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1. chinaXiv:201809.00158 [pdf]

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刘伟
分类: 材料科学 >> 金属与冶金

理解合金元素如何调制金属材料的弹性模量在固体物理理论及金属材料的机械性能的工程设计领域都很重要。本文采用第一性原理方法计在合金原子浓度在 0.4 到 1.85 at% 范围内 12 种铁基固溶体的弹性模量并研究合金元素对 bcc 铁基体弹性模量的机制。

提交时间: 2018-09-14 点击量323下载量82 评论 0

2. chinaXiv:201809.00002 [pdf]

Pressure-Induced Indirect-Direct Bandgap Crossover and Bandgap Engineering in Ductile Semiconductor Ag3PO4 with Negative Linear Compressibility

Lu, Yang; Zhu, Shengcai; Huang, Eugene; He, Yu; Ruan, Jiaji; Yan, Hao
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合)

Silver orthophosphate (Ag3PO4) has aroused widespread interest since the discovery of visible-light-driven photocatalysis activity. However, its indirect bandgap nature at ambient becomes an obstacle to improve the photocatalysis efficiency and use in other application fields. In this study, the indirect-to-direct bandgap crossover was found during the pressure-induced phase transition from cubic to trigonal phase in Ag3PO4. The observed bandgap narrowing could be partially retained after pressure was released to ambient conditions, accelerating to efficiently utilize the solar spectrum. Moreover, Ag3PO4 was ductile like metals. Unexpectedly, this ion-conducting and ductile semiconductor photocatalyst further exhibited the negative linear compressibility (NLC) at pressure range of 7.5-25 GPa. This work, combining experimental and theoretical tools, provides an insight into the modulation mechanism of the electronic structure for silver-based semiconductors, and may broaden the applications of Ag3PO4.

提交时间: 2018-09-03 点击量185下载量93 评论 0

3. chinaXiv:201801.00700 [pdf]

Morphogenesis of nacreous aragonite tablets: lessons from domed sheet nacre

Zhang, Gangsheng
分类: 材料科学 >> 材料化学

生物矿化领域的研究者普遍接受珍珠层板片是由非晶质碳酸钙(ACC)纳米颗粒相变而成。然而,这些纳米颗粒在三维空间是如何排列的及如何相变的仍未清楚。本文首次报道了一种新类型不成熟板片,即“枝晶状板片”。这种板片发育在翡翠贻贝珍珠层中。通过与颗粒状板片形貌进行对比,我们发现ACC纳米颗粒通常自组装成垂直的团簇且相变成垂直定向的文石小晶体。这种小晶体与无机成因的文石晶体的平衡形状相同。最重要的是,我们首次发现文石板片与层间有机膜(ILM)呈高的接触角(99-126度)。这表明ILM对ACC纳米颗粒是非润湿的。这种非润湿性可能对珍珠层的形貌成因有重要影响。

提交时间: 2018-01-27 点击量815下载量389 评论 0

4. chinaXiv:201711.02640 [pdf]

金掺杂降低碳纳米管接触电阻的实验研究

刁加加,; 常春蕊,; 张志明,; 张好强,; 孙红婵,; 安立宝
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合)

降低与金属之间的接触电阻是碳纳米管在微纳电子领域获得应用的前提,掺杂金纳米粒子可有效降低碳纳米管的接触电阻。本文采用高温焙烧在碳纳米管表面构造缺陷和亲水基团,然后将碳纳米管在氯金酸水溶液中超声浸泡以吸附氯金酸,再在氢气气氛下加热还原氯金酸为金。扫描电子显微(SEM)图片表明碳纳米管被成功地掺杂了金纳米粒子,X射线能量散射谱(EDS)和X射线光电子谱(XPS)表明金是唯一掺杂在碳纳米管上的粒子。掺杂后碳纳米管的拉曼光谱中G带波数降低说明对碳纳米管掺杂金为N型掺杂。N型掺杂剂将电子转移给邻近的碳原子,使碳纳米管中的电子数量增加,进而增强了碳纳米管的导电性。利用介电电泳法将碳纳米管组装到一对金电极之间,并使用精密电感电容电阻(LCR)测试仪实时测量。结果表明碳纳米管与金电极之间的接触电阻较掺杂前得到了有效改善,电阻值最大可降低近50%。

提交时间: 2017-11-21 来自合作期刊:《材料研究学报》 点击量3879下载量593 评论 0

5. chinaXiv:201711.02643 [pdf]

石蜡/硅藻土定型相变材料的结构和热性能

赵思勰,; 晏华,; 李云涛,; 汪宏涛,; 胡志德
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合)

以硅藻土为载体、以石蜡为相变材料,用溶剂蒸发法制备出石蜡/硅藻土定型相变材料(PA/D-PCMs),使用SEM、FT-IR、TGA、DSC等手段对其微观结构和热性能进行了表征。结果表明:硅藻土对石蜡的毛细管力及两者之间形成的氢键能阻碍液态石蜡的渗出,使PA/D-PCMs具有很高的热稳定性,硅藻土的二级孔洞限制了部分石蜡的结晶。硅藻土内部有许多互相连通的导热通道,增强了石蜡的导热效果并提高了蓄放热速率。随着石蜡含量的增大PA/D-PCMs的X、Y和Z轴传热通道上声子的散射作用更剧烈,使其导热系数降低,但是具有更高的结晶度和相变潜热。为了保证PA/D-PCMs的结构稳定和良好的热性能,石蜡的最佳质量分数为45%。

提交时间: 2017-11-21 来自合作期刊:《材料研究学报》 点击量3837下载量550 评论 0

6. chinaXiv:201711.02644 [pdf]

水不溶性铝源合成金属有机骨架MIL-53(Al)及其对洛克沙胂的吸附

侯书亮,; 卢慧宫,; 顾逸凡,; 马小亮,; 吴一楠,; 王颖,; 李风亭
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合)

以氧化铝、氢氧化铝、勃姆石为水不溶性金属源,用水热法合成了金属有机骨架MIL-53(Al)。使用SEM、XRD、氮气吸附和TGA表征了产物的形貌和结构,并与用传统水溶性硝酸铝合成的MIL-53(Al)对比。结果表明:使用三种水不溶性金属源都能合成典型的金属有机骨架材料MIL-53(Al)。用水热法制备的MIL-53(Al)产物的BET比表面积都在700~1000 m2/g。结果还表明,使用三种水不溶性金属源合成的MIL-53(Al)骨架的柔性(flexibility)与用常规铝硝酸盐合成的MIL-53(Al)不同。使用氧化铝合成的MIL-53(Al)常温下的孔道主要呈现大孔(lp)结构且骨架刚性较强。与使用其他铝源合成的MIL-53(Al)相比,用氧化铝合成的MIL-53(Al)对洛克沙胂有较好的吸附去除效果,吸附过程符合二级动力学模型。

提交时间: 2017-11-21 来自合作期刊:《材料研究学报》 点击量3586下载量615 评论 0

7. chinaXiv:201711.02646 [pdf]

聚醚改性MQ树脂增强聚氨酯弹性体

卢秋影,; 姜宏伟
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合)

在聚氧化丙烯多元醇(PPG)和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)组成的交联聚氨酯(CPU)体系的基础上添加聚醚改性MQ树脂(E-MQ),制备出E-MQ树脂增强的浇注型聚氨酯弹性体。结果表明:E-MQ树脂与CPU有良好的相容性,制备出的E-MQ增强弹性体具有良好的力学性能。当E-MQ树脂用量为8%(E-MQ树脂占聚氨酯弹性体总质量分数)时增强聚氨酯弹性体的拉伸强度可达20.8 MPa,比CPU基础样提高22.4%,撕裂强度为82 kNm-1,邵尔A硬度为82度。

提交时间: 2017-11-21 来自合作期刊:《材料研究学报》 点击量3808下载量576 评论 0

8. chinaXiv:201711.02645 [pdf]

11.5CrNbTi和15Cr0.5MoNbTi超纯铁素体不锈钢的循环蠕变行为

应彩虹,; 陈立佳,; 刘天龙,; 郭连权
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合)

对11.5CrNbTi和15Cr0.5MoNbTi超纯铁素体不锈钢进行650℃应力控制循环蠕变实验,研究了最大外加应力处引入的保持时间对铁素体不锈钢的循环蠕变变形和断裂行为的影响。结果表明:保持时间的延长使这两种不锈钢的最小循环蠕变速率增大,循环蠕变寿命和循环断裂周次减少。在相同的条件下,15Cr0.5MoNbTi不锈钢的循环蠕变抗力优于11.5CrNbTi不锈钢。这两种不锈钢的循环蠕变断裂模式均为穿晶断裂,随着保持时间的延长断口表面的蠕变孔洞增多,蠕变损伤作用增强。这两种不锈钢循环蠕变后的微观组织均为亚晶,位错的滑移和交滑移是循环蠕变的主要变形机制。

提交时间: 2017-11-21 来自合作期刊:《材料研究学报》 点击量3322下载量537 评论 0

9. chinaXiv:201711.02439 [pdf]

溅射Al对Si3N4润湿性的改善与钎焊

刘葛亮; 马冰洋; 尚海龙; 陈凡; 李荣斌; 李戈扬
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合)

研究了溅射Al对Si3N4的润湿作用和Al及Al-Ni合金薄膜钎料对Si3N4陶瓷的钎焊。结果表明,高能量溅射Al粒子的直接撞击可以实现Al对Si3N4的“润湿”,使Al和Al-Ni合金薄膜熔化后即可对Si3N4陶瓷进行钎焊。所获得接头的钎缝致密饱满,与陶瓷形成无反应过渡层的良好冶金结合,纯Al钎焊接头的剪切强度为106 MPa,Al-1.0 at.% Ni亚共晶钎焊接头的强度提高到148 MPa,Al-3.0 at.% Ni接头的强度因钎缝形成共晶组织而略有降低,为132 MPa。相对于以上各接头的剪切断裂均产生于钎缝之中,当溅射Al粒子因Ni层阻挡不能直接撞击Si3N4表面时,Al-1.0 at.% Ni薄膜钎料熔化后不能润湿Si3N4,所得接头的剪切断裂发生在钎缝与陶瓷的界面,强度也降低为81 MPa。

提交时间: 2017-11-21 来自合作期刊:《金属学报》 点击量5866下载量2342 评论 0

10. chinaXiv:201711.02440 [pdf]

基于氰胺锌复合光催化剂结构与可见光催化性能

荣凤鸣; 王誉; 张霞
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合)

应用锌盐与氨水以及单氰胺水溶液间配体交换反应,制备了氰胺锌(ZnNCN)颗粒。并通过在前驱体盐溶液中共混银盐,利用相同的配体交换反应过程,制备了氰胺银(Ag2NCN)/ZnNCN复合颗粒。利用XRD、SEM、红外光谱(FT-IR)和紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱对光催化剂的结构进行表征。结果表明,单一ZnNCN为花瓣状颗粒,宽禁带半导体材料(Eg=4.66 eV)。Ag2NCN/ZnNCN复合颗粒形貌与单一ZnNCN和Ag2NCN相比较有很大变化,两种金属氰胺化物以弱的物理作用力结合形成异质结构,复合颗粒的光谱响应范围扩展至可见光区,禁带宽度Eg=2.05 eV。以罗丹明B为光催化降解对象,研究了ZnNCN、Ag2NCN/ZnNCN复合颗粒在氙灯激发下的光催化活性。与单一ZnNCN以及Ag2NCN、ZnNCN机械混合物相比,Ag2NCN/ZnNCN复合颗粒表现出增强的光催化性能,表现为一级反应动力学特征。

提交时间: 2017-11-21 来自合作期刊:《金属学报》 点击量4163下载量789 评论 0

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