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期刊信息/Journal information
材料科学与工艺
材料科学与工艺

苑世剑

双月刊

1005-0299

cailiaokexue@hope.HIT.edu.cn

0451-86417711 86403426

150001

哈尔滨市西大直街92号136信箱

材料科学与工艺/Journal Materials Science and TechnologyCSCD北大核心CSTPCDEI
正式出版
收录年代

    单质铋调控碳缺陷氮化碳光催化降解罗丹明B

    石姝彤郑帅叶小兰谢亮...
    1-11页
    查看更多>>摘要：为提升石墨相氮化碳(CN)的光催化性能,利用缺陷工程策略在CN中引入碳空位后,再采用化学还原法制备了单质铋负载的碳缺陷氮化碳(Bi-V-CN),分别采用XRD、SEM、XRD、FTIR、XPS、PL、EIS等检测方法进行了表征分析,并将其应用于罗丹明B(RhB)的光催化降解.研究结果表明,单质铋的引入显著提升了催化剂的可见光响应性能,且在合成时引入硝酸铋的质量分数为0.5％、催化剂质量浓度为1 mg/mL、RhB初始质量浓度为20 mg/L时,光照25 min后,催化剂对RhB的去除率达到99.7％.单质铋和碳缺陷的引入不仅增加了CN的比表面积,为催化反应提供了更多的活性位点,同时还减小了CN的禁带宽度,促进了光生电子和空穴的有效分离,从而达到提升材料光催化活性的目的.活性物种淬灭实验结果表明,h+和·O2-是Bi-V-CN在光催化降解RhB过程中的主要活性物种.

    氮化碳铋负载碳缺陷光催化罗丹明B

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    二维硒氧化铋材料的制备方法研究进展

    安志林宋京红孙在春梅炳初...
    12-25页
    查看更多>>摘要：硒氧化铋是一种新兴的二维半导体材料,其具有较高的载流子迁移率,优异的热学、化学稳定性,机械柔韧性好等特点.在光电子学、能量存储等领域有着广阔的应用前景.但是目前二维硒氧化铋薄膜的合成一般采用 自下而上或自上而下的方法.获得大尺寸、原子级厚度的二维硒氧化铋单晶以及有效的转移薄膜仍是其制备过程中需要进一步研究的关键问题.本文综述了国内外关于二维硒氧化铋材料的制备方法,从前驱体、反应条件等方面介绍了每种制备方法的优缺点以及改进完善之处,为今后高效可控制备特定形貌和尺寸的高性能硒氧化铋材料提供参考.

    硒氧化铋二维材料生长调控超薄单晶制备方法

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    钼含量对粉末烧结钢微观组织和压缩流变致密化的影响

    张召郭彪周张健简杰...
    26-33页
    查看更多>>摘要：为了研究钼含量对粉末烧结钢微观组织和压缩流变致密化的影响,采用万能试验机对不同钼含量的粉末烧结钢进行压缩实验,并观察不同钼含量粉末烧结钢的微观组织,分析其压缩缩过程流变应力的变化规律,以及晶粒和孔隙的变形特点.结果表明:随着钼含量的增加,微观组织中珠光体和铁素体逐渐减少,贝氏体逐渐增加,且钼含量达到0.85％时组织中主要为细小贝氏体;粉末烧结钢压缩流变过程基本遵循抛物线式应变硬化规律,随着钼含量增加,强度不断增大,极限应变量不断减小;在同一应变下的应变硬化率随钼含量增加逐渐增大;在低应变时,主要是压缩变形引起的致密化强化,在高应变时主要是塑性变形引起的加工硬化;随着应变的增加,晶粒由等轴状逐渐变为薄片状,孔隙被压扁、拉长,并分割成更小的微孔,甚至压缩闭合.

    粉末冶金钼含量微观组织压缩致密化

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    基于三圆轨迹规划的MARKⅢ型LNG薄膜舱波纹板机器人焊接

    商泽坤何建萍华学明李芳...
    34-41页
    查看更多>>摘要：MARK Ⅲ型LNG薄膜舱波纹板的焊接质量是LNG船建造成功与否的关键之一.为了实现MARK Ⅲ型LNG薄膜舱1.2 mm厚304L不锈钢波纹板的机器人焊接,研究了基于"三圆"连接构思的波纹板机器人焊接的轨迹规划模型,通过模型计算了沿波纹板轨迹焊接过程中的焊枪位置和焊枪姿态坐标,并对模型和计算的结果进行了仿真验证;在此基础上,进行了不锈钢波纹板机器人搭接焊的脉冲等离子弧焊的工艺优化研究.结果表明:本文建立的波纹板机器人焊接的"三圆"轨迹规划模型以及基于该模型计算的焊枪位姿坐标准确;基于模型和计算,结合优化后的脉冲等离子弧焊工艺参数,实现了焊缝成形良好的MARK Ⅲ型LNG薄膜舱1.2 mm厚304L不锈钢波纹板搭接的机器人焊接,焊缝成形达到了法国GTT公司标准文件中提供的成形尺寸标准.

    轨迹规划MARKⅢ型LNG薄膜舱304L不锈钢波纹板焊接

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    爆炸喷涂工艺对AlCuFe准晶涂层力学性能的影响

    赵辛雨白金辉李彰房永超...
    42-49页
    查看更多>>摘要：准晶材料是一种晶体结构介于晶体与非晶体之间的固体有序相,其中AlCuFe准晶合金因其独特的结构是当前极具应用前景的耐磨、耐蚀、隔热涂层材料,但是受限于涂层制备工艺技术无法制备高质量的准晶涂层.为了提升AlCuFe准晶涂层基本性能,利用爆炸喷涂技术在铝合金基体表面制备准晶涂层,采用L9(33)正交试验方法,以涂层表面硬度和结合强度性能为主要判定指标分析了氧燃充枪比、喷涂距离和喷涂频率3个主要喷涂参数的影响主次关系.结果表明:氧燃充枪比是影响涂层性能的主要因素,最终确定的最佳工艺参数为氧燃充枪比56％,喷涂距离150 mm,喷涂频率4枪/s,制备的准晶涂层致密,且与基体结合良好,喷涂粒子熔融充分,涂层的结合强度可达到31.5 MPa,表面维氏硬度492HV0.3,孔隙率1.63％,准晶相含量50％.本文的研究结果可为准晶涂层的制备及广泛应用提供基础.

    爆炸喷涂准晶涂层正交试验结合强度硬度

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    Sn和Ni对过冷Ag-28.1Cu共晶合金凝固组织的影响

    李宏金青林林水根
    50-57页
    查看更多>>摘要：为了揭示在共晶相中具有不同固溶度的Sn和Ni元素对过冷共晶凝固组织的影响和作用机理,使用熔融玻璃净化和循环过热相结合的方法制备了过冷Ag-28.1Cu-xM(x=0％、0.5％、1％,质量分数;M=Sn,Ni)共晶合金试样,分析了第3组元Sn和Ni对过冷Ag-Cu共晶合金凝固组织的影响.结果表明添加Sn元素不会改变宏观组织的分区特征,微观组织中出现反常共晶增多和粗化的现象,并具有随机的取向分布.凝固过程中Sn会形成垂直于固-液界面的浓度梯度,造成胞状界面失稳形成树枝状,但仍能够维持耦合共晶生长.而添加Ni元素会使宏观组织的分区特征消失,微观组织中则出现了单相枝晶,且表现出单一取向分布,原因是第3组元Ni平行于固-液界面扩散,使共晶合金生长方式从耦合生长转变为离异生长.

    Ag-28.1Cu共晶合金深过冷合金元素Sn和Ni凝固组织EBSD

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    微米级铝粉球磨过程中形变的仿真和实验研究

    张昌松张白亮高晓阳
    58-66页
    查看更多>>摘要：小粒径的铝粉在燃烧时易形成团聚,会严重影响铝粉的燃烧效率.铝(Al)与聚四氟乙烯(PTFE)通过基于机械活化原理的行星式球磨机工艺制备出的含能材料可以有效地解决团聚问题.本文采用仿真与实验相结合的方法,研究微米级铝粉在球磨的过程中破碎前的塑性变形以及破碎后的粒径变化.由于微米级粉体与磨球尺寸跨度过大,所以采用多尺度仿真,分别对磨球的相对速度分布、粉体应力能量分布以及粉体塑性变形过程中的能量变化进行研究.结果表明:磨球相对速度的法向分量分布呈幂律分布,且77％的碰撞集中在低速区间;对比粉体的应力能量分布与塑性变形时的能量变化,可以得到粉体的形态变化以及不同状态下的粉体数量,塑性变形阶段的最高能量为1.102×10-9 J,且粉体应力能量在1.102×10-9 J以下的占比为48.75％;对球磨实验中粒径变化进行曲线拟合,其判定系数R2为0.999 46,数值接近于1,具有较强的可预测性;结合破碎前的塑性变形,可以实现对球磨任意时间后的颗粒粒径的预测.

    多尺度仿真行星式球磨机微米级铝粉机械活化形变机理

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    微交联聚吡咯衍生物的合成与光学性能

    王攀刘晶晶邹洁
    67-73页
    查看更多>>摘要：有机共轭聚合物因具有独特的结构和光电性能,在发光材料及器件领域有着广泛的研究和应用.以吡咯和单醛基苯甲醛为线形单体,以对苯二甲醛为交联单体,采用溶液缩聚法制备了4种蓝光微交联聚吡咯衍生物,并对其分子结构、聚集态结构、微观形貌、热行为、紫外-可见吸收和荧光性能等进行了分析,考察了取代基类型对其结构和光学性能的影响.研究表明,微交联聚吡咯衍生物具有较高的玻璃化转变温度和热稳定性能,为非晶态和亚微米级的球形堆积体;在340 nm左右紫外光的激发下,微交联聚吡咯衍生物能够产生约473 nm的可见光,属于蓝色发光材料;不同类型的取代基对微交联聚吡咯衍生物的结构和光学特性有所影响.该微交联聚吡咯衍生物制备简单,结构可调可控,在聚合物发光二极管领域有着潜在的应用.

    微交联聚合物聚吡咯衍生物荧光材料合成光学性能

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    焊接热输入对P91钢焊接修复微观组织及性能的影响

    晏嘉陵齐彦昌刘明星常子金...
    74-83页
    查看更多>>摘要：为进一步揭示补焊热输入对补焊接头焊缝区微观组织与性能的影响规律,本文通过微观组织表征、显微硬度测试、拉伸实验和冲击实验等方法,对比研究了焊接热输入对P91钢焊接接头焊接缺陷、微观组织和力学性能的影响.结果表明,热输入为10 kJ/cm时,补焊区焊缝金属中树枝晶呈平行状;热输入增加到15 kJ/cm时,补焊区焊缝组织呈现出交叉互锁的燕尾搭接状形态;而热输入进一步增加到20 kJ/cm时,补焊区的焊缝组织以平行状树枝晶为主和少量的交叉互锁的燕尾搭接状树枝晶组成.补焊区的析出相主要由NbC、Cr23C6和Fe2Nb(Laves相)组成,且随着热输入的增加,析出相熟化长大.力学性能分析表明,补焊区焊缝金属的强度和冲击韧性随热输入的增加均呈现出先增加后降低的变化趋势.热输入为15 kJ/cm时,补焊区焊缝金属的枝晶形态和析出物形态所导致的"协同效应"使得显微裂纹形核、发育、扩展所需的能量阈值有所不同,进而补焊区的焊缝金属可以保持相对较高的韧性,因此热输入为15 kJ/cm时,补焊区焊缝组织的强韧匹配最优.而3种热输入下的补焊区的焊接热影响区由于晶粒粗大以及补焊过程中的高拘束应力使得该区域的冲击韧性最差.

    P91钢补焊热输入微观组织性能

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    电解液硫酸质量浓度对铜粉性能的影响及生长机制分析

    吴娜韩山玉张春霞安娟...
    84-89页
    查看更多>>摘要：具有树枝状结构的超轻铜粉表现出优良的导电性,是制备高端电碳材料不可或缺的关键基础材料,然而其树枝状结构形成过程难以控制,进而限制了树枝状铜粉的广泛应用.本文采用电化学沉积法,以CuSO4+H2SO4电解液体系,在(40±2)℃条件下制得了微米级超轻树枝状铜粉,研究了超轻铜粉枝晶生长过程以及硫酸质量浓度对其性能的影响.通过SEM、粒度仪、松装密度仪对铜粉进行表征,结果表明:电解液硫酸质量浓度与树枝状发达程度、平均粒度、松装密度呈负相关的关系,与电解能耗呈正相关的关系;同时,氢气的析出对铜粉形成枝晶状结构和阴极表面扩散层的厚度均有重要影响;铜粉的松装密度随电解液硫酸质量浓度增大而降低,在硫酸质量浓度为140 g/L时,电流效率为80.72％,能耗为1 238.6(kW·h)/t,且铜粉松装密度较小,其值为0.620 4 g/cm3.电沉积树枝状铜粉的枝晶生长主要经历3个阶段:形核生长及扩大-粒子聚集-枝晶生长.

    电沉积法树枝状铜粉酸浓度松装密度形貌

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