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《功能材料》 CSCD 北大核心

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《功能材料》1970年创刊，为中文月刊，由国机集团科学技术研究院有限公司主管，重庆材料研究院有限公司主办，《功能材料》编辑部出版，国内外公开发行，主要报道功能材料科学与工程各领域最新成果的原始论文和研...查看详情>>
  • 曾用名 仪表材料
  • 主办单位重庆材料研究院有限公司
  • 国际标准连续出版物号1001-9731
  • 国内统一连续出版物号50-1099/TH
  • 出版周期月刊
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仿生材料在锂离子电池中应用进展
1
作者 赵宁 杨森 +2 位作者 郑康 张帅卿 徐书博 《功能材料》 北大核心 2025年第3期3058-3066,共9页
锂离子电池作为现代能源存储的重要技术,在电动汽车、储能系统以及便携式电子设备等领域被广泛应用。但仍存在容量衰减快、成本高等问题。仿生材料因成本低、资源丰富且具有特殊结构和优异性能等特点,成为改善锂离子电池电化学性能的有... 锂离子电池作为现代能源存储的重要技术,在电动汽车、储能系统以及便携式电子设备等领域被广泛应用。但仍存在容量衰减快、成本高等问题。仿生材料因成本低、资源丰富且具有特殊结构和优异性能等特点,成为改善锂离子电池电化学性能的有效手段。为了发挥仿生电极和隔膜材料的优势,综述锂离子电池负极、正极、隔膜仿生材料的应用进展及研究趋势。分析结果表明,仿生材料具有多孔、微/纳米、交联网状、自组装等结构,不但能提供更多锂离子存储空间,提高锂离子迁移速率,还能防止纳米颗粒团聚,有效缓解充放电时电极的体积膨胀。精细化合成工艺的设计、微纳米制造技术的应用、仿生材料活性成分的研发、商业利用率的增加是锂离子电池仿生材料未来研究趋势。 展开更多
关键词 锂离子电池 负极仿生材料 正极仿生材料 隔膜仿生材料 储锂性能
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碱金属电池正极用高熵材料研究进展
2
作者 刘镒民 刘雪枫 +2 位作者 丁丽香 张海军 雷文 《功能材料》 北大核心 2025年第5期5052-5060,共9页
高熵材料因其多元组分间的协同效应展现出优异的力学性能、高温稳定性和化学稳定性,在高性能储能材料领域具有很大的应用前景。近年来,高熵材料在碱金属二次电池正极中的应用受到了广泛关注。高熵氧化物、高熵普鲁士蓝及高熵合金等做为... 高熵材料因其多元组分间的协同效应展现出优异的力学性能、高温稳定性和化学稳定性,在高性能储能材料领域具有很大的应用前景。近年来,高熵材料在碱金属二次电池正极中的应用受到了广泛关注。高熵氧化物、高熵普鲁士蓝及高熵合金等做为锂离子、钠离子、钾离子及锂硫电池的正极材料时,不仅显示出优异的电化学活性,而且具备良好的循环稳定性。基于此,综述了近年来高熵正极材料在碱金属二次电池中应用的研究进展,分析了这些材料的性能特点,并对高熵材料在该领域的未来发展趋势和潜在应用前景进行了展望。 展开更多
关键词 高熵材料 正极材料 锂离子电池 钠离子电池 钾离子电池 锂硫电池
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AuNPs掺杂铜基石墨烯电极的制备及其与镓金属界面性质的研究
3
作者 纪越 梁亚松 张志佳 《功能材料》 北大核心 2025年第7期7022-7028,共7页
探究了金纳米颗粒(AuNPs)对铜基石墨烯(Cu-Gr)复合材料电极及其与镓基液态金属界面接触的微观影响机制。通过化学气相沉积法(CVD)和浸渍还原法制备了AuNPs掺杂的Cu-Gr三维导电复合材料电极。采用SEM,XPS,XRD和拉曼等实验手段对电极材料... 探究了金纳米颗粒(AuNPs)对铜基石墨烯(Cu-Gr)复合材料电极及其与镓基液态金属界面接触的微观影响机制。通过化学气相沉积法(CVD)和浸渍还原法制备了AuNPs掺杂的Cu-Gr三维导电复合材料电极。采用SEM,XPS,XRD和拉曼等实验手段对电极材料的成分和微观形貌进行表征。为了探究AuNPs掺杂影响的微观机理,利用第一性计算原理分析了Au掺杂Cu-Gr电极和Cu-Gr与镓(Ga)金属界面的态密度和投影态密度。研究结果表明,AuNPs掺杂前后复合材料电极电阻值降低了15.0%;C的p带中心从-4.112降低到-4.873 eV,优化了C的电子活性,加速了界面之间电子传输;Cu-Gr界面结合能从0.026增加到0.959 eV,提高了复合材料电极的稳定性能;Au的d轨道与C的p轨道,Ga的p轨道形成p-d-p杂化形式,增加了界面之间的键合,提高了界面之间的载荷传递效率。 展开更多
关键词 金纳米颗粒 铜基石墨烯复合材料 导电性能 界面接触 第一性计算原理
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聚乙烯吡咯烷酮改性二氧化钛基光伏玻璃及其自洁净性能研究
4
作者 王鑫娈 任璐 +4 位作者 孟丹 黄文成 倪嘉 鲍田 何蒙 《功能材料》 北大核心 2025年第9期9032-9039,9065,共9页
利用溶胶凝胶法,在TiO_(2)溶胶中添加不同质量分数的聚乙烯吡咯烷酮(PVP),使PVP包覆在TiO_(2)颗粒表面,加强和光伏玻璃表面SiO_(2)薄膜的键合,同时在受热分解后产生孔隙,制备出同时具备亲水性能和光催化性能的TiO_(2)基光伏玻璃。采用X... 利用溶胶凝胶法,在TiO_(2)溶胶中添加不同质量分数的聚乙烯吡咯烷酮(PVP),使PVP包覆在TiO_(2)颗粒表面,加强和光伏玻璃表面SiO_(2)薄膜的键合,同时在受热分解后产生孔隙,制备出同时具备亲水性能和光催化性能的TiO_(2)基光伏玻璃。采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见分光光度计(UV-Vis-Abs)、傅里叶红外光谱分析仪(FTIR)、接触角测试仪、原子力显微镜(AFM)、电化学工作站分别对样品的晶相组成、表面形貌、透过率、化学键特征峰、亲水性能、表面粗糙度以及耐腐蚀性能进行表征分析和研究。以结晶紫(CV)为模拟污染物,研究样品的光催化降解性能。结果表明,当PVP含量为6%(质量分数)时,光伏玻璃样品(CG-6)具有最好的综合性能。其表面薄膜更加致密,在6 h内降解CV染料的效率为92%,接触角在光照前呈现出亲水性为20°左右,灰尘附着率较空光伏玻璃(PG)减少了6.42%。EIS阻抗和Tafel显示,CG-6样品的光生载流子分离效率最高,腐蚀电位最高为0.048 V。因此适量的PVP可以改善TiO_(2)基光伏玻璃的光催化性能和自洁净性能。 展开更多
关键词 二氧化钛 自洁净 光伏玻璃 改性 光诱导超亲水
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盐冻环境下橡胶改性混凝土的抗冻性能及损伤模型研究
5
作者 李高阳 韦锋 《功能材料》 北大核心 2025年第7期7103-7112,共10页
以橡胶颗粒为增强相,通过硅烷偶联剂KH-570对橡胶进行硅烷化改性处理,将改性后的橡胶颗粒掺入混凝土中,探究了KH-570改性处理对橡胶颗粒亲水性能、官能团结构的影响,以及改性处理的橡胶颗粒对混凝土力学性能、微观形貌、孔隙结构、抗冻... 以橡胶颗粒为增强相,通过硅烷偶联剂KH-570对橡胶进行硅烷化改性处理,将改性后的橡胶颗粒掺入混凝土中,探究了KH-570改性处理对橡胶颗粒亲水性能、官能团结构的影响,以及改性处理的橡胶颗粒对混凝土力学性能、微观形貌、孔隙结构、抗冻性能的影响,并通过建立混凝土的损伤模型来评估混凝土的预估使用寿命。结果表明,采用KH-570对橡胶改性处理后,在橡胶颗粒表面引入了大量含氧官能团,橡胶颗粒的表面水接触角从138°降低至69.3°,由疏水性转变为亲水性。改性后的橡胶颗粒与水泥基体的界面粘接强度增强,孔隙和裂纹数量减少。改性橡胶颗粒掺杂量5%(质量分数)的混凝土试样的总孔隙率降至9.722%,28 d龄期的抗压强度和抗折强度达到最大值,分别伟40.2和6.2 MPa。在冻融循环150次时,改性橡胶颗粒掺杂量5%(质量分数)的混凝土试样的质量损失率和相对动弹性模量分别为1.42%和76.6%,具有最优的抗冻性能,通过损伤模型预测出该混凝土预估使用寿命为29.45年。 展开更多
关键词 橡胶 表面改性 混凝土 抗冻性能 损伤模型
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硝酸表面改性对纤维混凝土力学性能及抗盐冻性能的影响 被引量：1
6
作者 刘畅 魏玲 《功能材料》 北大核心 2025年第6期6128-6135,共8页
采用硝酸对聚丙烯纤维(PP)进行表面改性处理,通过调整硝酸处理时间(1,2,3,4 h),制备了4种聚丙烯纤维混凝土(PP-1、PP-2、PP-3、PP-4)。研究了硝酸处理时间对聚丙烯纤维形貌和结构的影响,并探究了硝酸表面改性对聚丙烯纤维混凝土力学性... 采用硝酸对聚丙烯纤维(PP)进行表面改性处理,通过调整硝酸处理时间(1,2,3,4 h),制备了4种聚丙烯纤维混凝土(PP-1、PP-2、PP-3、PP-4)。研究了硝酸处理时间对聚丙烯纤维形貌和结构的影响,并探究了硝酸表面改性对聚丙烯纤维混凝土力学性能和抗盐冻性能的影响。结果表明,硝酸对聚丙烯纤维表面改性处理后引入了更多的羟基和酰胺官能团,使纤维的表面粗糙度增加,水接触角降低,亲水性能提高。硝酸处理后的聚丙烯纤维混凝土的界面形貌和破坏形态得到改善,当硝酸处理时间为3 h时,PP-3试样的抗压强度、抗折强度和断裂韧性达到了最大值,分别为27.6,8.5和39.7 MPa,力学性能最优。经过100次复合盐冻循环后,PP-3试样的质量损失率最低为0.974%,相对动弹性模量最大为82.24%,抗冻性能最强。EDS测试表明,相比于骨料,砂浆的孔隙率更高,结构更疏松,更容易被盐类离子侵蚀。 展开更多
关键词 硝酸 表面改性 聚丙烯纤维 混凝土 盐冻循环
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掺杂碳纳米管聚砜微胶囊自修复涂层耐蚀机理研究
7
作者 陈宏 亢淑梅 +4 位作者 曹启栋 孙东鹏 鲁宸硕 李景灏 杨子涵 《功能材料》 北大核心 2025年第4期4180-4192,共13页
为延缓金属腐蚀的速度,通过溶剂蒸发法制备聚砜树脂包覆亚麻籽油微胶囊。并成功地将碳纳米管嵌入到壁材聚砜树脂之中,从而研发出一种新型的PSF@LO@HMWCNTs复合微胶囊。并对微胶囊的化学结构、微观形貌和物性进行了表征和分析。在环氧树... 为延缓金属腐蚀的速度,通过溶剂蒸发法制备聚砜树脂包覆亚麻籽油微胶囊。并成功地将碳纳米管嵌入到壁材聚砜树脂之中,从而研发出一种新型的PSF@LO@HMWCNTs复合微胶囊。并对微胶囊的化学结构、微观形貌和物性进行了表征和分析。在环氧树脂的涂层结构中,分别负载两种不同的微胶囊,构建出PSF@LO/EP、PSF@LO@HMWCNTs/EP复合涂层,并探究了碳纳米管的掺杂对自修复涂层的疏水性、耐蚀性及自修复性能的影响。结果表明,芯壁比为2∶1的PSF@LO微胶囊包封率最高,为11.76%;制备的PSF@LO微胶囊和PSF@LO@HMWCNTs微胶囊分散效果较好、形貌规则、成球性好;碳纳米管的掺杂提高了PSF@LO微胶囊热分解温度及疏水性,测得PSF@LO、PSF@LO@HMWCNTs微胶囊的热分解温度分别为140℃、170℃,水接触角分别为85°、124°。电化学实验表明,搭载10%PSF@LO微胶囊和5%PSF@LO@HMWCNTs微胶囊的环氧涂层耐蚀的阻抗模值分别达到了8.9×10^(4)和2.30×10^(6)Ω/cm^(2)。 展开更多
关键词 微胶囊 自修复涂层 聚砜树脂 羟基多壁碳纳米管 溶剂蒸发法
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F-POSS透明疏水抗菌涂层的制备及其性能
8
作者 王志 曾祥会 +6 位作者 张荭 杨震 方伟 杜星 王大珩 赵雷 陈辉 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期9184-9190,共7页
以物理气相沉积的方式,将聚合的笼型半硅氧烷材料(F-POSS)和抗菌剂吡啶硫酮锌沉积到玻璃表面,利用FT-IR、SEM、UV-Vis对其组成、形貌、光学性能进行表征,并通过对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌进行细菌计数分析,对样品的抗菌能力进行了评估... 以物理气相沉积的方式,将聚合的笼型半硅氧烷材料(F-POSS)和抗菌剂吡啶硫酮锌沉积到玻璃表面,利用FT-IR、SEM、UV-Vis对其组成、形貌、光学性能进行表征,并通过对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌进行细菌计数分析,对样品的抗菌能力进行了评估。结果表明,所制备的涂层表面平整具有基体玻璃90%的透明度与118°的水接触角。涂层拥有优良的耐磨、冲击能力,具有一定自修复能力,并且对酸碱、高温等苛刻条件表现出了极佳的稳定性。同时,对常见的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都能在24 h内达到超过98%的杀菌能力。 展开更多
关键词 疏水涂层 透光率 防污 抗菌
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硅藻土基自粘附超疏水防腐涂层的制备 被引量：2
9
作者 杨磊 陈世波 +3 位作者 张彦弛 刘书佩 张欣芳 饶劲松 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期9205-9213,共9页
金属是工业和日常生活最常用的原材料之一,金属设备遍及生活的方方面面。但是随着使用时间的延长,这些设备将不可避免的发生锈蚀,严重降低设备性能、缩短服役寿命,甚至可能导致安全事故事故的发生,因此延缓金属的腐蚀至关重要。长久以来... 金属是工业和日常生活最常用的原材料之一,金属设备遍及生活的方方面面。但是随着使用时间的延长,这些设备将不可避免的发生锈蚀,严重降低设备性能、缩短服役寿命,甚至可能导致安全事故事故的发生,因此延缓金属的腐蚀至关重要。长久以来,涂覆有机涂层法是最便捷高效的防腐措施。超疏水涂层凭借独特的材料特性和巧妙的表面结构,不仅能够阻止腐蚀性介质的入侵,同时可以延缓污垢的附着。在这次研究中,以硅藻(DE)土为“桥梁”,将具有Cl-固化效果的Ni-Co LDH和Fe 3O 4磁性纳米材料进行组装,并进行疏水改性,制备了磁性疏水Fe 3O 4/Ni-Co/DE磁性微胶囊填料,实现了硅藻微胶囊的Cl-固化和疏水的协同防腐。另外,将获得的磁性疏水填料与聚偏二氟乙烯(PVDF)混合,制备了具有钢铁自粘附特性的疏水防护涂层。测试结果表明自粘附涂层最大疏水角为151.52°,在模拟海水中浸泡20 d后最优异自粘附涂层的阻抗模值仍然高达1011Ω·cm^(2),表现出优异的自清洁和防腐蚀性能。 展开更多
关键词 超疏水涂层 硅藻土 PVDF 功能涂层 自吸附
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铁尾矿制备介孔硅酸锌复合材料及其对亚甲基蓝的高效吸附
10
作者 汪冬梅 丁开振 +3 位作者 徐光青 郭敏娜 韩渺 吕珺 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期10001-10007,共7页
铁尾矿转化为高附加值产品的功能化利用越来越受关注和期待。本文以铁尾矿为原料,引入锌离子水热合成了介孔硅酸锌复合材料,包括由层状纳米片组装而成的花瓣状硅酸锌类物质(zincsilite)和异晶锌(hemimorphite)复合材料,以及由短棒组装... 铁尾矿转化为高附加值产品的功能化利用越来越受关注和期待。本文以铁尾矿为原料,引入锌离子水热合成了介孔硅酸锌复合材料,包括由层状纳米片组装而成的花瓣状硅酸锌类物质(zincsilite)和异晶锌(hemimorphite)复合材料,以及由短棒组装而成的椭球状硅锌矿(willemite)复合材料。其中,花瓣状异晶锌复合材料具有典型的片状粒子聚集形成的狭缝孔结构,孔隙宽度约为3.385 nm,比表面积为96.15 m^(2)/g。该复合材料对染料亚甲基蓝(MB)有高效吸附效应,10 min内去除率接近100%,在染料废水处理领域具有潜在的应用前景。 展开更多
关键词 铁尾矿 介孔硅酸锌复合材料 水热反应 亚甲基蓝 吸附
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钨铼合金离子辐照行为的研究现状
11
作者 南玲欣 齐艳飞 +2 位作者 徐鹏飞 李运刚 顾家豪 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期11038-11047,共10页
在新能源中要实现受控热核聚变反应,面壁等离子体材料(PMFs)的使用寿命成为了关键问题。在聚变堆中氘氚聚变反应会释放高能中子,高能中子反应会使钨产生嬗变生成铼。该反应可以抑制气泡的生长,降低辐照硬化和脆化,因此钨铼(W-Re)合金具... 在新能源中要实现受控热核聚变反应,面壁等离子体材料(PMFs)的使用寿命成为了关键问题。在聚变堆中氘氚聚变反应会释放高能中子,高能中子反应会使钨产生嬗变生成铼。该反应可以抑制气泡的生长,降低辐照硬化和脆化,因此钨铼(W-Re)合金具有良好的抗等离子体辐照能力。对钨(W)及W-Re合金在离子辐照下的损伤行为机制进行了详细阐述,并对近几年来有关领域的研究进展作出综述与展望,为后期W-Re合金在离子辐照方面的研究提供参考依据。 展开更多
关键词 W-Re合金 离子辐照 辐照损伤 面壁等离子体材料
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ZnO/TiO_(2)核-壳纳米结构的低温制备及其光电性能研究 被引量：3
12
作者 李丽华 王贺 +1 位作者 王航 黄金亮 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1217-1222,共6页
ZnO因其自身的高电荷复合、化学性质活泼,导致其应用受到限制,通过表面修饰进行复合可实现电子-空穴的分离并提高其化学稳定性。以二水合醋酸锌、六水合硝酸锌、六氟钛酸铵为原料,采用溶胶-凝胶、水热和液相沉积相结合的方法,在低温条... ZnO因其自身的高电荷复合、化学性质活泼,导致其应用受到限制,通过表面修饰进行复合可实现电子-空穴的分离并提高其化学稳定性。以二水合醋酸锌、六水合硝酸锌、六氟钛酸铵为原料,采用溶胶-凝胶、水热和液相沉积相结合的方法,在低温条件下制备出ZnO/TiO_(2)单异质结。采用XRD、SEM、EDS、TEM、PL等对样品进行表征并对其光电性能进行测试。结果表明,在沉积时间为20 min时,ZnO/TiO_(2)核-壳结构形貌最规整,其中ZnO直径约115 nm,TiO_(2)薄膜厚度约7.6 nm;TiO_(2)的负载,降低了电极中光生电荷的复合,提高了ZnO对光子的收集能力,光电流密度提升大约10倍,达到0.21μA/cm^(2),表现出优异的光电化学性能。 展开更多
关键词 ZnO/TiO_(2) 核-壳结构 异质结 光电极材料 液相沉积
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石墨烯类涂层和表面织构对单晶硅摩擦性能的影响 被引量：1
13
作者 周意皓 陈文刚 +4 位作者 程家豪 袁浩恩 郭思良 魏北朝 Dongyang Li 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期5222-5231,共10页
为了改善单晶硅的减摩耐磨性能,利用紫外激光加工技术在单晶硅表面刻蚀出不同形状的表面织构,并在织构上沉积石墨烯和氧化石墨烯涂层,通过MRTR-1摩擦磨损试验机研究表面织构和石墨烯类涂层对单晶硅在干摩擦条件下摩擦学性能的影响。利... 为了改善单晶硅的减摩耐磨性能,利用紫外激光加工技术在单晶硅表面刻蚀出不同形状的表面织构,并在织构上沉积石墨烯和氧化石墨烯涂层,通过MRTR-1摩擦磨损试验机研究表面织构和石墨烯类涂层对单晶硅在干摩擦条件下摩擦学性能的影响。利用光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观察单晶硅试样的微观形貌及磨痕形貌,用电子天平称量实验前后试样的质量并计算磨损率。结果表明,与无织构试样相比,表面织构试样均能不同程度的降低磨损率,磨损率从0.012降至0.008以下;部分表面织构试样能够降低摩擦系数,摩擦系数低于0.14;单晶硅试样的磨损机制主要为磨粒磨损和粘着磨损。由于表面织构能起到收集磨屑,存储涂层碎片的作用,加上石墨烯类涂层特殊的物理特性,二者的结合作用能够有效改善单晶硅的摩擦性能,显著降低磨损率,保护材料。 展开更多
关键词 表面织构 单晶硅 摩擦磨损 石墨烯 氧化石墨烯
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高温环境下叶蜡石对磷酸镁水泥作用机理分析
14
作者 冯学忠 刘巧玲 +2 位作者 张静 徐庆东 窦霆 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期12210-12216,共7页
磷酸镁水泥(MPC)作为无机胶粘剂用于建筑结构的加固修复,其耐高温性能成为研究热门。制备了一种叶蜡石复合磷酸镁水泥(P-MPC),通过力学性能、质量损失率、微观观测、物相分析等分析该材料的耐高温性能。结果表明,随着温度升高,MPC的抗... 磷酸镁水泥(MPC)作为无机胶粘剂用于建筑结构的加固修复,其耐高温性能成为研究热门。制备了一种叶蜡石复合磷酸镁水泥(P-MPC),通过力学性能、质量损失率、微观观测、物相分析等分析该材料的耐高温性能。结果表明,随着温度升高,MPC的抗压强度保留率随叶蜡石掺量的增加而逐渐上升,在800℃下,叶蜡石掺量为12%的MPC强度保留率为20%,超过空白对照组6%。通过物相组成分析发现水化产物鸟粪石的分解是导致MPC抗压强度降低的关键因素。热重曲线表明随叶蜡石掺量的增加,MPC的质量损失率逐渐降低。通过背散射电子能谱仪分析200℃和800℃下空白对照组和叶蜡石掺量为12%的试验组的微观形貌和元素比例,发现叶蜡石在高温下与MPC的结合仍能保持较好的完整性,说明此硅酸盐材料能够与MPC进行较好的融合继而改善MPC的耐高温性能。 展开更多
关键词 叶蜡石 磷酸镁水泥 耐高温性 背散射能谱仪
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热流密度对泡沫铜-石蜡强化传热的影响
15
作者 桂金涛 吕楠 +3 位作者 王子龙 朱刘灿 杨斌 金谦 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期11218-11226,共9页
为探究热流密度对金属泡沫铜-石蜡复合相变储能材料强化传热的影响,设计并搭建了蓄热装置,分析了热流密度对相变材料融化过程的温度分布、温度不平衡效应、传热机制和蓄热性能的影响。实验结果表明,提高热流密度会加剧复合相变材料内部... 为探究热流密度对金属泡沫铜-石蜡复合相变储能材料强化传热的影响,设计并搭建了蓄热装置,分析了热流密度对相变材料融化过程的温度分布、温度不平衡效应、传热机制和蓄热性能的影响。实验结果表明,提高热流密度会加剧复合相变材料内部温度不均衡效应,当热流密度从3.6增加至10.9 kW/m^(2)时,相变材料内部垂直方向上最大温差从12.16增加至32.97 K,加热壁面中部和顶部与之水平所对应的相变材料的中部和顶部中心位置处的最大温差分别从34.05增加至75.55 K和25.68增加至49.85 K。蓄热速率从11.32增加至37.56 J/s,蓄热量从18.59增加至24.64 kJ。此外,复合相变材料的等效导热系数和综合传热系数分别增加了61.06%和6.41%,此时,相变材料融化时传热机制中自然对流占比从0.207提高至0.313。 展开更多
关键词 金属泡沫 热流密度 相变储能 强化传热
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生物质复合材料吸附水中重金属离子的研究进展 被引量：7
16
作者 王青 庞少峰 +5 位作者 王彦斌 卢新宇 陈奇 聂宏杰 朱星臣 苏琼 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期2029-2040,共12页
随着现代工业的发展,重金属水污染已成为最重要的环境问题之一,重金属离子毒性强、难降解,在很大程度上对人类、水生动物和植物有害,破坏生态系统。吸附法低成本、去除效率高、可循环利用等优点使其成为废水处理的重要方法之一。生物质... 随着现代工业的发展,重金属水污染已成为最重要的环境问题之一,重金属离子毒性强、难降解,在很大程度上对人类、水生动物和植物有害,破坏生态系统。吸附法低成本、去除效率高、可循环利用等优点使其成为废水处理的重要方法之一。生物质材料资源丰富、成本低、绿色环保,以其为新型吸附剂原料被广泛研究。基于此,该文以金属有机骨架、沸石、生物炭类为例,首先综述了生物质复合材料的制备及改性方法,总结了吸附剂的性能对金属离子吸附的影响,其次阐述其与金属离子之间的吸附机理,最后对生物质复合材料在水污染治理发展方面提出展望。 展开更多
关键词 吸附 吸附剂 活性位点 改性 复合材料
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用作空耦超声换能器的聚丙烯多孔膜驻极体的压电性能 被引量：1
17
作者 刘佳雯 邱勋林 +2 位作者 边裕清 朱武军 项延训 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期9133-9137,共5页
以初始厚度为50μm的国产聚丙烯(PP)多孔膜(PQ50)为原材料,通过微结构调控制备了不同厚度的压电驻极体膜,并对比研究了其与芬兰VTT开发的商用PP多孔压电驻极体膜HS70的压电和声学性能。结果表明薄膜的杨氏模量与厚度呈U型依赖关系,杨氏... 以初始厚度为50μm的国产聚丙烯(PP)多孔膜(PQ50)为原材料,通过微结构调控制备了不同厚度的压电驻极体膜,并对比研究了其与芬兰VTT开发的商用PP多孔压电驻极体膜HS70的压电和声学性能。结果表明薄膜的杨氏模量与厚度呈U型依赖关系,杨氏模量在厚度为60~65μm时出现谷值。PP压电驻极体膜的极化呈现阈值行为,在阈值电压以上,压电d_(33)系数随着极化电压的上升而显著增加。当极化电压为6kV时,厚度为60μm的PQ50多孔膜d_(33)达355pC/N,而HS70的d_(33)系数为179 pC/N。在1~10N的静态力范围内,两类PP多孔膜驻极体的压电d_(33)系数先下降后趋于平稳。以PQ50(厚度60μm)和HS70为振膜制作的超声换能器,其振幅分别为170和26 mV,带宽分别为320和180 kHz,因此,国产PQ50薄膜经微结构调控处理后表现出优于商售VTT薄膜的压电与声学性能。 展开更多
关键词 压电驻极体 聚丙烯多孔膜 空气耦合超声换能器 压电d 33系数 中心频率 带宽
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基于固废微波快速制备泡沫碳负载CoO_(x)纳米片及电催化析氧性能
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作者 张青原 龙威宇 +3 位作者 崔玉琛 徐磊 孟祥康 唐少春 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期8148-8156,共9页
开发性能稳定、成本低廉的电催化剂对于电催化水分解实现大规模制氢至关重要。以固体废弃物三聚氰胺泡沫为原料,采用微波选择性加热的方法在碳化后的三维氮掺杂碳骨架上快速生长均匀分布的CoO_(x)纳米片多孔包覆层(CoO_(x)/N-C)。微波... 开发性能稳定、成本低廉的电催化剂对于电催化水分解实现大规模制氢至关重要。以固体废弃物三聚氰胺泡沫为原料,采用微波选择性加热的方法在碳化后的三维氮掺杂碳骨架上快速生长均匀分布的CoO_(x)纳米片多孔包覆层(CoO_(x)/N-C)。微波反应过程仅需45 s,反应速率比传统化学沉淀—热解法(制备时间6-8 h)提高了两个数量级。电化学测试结果表明,当电流密度为10 mA cm^(-2)时,CoO_(x)/N-C电极在1M KOH电解液中过电位仅为340 mV;经过10 h循环测试,其电催化性能保持率高达97%。这主要归因于三维氮掺杂碳作为电子传输通道有效地提高了CoO_(x)的导电性,且CoO_(x)纳米片多孔层为电催化析氧反应(OER)提供了足够多的活性位点。研究为快速制备高性能OER电催化材料提供了一种新方法,为固体废弃物高价值再利用提供了一种有效途径。 展开更多
关键词 氮掺杂泡沫碳 CoO_(x)纳米片 微波加热 析氧反应 电催化
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碳化硅掺杂改善二元糖醇纳米胶囊的性能 被引量：1
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作者 单少飞 张广平 +2 位作者 莫松平 贾莉斯 陈颖 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期3194-3200,共7页
甘露醇和肌醇作为具有较高潜热的糖醇相变材料,在中温储热方面具有广阔的应用前景。二元糖醇的相变温度可以通过改变糖醇各组分的比例来调节,因而其应用温度范围与单糖醇相比较宽。糖醇在热循环中存在泄漏、氧化和过冷等问题,对糖醇进... 甘露醇和肌醇作为具有较高潜热的糖醇相变材料,在中温储热方面具有广阔的应用前景。二元糖醇的相变温度可以通过改变糖醇各组分的比例来调节,因而其应用温度范围与单糖醇相比较宽。糖醇在热循环中存在泄漏、氧化和过冷等问题,对糖醇进行微纳胶囊化和添加成核剂是有效解决措施。采用溶胶-凝胶法制备糖醇胶囊制备了碳化硅掺杂甘露醇和肌醇二元糖醇纳米胶囊,采用差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、热重分析仪和热循环试验研究了纳米胶囊的相变特性和热稳定性,探讨了碳化硅的影响。结果表明,纳米胶囊具有较高的相变焓值、包封率和储能效率,热分解温度相比二元糖醇提高了,经过热循环后胶囊的过冷度相对于二元糖醇降低了32.2℃。 展开更多
关键词 二元糖醇 纳米胶囊 热能存储 过冷度
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《功能材料》征稿启事
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《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期F0003-F0003,共1页
《功能材料》1970年创刊,国内外公开发行,以研究论文为主,科学综述为辅。主要报道功能材料科学与工程各领域最新成果的原始论文和研究报告以及新材料、新技术最新进展的综合论述。《功能材料》学术作风严谨,科技视野开阔,在国内外材料... 《功能材料》1970年创刊,国内外公开发行,以研究论文为主,科学综述为辅。主要报道功能材料科学与工程各领域最新成果的原始论文和研究报告以及新材料、新技术最新进展的综合论述。《功能材料》学术作风严谨,科技视野开阔,在国内外材料科学与工程界具有重要影响。被列为:中国科学引文数据库(CSCD)核心期刊;中文核心期刊;中国科技核心期刊. 展开更多
关键词 中文核心期刊 材料科学与工程 《功能材料》 视野开阔 中国科技核心期刊 征稿启事 综合论述 公开发行
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