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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
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    基于核磁共振技术的硅灰纤维浮石混凝土分形特征与强度关系分析

    邓凯元李红云
    614-623,650页
    查看更多>>摘要：为探究硅灰与玻璃纤维对浮石混凝土的协同效应，用硅灰等质量取代水泥制备玻璃纤维浮石混凝土(GFRPC)并对其进行宏观力学试验。借助核磁共振技术(NMR)对GFRPC孔隙结构进行测试，并结合分形理论定量描述孔隙结构复杂程度，探讨孔隙特征参数、分形维数与抗压强度之间的关系。结果表明:硅灰与玻璃纤维的协同效应能有效提高GFRPC力学性能，与抗压强度相比，劈裂抗拉强度与韧性性能提高更为显著;GFRPC核磁共振T2谱呈"主次峰"结构，其孔隙结构具有明显多重分形特征，不同孔径范围孔隙分形维数及特征存在显著差异;添加硅灰能有效改善水泥基体与玻璃纤维、浮石骨料间界面过渡区的结构组成，增强其界面黏结性能。综合考虑孔隙特征参数和分形维数两方面因素对GFRPC抗压强度的影响，在此基础上建立的强度-孔隙结构模型拟合精度较高，模型预测值与试验值的平均相对误差为1。047％。

    浮石混凝土玻璃纤维硅灰力学性能微观结构NMR分形维数

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    融雪剂对沥青分子平衡稳定性和黏附性影响的动力学模拟

    张倩王鹏淘常开朗唐翠仁...
    624-632页
    查看更多>>摘要：为研究融雪剂溶液对沥青分子结构平衡稳定性和黏附性的影响，采用分子动力学构建各融雪剂溶液在沥青分子内部扩散的模型和沥青-溶液-集料氧化物界面模型，计算得到模拟体系的自由体积分数，以此来表征融雪剂溶液的侵入对沥青分子结构平衡稳定性的影响，并利用相对浓度分布和黏附能表征融雪剂对沥青黏附性的影响。结果表明:分子动力学模拟建立的12种四组分沥青分子模型温度和能量符合平衡条件;融雪剂溶液会降低沥青分子结构的平衡稳定性。采用在无溶液和有溶液状态下黏附能的比值ER来表征融雪剂对沥青-集料黏附性的影响，其中NaCl影响最为显著，其次为各醋酸盐，NaNO2的影响较弱。融雪剂溶液的侵入会削弱集料表面沥青质和胶质的高浓度分布，使饱和酚更易聚集在集料表面较远端，对集料表面芳香酚分布的影响则较小。

    融雪剂沥青分子动力学分子结构平衡稳定性黏附能

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    泡沫铝夹芯板的三点弯曲疲劳性能

    赵明凯王慧慧万一品宋绪丁...
    633-638页
    查看更多>>摘要：为探讨夹芯板结构准静态下的弯曲失效模式和疲劳性能，以304不锈钢为面板，7050铝合金基体闭孔泡沫铝为芯层，组成泡沫铝夹芯板结构。基于三点弯曲试验获得夹芯板结构损伤变形过程和静态峰值载荷。通过三点弯曲疲劳试验得到疲劳寿命和破坏形式，采用最小二乘法和极大似然法绘制夹芯板的S-N和P-S-N曲线，并进行对比分析。结果表明:夹芯板在静态加载时的弯曲失效与载荷-位移曲线相吻合;在疲劳加载时失效方式较为单一，90％的试件因芯层断裂而失效。夹芯板疲劳寿命随着面板厚度的增加而增加，当芯层密度从0。60 g/cm3增加到0。73 g/cm3时，疲劳寿命反而出现下降;当芯层密度为0。60 g/cm3，面板厚度为0。6 mm时，夹芯板结构对加载水平敏感度最低。研究结果为夹芯板结构工程应用提供了设计基础。

    泡沫铝夹芯板面板厚度芯层密度疲劳性能

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    溴化锂/聚乙烯醇导电水凝胶的制备及其传感性能

    王吉楠丁新波刘涛仇巧华...
    639-646页
    查看更多>>摘要：本研究对制备的溴化锂/聚乙烯醇(LiBr/PVA)导电水凝胶进行力学性能表征及其传感性能分析，确定了水凝胶的最佳制备参数比为PVA︰LiBr︰H2O=1︰0。15︰9。此参数下制备的导电水凝胶的电导率最高可达140 mS/m，相较纯PVA水凝胶提高约50％;拉伸应力提高到0。25 Mpa，拉伸应变提高到250％。本研究制备的水凝胶具有良好的速度响应效果，拉伸应变性能良好(≥75％)，耐疲劳性能优异(>1000次)，响应速度快。该导电水凝胶在拉伸应变传感器的制造中具有良好的应用前景。

    导电水凝胶应变传感器传感性能耐疲劳性能霍夫迈斯特效应

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    微波烧结对(Mg0.9Zn0.1)TiO3-(Ca0.61La0.26)TiO3陶瓷性能的影响

    赵莉胡玉叶潘福婷温学涛...
    647-650页
    查看更多>>摘要：通过微波烧结和常规烧结法成功制备(1-x)(Mg0。9Zn0。1)TiO3-x(Ca0。61La0。26)TiO3(x=0。15，简称85M9Z1CLT)陶瓷。实验结果表明，微波烧结大大缩短了85M9Z1CLT陶瓷的烧结周期，抑制了杂质相(Mg0。9Zn0。1)Ti2O5的生成;微波烧结制备的85M9Z1CLT陶瓷表现出Zn蒸发量少、晶粒更均匀、颗粒更细小的微观结构。与传统烧结相比，微波烧结的85M9Z1CLT陶瓷的品质因数提高了21％。在1325℃下微波烧结20 min升降温速率为15℃/min时，85M9Z1CLT微波介电陶瓷的性能最佳:εr=25。63，Q·f=116000 GHz，τf=+1×10-6/℃。

    85M9Z1CLT微波烧结介质陶瓷介电性能

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    硬模板法构筑多孔高吸湿再生聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维

    胡超凡顾殿宽吴伟韩俊峰...
    651-657页
    查看更多>>摘要：本研究通过双螺杆挤出工艺将再生聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)与CaCO3微粒共混制备成母粒，经熔融纺丝和酸处理制得具有多孔结构的再生PET纤维。实验结果表明，具有多孔结构的再生PET纤维的回潮率达到1。36％，这是公定回潮率的4。5倍。所制备的多孔再生PET纤维具有孔隙分布均匀、可纺性高和亲水性高的优点。

    再生聚对苯二甲酸乙二醇酯多孔纤维回潮率CaCO3熔融纺丝

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    微生物矿化技术提升钢渣水泥基材料的抗压强度与安定性

    黄湘寒肖楮文梁永欣张娜...
    658-664页
    查看更多>>摘要：基于微生物矿化技术来提升钢渣胶凝材料的抗压强度和安定性。通过研究微生物掺入后对于钢渣胶凝材料抗压强度和线性膨胀率的影响，并利用全自动压汞仪(MIP)、场发射扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析了砂浆试件的孔隙率、微观形貌和物相组成，对微生物改性钢渣胶凝材料的机理进行了探讨。研究结果表明，微生物芽孢的最佳添加量为水泥和钢渣总质量的2。0％;微生物可以促使钢渣胶凝材料中Ca(OH)2，游离CaO和游离MgO生成碳酸盐沉淀，降低基体中的孔隙率，提高其抗压强度;加入微生物后钢渣胶凝材料的抗压强度高达40。8 MPa，但线性膨胀率仅为0。45‰。在钢渣胶凝材料理化环境下，微生物芽孢可萌发生长成细胞营养体，在碳酸酐酶的作用下，可以有效降低钢渣胶凝材料中的游离CaO和游离MgO的含量，从而提高其安定性。

    钢渣微生物水泥抗压强度安定性

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    离子液体中纤维素与废旧羊毛的溶解与再生

    孙启航任军德杨璐瑶王敏...
    665-669页
    查看更多>>摘要：本研究以离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([AMIM]Cl)为溶剂，以去离子水为凝固浴，对纤维素浆粕与废旧羊毛的溶解与再生过程进行了研究。采用偏光显微镜观察了纤维素和羊毛的溶解过程，研究了不同温度对它们溶解性能的影响以及纤维素及羊毛在不同温度下的溶解性能。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)及热重分析(TGA)等对其再生物进行了结构表征与性能测试。结果表明，[AMIM]Cl在一定条件下能够有效地同时溶解纤维素浆粕和废旧羊毛，且纤维素的加入有助于废旧羊毛再生为膜状材料，此外，所制备的再生纤维素/羊毛共混膜展现出更为优异的热稳定性。

    纤维素废旧羊毛离子液体溶解再生

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    胶囊型微生物自修复剂制备及其在水泥基材料后期裂缝修复中的应用

    周春煦冯红春周文正
    670-679页
    查看更多>>摘要：采用锐孔法合成微胶囊负载微生物芽孢和甲酸钙，制得粒径均匀的胶囊型微生物自修复剂，研究了微胶囊水凝胶对芽孢的保护效果。将胶囊型微生物自修复剂加入到砂浆试件中制备出微生物自修复砂浆，研究了开裂龄期为28 d时微生物自修复砂浆裂缝的自修复效果，并对水泥基材料裂缝的自修复机理进行了详细探讨。研究结果表明:胶囊型微生物自修复剂会使砂浆试件早期的力学性能略有降低，但不会影响其后期的抗压强度和抗折强度;对于裂缝宽度为0。35～0。45 mm的试件，加入胶囊型微生物自修复剂后砂浆试件经28 d养护，裂缝的面积修复率高达98％，渗水系数下降两个数量级，并且砂浆试件裂缝区的修复产物主要是方解石CaCO3。微胶囊载体能够很好地保护微生物芽孢，提高水泥基材料后期裂缝的自修复效果，这为水泥基材料后期裂缝的修复提供了一种新的思路。

    微胶囊微生物芽孢微生物自修复剂后期裂缝自修复机理

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    载体材料对微生物自修复效果的影响

    路伟胡思斯王亚妹姜鲁...
    680-691页
    查看更多>>摘要：本文从载体材料(有机材料、无机材料和混凝土自身组成材料)的本身性质出发，论述了载体的自修复触发机理、掺量、微生物固载方式等对混凝土裂缝自修复效果的影响。在分析各载体材料优缺点及其对裂缝修复效果影响的基础上，对微生物矿化的自修复混凝土载体材料和自修复效果表征方法的发展方向进行展望。

    自修复混凝土微生物矿化载体裂缝

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