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期刊信息/Journal information
材料科学与工程学报
材料科学与工程学报

叶志镇

双月刊

1673-2812

jmse@ema.zju.edu.cn

0571-87951403

310027

浙江杭州浙大路38号浙江大学材料系

材料科学与工程学报/Journal Journal of Materials Science and EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊创刊于1983年，是由国家教育部主管，浙江大学主办的材料领域学术性科技期刊。本刊介绍材料科学基础理论、实验检测技术、材料制备与加工等研究论文，综述具有重大意义的新材料研究与发展，为中文核心期刊。本刊为自办发行。
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    板厚对UHPC薄板抗弯性能的影响

    马先伟马怡彤董恩来侯海洋...
    76-83页
    查看更多>>摘要：薄壁薄板结构是超高性能混凝土(UHPC)一个重要应用,而厚度减小会影响到钢纤维的取向和分布,并直接影响力学性能,如抗弯性能等.对5～50 mm UHPC薄板的抗弯性能进行研究,并通过三维视频显微镜和图像法研究由厚度引起的纤维分布取向变化,发现板厚大于20 mm后所能承受的破坏荷载快速增加,但抗弯强度随板厚减小而增加,纤维取向性(沿长度方向)也逐渐增强,尤其是对厚度为5～10 mm的薄板.抗弯强度变化主要取决于钢纤维取向性和厚度因子,而后者对超薄板影响较大.

    超高性能混凝土薄板钢纤维取向性抗弯强度板厚

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    短切碳纤维增强MC尼龙复合材料的制备与性能

    林嘉恩张鹏杨玉婧麦振宇...
    84-90,143页
    查看更多>>摘要：MC尼龙是一种已得到广泛应用的重要的工程塑料,但存在尺寸稳定性较差、热稳定性不高和重载下强度欠佳等缺点.本研究采用短切碳纤维(SCF)作为改性剂,探索研究了SCF/MC尼龙复合材料的制备工艺,研究了不同的SCF含量对复合材料密度、转化率、机械性能、摩擦性能及结晶度的影响.结果表明:在0～20％SCF含量范围内,复合材料的密度及拉伸强度表现为先增大后减少;转化率和冲击强度为20％SCF复合材料最为突出;而摩擦系数、磨损量在加入SCF后呈现先减少后增加的趋势.在10％SCF含量时,材料表现出较好的摩擦性能,同时结晶温度增大到182.95℃,结晶度为35.57％.研究结果证实通过添加适当比例的SCF改性剂可以有效改善MC尼龙的性能,这为进一步开发满足某些特殊螺旋传动下的新型复合材料做了有益尝试.

    MC尼龙短切碳纤维复合材料性能

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    考虑温度和应变率效应的PET泡沫单轴压缩力学性能

    金希红毛敏捷张豪霍新涛...
    91-98页
    查看更多>>摘要：PET泡沫作为一种典型的热塑性泡沫材料,具有优异的力学性能及环保可回收特性,这使其在航空航天、船舶、轨道交通等领域具有较广泛的应用前景.PET泡沫单轴压缩性能受温度及应变率影响显著,然而目前依然缺乏可作为其工程分析与建模基础的足够的实验数据.为此,基于单轴压缩工况,开展了温度(20～100℃)和应变率(10-3～150 s-1)对其力学性能影响的研究.实验结果表明:PET泡沫具有温度软化效应和应变率敏感效应,其单轴压缩性能在玻璃化转变温度前后下降较为明显,动态压缩相较于准静态压缩力学性能有所提升.最后,基于实验数据,建立可以预测PET泡沫在不同温度下准静态压缩应力-应变关系的本构模型.本研究能够为PET泡沫材料的工程应用提供结构设计的基础数据和本构模型.

    PET泡沫温度效应应变率效应压缩性能本构模型

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    钢渣集料-沥青界面的水稳定性

    张彩利李松王犇王亦飞...
    99-107,152页
    查看更多>>摘要：为研究水长期作用对钢渣集料-沥青界面行为特性影响及相关机理,采用原子力显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜以及浸水马歇尔试验、车辙试验等从宏、微观角度进行分析.研究结果表明:水长期侵蚀改变了钢渣表面化学特性,使得钢渣表面粗糙度、表面积及黏附力增大;相比石灰岩沥青混合料,钢渣沥青混合料的残留稳定度和动稳定度具有可成长性,但热闷钢渣和冷弃陈渣膨胀性不同,冷弃陈渣沥青混合料膨胀量大于热闷钢渣沥青混合料,在应用过程中应注意区别对待;冷弃陈渣集料中f-CaO消解速度慢,造成试件后期体积膨胀过大,加剧了试件表面微裂缝产生,致使冷弃陈渣沥青混合料冻融劈裂强度后期较差.

    浸水时间粗糙度黏附力钢渣沥青混合料路用性能

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    感应加热卷烟烟具用电磁屏蔽材料

    唐伟陈昆李桂琴李朝建...
    108-115,165页
    查看更多>>摘要：本研究采用COMSOL有限元软件仿真能量转换效率随屏蔽材料磁导率的变化规律,结果表明,当μ″=0时,μ'越大,能量转换效率越高;当μ″≠0,则存在μ'与μ″的最佳匹配值.根据仿真结果,选取合适的屏蔽材料,在感应加热卷烟烟具保持谐振状态,且发热体温度满足要求的基础上,采用功率分析仪测试烟具1个工作循环的能耗.测试结果表明:在240～320 kHz频率范围内,采用铁氧体材料,μ'越高,效果越优.当μ'为220时,可将1个工作循环能耗由978.14 J降至833.40 J,能量转转效率提升14.80％.采用纳米晶材料,当μ=2064-j349时,性能最优,1个工作循环能耗可降至811.30 J,能量转换效率提升17.06％,随μ'及μ″的进一步提高,能耗逐渐增大,此规律与仿真结果一致.因此,通过合理选择电磁屏蔽材料可提高感应加热卷烟烟具的能量转换效率.

    感应加热卷烟烟具电磁屏蔽能耗能量转换效率COMSOL

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    低钛涂釉背板玻璃的制备

    张莉莉李晓东刘肇菲刘新华...
    116-122页
    查看更多>>摘要：涂釉背板玻璃是光伏组件最重要的封装材料之一,其反射率对光伏组件的发电效率具有重要影响.光伏涂釉背板玻璃的反射涂层是由钛白粉、玻璃粉、调墨油等配制的釉料,经高温钢化处理烧制而成.由于钛白粉的储量有限且价格昂贵,发展低钛涂釉背板玻璃是降低光伏组件成本的重要途径之一.据此,本研究用低成本的亚钛粉代替钛白粉烧制低钛涂釉背板玻璃,研究了亚钛粉替代率与背板玻璃反射率之间的关系,考察了低钛涂釉背板玻璃的耐酸、耐碱、耐盐浸、耐水煮性能,发现低钛涂釉背板玻璃具有与原涂釉背板玻璃一样的优异耐候性.

    背板玻璃低钛涂釉反射率耐候性

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    利用电石渣替代水泥开发固碳胶凝材料

    许雪艳贾英杰
    123-128,136页
    查看更多>>摘要：本研究利用电石渣替代部分水泥,制备新型固碳胶凝材料,研究了不同电石渣含量的胶凝材料对600 kg/m3等级泡沫混凝土的基础性能及固碳性能的影响.研究表明:电石渣的掺入导致泡沫混凝土气孔变大,28 d抗压强度先升高后降低,保温性能提高;当电石渣取代10％水泥,制备出的泡沫混凝土干密度为595 kg/m3,28 d抗压强度比未掺加电石渣的提高4.2％,达5.0 MPa;当电石渣取代50％水泥,制备出的泡沫混凝土导热系数比未掺加电石渣的降低17.1％,为1.131 W·m-1·K-1.电石渣掺加有利于改善泡沫混凝土收缩,当电石渣掺量增加,泡沫混凝土先呈现收缩减小后出现膨胀.碳化养护不仅能够固化封存CO2,还能提高泡沫混凝土的力学性能与保温性能.电石渣掺量越高,泡沫混凝土固碳能力越强,电石渣掺量为50％时,CO2的捕获量达到46.02 wt％.

    电石渣固碳胶凝材料泡沫混凝土气孔结构导热系数力学性能

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    吸波沥青混合料的制备及微波自愈合特性

    赵毅孔斌万田宝郑煜...
    129-136页
    查看更多>>摘要：吸波材料具有良好的微波传热能力,可用于沥青路面微裂缝自修复.本研究选取了炭黑粉、羰基铁粉和镍锌铁氧体粉3种吸波材料替换部分矿粉制备了SMA-13吸波沥青混合料.通过车辙试验、低温弯曲破坏试验和冻融劈裂试验对比分析了不同吸波沥青混合料的路用性能,并采用半圆弯曲(SCB)试验研究了吸波材料类型、掺量、微波加热时间等因素对吸波沥青混合料表面温度分布和自愈合性能的影响.利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析吸波材料的微观特性.结果表明,随吸波材料掺量从10％增至30％,炭黑粉沥青混合料的动稳定度和冻融劈裂强度比都呈现出逐渐上升趋势,而低温弯曲应变则表现出先增加后减小的特征;羰基铁粉沥青混合料动稳定度和低温弯曲应变均呈现先增加后减小的趋势,而冻融劈裂强度比表现出逐渐减小的特征;镍锌铁氧体粉沥青混合料动稳定度和低温弯曲应变均呈现逐渐减小趋势,而冻融劈裂强度比则与之相反.吸波沥青混合料的表面温度随着吸波材料掺量和微波加热时间的增加而逐渐上升,能够快速达到沥青混合料裂缝面的愈合温度,从而增强沥青混合料的微波自愈合性能.

    吸波材料沥青混合料路用性能微波加热自愈合特性

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    机制砂对隧道衬砌混凝土收缩性能的影响

    宋广明
    137-143页
    查看更多>>摘要：使用机制砂制备铁路隧道衬砌混凝土是未来发展趋势,衬砌混凝土是隧道工程的重要组成部分,而由于混凝土收缩导致的环向裂缝是其常见缺陷,因此,研究采用机制砂后的衬砌混凝土收缩性能对保障隧道工程质量有重要意义.本研究对强度等级为C40的花岗岩机制砂混凝土(GSC)、凝灰岩机制砂混凝土(TSC)和河砂混凝土(RSC)的工作性能、抗压强度、收缩性能、早期抗裂性能进行了对比试验研究,并结合水分蒸发量和孔结构进行了内在机理分析.研究结果表明:在相同外加剂掺量下,两种机制砂混凝土的工作性能与河砂混凝土相近,较河砂混凝土具有更好的保坍性;机制砂混凝土的抗压强度可以满足设计要求,且凝灰岩机制砂混凝土在各龄期均较河砂混凝土表现出更高的抗压强度;若早期良好养护,机制砂不会增加混凝土的收缩,花岗岩机制砂还能显著降低收缩;若早期缺乏良好养护,两种机制砂均会增加混凝土早期收缩,早期抗裂性能也下降,增加衬砌混凝土环向开裂风险.

    花岗岩机制砂凝灰岩机制砂隧道衬砌混凝土抗压强度收缩孔结构

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    太阳能驱动界面光热吸油材料的研究进展

    谷相宜宋长远刘文涛
    144-152页
    查看更多>>摘要：油水分离技术被视为解决海上溢油问题的一种有前景的方法.在现有的技术中,基于界面光热转换效应的太阳能驱动原油吸附技术凭借低能耗和高效率而备受关注.本文综述了用于原油吸附的光热材料的最新进展.首先,概述了界面光热转换的机理.然后,总结了光热吸附剂的最新研究成果,重点介绍了其结构设计.最后,阐述了光热装置在原油吸附方面面临的挑战和机遇.

    界面光热转换光热材料原油吸附多孔材料

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