一步增强了其耐腐蚀性能。SiC陶瓷材料经过海水腐蚀后力学性能保持稳定,在5 km海深腐蚀200 h后弯曲强度仅有不足5%的轻微下降,而维氏硬度和断裂韧性均保持不变。在海水润滑条件下,SiC陶瓷材料具有十分优异的耐磨损性能,磨损率为2×10^(-8)~4×10^(-8) mm^(3)/(N·m),远低于与其配副的氮化硅(Si_(3)N_(4))陶瓷材料(4×10^(-5)~1×10^(-4) mm^(3)/(N·m))。值得一提的是,随着海水深度增加,SiC陶瓷耐水腐蚀能力增强,同时水的润滑承载作用增大,导致SiC陶瓷磨损率随海深增加呈现下降趋势。综上,SiC陶瓷材料在深海密封方面展现出强大的应用潜力。 展开更多

关键词 碳化硅 深海 腐蚀 磨损

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木质材料摩擦学研究进展 被引量：1

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作者 于波 晏骐 +5 位作者 赵京轲 马晓峰 蔡美荣 段衍筠 伍根生 罗振扬 《摩擦学学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期475-490,共16页

作为天然可再生高分子材料,木质材料具有环境友好以及加工和维护成本低等优点,在许多行业具有广泛的应用.然而,在加工和使用过程中,木质材料遇到的摩擦磨损问题制约了其高端应用.近年来,研究人员针对木质材料摩擦学开展了大量研究工作.... 作为天然可再生高分子材料,木质材料具有环境友好以及加工和维护成本低等优点,在许多行业具有广泛的应用.然而,在加工和使用过程中,木质材料遇到的摩擦磨损问题制约了其高端应用.近年来,研究人员针对木质材料摩擦学开展了大量研究工作.本文中介绍了木质材料的物理结构、化学组成和力学特性,分析了基础物理性质及工艺条件对摩擦学性能的影响,综述了木质材料相关摩擦学性能在木材加工、土木工程、家居行业和复合材料行业等不同场景下的应用和先进木质材料在高强度材料、光管理材料、热管理材料和工程结构材料等方面的应用研究,提出了木质材料摩擦学研究中存在的问题,对木质材料摩擦学的未来研究方向做出展望. 展开更多

关键词 木质材料 工艺性质 摩擦学 磨损行为

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功能化石墨烯复合多金属氧酸盐电极材料的制备及其电化学性能

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作者 钟丽蓉 夏铭 +1 位作者 李彦君 刘媛媛 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第2期152-161,共10页

水系锌离子电池由于其低成本、高丰度和高理论比容量等优势,在后锂电时代的新型储能体系中脱颖而出,受到学界的广泛关注。开发稳定高效的储锌正极材料,是锌离子电池发展的重点和难点。多金属氧酸盐(简称“多酸”),具有较强的氧化还原活... 水系锌离子电池由于其低成本、高丰度和高理论比容量等优势,在后锂电时代的新型储能体系中脱颖而出,受到学界的广泛关注。开发稳定高效的储锌正极材料,是锌离子电池发展的重点和难点。多金属氧酸盐(简称“多酸”),具有较强的氧化还原活性和多电子转移特性,被视为极具潜力的电极材料,但多酸易溶解、易团聚和导电性较差等问题,阻碍了其在储能领域的应用。为解决上述问题,采用氧化石墨烯(GO)为基底材料,在其表面原位生长聚苯胺(PANI),通过静电相互作用固载Keggin型多酸H_(3)PMo_(12)O_(40),得到了rGO-PANI-PMo_(12)(GPM)复合材料,利用石墨烯及其表面功能基团,提高多酸的抗流失性、分散性和导电性。通过XRD、FTIR、SEM、TEM、XPS以及电化学性能测试等方法,探究了GO和苯胺单体(ANI)的比例对GPM材料的形貌、结构和电化学性能的影响规律。结果表明:当GO和ANI在质量比为1∶20时,所制备的GPM材料融合多酸和石墨烯的优点,兼具较强的氧化还原活性和高导电性,表现出优异的电化学性能,在0.2A/g下,放电比容量高达258mAh/g,且在2A/g的条件下,循环1000圈容量保持率为82.2%。此外,反应动力学研究结果表明,GPM电极的电化学反应过程为扩散和电容共同控制,表现出较快的Zn^(2+)扩散速率和电荷转移速率。 展开更多

关键词 水系锌离子电池 正极材料 多金属氧酸盐 氧化石墨烯 苯胺

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W基化合物添加对ZrB_(2)-SiC陶瓷复合材料摩擦学性能的影响规律研究 被引量：1

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作者 张海羲 于源 +5 位作者 高中堂 卢佳炜 李彤阳 王鲁杰 乔竹辉 刘维民 《摩擦学学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第11期1602-1613,共12页

采用放电等离子烧结技术制备了添加WC、WB和WSi_(2)的ZrB_(2)-SiC陶瓷复合材料,考察了W基化合物的添加对组织结构、力学性能和摩擦学性能的影响.结果表明:WB和WSi_(2)的添加原位形成了(Zr,W)B_(2)固溶体相;WC的添加原位形成了(Zr,W)B_(2... 采用放电等离子烧结技术制备了添加WC、WB和WSi_(2)的ZrB_(2)-SiC陶瓷复合材料,考察了W基化合物的添加对组织结构、力学性能和摩擦学性能的影响.结果表明:WB和WSi_(2)的添加原位形成了(Zr,W)B_(2)固溶体相;WC的添加原位形成了(Zr,W)B_(2)和(Zr,W)C固溶体相,固溶体相的形成获得了核壳结构,提高了致密度,抑制了ZrB_(2)晶粒长大,提升了力学性能;添加WC后材料具有最高的硬度、屈服强度和断裂韧性.WC和WB的添加有效提高了摩擦系数稳定性和耐磨性;添加WC后,提升了强度和韧性,并形成了致密氧化铝和钨氧化物摩擦层,获得了最佳的摩擦学性能,磨损率相比ZrB_(2)-SiC陶瓷降低了约50%;添加WB后,摩擦表面形成多裂纹的氧化铝摩擦层和大尺寸的氧化铝堆积;添加WSi_(2)后,摩擦表面不能形成有效的氧化铝摩擦层,发生晶粒断裂和拔出,摩擦磨损严重. 展开更多

关键词 W基化合物 ZrB_(2)-SiC复合材料 摩擦学性能 磨损机理

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基于聚硅氮烷疏水改性涂层的研究进展 被引量：1

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作者 王艳华 孙爽 +3 位作者 肖明锐 于强亮 于波 周峰 《涂料工业》 北大核心 2025年第2期82-88,共7页

聚硅氮烷是一种以Si-N键为主链的硅基聚合物,结构中含有Si-H、N-H等具有反应活性的化学键,既有利于其与基材的紧密结合,也可用来接入各类功能性基团以获得不同特性,使其在疏水涂层方面具有重大的应用前景。文章主要聚焦于聚硅氮烷在疏... 聚硅氮烷是一种以Si-N键为主链的硅基聚合物,结构中含有Si-H、N-H等具有反应活性的化学键,既有利于其与基材的紧密结合,也可用来接入各类功能性基团以获得不同特性,使其在疏水涂层方面具有重大的应用前景。文章主要聚焦于聚硅氮烷在疏水涂层领域的研究与应用,综述了聚硅氮烷疏水涂层的改性方法及其在防冻疏冰、自清洁、防腐等领域的应用进展。提出通过自修复或添加填料可改善目前聚硅氮烷疏水涂层普遍存在的机械耐久性较差等问题,展望了聚硅氮烷疏水涂层在更多领域的应用,为其后续研究提供了思路。 展开更多

关键词 聚硅氮烷 疏水改性 防冻疏冰 自清洁 防腐

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微弧氧化功能陶瓷涂层的设计及其在机械工程的应用进展

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作者 刘一 赵辰 +4 位作者 冯金宝 于强亮 于波 周峰 刘维民 《中国表面工程》 北大核心 2025年第2期167-192,共26页

微弧氧化(MAO)技术作为一种先进的表面处理技术,能够在轻金属表面生成陶瓷涂层,显著提升其防腐、耐磨、热控等性能。综述了MAO技术在功能性陶瓷涂层设计方面的最新研究进展,重点介绍了MAO技术在防腐、润滑耐磨、热控及热防护、电绝缘和... 微弧氧化(MAO)技术作为一种先进的表面处理技术,能够在轻金属表面生成陶瓷涂层,显著提升其防腐、耐磨、热控等性能。综述了MAO技术在功能性陶瓷涂层设计方面的最新研究进展,重点介绍了MAO技术在防腐、润滑耐磨、热控及热防护、电绝缘和彩色涂层领域的设计研究,并总结了优化电解液组分、电源参数及后处理工艺对涂层性能的提升作用。研究表明,通过改变电解液成分和工艺参数,可以显著提高涂层的致密性和硬度,提升涂层的耐腐蚀性和耐磨性。通过后处理工艺,涂层表面的微孔和裂纹得以填充,从而加强涂层与基体的机械结合力和化学结合力,避免涂层脱落或剥离,可以进一步改善涂层性能或赋予新的功能。研究还发现,MAO涂层在热防护方面的优异性能,可以通过调节涂层的颜色、厚度和结构,控制其太阳吸收率和红外发射率。另外,电绝缘和着色涂层的研究同样显示了MAO技术在功能性涂层设计中的应用前景。系统总结MAO技术在功能性涂层领域的研究进展,总结了优化MAO功能涂层的多种设计策略,并探讨了其在实际应用中的潜力。为MAO技术在更多功能性领域的应用提供了理论基础,也为未来进一步提高涂层性能、拓宽MAO技术的应用范围提供了新的思路和方向。 展开更多

关键词 微弧氧化 陶瓷涂层 复合涂层 电解液 防腐耐磨性

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环境友好型氨基酸基离子液体作为水润滑添加剂的摩擦学机制研究

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作者 孙学敏 刘骁 +6 位作者 郭平霞 陈强 白艳艳 于强亮 杨淑燕 蔡美荣 周峰 《摩擦学学报(中英文)》 北大核心 2025年第4期514-524,共11页

本文中以美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration,FDA)批准的食品添加剂月桂酰肌氨酸钠和氨基酸为原料,采用简单的质子交换反应合成了2种氨基酸基离子液体Lys-LS和Arg-LS,并将其用作水基润滑添加剂.利用SRV-V微动摩擦磨... 本文中以美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration,FDA)批准的食品添加剂月桂酰肌氨酸钠和氨基酸为原料,采用简单的质子交换反应合成了2种氨基酸基离子液体Lys-LS和Arg-LS,并将其用作水基润滑添加剂.利用SRV-V微动摩擦磨损试验机和全自动真彩共聚焦显微镜考察了2种离子液体添加剂的摩擦学性能,并采用扫描电镜(SEM)、石英晶体微天平(QCM)和X射线光电子能谱仪(XPS)深入探究了其润滑机理.研究结果表明:2种氨基酸基离子液体添加剂具有良好的热稳定性且可以显著抑制铸铁在水中的腐蚀.与去离子水相比,当Lys-LS和Arg-LS的添加质量分数为0.5%时,水基润滑液的摩擦系数和磨损体积分别降低了约70%和85%,具有显著的减摩抗磨效果.机理分析结果表明,离子液体在界面处形成的摩擦化学反应膜与物理/化学吸附膜协同作用,有效地阻止了滑动摩擦副之间的直接接触,进而赋予水基润滑液优异的摩擦学性能.2种润滑添加剂制备简单,安全无毒且绿色环保,有望作为水基金属加工液和难燃液压液的关键润滑添加剂使用. 展开更多

关键词 氨基酸基离子液体 水基润滑添加剂 摩擦学性能 润滑机理 环境友好型添加剂

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中空结构光催化剂

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作者 刘方璇 刘子妍 +3 位作者 周国伟 高婷婷 刘文宇 孙彬 《物理化学学报》 北大核心 2025年第7期18-43,共26页

利用太阳能驱动的光催化技术,有望成为缓解环境和能源压力的可行策略。因此,光催化性能的优异与否取决于光催化剂的合理设计。通过考虑形貌调控、带隙工程、助催化剂修饰以及异质结构建等因素,可以开发出性能优异的光催化剂。基于中空... 利用太阳能驱动的光催化技术,有望成为缓解环境和能源压力的可行策略。因此,光催化性能的优异与否取决于光催化剂的合理设计。通过考虑形貌调控、带隙工程、助催化剂修饰以及异质结构建等因素,可以开发出性能优异的光催化剂。基于中空结构光催化剂独特特性的启发,具有中空结构的光催化剂在光催化剂设计中赋予了诸多优势,包括增强光的多重折射和反射、缩短光生载流子的传输距离以及提供丰富的表面反应位点。在此,我们系统地回顾了中空结构光催化剂的最新研究进展,并总结了其几何形貌、内部结构和化学成分的多样性。具体而言,我们重点介绍了中空结构光催化剂的合成策略,包括硬模板法、软模板法和无模板法。此外,还详细总结了一系列中空结构光催化剂,如金属氧化物、金属硫化物、金属有机框架和共价有机框架等。随后,我们概述了中空结构光催化剂在光催化污染物降解、H2生成、H_(2)O_(2)生成、CO_(2)还原和N_(2)固定等领域的潜在应用。同时,深入探讨了中空结构与光催化性能之间的内在关系。最后,我们分析了中空结构光催化剂未来发展方向中的挑战和前景。该综述为更好地设计中空结构光催化剂以满足环境修复和能源转换需求提供了启示。 展开更多

关键词 中空结构 光催化剂 异质结 合成策略 环境修复 能源转换

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单油酸甘油酯改性凹凸棒石作为润滑油添加剂的摩擦自修复性能研究

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作者 牛宇琦 乐凯 +6 位作者 许江 柳宇震 张建军 车清论 徐书生 王爱勤 刘维民 《摩擦学学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期409-420,共12页

采用SRV高频往复摩擦试验机考察了单油酸甘油酯改性凹凸棒石作为PAO6润滑油添加剂对GCr15钢摩擦副摩擦磨损性能的影响.通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线能谱仪、共聚焦显微镜、X射线光电子能谱仪等对磨痕的表面形貌、元素与... 采用SRV高频往复摩擦试验机考察了单油酸甘油酯改性凹凸棒石作为PAO6润滑油添加剂对GCr15钢摩擦副摩擦磨损性能的影响.通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线能谱仪、共聚焦显微镜、X射线光电子能谱仪等对磨痕的表面形貌、元素与物相组成等进行了分析,探究了摩擦行为驱动下凹凸棒石添加剂修复磨痕表面的作用机制.结果表明,单油酸甘油酯改性的凹凸棒石作为PAO6润滑油添加剂能够显著改善GCr15钢的摩擦学性能,摩擦系数降低了57.1%,磨损率显著降低了86.3%,这是由于单油酸甘油酯具有良好的减摩作用,凹凸棒石在磨痕表面形成高耐磨的修复膜,使其耐磨性获得显著提高.进一步研究发现,凹凸棒石只有在较高载荷下容易发生摩擦化学反应,从而形成1层由底部铁的氧化物为支撑主体、上部硅酸盐与硬质陶瓷物相及少量碳等构成的复合修复膜,修复膜优先在犁沟处沉积并逐渐向整个摩擦接触界面扩散生长. 展开更多

关键词 凹凸棒石 单油酸甘油酯改性 润滑油添加剂 摩擦行为 修复膜

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油溶性离子液体添加剂的研究进展:从结构设计到工程应用

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作者 陈强 秦建 +3 位作者 刘骁 郭平霞 蔡美荣 周峰 《表面技术》 北大核心 2025年第9期43-69,共27页

离子液体作为一类新型润滑剂和添加剂,自2001年被首次应用于摩擦领域以来,迎来了快速发展的时期。在众多报道的离子液体添加剂中,备受关注的季磷盐和铵盐型离子液体因其独特的结构特征而展现出优异的油溶性能和润滑性能。本文旨在清晰... 离子液体作为一类新型润滑剂和添加剂,自2001年被首次应用于摩擦领域以来,迎来了快速发展的时期。在众多报道的离子液体添加剂中,备受关注的季磷盐和铵盐型离子液体因其独特的结构特征而展现出优异的油溶性能和润滑性能。本文旨在清晰梳理离子液体作为非极性烃类基础油(如矿物油、合成油)添加剂的研究进展,并为开发新型油溶性离子液体添加剂提供设计思路。文中总结了自2012年首例油溶性离子液体报道以来,常见的油溶性季磷盐和铵盐型离子液体及其多功能添加剂的研究进展。探讨了离子液体分子结构(包括阴阳离子类型、取代基大小、阳离子结构对称性等)对其油溶性、热稳定性和摩擦学性能的影响,并概述了季磷盐和铵盐型离子液体与传统添加剂ZDDP在不同工况下的摩擦学性能差异。此外,还引述了季磷盐和铵盐型离子液体与传统添加剂ZDDP及有机钼添加剂相容性的研究。最后,针对当前润滑添加剂领域存在的挑战与问题,展望了未来离子液体添加剂可能的发展方向。 展开更多

关键词 油溶性 离子液体 润滑添加剂 减摩抗磨 多功能

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有机氟/硅改性丙烯酸-聚氨酯飞机蒙皮涂层的制备及其防/除冰性能研究

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作者 樊超 孙成刚 +3 位作者 刘钰博 薛瑞丽 吴杨 周峰 《表面技术》 北大核心 2025年第12期207-216,共10页

目的 研制满足飞机蒙皮防护技术要求的防/除冰涂料。方法 通过自由基聚合反应合成一种有机氟/硅改性丙烯酸树脂,使用该树脂制备了一种飞机蒙皮基漆,该基漆与多异氰酸酯固化剂经室温固化后制备成防/除冰涂料。利用扫描电镜(SEM)、原子力... 目的 研制满足飞机蒙皮防护技术要求的防/除冰涂料。方法 通过自由基聚合反应合成一种有机氟/硅改性丙烯酸树脂,使用该树脂制备了一种飞机蒙皮基漆,该基漆与多异氰酸酯固化剂经室温固化后制备成防/除冰涂料。利用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)等仪器对涂层表面形貌、润湿、润滑性能进行评价;按照国标方法及大飞机蒙皮涂层测试要求,对其力学性能、耐盐雾、耐液体性能进行系统测试;利用低温模拟冰风洞试验机、冰附着力测试仪对涂层防冰、除冰性能进行评价。结果 成功合成了有机氟/硅改性丙烯酸树脂,并制备了一种适用于飞机防护的蒙皮涂料。该涂层表面摩擦系数约0.075,柔韧性1 mm,耐冲击50 cm,铅笔硬度4H,附着力:0级(划格法),1级(划圈法),7.5 MPa(拉开法),耐磨性28.1 mg,光泽度90.3,耐沾污性0级,水接触角105°,耐高温、耐水、耐油、耐盐雾腐蚀和耐低温性均无明显异常,耐雨蚀性剥离宽度0.5~2.0 mm,冰附着强度(150 kPa)明显小于商用蒙皮涂料(250 kPa),防/除冰效果明显。结论 制备的防除/冰蒙皮防护涂层综合性能良好,指标满足民用飞机蒙皮涂层性能要求,经小型冰风洞实验证实有明显的防冰效果,适用于飞机机翼前缘后流水区域的防冰。 展开更多

关键词 有机氟/硅改性树脂 蒙皮涂层 疏水 低表面能 自润滑 防/除冰

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超亲水防雨自清洁纳米溶胶涂层的制备及其应用研究

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作者 张凯 李菁 +4 位作者 冯凯 陈毅 杨刚 吴杨 周峰 《涂料工业》 北大核心 2025年第4期81-88,共8页

针对户外传感、监控装置容易黏附雨滴及灰尘,影响其数据采集精度及准确性的问题,通过水解法制备了TiO_(2)和Al_(2)O_(3)纳米溶胶,并将两者按照一定比例混合,涂覆在透明基底上,得到TiO_(2)-Al_(2)O_(3)复合纳米溶胶涂层。结果表明:该涂... 针对户外传感、监控装置容易黏附雨滴及灰尘,影响其数据采集精度及准确性的问题,通过水解法制备了TiO_(2)和Al_(2)O_(3)纳米溶胶,并将两者按照一定比例混合,涂覆在透明基底上,得到TiO_(2)-Al_(2)O_(3)复合纳米溶胶涂层。结果表明:该涂层的水接触角为7.4°,显示出超亲水性和明显的减反射效果;此外,该涂层具有耐水冲洗、抗静电、水下自清洁的效果;放置于户外1个月,其超亲水性几乎不发生变化,显示出良好的耐候性;经过盐城港大丰港区90d的盐海户外环境验证,涂层展现明显的自清洁效果,具有一定的应用价值。 展开更多

关键词 纳米溶胶涂层 超亲水 耐久性 自清洁

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(TiVNbMoW)C_(x)高熵陶瓷的单相形成过程与碳空位调控

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作者 崔宁 张玉新 +4 位作者 王鲁杰 李彤阳 于源 汤华国 乔竹辉 《无机材料学报》 北大核心 2025年第5期511-520,共10页

高熵过渡金属碳化物(HETMCs)因其卓越的物化特性,逐渐成为先进结构材料领域的研究热点,尤其是(TiVNbMoW)C以其出色的力学性能与耐磨性而备受关注。然而,关于(TiVNbMoW)C的单相形成过程及碳空位浓度对其力学性能影响的研究尚存在不足。... 高熵过渡金属碳化物(HETMCs)因其卓越的物化特性,逐渐成为先进结构材料领域的研究热点,尤其是(TiVNbMoW)C以其出色的力学性能与耐磨性而备受关注。然而,关于(TiVNbMoW)C的单相形成过程及碳空位浓度对其力学性能影响的研究尚存在不足。本研究创新性地选用TiC、VC、NbC、Mo_(2)C、WC、单质W粉及石墨粉为原料,采用放电等离子热压烧结技术,成功制备出具有不同碳空位浓度的(TiVNbMoW)C_(x),并系统研究了碳空位对材料的相组成及演变、显微形貌及力学性能的影响,结果如下。1)Ti-V-Nb-Mo-W-C体系在1500℃下Mo、Ti、Nb和V元素对应的碳化物已经开始相互固溶,形成(MoTiNbV)C相;随着温度升高,W元素参与固溶,1700℃时材料实现致密化,1800℃时形成(TiVNbMoW)C高熵单相。2)C与过渡金属质量比(C/TM)对试样的相结构和显微组织影响显著。当C/TM为0.7时,W元素无法固溶,试样由(MoTiNbV)C和W_(2)C两相组成;当C/TM为0.8时,试样为单相(TiVNbMoW)C且存在大量的碳空位;当C/TM为0.9时,碳空位达到饱和;当C/TM为1.0时,碳在试样内部富集,并导致致密化程度下降。3)合适的碳空位浓度有益于细化晶粒并提升材料的力学性能,C/TM为0.8的试样展现出最高的硬度、弹性模量和断裂韧性,综合力学性能最佳。本研究为深入理解(TiVNbMoW)C_(x)高熵碳化物提供了重要基础,未来可通过引入其他元素优化材料性能,拓展其在高端制造等领域的应用。 展开更多

关键词 高熵过渡金属碳化物 致密化 碳空位浓度 力学性能

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CO_(2)对醇胺溶液摩擦学性能的影响与润滑机制研究

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作者 左湘豫 于鸿翔 +1 位作者 郭殿阁 张霞 《摩擦学学报(中英文)》 北大核心 2025年第8期1230-1240,共11页

实现CO_(2)的有效转化与利用对于缓解温室效应和保护生态环境具有重要意义.提出1种无需额外能量和催化剂即可实现对CO_(2)进行原位转化形成碳基摩擦膜进而提升润滑体系摩擦学性能的策略.利用四球摩擦试验机考察吸收过CO_(2)的3种醇胺溶... 实现CO_(2)的有效转化与利用对于缓解温室效应和保护生态环境具有重要意义.提出1种无需额外能量和催化剂即可实现对CO_(2)进行原位转化形成碳基摩擦膜进而提升润滑体系摩擦学性能的策略.利用四球摩擦试验机考察吸收过CO_(2)的3种醇胺溶液的摩擦学性能,试验研究表明:吸收CO_(2)后醇胺溶液的摩擦系数显著降低.机理研究表明:醇胺溶液可以与CO_(2)反应生成氨基甲酸盐,氨基甲酸盐中带有负电荷的羧酸根能够吸附在正电荷金属表面,并形成致密的分子刷结构,从而阻止摩擦面的直接接触,减小摩擦.同时,与未吸收CO_(2)的醇胺溶液相比,吸收CO_(2)的醇胺溶液中的羧酸根基团与金属基底之间结合力更强,使得醇胺更易在摩擦条件下发生化学反应,生成碳基摩擦膜,进一步减少摩擦. 展开更多

关键词 CO_(2)利用 绿色化学 醇胺溶液 摩擦学性能 碳基摩擦膜

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盐雾环境中不同表面处理印制电路板(PCB)的腐蚀行为

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作者 李玉珠 曾晓彤 +3 位作者 刘洪亮 赵方超 方博 刘杰 《表面技术》 北大核心 2025年第4期96-109,共14页

目的探究覆铜板(PCB-Cu)、浸银印制电路板(PCB-ImAg)和浸锡印制电路板(PCB-ImSn)在盐雾环境下的腐蚀失效行为和机理。方法开展PCB-Cu、PCB-ImAg、PCB-ImSn的中性盐雾试验,从电化学阻抗谱、极化曲线、表面腐蚀形貌及腐蚀产物成分等方面研... 目的探究覆铜板(PCB-Cu)、浸银印制电路板(PCB-ImAg)和浸锡印制电路板(PCB-ImSn)在盐雾环境下的腐蚀失效行为和机理。方法开展PCB-Cu、PCB-ImAg、PCB-ImSn的中性盐雾试验,从电化学阻抗谱、极化曲线、表面腐蚀形貌及腐蚀产物成分等方面研究PCB在盐雾环境下的腐蚀失效机理。结果盐雾试验进行至168 h时,PCB-Cu阻抗值由试验前5.20×10^(3)Ω·cm^(2)增大至2.07×10^(4)Ω·cm^(2),自腐蚀电流密度由1.454μA/cm^(2)降至0.036μA/cm^(2),腐蚀产物(Cu_(2)O、Cu_(2)Cl(OH)_(3))在一定程度上阻碍了腐蚀性粒子的传输;PCB-ImAg阻抗值由试验前5.13×10^(3)Ω·cm^(2)增大至1.13×10^(4)Ω·cm^(2),自腐蚀电流密度由0.759μA/cm^(2)增大至2.179μA/cm^(2),浸Ag层发生破损,暴露出Cu基体,导致Cu基体腐蚀速率增大;PCB-ImSn阻抗值由试验前1.72×10^(5)Ω·cm^(2)降至1.35×10^(5)Ω·cm^(2),自腐蚀电流密度由0.016μA/cm^(2)增大至0.069μA/cm^(2),此过程中腐蚀产物逐渐积累,延缓了腐蚀进程。施加电压后,PCB阳极腐蚀严重,PCB-ImSn和PCB-Cu阴极边缘出现腐蚀产物向阳极生长的现象。结论随着盐雾试验时间的延长,PCB-Cu表面腐蚀产物不断积累,PCB-ImSn表面形成致密的腐蚀产物层,PCB-ImAg表面形成大阴极小阳极的电偶体系,Cu基体腐蚀加剧。此外,3种PCB样品阳极区域均出现Cu元素的富集现象。PCB-ImSn的电化学迁移敏感性较高,PCB-ImAg的电化学迁移敏感性相对较低。 展开更多

关键词 印制电路板 盐雾试验 极化曲线 失效行为 电化学迁移

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抗氧剂协同作用机理的加速反应分子动力学研究

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作者 周锐 鲍路瑶 +1 位作者 卜伟锋 周峰 《摩擦学学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期325-336,共12页

受阻酚类抗氧剂与二苯胺类抗氧剂复配使用往往表现出优异的协同抗氧化作用,但其详细的化学反应路线尚不明确.本文中利用1种结合元动力学(Metadynamics)与反应力场(ReaxFF)的加速反应分子动力学方法,模拟了季戊四醇酯基础油添加2种典型... 受阻酚类抗氧剂与二苯胺类抗氧剂复配使用往往表现出优异的协同抗氧化作用,但其详细的化学反应路线尚不明确.本文中利用1种结合元动力学(Metadynamics)与反应力场(ReaxFF)的加速反应分子动力学方法,模拟了季戊四醇酯基础油添加2种典型抗氧剂[2,6-二叔丁基对甲酚(2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol,BHT)、4,4'-二辛基二苯胺(4,4'-Di-iso-octyldiphenylamin,ODA)]在不同温度工况下(350和500 K)的热氧化分解过程.结果表明:酯基数量的增多、烷烃链长度的增加以及仲氢和叔氢数量的增大会导致多元醇酯基础油氧化安定性减弱;烷基过氧自由基以及烷氧自由基是加速基础油烷烃链链式反应的关键;BHT和ODA通过有效捕捉这2种自由基进而提高体系氧化安定性.2种抗氧剂优异的协同作用来源于低温下BHT苯酚脱出的氢原子有效提高了ODA以及N-羟基二苯胺的再生效率.详细反应路径表明,ODA存在多个反应活性位点是其抗氧性能优于BHT的重要原因之一. 展开更多

关键词 加速反应分子动力学 反应力场 合成酯润滑油 抗氧化剂 反应机理

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负载反-对香豆酸甲酯的醛基化普鲁兰多糖抗真菌薄膜的制备及性能

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作者 崔文壮 王伟峰 +6 位作者 孟宪华 刘玉杰 张鑫宇 曹永红 王君 宫矗 杨军丽 《湖北农业科学》 2025年第5期123-127,共5页

以反-对香豆酸甲酯和醛基化普鲁兰多糖为基质材料,采用浇铸-烘干法制备抗真菌薄膜。结果表明,抗真菌薄膜的透明性与反-对香豆酸甲酯的添加量呈负相关;使用万能材料试验机测试抗真菌薄膜的力学性能,发现反-对香豆酸甲酯的添加量越多,抗... 以反-对香豆酸甲酯和醛基化普鲁兰多糖为基质材料,采用浇铸-烘干法制备抗真菌薄膜。结果表明,抗真菌薄膜的透明性与反-对香豆酸甲酯的添加量呈负相关;使用万能材料试验机测试抗真菌薄膜的力学性能,发现反-对香豆酸甲酯的添加量越多,抗真菌薄膜的刚性越强而韧性越差。体外抗真菌活性试验表明,抗真菌薄膜对灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)具有较强的抗真菌活性,且其抗灰葡萄孢菌活性随着反-对香豆酸甲酯添加量的增加而逐渐增强。综上,抗真菌薄膜具有环境友好、成本低廉、制备工艺简单、力学性能适中、抗真菌活性强等优点,有望用于果蔬采后的保藏。 展开更多

关键词 抗真菌薄膜 醛基化普鲁兰多糖 反-对香豆酸甲酯 灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea) 制备 性能

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缆式焊丝电弧物理特性研究现状

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作者 佘阳 李海新 +2 位作者 李奥 吕文泉 杨振林 《热加工工艺》 北大核心 2025年第9期6-11,16,共7页

缆式焊丝具有焊丝成分可调、电弧连续旋转、电弧能量可控、沉积速率高、能耗少等特征,为我国船舶、海工、能源装备等领域的焊接开辟了新的技术途径。缆式焊丝独特的绞股结构,决定了其具有特殊的电弧物理特性。深入研究缆式焊丝的焊接电... 缆式焊丝具有焊丝成分可调、电弧连续旋转、电弧能量可控、沉积速率高、能耗少等特征,为我国船舶、海工、能源装备等领域的焊接开辟了新的技术途径。缆式焊丝独特的绞股结构,决定了其具有特殊的电弧物理特性。深入研究缆式焊丝的焊接电弧物理特性对优化焊接工艺、调控焊接接头质量及预测焊缝形貌具有重要作用。阐述了近年来国内外在缆式焊丝熔化极焊接电弧特性、熔滴过渡特性、电弧传热机理等方面的研究进展,详细分析了缆式焊丝电弧间特有的电弧旋转力对电弧物理特性的影响规律,并就缆式焊丝未来的研究及发展方向进行了思考与展望。 展开更多

关键词 缆式焊丝 电弧物理特性 旋转电弧 熔滴过渡

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机械受压工况下软-硬作用界面的接触行为研究

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作者 张伟鑫 赵晓铎 +2 位作者 杨淑燕 麻拴红 郭峰 《摩擦学学报(中英文)》 北大核心 2025年第9期1366-1377,共12页

针对机械受压作用下软物质表面发生的较大且动态的变形对其摩擦学性能有重要的影响,搭建了1套原位光学测量系统,对软-硬组合接触表面的接触力学行为进行原位观察和精准测量.选用陶瓷球作为硬质压头,表面镀有1层聚二甲基硅氧烷(以下简称P... 针对机械受压作用下软物质表面发生的较大且动态的变形对其摩擦学性能有重要的影响,搭建了1套原位光学测量系统,对软-硬组合接触表面的接触力学行为进行原位观察和精准测量.选用陶瓷球作为硬质压头,表面镀有1层聚二甲基硅氧烷(以下简称PDMS)的玻璃圆盘作为柔顺的软对偶和光学观察窗口,利用高速相机全程记录了机械加载、保持载荷和卸载过程中软-硬作用界面的动态接触和变形行为,实现了具有微米级精度的接触直径和纳米级精度的压痕深度的同步测量,对软接触表面在时间和空间上发生形变的过程完成了可视化测量.研究结果有助于理解软-硬机械作用界面的复杂接触力学行为和软物质表面的摩擦特性和润滑机制. 展开更多

关键词 机械受压 软-硬作用界面 原位光学测量 动态接触 机械变形

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3D打印多孔热固性聚酰亚胺含油复合材料 被引量：6

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作者 丁镜红 杨昌 +6 位作者 王梓桐 郭玉雄 郭蕊 宫琛亮 胡海媛 王晓龙 王齐华 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期888-899,共12页

以氯化钠(NaCl)作为致孔剂与流变性能调节剂,碳纤维(CF)作为增强填料与流变性能调节剂,苯乙炔基封端聚酰胺酸溶液(PAA)作为基体树脂,配制适用于直书写3D打印的复合墨水,室温下打印成形后经热固化处理和NaCl刻蚀去除后制备了多孔热固性... 以氯化钠(NaCl)作为致孔剂与流变性能调节剂,碳纤维(CF)作为增强填料与流变性能调节剂,苯乙炔基封端聚酰胺酸溶液(PAA)作为基体树脂,配制适用于直书写3D打印的复合墨水,室温下打印成形后经热固化处理和NaCl刻蚀去除后制备了多孔热固性聚酰亚胺/碳纤维(TSPI/CF)复合材料.研究表明:NaCl与CF对复合墨水的流变学性能具有好的调节作用;打印制备的TSPI/CF复合材料具有低的各向同性尺寸收缩和优异的耐热性能,且耐热性能随着CF含量的增加而提高;CF含量升高,TSPI/CF复合材料的孔隙率提高,平均孔径降低,力学性能增强;多孔TSPI/CF复合材料表现出优异的储油、出油性能以及浸油摩擦学性能. 展开更多

关键词 热固性聚酰亚胺 直书写3D打印 碳纤维 摩擦学性能

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