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功能材料
功能材料

赵光明

半月刊

1001-9731

gnclbjb@126.com

023-68264739

400707

重庆北碚区蔡家工业园嘉德大道8号

功能材料/Journal Journal of Functional MaterialsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>《功能材料》是重庆仪表材料研究所和中国仪器仪表学会仪表材料学会共同主办的综合性材料专业学术类刊物。办刊宗旨是：反映我国功能材料各领域中的最新科学技术成果，报道功能材料研究论文与综合论述，推动材料科技进步与推广应用，增进国内外材料科学与工程领域的学术交流，为发展国民经济高新技术产业和培养人才服务。 《功能材料》已列为：·中文核心期刊·中国学位与研究生教育重要期刊·中国科技论文统计源期刊 ·中国科学引文数据库技术类核心期刊·中文材料科学核心期刊·美国Ei Compendex数据库收录期刊·美国化学文摘CA·金属文摘METADEX等文献源期刊·中国期刊网中国学术期刊(光盘版)全文收录期刊·中文科技期刊数据库全文收录期刊·中国学术期刊综合评价数据库来源期刊·中文科技期刊数据库来源期刊。《功能材料》拥有一个阵容强大的高水平的编辑委员会。中国科学院和中国工程院院士师昌绪、严东生、林兰英、徐叙瑢、干福熹、徐 僖、左铁镛、涂铭旌、黄尚廉任本刊顾问；以蒋民华院士为主任的150位材料界著名学者、专家任本刊编委和通讯编委。所刊登的科技成果中大多为国家或省部级科学基金项目。《功能材料》的特色是以研究论文为主，科学综述为辅；学术作风严谨，科技视野开阔。适合国内外功能材料科学研究人员、教育工作者、生产、设计、应用科技人员、图书情报机构和高等院校订阅。
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    铜选矿废水对碱激发粉煤灰/矿渣胶凝材料性能的影响

    余梦龙李进谢剑凯王永辉...
    3165-3169,3183页
    查看更多>>摘要：为加速铜选矿废水(CMw)的资源化利用,采用 CMw 作为拌合水制备碱激发粉煤灰/矿渣(AAFS)胶凝材料,研究了不同CMw掺量对AAFS凝结时间、水化特性、水化产物、孔结构和抗压强度的影响.结果表明:在AAFS中掺入CMw会略微延长其凝结过程,但略微促进 AAFS 的水化过程,这与 CMw 的酸性、有机药剂残留和金属离子有关.通过掺入不同量CMw,AAFS的凝胶孔不断增加,而过渡孔体积逐渐减小,抗压强度呈现出先增大后略微降低的趋势.当 CMw 掺量为 50%时,AAFS 的抗压强度提升幅度最大,分别为 12.23%(3 d)、21.07%(7 d)、16.74%(28 d).研究结果可为铜选矿废水的资源化利用提供新的思路和参考.

    碱激发铜选矿废水水化特性孔结构抗压强度

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    粉煤灰掺量对轻烧氧化镁基制备3d打印用磷酸镁水泥性能的影响

    李楠梁云钟建军李维红...
    3170-3177页
    查看更多>>摘要：以实现轻烧氧化镁为原料制备低碳磷酸镁水泥材料的 3d 打印为目标,采用自主研发的混搅挤功能一化建筑 3d打印设备,探究了不同粉煤灰掺量对以轻烧氧化镁为基制备磷酸镁水泥材料性能与打印性能的影响规律,并结合XRD与SEM微观试验进一步分析粉煤灰对其水化产物及晶体样貌的影响.结果表明:与重烧氧化镁相比,由轻烧氧化镁制备磷酸镁水泥的凝结时间大幅缩短;粉煤灰的加入对材料凝结时间影响较小,均在 2～3 min左右,但对抗压强度与界面粘结强度有负面影响,当粉煤灰掺量为磷酸镁水泥质量的 30%时,抗压强度及界面粘结强度分别下降约 34.24%、48.94%;粉煤灰掺量在 20%以内时,可有效改善轻烧氧化镁基磷酸镁水泥材料的干缩率,提高体积稳定性;粉煤灰中的活性物质参与水化反应,生成的水化产物与磷酸镁水泥展现出良好的化学相容性,使结构内部更为密实;当粉煤灰掺量为 20%～25%时,制备的 3d打印用轻烧氧化镁基磷酸镁水泥具有良好的工作性能、体积稳定性能、挤出性能以及建造性能,且满足 3d打印对水泥基材料的力学要求.

    轻烧氧化镁粉煤灰掺量磷酸镁水泥3d打印打印性能

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    Au修饰ZnO纳米棒的制备及紫外探测性能研究

    商世广郭帅李佳臻
    3178-3183页
    查看更多>>摘要：采用磁控溅射技术和水热法制备金(Au)纳米颗粒修饰的氧化锌(ZnO)纳米棒材料.利用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪和荧光光谱仪等测试设备对不同溅射功率下的 Au 纳米颗粒修饰的ZnO纳米棒进行了表征分析.实验结果表明,不同溅射功率下的ZnO 纳米棒均呈六方纤锌矿结构,沿晶面(002)择优生长,具有较高的结晶度;修饰后ZnO 纳米棒表面附着Au纳米颗粒,能有效增强其紫外光激发强度;当射频溅射功率为 80W时,ZnO 纳米棒表现出最佳的紫外探测性能,相比于未修饰的 ZnO 纳米棒,Au 纳米颗粒能抑制ZnO 纳米棒的持续光电导(PPC)效应,其紫外探测的响应/恢复时间分别降低了 6.05 和 4.54 s,光暗电流比由9.31 提升至 32.40,光响应度达到 1.94A/W,显著增强了ZnO 纳米棒紫外探测的能力.

    水热法ZnO纳米棒紫外探测Au纳米颗粒持续光电导效应

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    生物油和活化胶粉共混改性老化沥青

    胡春华孙兆斌
    3184-3190页
    查看更多>>摘要：为改善再生沥青路面(RAP)的再生混合料性能,将不同掺量微波活化胶粉(ACR)和废食用油(WCO)加入到老化沥青中,对其进行流变性能、微观特性分析.结果表明:WCO 不仅可以作为再生剂改善老化沥青,而且还可以作为增溶剂充分溶胀胶粉提升沥青的综合性能;荧光显微镜(FM)分析表明,适量 WCO 有助于提升胶粉在沥青中的相容性.傅立叶红外光谱(FTIR)结果表明,老化沥青再生过程为物理共混,而胶粉改性过程伴随着少量的化学反应.最后,结合改性再生沥青的流变结果与微观结构,建议 WCO 和 ACR 的最佳用量为 10%和18%.

    废食用油(WCO)微波活化胶粉(ACR)老化沥青流变性能

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    高模量温拌改性剂对沥青基本指标和疲劳性能影响研究

    尹应梅张奕康高宇灏汤良麒...
    3191-3197,3221页
    查看更多>>摘要：为评价高模量温拌改性剂对基质沥青基本指标和疲劳性能的影响,在 70#基质沥青中掺入不同剂量改性剂,采用动态剪切流变仪(DSR)对试验沥青进行动态扫描试验研究.首先制备了不同掺量高模量温拌改性剂改性沥青,随后评价其基本性能,并通过布氏粘度试验分析不同沥青的拌和温度与压实温度;再采用DSR 对不同掺量高模量温拌改性剂改性沥青进行线性振幅(LAS)扫描试验和时间扫描试验.通过 LAS 试验和粘弹性连续损伤(VECD)模型分析不同掺量(0%,2%,3%,4%)改性沥青和 SBS 改性沥青的疲劳特性;基于动态扫描试验,应用耗散能原理探究不同掺量改性剂对沥青疲劳性能,同时把不同掺量改性 70#沥青与 SBS改性沥青的试验结果进行比对,并分析了改性剂的作用机理.试验结果表明:随着高模量温拌改性剂掺量增加,软化点增加,针入度和延度减少,3%掺量改性沥青软化点稍优于SBS沥青;改性沥青粘度随着改性剂增加先减后增,改性后沥青的拌和、碾压温度与 70#基质沥青相当,均远小于 SBS 改性沥青,即改性后的沥青有良好的温拌效果;高模量温拌改性剂可不同程度提高沥青的疲劳性能,合适掺量改性沥青疲劳性能可与SBS改性沥青相当,高模量温拌改性剂的建议掺量为 3%;研究结果将为高模量温拌改性路面材料工程应用提供参考.

    道路工程高模量温拌改性剂线性振幅扫描时间扫描疲劳性能

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    三相导电混凝土掺料配比研究及评价

    陈宁萱胡少伟田锌如
    3198-3205页
    查看更多>>摘要：以钢纤维(Steel Fibre,SF)、碳纤维(Carbon Fibre,CF)、纳米炭黑(Nano-Carbon Black,NCB)为导电掺料,基于正交试验方法设计试验,测量每组配比下试件的电阻率与抗压强度,并采用层次分析法和灰色关联度法进行评价.结果表明,三相导电混凝土试件电阻率随 SF、CF 和 NCB 掺量的增加而降低;抗压强度随 SF、CF掺量的增加而增加,而NCB反之;其中CF对电阻率和抗压强度的影响均最为显著.当SF、CF和NCB掺量分别为 0.6%、0.3%(体积分数)和 0.6%(质量分数)时导电混凝土达到渗流阈值;而综合评价后可知,当 SF、CF 和NCB掺量分别为 0.9%、0.7%(体积分数)和 0.6%(质量分数)时导电混凝土性能最好,其抗压强度提升 31.8%,电阻率降低 98.9%.

    碳纤维钢纤维纳米炭黑电阻率抗压强度灰色关联度

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    膨胀石墨基相变储能材料的制备及性能研究

    周丽刘杨
    3206-3212页
    查看更多>>摘要：以膨胀石墨作为主导热材料,石蜡作为相变储热材料,通过真空浸渍法制备了膨胀石墨-石蜡复合相变储能材料,研究了石蜡质量分数对复合相变储能材料微观形貌、物相结构及热性能的影响.结果表明,膨胀石墨和石蜡反应后生成的复合相变储能材料主要依靠物理吸附结合,石蜡均匀覆盖在膨胀石墨的表面以及孔隙中,当石蜡质量分数为 91%时,复合相变储能材料的密封性和结构致密性最佳,几乎不发生泄露.随着石蜡质量分数的增加,复合相变储能材料的熔点逐渐增大,热分解温度逐渐提高,石蜡质量分数 91%的复合相变储能材料相比石蜡质量分数 85%的相变材料热分解温度提高了约 15℃.随着石蜡质量分数的增大,复合相变储能材料的导热系数和热扩散系数持续降低,密度先降低后增加,比热持续增大.当石蜡质量分数为 94%时,复合相变储能材料的导热系数和热扩散系数均为最低值,分别为 2.492 W/(m·K)和 0.605 mm2/s;当石蜡质量分数为 91%时,复合相变储能材料的密度为最小值 0.794 g/cm3,对应比热为 5.462 J/(g·K).分析可得,石蜡质量分数为 91%的复合相变储能材料的综合性能最佳.

    膨胀石墨石蜡相变储能材料物理吸附热性能

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    聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/MXene复合材料的制备及电容性能研究

    刘娟娟轩晓蝶杜子富刘潞潞...
    3213-3221页
    查看更多>>摘要：MXene材料具有组分灵活可调、电容量较高等优势在超级电容器储能领域备受关注.采用电化学法制得聚 3,4-乙烯二氧噻吩/Nb2CTx MXene(PEDOT/MXene)复合电极材料.结果表明,在扫描速率为30 mV·s-1 时,PEDOT/MXene的面积比电容可达 250.21 mF·cm-2,当电流密度从 0.1 mA·cm-2 增加到5 mA·cm-2 时,PEDOT/MXene的面积比电容保持率为 83.5%,远优于PEDOT的 64.1%,并且在 100 mV·s-1 的扫描速率下循环测试 1 000 次后初始电容保持率可达 84%,表现出良好的倍率性能和稳定性.工作为基于MXene基材料构筑高性能电化学储能界面提供了一定的借鉴.

    MXene聚3,4-乙烯二氧噻吩电化学法复合电极材料电容性能

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    基于催化加氢与端基封端的老化沥青化学修复机制研究与效果评价

    张敏汤雄
    3222-3228页
    查看更多>>摘要：从沥青老化的本质出发,首先采用三乙氧基硅烷在催化条件下与老化沥青发生氢化还原反应,将老化沥青中强极性的羰基和亚砜基还原成低极性物质;考虑到老化沥青的活泼端基会诱导新沥青加速老化,采用自由基抑制剂异氰酸酯对老化沥青活泼端基进行封端.通过测试老化沥青催化加氢与端基封端前后化学结构与极性变化,探究其修复机理;进而以基质沥青为参比,分析测试催化加氢与端基封端前后老化沥青宏观性能的变化,评价催化加氢与端基封端对老化沥青的化学修复效果;最后通过红外光谱与低温弯曲试验结果联动分析,建立了老化沥青化学结构与低温性能之间的内在联系.结果表明,催化加氢与端基封端使老化沥青的化学结构发生了本质的变化,三乙氧基硅烷可将老化沥青中羰基和亚砜基转化成酯或者醚,异氰酸酯通过酯化反应将老化沥青羟基转化为酯,降低了端基活泼性和极性.经催化加氢与端基封端之后,老化沥青的介电常数下降到 3.2,下降了27.3%,粘度下降了近 20%,而对石灰石的粘附功提高了 15.8%,低温劲度模量和蠕变速率对的变化幅度达到14.0%以上;表明催化加氢与端基封端引起了老化沥青极性的显著减弱,分子间作用力和粘度明显降低,粘附性和低温性能得以显著改善;劲度模量和蠕变速率与老化沥青的含氧官能团指数之间具有良好的对应关系.

    催化还原端基封端老化沥青极性化学修复

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    深共晶溶剂中电沉积制备Co-Fe-Gd/NF电极及其析氢性能研究

    翟佳鑫陈必清景欣欣袁美玲...
    3229-3236页
    查看更多>>摘要：为了制备出在碱性环境中具备高效能的廉价析氢电极催化剂,选择不同的沉积电位在氯化胆碱-尿素(ChCl-urea)中电沉积制备出五种Co-Fe-Gd/NF电极催化剂.通过扫描电镜(SEM)和光谱仪(EDX)对电极表面形貌、元素含量及分布情况进行表征,X射线光电子能谱(XPS)对电极表面化学性质进行表征.结合线性扫描伏安法(LSV)、电化学阻抗技术(EIS)和循环伏安法(CV)电化学测试结果,表明-1.24 V沉积电位下制备的Co-Fe-Gd/NF-3 电极具备优异的析氢催化性能,在 10 mA·cm-2 时的过电位仅为 71 mV,最小的塔菲尔斜率(45 mV·dec-1)与电荷转移电阻(0.28503 Ω·cm-2)表明其具备更快的析氢反应动力学过程,电化学活性表面积(ECSA)最大为 390.5,为析氢过程提供更多的反应活性位点.对电极进行循环伏安耐久性测试与计时电流法(I-t)测试,结果表明Co-Fe-Gd/NF-3 电极催化剂在碱性环境中稳定性良好.

    电沉积稀土合金析氢性能稳定性泡沫镍

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