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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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    Al掺杂对Fe基非晶纳米晶合金制备与软磁性能的影响

    薛松健朱乾科陈哲康树杰...
    8155-8161页
    查看更多>>摘要：组元多样性是改善Fe基非晶纳米晶合金非晶形成能力和软磁性能的重要方式之一,基于Nanomet合金,通过Fe基二元相图设计成分,利用单辊甩带法制备出Fe80(AlxSiy)2.4B12.6P4Cu1(x/y=0,1/5,1/2,1/1,2/1)合金,探讨了 x/y变化对合金非晶形成能力、热稳定性与软磁性能的影响,研究表明,x/y比例的提高能够增强合金的初晶相晶化温度与非晶形成能力,当x/y=1时,Fe80(Al1Si1)2.4B12.6P4Cu1合金的非晶形成能力较高,退火温度窗口拓宽,在500 ℃退火1 min后表现出优异的软磁性能,其中矫顽力为1.27 A/m,磁导率达17551,由于Fe含量并没有变化,Al的掺杂对合金的饱和磁感应强度影响较小.

    Fe基二元相图非晶形成能力非晶纳米晶软磁性能

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    Mg-1Ge-1In镁空气电池阳极的放电性能研究

    阴明庞雅琪
    8162-8169页
    查看更多>>摘要：提出了一种利用锗和铟在镁中的固溶度差异调控Mg-1Ge-1In合金显微组织的策略.经过均匀化退火处理,合金中的Mg2Ge相呈现出连续的网络状结构.Mg-1Ge-1In合金展现出优异的阳极放电性能,包括低至2.48 mm/y的腐蚀速率、在1 mA/cm2放电电流下达-1.70 V的放电电压,以及在10 mA/cm2放电1 h后高达59.49％的阳极利用率.此外,在5 mA/cm2的放电条件下,Mg-1Ge-1In合金能维持稳定电压,表面呈现层状剥落现象;但当放电电流增至10 mA/cm2时,其放电电压减小且放电稳定性降低.Mg-1Ge-1In合金的放电活化机理基于Mg2Ge相的电偶效应与In原子的氧化-还原循环,放电活性位点正是源于Mg2Ge相与镁基体间的连续网状界面,而In元素的加入则进一步增强了镁基体表面的活化,两者协同作用,确保了放电反应的稳定持续进行.

    镁合金显微组织放电性能放电形貌活化机理

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    一氧化氮在氧、氮掺杂石墨烯表面吸附的光学特性研究

    罗磊朱洪强尹开慧吴泽邦...
    8170-8177页
    查看更多>>摘要：利用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势计算方法,对一氧化氮(NO)分子在石墨烯表面上吸附的光学特性进行了理论研究,计算了石墨烯表面顶位、桥位和空位3个位点吸附NO分子的吸附能、Mul-liken 分布、差分电荷密度、态密度和光学性质.研究结果表明,单O掺杂、单N掺杂和O-N双掺杂的石墨烯表面均易吸附NO分子,其吸附方式是化学吸附;3种掺杂均会在石墨烯的费米能级附近形成新的杂质能级,为电子跃迁提供帮助,提升石墨烯的光学性能;在可见光360～780 nm范围内,O-N双掺杂石墨烯表面C-N键桥位吸附NO分子的光学性能最优,其吸收系数和反射系数的峰值较未掺杂时分别提高了约1.40倍和1.84倍.工作加深了对石墨烯表面吸附NO分子的理解,为基于石墨烯材料的NO传感研究提供了理论支持.

    NO石墨烯吸附第一性原理

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    氧化石墨烯薄膜还原程度对测温与电热性能的影响

    刘娜曹成成陶冶李会东...
    8178-8184页
    查看更多>>摘要：由于质量轻、韧性好、价格低廉且成型工艺简单等诸多优点,还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide,rGO)薄膜在温度传感和电加热等领域颇受关注.分析了经不同温度热还原的rGO薄膜在微观结构、键合种类、力学及电学性能上的差异,以探究还原程度对rGO薄膜测温与加热能力的影响.结果表明,氧化石墨烯(gra-phene oxide,GO)薄膜内的C-O、C=O等含氧官能团在200 ℃还原后明显减少,碳原子的主要键合类型由C-C键变为C=C键.当还原温度升至600 ℃时,rGO薄膜内仍保留了部分含氧羟基官能团,C/O为7.18,而经800℃还原的rGO薄膜成分已趋近石墨烯.随着还原程度的增大,rGO薄膜的电阻率呈明显下降趋势,但氧原子的析出破坏了 rGO薄膜的层间致密结构,使拉伸强度逐渐降低.当还原温度达到600 ℃时,电阻-温度曲线表现出优异的线性关系,室温电阻温度系数(temperature coefficient of resistance,TCR)为-1.60 × 10-3/℃.在 24 V直流驱动电压下,经600和800 ℃热还原的rGO薄膜可分别加热至242和367 ℃,但由于层间结构的松散和开裂,经800 ℃热还原的rGO薄膜的自发热升温曲线波动明显.因此,对于要求加热和测温双功能的应用场景,经600 ℃还原的rGO薄膜表现出更好的综合性能.

    还原氧化石墨烯热还原电阻温度系数电加热性能

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    不同高温冷却方式对氧化石墨烯改性混凝土性能的影响研究

    阎首汛张翔雷真董珑慧...
    8185-8192页
    查看更多>>摘要：为探究氧化石墨烯改性混凝土的高温性能和不同冷却方式对混凝土性能的影响,对基准组和掺入0.05％氧化石墨烯的试验组进行FIB-SEM微观观察,并研究不同高温节点经自然冷却、浸水冷却和洒水冷却3种方式对混凝土质量损失率、试件的力学特征以及单轴压缩应力-应变本构方程的影响规律.结果表明,随着热处理温度的升高,基准组和石墨烯组的峰值应力和弹性模量均在逐步下降,质量损失率和峰值应变均在逐步上升,但氧化石墨烯通过细化孔径和调整水泥水化产物的微观结构来提升混凝土力学性能和耐高温性能,展现出更好的力学性能.不同冷却方式对力学性能的影响不同,与降温速率呈正相关关系,即浸水冷却＞洒水冷却＞自然冷却,单轴压缩应力-应变关系可通过分段式方程进行描述.

    混凝土氧化石墨烯高温冷却物理力学性能微观结构

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    添加剂SiO2和CaCO3对M型锶铁氧体结构及磁性能的影响

    任相如席永曈罗琳张云川...
    8193-8200页
    查看更多>>摘要：采用固相法制备M型锶铁氧体,研究了球磨时间与添加剂含量对M型锶铁氧体微观形貌、晶体结构、磁性能的影响.实验结果显示,随着球磨时间的增加,样品的磁性能呈先增后减的趋势.在球磨时间为16h时,样品展现出最佳的磁性能,其Mr=66.35 A·m2/kg,Hc=140.9 KA/m,(BH)max=28.88 kJ/m3.此外,在添加剂含量上的研究同样发现,样品的磁性能呈现先增加后减小的趋势.具体而言,当添加剂为CaCO3时,最佳的添加量为1％(质量分数),此时(BH)max=29.36 kJ/m3,而当添加剂为SiO2时,最佳添加量为0.2％(质量分数),此时(BH)max=34.63 kJ/m3,Hc=337.0 KA/m,Mr=65.01 A·m2/kg.实验结果表明通过调节球磨时间和添加剂含量可以改善锶铁氧体的孔隙率,进而提高该材料的磁性能.

    锶铁氧体球磨时间添加剂微观结构磁性能

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    能带调控与点缺陷工程改善Cu12Sb4S13的热电性能

    杨超姜淑印李世叶王杰...
    8201-8207页
    查看更多>>摘要：研究采用廉价高价元素Ga取代Cu,利用高温熔融、退火结合放电等离子烧结技术(SPS)制备了Cu12-xGaxSb4S13(x=0,0.05,0.1和0.15)热电材料,并对样品的物相组成、能带结构和热电性能进行了表征与分析.结果表明,Ga掺杂能够在导带附近引入杂质带,起到施主能级的作用,降低空穴载流子浓度,提高材料的Seebeck系数.同时,随着Ga掺杂量的增加,热导率显著下降,当温度为770 K时,Cu11.85Ga0.15Sb4S13样品热导率下降到1.20 W/mK,比本征材料降低了 29％.最终,Cu11.9Ga0.1Sb4S13样品获得最佳的热电性能,在770 K时ZT值为0.7,相比本征材料提高了 40％.

    热电性能Seebeck系数热导率能带结构掺杂

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    不同配体对CdHgTe/ZnTe的质量及稳定性的研究

    刘西京郑汉张家泉
    8208-8213页
    查看更多>>摘要：研究了负载巯基丙酸(MPA)、半胱氨酸(L-Cys)和谷胱甘肽(GSH)3种配体的高亮度水溶性近红外CdHgTe/ZnTe纳米晶体.实验首次采用冻解熔融分段控温微波一步合成高质量的CdHgTe/ZnTe核壳纳米晶.纳米晶体的荧光产率极大程度的受到了合成时组分、浓度、以及表面配体的影响.对CdHgTe/ZnTe纳米晶体采用了紫外光谱、荧光光谱对其光谱性能进行分析,透射电镜、X射线衍射、光电子能谱对其表面形态和结构进行表征.结果显示纳米晶体的荧光产率能显著提高的最主要的原因是CdHgTe核与ZnTe壳层的晶格错配率仅为6％,极大的降低了其表面缺陷同时提高了纳米晶体的荧光稳定性.此外,CdHgTe/ZnTe核壳纳米晶体成功的运用于细胞的标记.在紫外光连续40 min的照射下,半胱氨酸和谷胱甘肽所负载的纳米晶体荧光基本没有变化,表明其较高的抗光漂白和抗氧化性能.

    近红外纳米晶体冻解熔融晶格错配荧光稳定性

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    Ce介电增强WO3在摩擦纳米发电机中的应用

    任远航谢远航张雨涵陈杰...
    8214-8220页
    查看更多>>摘要：采用水热法制备 WO3和Ce掺杂的 WO3(Ce∶WO3)纳米颗粒,以Ce∶WO3填充聚二甲基硅氧烷(PDMS)制备复合膜,研究Ce掺杂对WO3颗粒及复合膜介电性能的影响,并以Ce∶WO3/PDMS复合膜作为摩擦纳米发电机(TENG)的摩擦层(Ce∶WO3/PDMS-TENG),研究Ce介电增强WO3对TENG输出性能的影响.结果表明Ce掺杂对WO3纳米颗粒的晶体结构和晶粒尺寸几乎没有影响,但能有效增强纳米WO3的介电性能,介电常数由9.99提升至20.83.体积比为8％、掺杂比1.5％Ce∶WO3/PDMS-TENG,相比纯PDMS-TENG输出性能有显著提升,开路电压由114 V提升至279 V、短路电流由1.38 μA提升至7.02 μA、转移电荷由35.7nC提升至 99.7nC.

    WO3颗粒Ce掺杂介电常数摩擦纳米发电机

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    流线形激光织构对Ti6Al4V合金摩擦磨损性能的影响

    魏北朝陈文刚郭思良袁浩恩...
    8221-8229页
    查看更多>>摘要：Ti6Al4V合金因同时具有众多优良的机械性能而成为机械中关键零部件的首选材料,然而,Ti6Al4V合金硬度低、耐磨性差等缺陷限制了其在机械领域更为广泛的应用.鉴于此,研究利用激光织构技术在Ti6Al4V合金表面制备流线形对称织构,在油润滑条件下,通过摩擦实验系统研究了不同参数激光流线形织构对Ti6Al4V合金材料耐磨性的影响.利用SEM、LICHEN电子天平等设备对不同样品表面的磨痕形貌、磨损量等进行表征.实验结果表明,当织构长度为400 μm,深度为600μm时,样品的摩擦系数及磨损量较小,减摩效果更好.此外,研究还利用ANSYS Workbench软件对润滑油在织构表面的流动特性进行模拟,发现实验中摩擦系数的减小主要是润滑油在织构作用下流速、流向发生变化导致油膜压力增大而引起的.油膜压力增大能提高油膜的承载力,有效降低摩擦副的摩擦系数.

    Ti6Al4V合金激光织构技术耐磨性ANSYSWorkbench

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