摘要： 改善材料性能、发展新型品种一直是含能材料研究的核心任务.任何材料的宏观性能都是由其化学组成和组织结构两个要素决定的,含能材料的发展以往偏重于组成变化,即研发新化合物和新配方,近年来,含能材料的多尺度结构对其性能的影响越来越受到关注,对含能材料结构的设计和调控已成为改善含能材料性能的有效手段,复合含能材料的组装也成为新材料创制的一个深具潜力的方向,为含能材料的发展注入了新的活力.

关键词： 细胞膜仿生   金纳米颗粒   肝星状细胞   细胞表型   超微结构  

摘要： 目的:探究细胞膜仿生金纳米颗粒在和膜来源细胞相互作用过程中对细胞增殖、生长、凋亡等表型及细胞超微结构的影响,评估纳米颗粒和细胞的共存状态。方法:利用混合机械挤压法得到肝星状细胞膜仿生金纳米颗粒(hepatic stellate cell membrane biomimetic gold nanoparticle,AuNP@HSCM);利用高分辨透射电子显微镜表征AuNP@HSCM的纳米-仿生膜互作结构,并对AuNP@HSCM干预前后肝星状细胞LX-2的亚细胞超微结构变化特征进行分析;利用光学显微镜、流式细胞术和CCK-8法检测肝星状细胞LX-2的生长状态、增殖和凋亡等表型特征。结果:AuNP@HSCM的细胞膜和纳米颗粒表面耦合良好;相较于聚乙二醇化的金纳米颗粒(polyethylene glycol modified gold nanoparticle,AuNP@PEG),AuNP@HSCM可输运至细胞核,具有更强的细胞内化能力;与AuNP@PEG引起胞质中细胞器结构退化不同,AuNP@HSCM引发了LX-2细胞近细胞膜处的泡状结构的产生;与AuNP@PEG作用于LX-2细胞相比,AuNP@HSCM在低剂量质量浓度(≤1.5μg/mL)下具有更弱的细胞毒性,能够显著降低LX-2细胞凋亡水平。结论:细胞膜仿生金纳米颗粒AuNP@HSCM具备稳定的纳米-仿生膜耦合结构,与膜来源细胞LX-2能够更好地实现结构和功能共存。

关键词： 3D打印   天线罩   透波率   计算模拟   蜂窝结构  

摘要： 为研究宽频透波3D打印氮化硅天线罩多孔微结构,利用SLA光固化3D打印技术制备了氮化硅测试试样,对其电磁性能进行了测试.利用计算模拟方法,设计并研究了Ku(12~18 GHz)及Ka(27~40 GHz)波段不同厚度氮化硅实体结构、蜂窝结构以及梯度蜂窝结构的电磁性能.结果表明:厚度与微结构设计显著影响氮化硅材料电磁性能.蜂窝氮化硅多孔结构使透波率得以显著改善.在进行梯度设计后,梯度蜂窝氮化硅多孔结构能减小电磁波在界面处的反射,并实现结构的阻抗梯度渐变,其在Ku(12~18 GHz)及Ka(27~40 GHz)波段的透波率均达到80%以上,且在全波段具有极低(低于3%)的能量损耗率.

关键词： 黄河泥沙-水泥复合体系   流动性   活性指数   水化过程   微观结构  

摘要： 为研究黄河泥沙对水泥材料性能的影响，采用黄河泥沙部分替代水泥制备砂浆，研究泥沙掺量对砂浆流动度、凝结时间、力学性能的影响，并通过微观试验分析泥沙对水泥水化过程、水化产物和微观结构的影响。结果表明：泥沙的掺入导致浆体凝结时间缩短、流动性降低，其28 d活性指数为66.5%，主要发挥物理填充作用贡献基体强度；泥沙中CaCO3为水泥水化提供成核位点，加速水泥早期水化进程；CaCO3与C3A发生反应，生成单碳酸盐（Monocarbonate，MC），Ca（OH）2参与上述反应，生成半碳酸盐（Hemicarbonate，HC），抑制钙矾石（Ettringite，AFt）向单硫型硫铝酸钙（Monosulphate，AFm）转变。

关键词： 铌酸钾钠   相结构   微观形貌   电性能  

摘要： 目的研究铌酸钾钠(KNN)基透明陶瓷掺杂适量纳米复合烧结助剂后的微观结构和性能,揭示其对KNN基陶瓷透过率的影响规律。方法采用溶胶-凝胶法制备Zn-B-Si-O(ZBS)纳米复合烧结助剂,固相法制备KNN-0.03CZN-x ZBS无铅压电陶瓷,研究纳米复合烧结助剂掺杂量对KNN基透明陶瓷的影响。结果溶胶-凝胶法制备分散均匀且粒径30 nm的ZBS复合烧结助剂的最佳实验条件是:煅烧温度为400℃,溶胶的pH值为2。KNN-0.03CZN陶瓷最优烧结温度由未掺杂纳米ZBS复合烧结助剂时1140℃(4.50 g/cm^(3)),降低为掺杂量x=1.50 wt%时的900℃(4.57 g/cm^(3)),明显随着纳米ZBS复合烧结助剂掺杂量的增大,KNN基透明陶瓷最优烧结温度下降240℃,且陶瓷晶粒呈规则的立方体,晶粒大小均匀,晶粒间气孔较少,陶瓷的致密性较好。在可见光和近红外范围内,KNN-0.03 CZN-1.00ZBS陶瓷具有高致密性(98%)和透过率(25.68%,27.54%),以及良好的电性能(ε_(r)=2518,tanδ=0.02,T_(c)=270℃,P_(r)=6.88μC/cm^(2),E_(c)=8.49 kV/cm)。结论适量复合烧结助剂在低温烧结下有效改善KNN-0.03CZN陶瓷的致密性,提高透明陶瓷透过率。

关键词： 单源先驱体   聚合物先驱体转化法   放电等离子烧结   碳化硅基复相陶瓷  

摘要： 采用聚合物先驱体转化法结合放电等离子烧结技术,制备出近致密的SiC/(Hf_(x)Ta_(1-x))C/C纳米复相材料。通过X射线衍射仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜,纳米压痕仪对SiC/(Hf_(x)Ta_(1-x))C/C纳米复相陶瓷的微结构演变及其力学性能进行了表征。结果表明,通过对单源聚合物先驱体进行分子设计,改变SSP中的Hf/Ta比例,可以控制最终固溶(Hf_(x)Ta_(1-x))C的组成。最终块体SiC/(Hf_(0.2)Ta_(0.8))C/C纳米复相陶瓷的开孔率为4.87%,其纳米压痕硬度为(7.72±1.36)GPa,弹性模量为(76.71±7.89)GPa,展现出良好的力学性能。

关键词： 柔性电子   电容式压力传感器   聚合物介电材料   微结构设计  

摘要： 随着万物互联时代的到来，柔性电容式压力传感器因其高灵敏度、高稳定性和低功耗等特性在人机交互、健康监测以及可穿戴电子等领域拥有巨大的应用前景。但如何通过传感层材料和微结构的选择和设计，来大规模制备低成本、高灵敏度和宽检测范围的柔性电容式压力传感器仍然是一个巨大的挑战。本文聚焦于近年来柔性电容式压力传感器的研究进展，从传感机理出发，通过聚合物介电材料的选择及优化和微结构设计来实现灵敏度和检测范围的调控，以期设计出满足实际应用需求的柔性压力传感器。最后对不同压力检测范围的潜在应用进行总结和展望。

关键词： 锂渣   聚合氯化铝   碱激发   水化反应   微结构  

摘要： 为提高锂渣的综合利用率,探究了聚合氯化铝掺量对矿渣-锂渣碱激发胶凝材料净浆试块力学性能、水化性能及微观结构的影响,并利用XRD、SEM、MIP和水化量热仪测试了不同聚合氯化铝掺量下矿渣-锂渣碱激发胶凝材料净浆试块的水化产物、微观形貌、孔径结构和水化放热量,分析了其作用机理。结果表明,掺入聚合氯化铝能够提高矿渣-锂渣碱激发胶凝材料净浆试块的水化反应程度,尤其对早期水化反应程度的提高更为明显,并且缩短了矿渣-锂渣碱激发胶凝材料净浆试块水化诱导期结束时间,促使加速期的温峰出现时间逐渐提前,与SL-0相比,SL-3加速期的放热峰值提高了46.1%;矿渣-锂渣碱激发胶凝材料净浆试块在水化过程中主要生成大量钙矾石(AFt)和C-(A)-S-H,随着聚合氯化铝掺量增加,净浆试块的孔隙率和平均孔径减小,净浆试块结构变得致密,与SL-0相比,SL-3的平均孔径和孔隙率分别下降16.1%和8.9%,这是因为聚合氯化铝水解产生的铝羟基配合物以较高电荷和较大分子量发挥了电中和及黏结架桥作用,可对液相离子进行吸附和络合,从而促进矿渣-锂渣碱激发胶凝材料净浆试块的水化,生成更多水化产物,使得净浆试块的结构更加致密。

关键词： 复合耐火材料   镁铝尖晶石   氮化反应   镁铝合金  

摘要： 为探索煤气化用耐火材料的无铬化,本研究采用碳化硅颗粒和镁铝尖晶石细粉为主要原料制备SiC-MgAl_(2)O_(4)复合耐火材料,于流动氮气中500~1450℃热处理,对比未添加和添加4%(质量分数)镁铝合金粉的复合材料在热处理升温过程中的微观结构及性能变化,探究镁铝合金氮化烧成中形成的低维相对SiC-MgAl_(2)O_(4)复合材料性能的改善效果。结果表明,镁铝合金与热处理环境中的N 2、O_(2)的反应温度区间为650~800℃,主要反应产物为AlN和MgO。添加镁铝合金后的试样在700℃形成蜂窝状MgAl_(2)O_(4)尖晶石,增强了SiC骨料和MgAl_(2)O_(4)基质间的结合,此时试样的常温力学强度达到最高;900~1300℃时,MgAl_(2)O_(4)尖晶石由蜂窝状转变为棒状,1300~1500℃时,其再转变为片状、粒状的MgAlON尖晶石,这些形貌和物相的转变伴随体积膨胀,导致试样的强度小幅下降。镁铝合金的添加能使SiC-MgAl_(2)O_(4)在较低温度热处理下原位形成尖晶石,从而提高材料的力学性能。

关键词： Flexible nanoimprint lithography   Bioinspired   Micro-and nano-manufacturing   III-nitride epitaxy   Optoelectronic devices  

摘要： III-nitride materials are of great importance in the development of modern optoelectronics,but they have been limited over years by low light utilization rate and high dislocation densities in heteroepitaxial films grown on foreign substrate with limited refractive index contrast and large lattice ***,we demonstrate a paradigm of high-throughput manufacturing bioinspired microstructures on warped substrates by flexible nanoimprint lithography for promoting the light extraction *** design a flexible nanoimprinting mold of copolymer and a two-step etching process that enable high-efficiency fabrication of nanoimprinted compound-eye-like Al2O3 microstructure(NCAM)and nanoimprinted compound-eye-like SiO_(2)microstructure(NCSM)template,achieving a 6.4-fold increase in throughput and 25%savings in economic costs over stepper projection *** to NCAM template,we find that the NCSM template can not only improve the light extraction capability,but also modulate the morphology of AlN nucleation layer and reduce the formation of misoriented GaN grains on the inclined sidewall of microstructures,which suppresses the dislocations generated during coalescence,resulting in 40%reduction in dislocation *** study provides a low-cost,high-quality,and high-throughput solution for manufacturing microstructures on warped surfaces of III-nitride optoelectronic devices.