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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。
正式出版
收录年代

    铝铒共掺氧化锌薄膜中氧含量对铒离子发光的影响

    王源杨德仁李东升
    173-178页
    查看更多>>摘要：研究在不同氧气含量条件下通过磁控溅射沉积的铝铒共掺氧化锌薄膜及电致发光器件的光电性能。实验发现氧气含量的提高有利于增强Er3+离子的光学活性并降低薄膜中电子陷阱的浓度。另外，由于沉积过程中溅射出的粒子与氧气碰撞导致能量损失，高氧气含量会引起薄膜结晶性下降。在电致发光中，由于氧填充了作为施主的氧空位，强烈依赖于多子浓度的npn异质结器件在纯氩条件下才能获得最强的电致发光。

    铝铒共掺氧化锌溅射气氛电致发光氧空位

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    金属有机框架多面体微颗粒自组装超结构的设计策略

    陆游游杨士宽
    179-185页
    查看更多>>摘要：周期性超结构通常具有优异的光学性能，在光子晶体学、催化、传感等领域具有重要意义。在此，采用了声悬浮法和点滴法来探索多维有序金属有机框架(MOF)超结构的组装策略，并建立了组装参数与超结构维度和有序性之间的关系。结果表明:声悬浮法对 MOF颗粒分散液浓度和颗粒的单分散性包容性极强，适用于三维超结构的自组装;点滴法对MOF颗粒分散液浓度和颗粒的单分散性有较高的要求，能组装出大面积二维 MOF单层膜。该研究为利用各向异性微粒组装多维超结构提供了新的策略。

    自组装金属有机框架超结构声悬浮点滴法

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    区熔n型碲化铋材料的制备及性能优化

    田源汪波李存成余健...
    186-192,212页
    查看更多>>摘要：本研究通过区熔法制备了一系列碘化物(SbI3，BiI3，TeI4)掺杂的n型Bi2Te3-xSex 材料，发现碘化物掺杂能够有效稳定载流子类型，显著提高材料电导率，降低晶格热导率。当SbI3、BiI3、TeI4 掺杂量分别为0。14 wt%、0。12 wt%和0。07 wt%时，材料在405、350和362 K时获得最大ZT值0。85、1。05和0。96，比商用n型材料分别提高了21%，36%和28%。

    n型碲化铋区熔法碘化物掺杂热电性能

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    聚四氟乙烯网格状人工缺陷对复合材料胶结结构力学性能的影响

    林木烟张婷王欢彭华新...
    193-199页
    查看更多>>摘要：通过在胶接接头界面处插入网格状的聚四氟乙烯(PTFE)薄膜作为人工缺陷，设计了5种不同PTFE缺陷网格含量(P)的复合材料胶接结构，采用工业CT和超声C扫的无损检测(NDT)手段对置入的PTFE网格进行检测，利用单搭接测试(SLJ)和Ⅰ型断裂韧性测试(DCB)进行力学性能表征。相比于超声C扫，工业CT可以清晰检测出置入的PTFE网格。SLJ结果表明，当P值低于10%时，胶接接头的剪切强度从13。85 MPa增加到15。15 MPa;当P值超过10%时，剪切强度随缺陷值增加而下降。SLJ胶接接头破坏形貌表明，随缺陷值的增加，失效模式从内聚失效转向混合失效，最后变成界面失效。DCB结果表明，GIC 随缺陷值增加呈现先升后降趋势，裂纹扩展状态从近稳定连续转向"粘-滑"的不稳定扩展。

    胶接结构PTFE网格单搭接剪切Ⅰ型断裂韧性

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    玻璃与碳纤维混杂增强复合材料3D打印与实验

    栾丛丛牛成成林志伟钱俊...
    200-204页
    查看更多>>摘要：本研究基于热塑性材料熔融沉积成型工艺，研制了双喷头连续玻璃纤维与碳纤维混杂增强热塑性复合材料结构增材制造平台，制备了不同混杂比的纤维增强热塑性复合材料结构试件，分析了不同结构试件的弯曲力学性能与失效模式，探索了嵌入碳纤维智能层的混杂纤维增强热塑性复合材料的力阻行为。结果表明:比较纯热塑性材料结构件，玻璃纤维增强复合材料结构件弯曲强度提高了115。99%，碳纤维增强复合材料结构件弯曲强度提高了198。76%;玻璃纤维与碳纤维混杂增强复合材料结构件具有负弯曲强度混杂效应和正弯曲模量混杂效应。可根据碳纤维电阻相对变化率对混杂增强复合材料结构的应变与断裂破坏状态进行实时自感知。研究结果为连续玻璃纤维与碳纤维混杂增强热塑性复合材料结构件的高质高效制造与智能化提供了新工艺与新思路。

    三维打印碳纤维玻璃纤维混杂增强复合材料增材制造

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    凝灰岩机制砂特性对砂浆流动度和强度的影响机理

    林高航陈振光缪闯波张春英...
    205-212页
    查看更多>>摘要：对来自10个不同厂家的凝灰岩机制砂的压碎指标、堆积密度、空隙率、饱和面干吸水率和比表面积等特性进行测试分析，研究各类特性与砂浆流动度、抗压强度和抗折强度的相关性，并分析其内在机理。研究结果表明，机制砂的棱角增大压碎指标值和堆积空隙;母岩岩相和石粉增大机制砂的饱和面干吸水率和比表面积;吸水率差异将严重影响砂浆的流动度及其经时损失，吸水率越大，流动度越小，经时损失越大。当水灰比同为0。5时，机制砂砂浆抗折和抗压强度均高于标准砂配制的砂浆，主要是由于机制砂表面粗糙，机械咬合力强，以及机制砂吸水率相对较大，能有效改善界面过渡区;流动度相同时，对强度的影响程度随流动度大小而变化，流动度为180 mm时，机制砂砂浆强度依然高于标准砂砂浆，但当流动度增大至240 mm时，由于水灰比大幅增加，机械咬合力和界面过渡区优化作用弱化，机制砂砂浆远低于标准砂砂浆的强度。

    凝灰岩机制砂流动度强度比

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    基于混合实验设计的MMA双组份标线涂料配方设计及其性能

    宋莉芳魏勇陈跃伟芦依泉...
    213-221,231页
    查看更多>>摘要：考虑标线涂料配方各组分间的相互作用对标线性能的影响，采用混合实验设计(MED)方法，根据Design-expert v13。0软件给出的响应面分析结果，对MMA双组份标线涂料配方进行优化。通过红外光谱确认了MMA树脂固化后的化学结构，测定了固化剂BPO加入量对标线涂料的不粘胎干燥时间、铅笔硬度和色差(ΔE)的影响，结果表明，室温下BPO加入量1。5%时性能最佳。将配置涂料所用的树脂、颜料和两种填料的用量作为实验变量，以粘度、白度、粘结强度和紫外老化前后的色差作为性能响应指标，通过方差分析选择软件中的匹配模型并确定最佳的涂料配方。结果证实所选模型和实验测量值之间具有一致性，表明混合实验设计法是一种优化标线涂料配方的有效方法。

    MMA标线涂料混合实验设计响应面分析

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    2-氨基烟酸镧的合成对聚氯乙烯热稳定性的影响

    杨羽轩杜桂芳柳召刚赵金钢...
    222-231页
    查看更多>>摘要：通过2-氨基烟酸(2-ANA)、硝酸镧和氢氧化钠的复分解反应合成了2-氨基烟酸镧(2-LANA)，并研究了其对聚氯乙烯(PVC)热稳定性能的影响。结果表明，2-LANA提高了PVC的热稳定性能，使PVC的静态和动态稳定时间分别延长至27 min和27。45 min。将2-LANA与硬脂酸锌(ZnSt2)、硬脂酸钙(CaSt2)、季戊四醇(PE)进行一种或两种以上复配来探究其复配热稳定剂的热稳定性能，当2-LANA∶ZnSt2∶PE=2∶1∶2时，其静态和动态热稳定时间分别为66 min和64。91 min，并且PVC降解表观活化能(Ea)最高为169。73 kJ/mol，说明其可以使PVC降解反应更难发生;当2-LANA∶Ca/Zn稳定剂∶PE=1∶1∶3时，其抗变色性能、流变性能和力学性能最佳，增强了PVC加工过程的稳定性和延展性。说明2-LANA与其他稳定剂存在明显的协同作用。2-LANA能够吸收PVC降解释放的HCl气体，生成LaCl3，减弱了HCl对PVC降解的催化作用，能有效地阻止PVC链上C—Cl和与氯相连的C—H断裂，使共轭双键减少，减缓PVC变色，在一定程度上延缓了PVC的热降解。

    2-氨基烟酸镧聚氯乙烯热稳定复配降解表观活化能

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    Sm/Gd-Nd协同置换对高介电常数石榴石微波铁氧体性能的影响

    谢斌杨菲任仕晶
    232-237,253页
    查看更多>>摘要：采用固相法陶瓷制备工艺，利用Bi3+与稀土离子Gd3+-Nd3+、Sm3+-Nd3+协同置换对石榴石铁氧体进行高介电常数和高功率性能的复合，开发了新型高介电常数高功率石榴石铁氧体，研究不同烧结温度下制备的铁氧体的电磁性能。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜对铁氧体的物相组成和微观形貌进行了表征，确认均为单一的石榴石相结构。该铁氧体良好地复合了高介电常数与高功率特性，且具有tanδ<2×10-4，Tc>260℃等良好性能。两种高介电常数高功率铁氧体具有不同的烧结特性，在1090℃、1100℃烧结的Sm-Nd协同置换的铁氧体出现过烧，电磁性能恶化;而Gd-Nd协同置换的铁氧体则在整个烧结温度内均有较稳定的性能。

    高介电常数高功率石榴石铁氧体电磁性能烧结温度

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    基于CT技术的水泥稳定碎石微裂程度控制模型

    刘子龙马士宾贺苗梁栋...
    238-245,283页
    查看更多>>摘要：为探究水泥稳定碎石材料内部细观空隙特征变化对微裂程度的影响，借助CT无损检测技术提取微裂后水泥稳定碎石试件空隙特征参数，采用灰熵关联度探讨水泥稳定碎石空隙参数与微裂程度关联性，建立空隙数量与微裂程度灰色关系模型。结果表明:延长振动时间，面空隙率呈现先增大后减小趋势、微裂程度呈现先增长后降低趋势。微裂后水泥稳定碎石试件相比未微裂试件空隙数量有所增加，且微裂作用对面积在0～0。1 mm2 范围内的空隙影响最为显著。圆度在0～0。2范围内空隙占比随振动时间延长逐渐增大，微裂后空隙分形维数均大于未微裂试件，且材料内部空隙形状趋于复杂化。空隙数量与微裂程度关联度最高。基于上述结果建立的微裂程度GM(1，2)预测模型可为水泥稳定碎石微裂技术细观层面研究和应用提供理论参考。

    水泥稳定碎石CT图像微裂技术空隙特征灰色预测模型

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