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SiO_(X)/TPGDA/SiO_(X)“三明治”结构型高阻隔薄膜构建及其水氧阻隔性能
1
作者 冯尔鹏 武生虎 +7 位作者 王晓毅 何延春 曹生珠 牟先凯 王虎 王兰喜 董茂进 丁磊 《航空材料学报》 北大核心 2026年第2期69-80,共12页
采用卷对卷等离子化学气相沉积(roll-to-roll plasma chemical vapor deposition,roll-to-roll PECVD)、卷对卷蒸发镀膜技术(roll-to-roll evaporation coating technology)制备SiO_(X)/TPGDA/SiO_(X)“三明治”结构型叠层薄膜,使用硅... 采用卷对卷等离子化学气相沉积(roll-to-roll plasma chemical vapor deposition,roll-to-roll PECVD)、卷对卷蒸发镀膜技术(roll-to-roll evaporation coating technology)制备SiO_(X)/TPGDA/SiO_(X)“三明治”结构型叠层薄膜,使用硅烷偶联剂及离子源表面活化提高无机层SiO_(X)与有机层TPGDA之间的界面结合力,研究叠层薄膜的制备技术及其力学性能、阻隔性能及光学性能。结果表明:SiO_(X)/TPGDA/SiO_(X)“三明治”结构型阻隔膜纵向拉断力F_(1L)为174.17 N,应变ε_(L)为112%,横向拉断力F_(1H)及应变ε_(H)分别为159.86 N与135%。阻隔膜水蒸气透过率低至0.1 g·m^(-2)·day^(-1),经过双“85”实验后仍保持较好的阻水性能,并且阻隔膜透光率及雾度分别达89.2%和1.05%,在未来空间站食品包装储存、太阳能电池板封装,导弹弹药中敏感材料防潮及雷达红外遥感中精密部件防潮等航空航天军事领域有潜在的应用前景。 展开更多
关键词 连续卷绕 叠层薄膜 SiO_(X) TPGDA 阻水性 阻氧性 力学性能 透光性
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光固化增材制造陶瓷型芯缺陷分析及调控机制研究进展
2
作者 周璇 李乔磊 +3 位作者 张婷婷 岳新艳 梁静静 李金国 《材料工程》 北大核心 2026年第2期15-27,共13页
高温合金空心涡轮叶片是航空发动机的核心高温部件,而用于叶片内部复杂的冷却流道结构成型的陶瓷型芯是叶片制备的关键过渡部件。光固化增材制造陶瓷型芯工艺具有无需模具、精度高、工艺周期短等优点,为复杂结构陶瓷型芯的高精度制备提... 高温合金空心涡轮叶片是航空发动机的核心高温部件,而用于叶片内部复杂的冷却流道结构成型的陶瓷型芯是叶片制备的关键过渡部件。光固化增材制造陶瓷型芯工艺具有无需模具、精度高、工艺周期短等优点,为复杂结构陶瓷型芯的高精度制备提供了一种可靠的新工艺,其中型芯增材制造过程中的缺陷控制成为高精度陶瓷型芯制备的关键。本文概述了国内外对打印缺陷、脱脂-烧结缺陷控制的研究进展,归纳了缺陷调控机制,从浆料制备、打印成型、脱脂-烧结工艺优化和矿化剂添加等方面综述了缺陷调控的研究现状。在此基础上,提出固化行为、孔隙分布规律与深度学习是未来研究陶瓷型芯的重要发展方向。 展开更多
关键词 增材制造 陶瓷型芯 缺陷 涡轮叶片 精密铸造
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生物质基循环快递箱封箱机构设计及开启力研究
3
作者 程宇航 刘跃军 +4 位作者 江南 段东军 张钲航 黄镇城 滑广军 《包装工程》 北大核心 2026年第3期1-9,共9页
目的针对当前快递包装资源消耗大、回收率低及环境污染问题,设计兼顾环保、功能与经济性的封箱机构,助力绿色物流包装规模化应用。方法以全生物基集成、无金属异材、自锁封箱为理念,选取聚乳酸(PLA)单一材料,设计楔形滑块自锁结构与模... 目的针对当前快递包装资源消耗大、回收率低及环境污染问题,设计兼顾环保、功能与经济性的封箱机构,助力绿色物流包装规模化应用。方法以全生物基集成、无金属异材、自锁封箱为理念,选取聚乳酸(PLA)单一材料,设计楔形滑块自锁结构与模块化防窃启机构,形成无胶带封箱机构;利用3D打印技术制备试样,通过三点压弯实验获取了材料力学参数,并利用有限元仿真技术研究了机构的受力特性,最后利用万能材料试验机进行了封箱机构开启力测试。结果PLA材料弯曲强度稳定在50 MPa左右,弯曲模量为2.35 GPa;机构平均最大开启力为8.93 N,与仿真值(9.91 N)误差为11%,开启力可平衡重力与操作便捷性;手动200次开合循环验证机构无变形、断裂,锁合解锁功能稳定;全PLA材质适配降解,模块化设计降低维护成本。结论通过对封箱机构PLA单一材料设计与结构优化设计,实现了生物质基快递箱的可循环功能、环保性与经济性的协同提升,为生物质基材料在快递包装行业的高性能应用提供了基础支撑。 展开更多
关键词 生物基材料 循环快递箱 封箱机构 聚乳酸 物流包装
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氧化锆四方到单斜相变的原子弛豫机制
4
作者 孙雨萌 罗文东 +3 位作者 张思岩 孙鲁超 王杰民 王京阳 《硅酸盐学报》 北大核心 2026年第3期1052-1062,共11页
抑制氧化锆在高温时从四方相到单斜相的相变过程是其作为热障涂层等高温结构材料领域应用的核心需求。目前,实验上广泛采用掺杂的方法实现这一目标,但是对于抑制相变的动力学原理尚不清楚。基于第一性原理计算和过渡态搜索的方法,系统... 抑制氧化锆在高温时从四方相到单斜相的相变过程是其作为热障涂层等高温结构材料领域应用的核心需求。目前,实验上广泛采用掺杂的方法实现这一目标,但是对于抑制相变的动力学原理尚不清楚。基于第一性原理计算和过渡态搜索的方法,系统研究了氧化锆从四方相向单斜相转变的可能路径和不同相变路径对应的能垒和原子弛豫机制。计算结果表明,单斜相中3配位和4配位氧原子混合的结构比四方相全4配位氧原子结构具有更高的平均键合强度,是其低温下热力学稳定的根源。四方相向单斜相转变有2条路径:第1条路径以原子面切变方式一步转变为单斜相,对应能垒低(2.4 meV/f.u.)、动力学阻力小;第2条路径以一个亚稳相过渡,经历配位数改变和不同配位氧原子空间分布重构2步完成,相变过程最高能垒达27.03 meV/f.u.。不同配位氧原子空间分布重构对应的能垒远大于配位数改变的能垒,是阻碍四方相向单斜相转变的重要动力学机制。 展开更多
关键词 氧化锆 相变 第一性原理
原文传递
可溶磷在α-半水石膏制备及水化过程中的影响
5
作者 张晓翔 刘冬梅 +2 位作者 鲍浩 陈柳灼 覃意 《金属矿山》 北大核心 2026年第2期306-312,共7页
研究旨在阐明可溶磷杂质对磷石膏高值化关键产品——α-半水石膏的制备、水化及性能的影响机制。采用全过程模拟策略,通过在天然石膏中掺加不同含量(0、0.1%、0.3%、0.6%)的KH_(2)PO_(4)模拟可溶磷杂质,系统研究了其在蒸压法制备及水化... 研究旨在阐明可溶磷杂质对磷石膏高值化关键产品——α-半水石膏的制备、水化及性能的影响机制。采用全过程模拟策略,通过在天然石膏中掺加不同含量(0、0.1%、0.3%、0.6%)的KH_(2)PO_(4)模拟可溶磷杂质,系统研究了其在蒸压法制备及水化全过程中的作用规律。结果表明:可溶磷杂质显著改变了α-半水石膏的晶体习性,使其形貌从规则的六棱柱状演变为短柱状乃至不规则棒状和颗粒状,并引起晶粒细化。同时,杂质显著加速了水化进程,在含量为0.3%时促凝效果最为显著,其初、终凝时间最短(分别为3 min和5 min),水化放热峰也最早出现。然而,这种加速效应导致水化产物二水石膏的晶体形貌劣化,由致密粗棒状转变为疏松多孔的细棒状、片状及不规则块状,晶体间搭接作用减弱。最终,宏观力学性能随之恶化,绝干抗压强度持续下降,2 h抗折强度亦在低含量微增后显著降低。综上所述,为实现α-半水石膏的高性能化(强度等级达α40以上),必须将磷石膏中可溶磷杂质含量严格控制在0.1%以内。本研究为磷石膏的高值化利用提供了关键的理论依据。 展开更多
关键词 磷石膏 可溶磷杂质 Α-半水石膏 水化过程 微观结构 力学性能
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MnO_(2)/石墨烯修饰玻碳电极同时测定粉煤灰中镉和铅
6
作者 王艳坤 张建民 王一帆 《现代化工》 北大核心 2026年第2期247-252,共6页
采用简易水热法制备了二氧化锰纳米颗粒/还原氧化石墨烯(MnO_(2)/rGO)复合材料并修饰于玻碳电极(GCE)表面,构建了MnO_(2)/rGO/GCE电化学传感器用于同时测定粉煤灰中痕量Cd、Pb。通过透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍... 采用简易水热法制备了二氧化锰纳米颗粒/还原氧化石墨烯(MnO_(2)/rGO)复合材料并修饰于玻碳电极(GCE)表面,构建了MnO_(2)/rGO/GCE电化学传感器用于同时测定粉煤灰中痕量Cd、Pb。通过透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附测试对复合材料的形貌、组成、结构及孔隙特性进行了表征,结果表明平均粒径约5 nm的MnO_(2)纳米颗粒均匀紧密负载于rGO片层上。优化实验条件下,修饰电极对Pb^(2+)、Cd^(2+)在1.0~50μg/L范围内呈现良好线性,检出限(S/N=3)分别为0.04、0.06μg/L,并表现出优异的选择性、稳定性和灵敏度。该电极进一步应用于粉煤灰样品检测,结果令人满意。 展开更多
关键词 MnO_(2)/还原氧化石墨烯 玻碳电极 粉煤灰 镉 铅 电化学检测
原文传递
陶瓷直接激光增材制造裂纹形成机制及其抑制策略
7
作者 余明辉 苏海军 +4 位作者 申仲琳 姜浩 杨培鑫 张卓 郭敏 《材料工程》 北大核心 2026年第2期1-14,共14页
陶瓷材料因其高强度、高硬度以及优异的耐高温和抗腐蚀性能,在机械、电子、航空航天和生物医疗等领域具有广泛的应用前景。然而,传统陶瓷制备工艺受限于模具依赖和设计自由度,难以满足复杂构件的高效快速成形需求。激光增材制造(LAM)技... 陶瓷材料因其高强度、高硬度以及优异的耐高温和抗腐蚀性能,在机械、电子、航空航天和生物医疗等领域具有广泛的应用前景。然而,传统陶瓷制备工艺受限于模具依赖和设计自由度,难以满足复杂构件的高效快速成形需求。激光增材制造(LAM)技术,包括激光粉末床熔融(LPBF)和激光定向能量沉积(LDED),主要通过激光逐层熔覆堆积实现三维实体成形,为复杂形状陶瓷部件的快速、个性化制造提供了革命性解决方案,但激光快速凝固过程中产生的裂纹缺陷严重制约了其性能提升及工程化应用,已成为该领域亟待突破的难题和研究的热点。本文概述了陶瓷材料LPBF和LDED技术的成形原理及其国内外最新进展,重点探讨了陶瓷直接激光增材制造裂纹形成机制、微观组织演化、力学性能及其影响因素,系统总结了成形预热、工艺优化、超声辅助及微观组织调控等抑制裂纹的策略及其效果。最后,展望了陶瓷LAM技术未来的发展趋势与核心挑战,重点围绕多物理场耦合模拟、材料成分优化及多能场辅助技术等方向展开,为推动陶瓷激光增材制造技术的快速发展提供指导。 展开更多
关键词 陶瓷 激光增材制造 裂纹 微观组织 力学性能
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消防机器人热防护材料与技术研究进展
8
作者 李亚澍 祝薇 邓元 《材料工程》 北大核心 2026年第3期67-80,共14页
消防机器人作为一种可以替代消防员进入火场进行灭火施救的关键装备,逐渐受到广泛的关注,其智能化与自主化已成为主要发展趋势。然而,消防机器人在火场作业中将面临复杂的热环境挑战,其核心控制部件以及为实现智能化自主作业加装的传感... 消防机器人作为一种可以替代消防员进入火场进行灭火施救的关键装备,逐渐受到广泛的关注,其智能化与自主化已成为主要发展趋势。然而,消防机器人在火场作业中将面临复杂的热环境挑战,其核心控制部件以及为实现智能化自主作业加装的传感器也面临高温失效的风险。因此,高效可靠的热防护材料与技术对于保障消防机器人稳定运行至关重要。本文聚焦消防机器人热防护问题,重点综述了防热涂层、隔热材料、相变储能材料等关键热防护材料的应用现状,并系统梳理了整体热防护方案和核心部件防护设计等热防护技术的研究进展。同时,总结了现有技术的不足,主要包括材料耐高温极限与轻量化矛盾、长期稳定性与成本控制等方面仍尚需研究,并从智能化热防护系统、传感器集成与数据融合及动态热管理调控这几方面对未来研究方向进行展望,以期推动消防机器人的工程化应用。 展开更多
关键词 消防机器人 热防护 隔热材料 多层隔热结构 相变储热材料
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MLCC薄膜涂布刮墨刀定厚数值仿真研究
9
作者 赵嵩岚 杜艳平 +2 位作者 窦水海 白慧娟 李婷 《包装工程》 北大核心 2026年第5期100-108,共9页
目的提高MLCC陶瓷薄膜涂布中微凹吻涂工艺的厚度精度与均匀性,研究微凹吻涂中刮墨刀几何参数对涂层质量的影响规律。方法选取合适的边界条件,简化二维纳维-斯托克斯方程,得出浆料在刮墨刀、微凹辊间隙内流动的雷诺方程,推导出刮墨刀几... 目的提高MLCC陶瓷薄膜涂布中微凹吻涂工艺的厚度精度与均匀性,研究微凹吻涂中刮墨刀几何参数对涂层质量的影响规律。方法选取合适的边界条件,简化二维纳维-斯托克斯方程,得出浆料在刮墨刀、微凹辊间隙内流动的雷诺方程,推导出刮墨刀几何参数与涂层厚度的几何关系式。采用Matlab平台,基于流体动力学、接触力学及传质理论,对浆料在刮墨刀、微凹辊间隙内的流动过程开展CFD流固耦合仿真试验。结果结果表明,仿真结果与理论定厚公式吻合度较高,仿真发现,刮墨刀类型、刮墨刀与微凹辊接触的最小间隙和角度共同影响涂层质量,逗号刮墨刀在参数组合为Smin=5μm、R=30 mm、k=10 mm时,可实现最佳的涂层均匀性,而斜角刮墨刀在Lmin=5μm、β=0°时可实现最薄的涂层厚度。结论对于斜角刮墨刀,增大β与Lmin有助于改善涂层均匀性,但会导致涂层增厚;对于逗号刮墨刀,增大最小间隙会增加涂层厚度,增大最小间隙与刮墨刀半径会提升均匀性,而增大k则会使均匀性下降。本研究为MLCC高性能薄膜涂布工艺中刮墨刀选型与参数选择提供了技术参考。 展开更多
关键词 MLCC 流体动力学 涂层厚度 MATLAB
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氮化硅陶瓷浆料的制备及其数字光处理成形工艺优化
10
作者 罗智聪 张夏婷 +2 位作者 吴甲民 郭琳 史玉升 《材料工程》 北大核心 2026年第2期91-100,共10页
数字光处理(digital light processing, DLP)技术因无需模具,可快速成形复杂结构多孔氮化硅(Si_(3)N_(4))陶瓷而备受关注。然而,在陶瓷浆料流变性、稳定性和固化性能方面仍面临挑战。本工作通过优化多元光敏树脂配方、分散剂体系及光固... 数字光处理(digital light processing, DLP)技术因无需模具,可快速成形复杂结构多孔氮化硅(Si_(3)N_(4))陶瓷而备受关注。然而,在陶瓷浆料流变性、稳定性和固化性能方面仍面临挑战。本工作通过优化多元光敏树脂配方、分散剂体系及光固化成形参数,成功提升了Si_(3)N_(4)浆料流变与固化性能。研究表明,多元树脂体系HDDA、TMP3EOTA、ACMO按3∶1∶2质量比配制时性能最优,相比含IBOA体系,ACMO因无强共轭基团且吗啉环可稳定光引发剂自由基,实现了Si_(3)N_(4)浆料固化深度95%的提升。引入分散剂Solsperse 41000后,浆料稳定性和流变性进一步提升,随着Solsperse 41000含量的增加,Si_(3)N_(4)浆料黏度先降低后升高,当含量为粉体质量的3%时,浆料黏度降至最低(0.16 Pa·s),而加入过量分散剂将出现粉体多层吸附及自身缠结现象,影响浆料流变性能。基于上述优化,调控激光功率和曝光时间分别为15 mW/cm^(2)和7 s时,可同时满足固化深度与成形精度要求。最后,成功打印出复杂结构Si_(3)N_(4)陶瓷素坯,并制得孔隙率为18.76%、抗弯强度为240.28 MPa的多孔Si_(3)N_(4)陶瓷。本研究为高性能多孔Si_(3)N_(4)陶瓷的制备提供实验依据。 展开更多
关键词 氮化硅陶瓷 数字光处理技术 流变性能 固化深度
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环氧树脂泡沫材料热空气老化试验与寿命预测
11
作者 李仙会 陈明奇 张兆峰 《理化检验(物理分册)》 2026年第3期1-4,共4页
环氧树脂泡沫材料性能优异,广泛应用于航空航天和军工领域。在实际生产应用中,对其性能及贮存寿命有严格要求。采用化学发泡法制备了环氧树脂泡沫材料,基于Arrhenius方程,通过热空气加速老化试验研究了其贮存寿命。结果表明:空气中的氧... 环氧树脂泡沫材料性能优异,广泛应用于航空航天和军工领域。在实际生产应用中,对其性能及贮存寿命有严格要求。采用化学发泡法制备了环氧树脂泡沫材料,基于Arrhenius方程,通过热空气加速老化试验研究了其贮存寿命。结果表明:空气中的氧气是影响其热稳定性和寿命的重要因素。通过热空气老化试验,获得了抗拉强度下降10%与20%时老化时间τ与老化绝对温度T之间的关系,并推算出在25℃环境下,抗拉强度下降10%时对应的贮存寿命为35.65 a,抗拉强度下降20%时对应的贮存寿命为60.10 a。 展开更多
关键词 环氧树脂泡沫 热空气加速老化 贮存寿命 抗拉强度 热失重 Arrhenius方程
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RET复合改性沥青流变性能及机理研究进展
12
作者 王占锋 李晶晶 朱卫华 《合成材料老化与应用》 2026年第1期74-78,共5页
为了全面探究RET复合改性沥青的流变性能及作用机理,该文梳理总结了国内外RET复合改性沥青的原材料和制备工艺,分析了RET/SBS、RET/SBR和RET/橡胶粉复合改性沥青的流变性能和微观机理。结果表明,RET的加入,相较于单一改性,在高温环境下... 为了全面探究RET复合改性沥青的流变性能及作用机理,该文梳理总结了国内外RET复合改性沥青的原材料和制备工艺,分析了RET/SBS、RET/SBR和RET/橡胶粉复合改性沥青的流变性能和微观机理。结果表明,RET的加入,相较于单一改性,在高温环境下,车辙因子显著提升,抗车辙能力明显提升;在低温条件下,柔韧性和抗裂性大幅改善,蠕变劲度降低,蠕变速率增大。微观层面上,RET与聚合物在沥青中形成相互交织的网络结构,通过化学键或强分子间作用力相互连接,增强了沥青的内聚力和强度。 展开更多
关键词 改性沥青 RET 流变性能 微观机理
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氮化硅陶瓷晶须制备与应用研究进展
13
作者 张倩思 刘一铭 +2 位作者 王伟明 马青松 王为得 《材料工程》 北大核心 2026年第2期145-160,共16页
氮化硅晶须作为一种一维单晶材料,具有优异的力学、热学、耐高温、耐腐蚀等性能,是一种广为应用的增强体材料。本文介绍了目前主流的氮化硅晶须制备方法,包括自蔓延高温合成法、碳热还原氮化法、直接氮化法、高温热处理法等,并对比分析... 氮化硅晶须作为一种一维单晶材料,具有优异的力学、热学、耐高温、耐腐蚀等性能,是一种广为应用的增强体材料。本文介绍了目前主流的氮化硅晶须制备方法,包括自蔓延高温合成法、碳热还原氮化法、直接氮化法、高温热处理法等,并对比分析了各种方法的优劣,探讨了氮化硅晶须在实际应用中的挑战与解决方案,如界面结合、分散均匀性等问题,系统阐述了氮化硅晶须增强聚合物基、金属基、陶瓷基复合材料的研究现状及应用前景,最后对晶须的制备及应用发展前景作出了展望。 展开更多
关键词 晶须 氮化硅 陶瓷 生长机制 烧结助剂
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长碳链聚酰胺材料的结构性能关系及应用开发
14
作者 董侠 《纺织高校基础科学学报》 2026年第1期57-64,共8页
长碳链聚酰胺是聚酰胺工程塑料的一个特殊品种,同常见的聚酰胺6和聚酰胺66相比,具有熔点较低、加工窗口较宽、吸湿率低、化学耐受性好、尺寸稳定性好的特性,综合力学性能优异,被广泛应用于汽车用管路系统和太阳能电池背板基膜等场景。... 长碳链聚酰胺是聚酰胺工程塑料的一个特殊品种,同常见的聚酰胺6和聚酰胺66相比,具有熔点较低、加工窗口较宽、吸湿率低、化学耐受性好、尺寸稳定性好的特性,综合力学性能优异,被广泛应用于汽车用管路系统和太阳能电池背板基膜等场景。我国长碳链聚酰胺实现了国产工业化以来,该材料在加工过程中的结构与性能演化、晶型转变与调控及其下游的应用性能开发等,都得到了长足的发展。本文将围绕长碳链聚酰胺的结构与性能关系研究,及其在纤维、薄膜、管材等领域的应用开发展开论述。同时,介绍了未来长碳链聚酰胺材料的发展需围绕其基本物理与化学性能进行深入系统的研究,在此基础上推进高性能化及功能化材料的开发。值得关注的是,长碳链聚酰胺弹性体在轻量化领域,特别是在微孔材料与气体选择性薄膜等新型功能材料中展现出良好的应用潜力。 展开更多
关键词 长碳链聚酰胺 晶型转变 结构与性能关系 纤维 薄膜 管材
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小煤柱及沿空留巷柔性有机-无机杂化喷涂堵漏材料研制
15
作者 黄学满 饶吉来 《矿业安全与环保》 北大核心 2026年第1期116-123,共8页
小煤柱及沿空留巷开采过程易产生裂隙造成采空区漏风,喷涂堵漏材料是巷道密封的关键,但是现有喷涂材料存在韧性差、易开裂等问题。为解决这一问题,研发了一种有机无机杂化的柔性喷涂堵漏材料。阐述了该柔性喷涂堵漏材料的制备原理及方法... 小煤柱及沿空留巷开采过程易产生裂隙造成采空区漏风,喷涂堵漏材料是巷道密封的关键,但是现有喷涂材料存在韧性差、易开裂等问题。为解决这一问题,研发了一种有机无机杂化的柔性喷涂堵漏材料。阐述了该柔性喷涂堵漏材料的制备原理及方法;进行了材料流动性、析水率、韧性测试,以及微观结构分析,确定了新材料的最佳配比;搭建了能够模拟矿山来压的堵漏风性能试验平台,在不同来压导致支撑墙体发生形变的条件下对柔性喷涂堵漏材料的巷道密封效果进行了验证。实验结果表明:无机水泥基材料经过有机杂化后降低了材料的析水率,增强了材料的流动性和韧性;当有机乳液添加量达到20%时,断裂伸长率增大至约8%,这主要归因于材料内部形成的三维互穿网状结构,从而显著提升了其韧性;新材料的最佳配方为水灰质量比为0.6∶1、水玻璃添加量为2%、聚乙烯醇添加量为3%、VAE乳液添加量为20%。与传统水泥基材料相比,柔性喷涂堵漏材料内部有机网状结构可以发生一定的形变,促使堵漏性能提升超30%,且受矿山来压影响较小,对小煤柱及沿空留巷等易受矿山来压影响而产生裂隙的漏风起到更好的堵漏作用,降低煤自燃的发生概率。 展开更多
关键词 喷涂堵漏材料 柔性材料 有机-无机杂化 三维互穿网状结构 性能评价 巷道密封
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石墨片原位生长NiS_(2)催化剂的界面构筑及其对MgH_(2)储氢性能的优化
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作者 马瑜飞 吴成章 +1 位作者 罗雯雯 徐畅 《功能材料》 北大核心 2026年第1期20-27,共8页
氢化镁(MgH_(2))因其高储氢容量和低成本被视为极具潜力的固态储氢材料,但其热力学稳定性高与动力学性能差的问题限制了实际应用。通过一步溶剂热法成功制备了石墨片负载的镍硫化物催化剂(NiS_(2)@xC),系统探究了不同石墨片添加量(0%、3... 氢化镁(MgH_(2))因其高储氢容量和低成本被视为极具潜力的固态储氢材料,但其热力学稳定性高与动力学性能差的问题限制了实际应用。通过一步溶剂热法成功制备了石墨片负载的镍硫化物催化剂(NiS_(2)@xC),系统探究了不同石墨片添加量(0%、3%、5%、10%(质量分数))对MgH_(2)储氢性能的影响。结果表明,石墨片的引入显著抑制了NiS_(2)颗粒的团聚,使其均匀分散并原位生长于石墨片表面,平均粒径由1.60μm降至200~500 nm,比表面积和活性位点数量显著增加。当石墨片添加量为3%(质量分数)时,MgH_(2)-NiS_(2)@3C复合材料展现出最优性能:起始放氢温度降为240℃,在300℃下10 min内释放6.50%(质量分数)的氢气,总放氢容量达6.70%(质量分数);吸氢性能方面,5 min内吸氢量为5.50%(质量分数)。过量石墨片(10%(质量分数))则会因物理屏蔽效应阻碍氢扩散,导致性能下降。通过SEM、XRD等表征手段揭示了石墨片负载对材料微观结构及催化机理的影响,证实适量石墨片通过抑制颗粒团聚、增加活性位点暴露和优化氢扩散通道,显著提升MgH_(2)的吸/放氢动力学,为高活性复合催化剂的理性设计提供了重要参考。 展开更多
关键词 储氢材料 氢化镁 石墨片负载 二硫化镍 储氢性能
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竹材激光诱导石墨烯制备及其结构表征
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作者 郑佳雯 刘晨光 李荣荣 《林业工程学报》 北大核心 2026年第2期83-88,共6页
激光诱导石墨烯是通过激光诱导含碳前驱体得到的一种新型纳米材料,因其优异的导电性能、较高的原子迁移率和较强的机械性能等优点,广泛应用于传感器、电池以及能源储存等领域,备受国内外学者的广泛关注。笔者探讨了一种以硼酸溶液预处... 激光诱导石墨烯是通过激光诱导含碳前驱体得到的一种新型纳米材料,因其优异的导电性能、较高的原子迁移率和较强的机械性能等优点,广泛应用于传感器、电池以及能源储存等领域,备受国内外学者的广泛关注。笔者探讨了一种以硼酸溶液预处理的竹材为原料,在空气条件下利用波长为10.6μm的CO_(2)连续激光制备石墨烯的方法,通过拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射光谱(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等表征技术,对激光辐照后产物的结构特性、微观形貌、结晶相和元素含量等进行研究和分析。结果表明:Raman图谱展现出D峰、G峰和2D峰3个典型的特征峰,证明了激光诱导石墨烯的存在;由SEM图可观察到激光诱导石墨烯呈现出多孔结构;XRD图谱在26°和43°左右出现的特征峰分别对应非晶碳的(002)和(100)晶面,进一步证实了激光诱导石墨烯的典型碳材料结构;XPS图谱显示经激光辐照后产物主要由sp^(2)杂化的C原子构成。本研究丰富了激光诱导石墨烯制备技术,为竹材高值化利用和石墨烯制备提供了一种高效经济的方法。 展开更多
关键词 CO_(2)激光 激光诱导 竹材 石墨烯 结构表征
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基于小样本深度学习的航天密封材料表面缺陷检测
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作者 张永茜 朱斌 +3 位作者 郑雯 刘瞾 孔维萍 沈家禾 《包装工程》 北大核心 2026年第1期283-291,共9页
目的针对航天密封材料样本数量少且较难识别的问题,提出一种基于小样本深度学习的表面缺陷检测模型。方法通过对航天密封圈样本图像的采集、预处理,制作了适用于无监督算法的数据集。在RegAD算法基础上,将残差网络ResNet与空间变换网络... 目的针对航天密封材料样本数量少且较难识别的问题,提出一种基于小样本深度学习的表面缺陷检测模型。方法通过对航天密封圈样本图像的采集、预处理,制作了适用于无监督算法的数据集。在RegAD算法基础上,将残差网络ResNet与空间变换网络STN相结合,提出一种密封材料表面缺陷检测模型RegAD-RS。结果在样本支撑集包含2个、4个和8个正常样本的情况下对模型进行训练,结果显示该模型能够准确识别材料表面缺陷,性能指标AUROC均在90%以上,最高可达97.29%。结论基于小样本深度学习的航天密封材料表面缺陷检测模型展现了较强的检测优势,提高了航天密封特殊材料表面缺陷检测精度,能够有效保障航天精密工业品质量安全。 展开更多
关键词 密封材料 小样本 无监督学习 缺陷检测
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耐高温氧化铝基纳米棒气凝胶的制备与性能研究
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作者 陈伟 侯思凡 +1 位作者 王伟 范锦鹏 《材料导报》 北大核心 2026年第1期36-44,共9页
气凝胶一直以来都被视为航天器热防护系统中极具潜力的候选材料。以往的氧化铝气凝胶主要由纳米颗粒构成,当温度超过1200℃时,这些颗粒往往会转变为α-Al_(2)O_(3),并伴随着骨架粗化与孔隙坍塌。本工作使用勃姆石微米粉这一廉价的无机原... 气凝胶一直以来都被视为航天器热防护系统中极具潜力的候选材料。以往的氧化铝气凝胶主要由纳米颗粒构成,当温度超过1200℃时,这些颗粒往往会转变为α-Al_(2)O_(3),并伴随着骨架粗化与孔隙坍塌。本工作使用勃姆石微米粉这一廉价的无机原料,利用水热过程中酸根阴离子在勃姆石表面的吸附作用,合成了澄清透明的勃姆石纳米棒溶胶。随后运用溶胶凝胶法使纳米棒相互搭接,成功制备了具有良好耐热性能的氧化铝基纳米棒气凝胶。本工作对该气凝胶在高温条件下的微结构演化过程进行了研究,并探讨了影响其热稳定性的多种因素。结果表明,所制备的气凝胶展现出优良的综合性能,包括良好的耐热性(可承受1400℃的高温)、极低的热导率(0.01680~0.02536 W·m^(-1)·K^(-1))、低密度(0.0909~0.0975 g·cm^(-3))。本工作的成果有望推动航天器热防护材料领域的技术进步与创新发展。 展开更多
关键词 氧化铝气凝胶 勃姆石纳米棒 水热反应 耐高温
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陶瓷增材制造技术在催化剂载体领域的研究进展
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作者 徐欣彤 李学智 +1 位作者 张笑妍 孔慧慧 《材料工程》 北大核心 2026年第2期63-79,共17页
陶瓷增材制造技术通过高精度结构设计与多材料一体化成型,为催化领域提供了从载体定制到活性位点精准调控的新方法。基于陶瓷增材制造技术制备的催化剂载体具有更高的传质效率、自由成型的几何形态、优异的热稳定性,在降低成本的同时,... 陶瓷增材制造技术通过高精度结构设计与多材料一体化成型,为催化领域提供了从载体定制到活性位点精准调控的新方法。基于陶瓷增材制造技术制备的催化剂载体具有更高的传质效率、自由成型的几何形态、优异的热稳定性,在降低成本的同时,推动了绿色能源发展。本文综述了应用于陶瓷催化剂载体的四种主要增材制造技术,包括墨水书写成型技术、立体光固化成型技术、数字光投影技术和熔融沉积技术,概述了四种常见的催化剂载体陶瓷体系,总结了陶瓷增材制造技术制备不同类型陶瓷催化剂载体的研究现状,着重讨论了在汽车尾气处理、脱硝处理、化学合成、固体氧化物燃料电池、太阳能热化学循环反应等不同应用场景下催化剂载体的研究进展,最后,对陶瓷增材制造催化剂载体所面临的关键挑战与未来发展方向进行了展望。未来研究应重点围绕新型多功能陶瓷材料体系开发、高精度与多尺度结构协同设计、活性位点与传质行为的耦合调控以及绿色低能耗成型与后处理工艺展开,以推动陶瓷增材制造催化剂载体在能源转化与环境催化等领域的规模化应用。 展开更多
关键词 陶瓷增材制造 催化剂载体 结构设计
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