关键词： 纳米氧化物弥散强化   ODS-310奥氏体钢   显微结构   拉伸性能  

摘要： 为向超临界水冷堆提供可靠的核燃料包壳材料,通过机械合金化(MA)和热等静压法(HIP)制备了具有超细晶粒且弥散大量纳米氧化物颗粒的ODS-310奥氏体钢,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和透射电镜(TEM)分析了经过不同热处理条件后材料的显微形貌,并测试了其拉伸性能。结果表明,材料中的弥散强化粒子呈球形,主要分布在晶粒内部及晶界处,其平均尺寸在10 nm以下,经成分分析及高分辨标定可确定为Y_(2)Al_(5)O_(12)。热轧塑性变形加工配合热处理可明显调控样品的晶粒组织,经1100℃/120 h热处理后,弥散颗粒尺寸和成分仍保持稳定,粒子对位错有明显的钉扎作用。所制备ODS-310奥氏体钢具有较高的抗拉强度,且其热稳定性良好,在不同温度下热处理前后样品的抗拉强度均在850 MPa左右,且经1100℃/120 h热处理后样品的塑性明显提高。本研究表明ODS-310奥氏体钢的拉伸性能良好,通过热处理可以调控晶粒组织,为ODS奥氏体钢的性能研究提供了宝贵的数据支持。

关键词： PECVD   铜膜   石墨烯   电导率  

摘要： 本文利用等离子体化学气相沉积PECVD(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition)技术制备了铜基-石墨烯复合薄膜,通过X射线衍射及Raman光谱证实了低温合成的可行性.同时,逐步研究压强、功率、气流量、基底温度等关键参数对沉积速率的影响,实现了对薄膜材料厚度和生长过程的准确控制.进一步研究发现,H_(2)与CH_(4)的气体比例严重影响了等离子体与基底表面的相互作用,并导致了材料表面微观结构和粗糙度的协同改变.通过工艺参数和气体配比的优化,实现了对薄膜表面结构的有效调节.当H_(2)/CH_(4)为1:12时,薄膜的粗糙度最低,电子与声子的散射源被充分抑制,电导率和热导率分别达到8.3×10^(6)S/cm与158 W/m·K,表明该材料具有良好的导电性及优秀的散热效果.本文系统优化PECVD生产过程中的各项关键工艺参数,并详细分析了气体配比、表面结构、粗糙度及薄膜宏观物性之间的关联,为铜基-石墨烯复合薄膜的工业化生产和商业化应用提供了理论支撑和实验依据.

关键词： antibacterial property   Cu2O nanocrystalline   glass-ceramics   microstructure   visible light driven photocatalysis  

摘要： Novel glass-ceramics containing Cu₂O nanocrystallines with features of high Cu loading amount, low cost and easy large scale production is a potential substitute for silver loaded antibacterial glass. In this study, SiO₂-Al₂O₃-K₂OZnO-P₂O₅-B₂O₃-CuO glass-ceramics with different ZnO/ K₂O were investigated. Their microstructures were characterized by XRD, Raman spectroscopy, XPS, FESEM and TEM. The structure-performance relationship was also discussed. The results indicate that there is an enrichment of Zn and P elements around the region where Cu element locates in the glass-ceramics. An appropriate amount of ZnO makes sure the particles size of Cu₂O crystallines precipitated in glass-ceramics be in nano-scale and regulate the leaching rate of Cu element. Glass-ceramics containing Cu₂O nanocrystallines exhibit significant antibacterial effects on Escherichia coli and Staphylococcus aureus. They also show photocatalysis activity for degradation of Victoria blue B solution under visible light. It should be a novel functional glass-ceramics material with great potential. © The Author(s) 2023.

关键词： 混合炸药   微结构   动力学   制备工艺   能量输出  

摘要： 基于国内外学者的相关研究工作,归纳汇总了混合炸药微结构的定义、对性能影响、设计、类型、制备工艺等方面的研究现状,总结发现通过改变混合炸药微观结构改变其反应动力学,是一种相对快捷有效提升混合炸药能量输出及调控能量输出结构的有效手段。但目前混合炸药微结构研究过程仍还存在许多不足,如缺乏微结构对性能的影响规律;动力学设计以试错法为主,缺乏科学的设计方法;缺少有效的性能预估手段等。未来可从进一步增强正向设计思维、研究混合炸药反应动力学机制等方面开展混合炸药微结构设计研究。附参考文献107篇。

关键词： 微晶玻璃   氧化亚铜纳米晶   显微结构   抗菌性能   可见光催化  

摘要： 新型Cu_(2)O纳米微晶玻璃具有高Cu载量、低成本和易大规模制备等特点,有望成为载银抗菌玻璃较有潜力的替代者。通过采用XRD、Raman光谱、XPS、FESEM和TEM等表征方法重点研究了不同ZnO/K_(2)O比对SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-K_(2)O-ZnO-P_(2)O_(5)-B_(2)O_(3)-CuO微晶玻璃显微结构的影响,并分析讨论了其结构-性能关系。结果表明,微晶玻璃中Zn与P元素会富集在Cu元素所在区域的附近,适量的ZnO能使微晶玻璃中析出的Cu_(2)O晶粒尺寸稳定在纳米级别,并能调节微晶玻璃中Cu元素的浸出速率。Cu_(2)O纳米微晶玻璃对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有显著的抗菌效果,并能实现对维多利亚蓝B溶液的可见光催化降解,是一种极具发展潜力的新型功能微晶玻璃材料。

关键词： 钒渣   煤矸石   力学性能   显微结构   物相组成  

摘要： 以工业固废钒渣和煤矸石作为原料,以纸浆废液作为结合剂,改变钒渣与煤矸石的加入比列、改变烧成制度,研究钒渣加入量以及不同烧成制度对钒渣基材料的常温物理性能、力学性能、物相组成以及显微结构的影响。结果表明:当烧成制度为1100-0.5H时,试样未完全烧透,出现分层现象;烧成制度为1100-2H时,由于烧结作用明显,使得材料收缩量过大,在材料内部形成微裂纹,材料性能下降;综合分析,烧成制度为1100-1H时,材料的性能最好。在烧成制度为1100-1H下,当钒渣与煤矸石加入比例为85∶15时,此时显气孔率达到最小值16.8%,体积密度和耐压强度达到最大值1.72g·cm^(-3)、54.4MPa,性能最优,同时,SEM结果可知,此时材料内部形成的孔径较小,气孔分布均匀。经高温烧成后,材料内部主要存在石英、硅酸二钙、铝酸三钙以及钾长石相,且随着保温时间延长,石英相的主峰减弱,硅酸二钙峰增强。

关键词： 大幅面超薄基板   微结构光学器件   微纳米压印  

摘要： 阐述大幅面超薄基板表面微结构光学器件的微纳米压印关键技术特点,分析光学纳米微结构器件布序软件和光刻直写设备技术的应用,提出了一套新型的布序策略和高效的直写技术。

关键词： 溶剂交换   异丙醇   丙酮   甲醇   乙醇   微结构  

摘要： 溶剂交换法广泛应用于水泥基材料的干燥和终止水化中。本文综述了溶剂交换对水泥浆体显微结构的影响。阐述了交换参数(样品尺寸、液-固比、交换时间和去除方法)的选取原则。重点论述了常见交换溶剂(异丙醇、丙酮、甲醇和乙醇)与水泥水化产物(氢氧化钙、水化硅酸钙和钙矾石)之间存在的物理化学反应。在交换参数和溶剂的影响下,对比分析了水泥基材料的孔结构参数(孔隙率和孔径分布)。最后提出了溶剂交换方法目前存在的问题及研究展望。

关键词： C/SiOC复合材料   三维碳纤维针刺毡   热模压   力学性能   先驱体浸渍裂解  

摘要： 碳纤维增强硅树脂衍生SiOC(C/SiOC)复合材料具有高性价比的优势,是一种应用前景良好的高温结构材料。以碳纤维针刺毡作为增强体,通过先驱体浸渍裂解(precursor infiltration pyrolysis,PIP)工艺制备C/SiOC复合材料。在首周期引入热模压交联工艺,通过优化热模压温度和压力,在不破坏针刺毡结构的前提下,有效提高了纤维体积分数和复合材料致密度,使C/SiOC复合材料的室温弯曲强度和断裂韧度分别提升至331 MPa和16.0 MPa·m^(1/2)。对C/SiOC复合材料的致密化过程的结构演变进行了分析,结果表明,基体优先填充纤维束内孔隙,复合材料的孔隙大部分集中分布在Z向纤维附近。随着制备周期的增加,复合材料的孔隙率逐渐降低,孔隙由连通孔转变为孤立孔。经过8周期“浸渍-交联-裂解”工艺,复合材料基本完成致密化。

摘要： Liquid composite moulding methods are widely applied for manufacturing of fibre reinforced polymer (FRP) composites and consist of two main stages: impregnation of fibrous reinforcements by a liquid monomer resin and curing of this resin. This thesis work proposes strategies towards the optimisation of both process stages. First an UV-flow freezing method for the microstructural characterisation of dynamic infiltrating flows was optimised by finetuning of the resin formulation and experimental procedure. The method allowed for in-situ photopolymerisation of flow patterns characteristic for viscous-dominated, equilibrated and capillary-dominated regimes. X-ray micro-computed tomography analysis enabled high resolution volumetric imaging and quantification of the saturation levels of the characteristic flow patterns. Frontal polymerisation offers unmatched reductions in energy demand and time for curing of FRPs. Current resin systems are incapable of overcoming the excessive heat uptakes by fibrous reinforcements and are hence limited to fibre volume fractions (Vfs) well-below the desired 55% or more. Optimisation of the resin composition and mould configuration allowed for control of the governing heat balance while a defined processing window related this balance to the possibility of forming a self-sustaining polymerisation front but maximum Vfs remained limited by the heat loss to the fibres. Bridging of the Vf gap was achieved via a novel self-catalysed frontal polymerisation approach where a sacrificial resin channel in thermal contact with the FRP ensures enough pre-heating and catalyses the frontal polymerisation process. FRPs were produced with Vfs up to the 60% range, increasing the current maxima by 15-20%, at an energy demand reduced by >99.5% compared to conventional oven-curing. Mechanical properties of the FRPs were comparable to those of traditional carbon FRPs while its glass transition temperature of 177.6±9.3°C was 18.5°C higher. To further evaluate