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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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    海水基纳米流体分散稳定性和黏度特性研究

    李翔吴张永蒋佳骏朱启晨...
    6088-6094页
    查看更多>>摘要：以海水为基础液的纳米流体,可作液压介质应用于海洋液压设备,解决传统液压油因海水侵入引起的油液变质问题.以天然海水为基础液,通过两步法制备海水基SiC纳米流体,采用单一变量法探究不同组分配比纳米流体的分散稳定性和黏度特性.结果表明,NaCl会破坏颗粒双电层,降低纳米流体稳定系数,但表面活性剂CMC可吸附在SiC颗粒表面提供空间位阻,使稳定系数在10 d内维持在0.9左右.同时,验证了 SiC粒径在40 nm,质量分数在1％左右,CMC质量分数在2％左右,纳米流体分散稳定性最佳.海水基纳米流体的黏度随颗粒添加量的增加而增大,在质量分数＞1％时,上升趋势减缓;随着CMC添加量的增多,影响了纳米流体中的微结构,使海水基纳米流体的黏度随CMC质量分数增加而上升,上升趋势为平缓-急剧-平缓;受布朗运动的影响,黏度与温度呈负相关;纳米流体黏度随NaCl质量分数的增加而下降,下降趋势先快后慢.制备的海水基纳米流体具有较好的分散稳定性,可通过调控组分配比得到所需黏度,有助于纳米流体技术的进一步发展.

    海水基纳米流体碳化硅分散稳定性黏度特性液压介质

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    结合布朗力与范德华力的磁流变液沉降模拟

    吕彤辉魏镜弢李伊伦吴张永...
    6095-6100页
    查看更多>>摘要：为提升磁流变液沉降稳定性的研究效率,改善只能通过实验检测磁流变液沉降性能的现状,本文通过动力学方法模拟磁性颗粒的微观力学模型,提出了无磁场条件下的磁流变液沉降模拟方法,并以基于电感的沉降检测实验验证了模拟方法的有效性.磁流变液的沉降过程是在无磁场环境下进行的,因此,文章在磁场条件下磁流变液微观力学模型的基础上,引入布朗力与范德华力的作用,去除了磁场对磁性颗粒的影响,并提出了考虑布朗力与范德华力的磁流变液沉降模拟方法;将磁流变液的各项参数代入到前文提出的磁流变液沉降模拟方法中,并与基于电感的磁流变液沉降检测实验数据进行对比,以验证所提方法的有效性.结果表明,引入布朗力与范德华力的磁流变液沉降模拟方法可以较为准确地预测磁流变液的沉降速率,有效解决当前磁流变液沉降稳定性研究耗时较长的缺点.

    磁流变液数值模拟沉降稳定性布朗力范德华力

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    Bi2Te3/KOH/PEDOT∶PSS和SiO2气凝胶增强钢丝绒热电性能研究

    彭小敏雷洪陈伽俊
    6101-6107,6117页
    查看更多>>摘要：在热电材料研究领域,一般认为金属的Seebeck系数较低,因此有关金属的热电性能的研究并不多见.但研究发现金属的物理形态对其热电性能具有影响.考察了金属纤维钢丝绒(SW)的热电性能.发现SW(主要成分为Fe)的Seebeck系数是块体铁的2倍.在此基础上,将SW与有机和无机热电材料进行复合,并在其空隙中填充SiO2气凝胶,最终制备出了 Bi2Te3/KOH/PEDOT:PSS@SW-SiO2气凝胶复合材料,使其热电性能得到了进一步提升.结果表明,气凝胶的加入可使SW的导热系数降低34％.电导率(σ)、热导率(κ)和Seebeck系数(S)得到解耦.Bi2Te3/KOH/PEDOT∶PSS@SW-SiO2气凝胶的Seebeck系数、热电优值(ZT)和功率因子(PF)分别是纯SW的1.2、3.4、2.4倍.通过改变材料物理形态和添加气凝胶来提高材料热电性能的方式有望为其他热电材料的研究提供新的思路和有益参考.

    钢丝绒热电材料热电性能金属纤维复合物SiO2气凝胶

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    单相CuO与复相TiO2-CuO-MgO对粉煤灰基陶瓷膜支撑体的性能影响研究

    詹辉郭雅妮同帜吕相玉...
    6108-6117页
    查看更多>>摘要：采用工业废弃物粉煤灰为主料,结合黏结剂(羧甲基纤维素CMC)、造孔剂(木炭粉),探究烧结助剂(单相:CuO;复相:TiO2-CuO-MgO)在粉煤灰基陶瓷膜支撑体烧制中的作用与效应.其一探究单相烧结助剂CuO添加量对支撑体宏观理化特性(纯水通量、抗折强度、酸/碱腐蚀率)与微观结构特征(物质组成、微观形貌)的影响;其二通过正交实验研究复相烧结助剂TiO2-CuO-MgO不同配比下支撑体性能表现从而得到最优制备方案.结果表明,在1 050 ℃烧制温度下,CuO添加量为1％(质量分数)时样品性能良好,此时纯水通量:2 649.577 L/(m2·h·MPa),抗折强度:49.677 MPa,酸/碱腐蚀率:0.471％/0.107％,平均孔径2.375 µm,孔隙率为45.347％;1 050 ℃条件下,TiO2-CuO-MgO配比为1.5％(质量分数)TiO2、0.7％CuO、5％MgO时,样品综合性能最佳,性能数据为——纯水通量:6729.268L/(m2·h·MPa),抗折强度:67.454 MPa,酸/碱腐蚀率:2.964％/1.427％,平均孔径4.216μm,孔隙率为48.608％.

    烧结助剂陶瓷膜支撑体粉煤灰低温烧结

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    基于响应面法的半柔性路面材料低温性能研究

    程培峰王洋弘历李艺铭马广涛...
    6118-6127页
    查看更多>>摘要：为提高半柔性路面材料(SFPM)低温抗裂性能,采用橡胶粉与硅烷偶联剂对水泥砂浆进行改性,制备复合半柔性路面材料(R&S-SFPM).基于响应面分析法以劈裂抗拉强度、抗弯拉强度、最大弯拉应变、弯曲蠕变速率以及平均线收缩系数作为评价指标分析胶粉目数、掺量及硅烷偶联剂用量对SFPM低温性能的影响,并确定了可获得最优低温性能表现的R&S-SFPM掺配比例.结果表明:橡胶粉可提高SFPM的应力松弛能力,使其具有更好的柔韧性;硅烷偶联剂可提高SFPM力学强度.此外,橡胶粉及硅烷偶联剂掺量、胶粉目数均对SFPM低温性能改善效果有较大影响.当胶粉目数为60目、掺量为14％,硅烷偶联剂用量为0.72％时,R&S-SFPM综合低温效果最佳;与普通半柔性路面材料(O-SFPM)相比,R&S-SFPM的劈裂抗拉强度、抗弯拉强度、最大弯拉应变以及弯曲蠕变速率分别提高23.7％、7.6％、29.9％和15.2％.

    道路工程半柔性路面材料响应面法低温性能橡胶粉硅烷偶联剂

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    Ag2CrO4/g-C3N4复合材料光催化产氢性能及机理

    芦涛张安超孙志君陈国艳...
    6128-6137页
    查看更多>>摘要：采用原位化学沉积法制备了一系列具有光催化产氢性能的Ag2CrO4/g-C3N4复合材料.利用X射线衍射、傅里叶变换红外、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱明确了复合物的物相组成、官能团结构、微观形貌、元素组成及其存在形态.采用紫外可见光漫反射、光致发光光谱和光电流测试探究了复合材料光吸收性能及光生载流子的分离情况,研究了光催化剂的产氢性能及其影响因素.结果表明,Ag2CrO4的引入不会改变g-C3N4原有的碳氮杂环结构,且Ag2CrO4以纳米颗粒形式分散于g-C3N4表面.虽然Ag2CrO4没有产氢效果,但随着Ag2CrO4含量的增加,复合材料的产氢速率先增大后减小.最优光催化剂Ag2CrO4/C3N4-4％的产氢速率是纯g-C3N4的2.7倍,其原因可能是Ag2CrO4和g-C3N4的耦合形成了 Z型异质结,拓宽了g-C3N4的可见光响应范围,降低了电荷转移的阻抗,促进了光生载流子的迁移和分离.

    氮化碳铬酸银异质结光催化剂产氢

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    低温液压油基纳米磁流体的制备与流变特性研究

    朱启晨吴张永蒋佳骏李翔...
    6138-6147页
    查看更多>>摘要：如何在纳米磁流体的磁流变效应和沉降稳定性之间取得平衡是值得研究的问题,增大颗粒尺寸可能是解决这一问题很好的选择.采用可控的化学共沉淀法合成了粒径约为25 nm的Fe3O4磁性颗粒,并对其进行了物相分析和磁性能表征.以肉豆蔻酸为表面活性剂、RP4350型航空液压油为分散相制备了纳米磁流体,其在强磁场下能长时间保持稳定,适用温度范围为-35～95 ℃.研究了纳米磁流体磁流变特性随磁场强度和温度的变化规律.结果表明,在低温和强磁场的作用下,纳米磁流体具有更大的屈服应力,最高可达0.16 kPa,即使在屈服以后,样品也能表现出更强的磁黏效应.采用振幅扫描对纳米磁流体动态流变特性进行了测试.磁场强度的增大和温度的降低可以有效增强纳米磁流体的抗剪切能力,从而导致储能模量的升高;线性粘弹性(LVE)区、储存模量和损失模量的交叉点也均会向更高应变幅值移动.这些发现有助于大颗粒在纳米磁流体中的研究,可以为其在更宽温度中的应用提供指导.

    纳米磁流体沉降稳定性磁流变特性粘弹性温度

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    氧化镁膨胀剂与纳米二氧化硅协同作用对UHPC性能的影响

    李顺凯赵欢曾秦威李杰...
    6148-6152,6166页
    查看更多>>摘要：研究了氧化镁膨胀剂(MEA)和纳米二氧化硅(NS)对超高性能混凝土(UHPC)的力学性能和早期自收缩的影响,并采用XRD及SEM等对其早期水化反应过程和水化产物进行微观测试.结果表明,MEA和NS的掺入均会降低UHPC的流动性,二者复掺时流动性会进一步降低;掺入MEA会降低不同龄期UHPC的抗压强度,但掺入适量的NS和MEA可以明显改善UHPC的抗压强度及早期自收缩.XRD及SEM微观测试结果表明,NS可有效降低UHPC体系中氢氧化钙含量,复掺0.5％NS和6.0％MEA的UHPC体系结构更为致密,无明显的宏观孔和片状氢氧化钙,使得该UHPC具有良好的体积稳定性和力学性能.

    超高性能混凝土(UHPC)氧化镁膨胀剂(MEA)纳米二氧化硅(NS)自收缩氢氧化钙

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    SiO2包覆层对BaTiO3@SiO2复合陶瓷微观结构和储能性能的影响

    刘嘉辰吴佳伟刘跃明同阳...
    6153-6159页
    查看更多>>摘要：为了获得高击穿场强和高能量密度的复合陶瓷材料储能电容器,其难点之一是研究应用于复合陶瓷材料的纳米颗粒的界面和边界层的影响.对表面包覆了不同厚度SiO2的不同尺寸的BaTiO3纳米颗粒经烧结得到的BaTiO3@SiO2复合陶瓷材料进行微观表征与储能性能对比研究.研究发现,采用SiO2包覆BaTiO3颗粒烧结的方法提高了陶瓷材料的击穿强度和放电能量密度.减小BaTiO3纳米颗粒的尺寸使BaTiO3与SiO2的界面大量增加,这影响了新相的形成并且使晶体结构发生变化.导致使用较大填料颗粒的BaTiO3@SiO2复合陶瓷材料比使用极细填料颗粒的BaTiO3@SiO2复合陶瓷材料具有更致密的金相组织,更高的击穿场强和更高的放电能量密度.

    复合材料表面包覆击穿场强能量密度纳米颗粒界面

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    基于光学辐照方法调控荧光光强及显色性

    陈浩惠增哲陈玉丽龙伟...
    6160-6166页
    查看更多>>摘要：随着信息技术的发展,产品防伪和信息保护已成为许多行业密切关注的问题,研发防伪复杂度高的光学防伪材料受到研究人员越来越多的关注.选用Er3+掺杂Ca2SnO4基体,发现Er3+掺杂将占据4h位阳离子位置,在提升材料的光学性能过程中,具有两方面的作用.一方面,Er3+作为发光中心,380 nm激发下,分别产生以550 nm为主峰的绿光发射和以671 nm为主峰的红光发射.另一方面,非等价的取代掺杂在材料中引入缺陷陷阱捕获载流子形成色心,有助于材料具备光致变色能力.在UV光源辐照后,材料的光致发光光强和荧光寿命表现出衰减调制现象.同时,材料的荧光显色参数如CIE色度坐标、色纯度、相关色温也会因UV光源辐照被调控.最后,借助能量传递理论,分析得到由发光中心向色心的能量传递是材料荧光调控现象产生的原因.上述研究表明通过外部光源照射的方式能够对Er3+掺杂Ca2SnO4荧光光强及显色性产生调控,在光学防伪领域具有应用潜力.

    光学防伪光强调控光致发光显色调控

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