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新型WN纤维透明电极的制备及透光导电性能

新型WN纤维透明电极的制备及透光导电性能

摘要：纤维透明电极兼具高透光与高导电性，有望取代传统锡掺杂氧化铟（简称ITO）成为新一代透明电极材料。金属纤维虽具有高导电性，但在受热或酸碱腐蚀条件下其性能急剧下降，应用环境受限。针对上述问题，本文采用电纺丝结合氮化热处理工艺制备出新型WN 导电纤维，进一步通过近场直写方法实现纤维的有序排列与WN 纤维透明电极的图案化构筑，以获得高透光高导电且耐热耐腐蚀的新型高性能透明电极。研究结果表明，WN 纤维的导电性随氮化温度的升高而增大，900℃氮化制备的WN 纤维的电导率高达2189 S/cm。通过近场直写可以有效调控WN 纤维透明电极的网格结构，进而调控其透光性与导电性。当网格间距为200μm 时，对应透明电极的透光率高达94%以上，方阻低至6.0Ω/sq，性能优于目前报道的金属纤维透明电极。与金属纤维相比，WN 纤维透明电极还具有优异的耐热与耐腐蚀性，在160℃氧化16h，方阻仅增加8%，在pH 值为1~13 的酸碱溶液中腐蚀1min，方阻增幅≤3%。
光电 2025年03月28日
氨-生物燃料双燃料发动机的燃烧与排放特性

氨-生物燃料双燃料发动机的燃烧与排放特性

摘要：针对双碳目标，应用低碳/零碳燃料是实现内燃机高效清洁燃烧的有效途径。本研究基于一个双燃料柴油机台架开展，缸内直喷燃料分别选用柴油、生物柴油/汽油混合燃料（BG70）和生物柴油/汽油/乙醇混合燃料（BG50E20）；氨为进气道喷射，能量替代率为0~28%。试验工况为1 200r/min、0.8 MPa指示平均有效压力（IMEP）。对比分析了不同燃料的一氧化碳（CO）、总碳氢（THC）、氮氧化物（NOx）排放以及颗粒物粒径分布。结果表明：单燃料模式下，BG70和BG50E20的指示热效率高于柴油。BG70的CO排放相比柴油降低30%，但THC和NOx排放在3种燃料中最高。BG70和BG50E20的总颗粒物数量（TPN）排放低于柴油。相比各燃料单燃料模式的燃烧与排放性能，添加氨后的3种燃料的指示热效率降低1%~2%；CO排放增加约1倍；柴油和BG70 的NOx 排放减少接近50%，BG50E20的NOx排放减少约30%。另外，氨的加入对BG70和BG50E20的TPN有显著影响，当氨能量替代率从0增长至28%时，BG70的TPN排放增加20倍。
汽车 2025年03月28日
锌铝镁镀层在加热过程中的组织和耐蚀性

锌铝镁镀层在加热过程中的组织和耐蚀性

摘要：锌铝镁镀层相对于纯锌镀层具有更好的耐蚀性，结合其特有的划伤自愈、切口保护等特点受到越来越多的钢铁生产企业及下游用户的重视，尤其在材料服役条件较为严苛的环境，客户采用该新型镀层的愿望较为强烈。锌铝镁镀层钢板在使用过程中会遇到热加工和热处理，最常见的是焊接和切割。因此研究锌铝镁镀层在不同温度区间的性能稳定性越来越受到关注。为了探究锌铝镁镀层在温度变化过程中组织和性能的变化，更好地提高镀层耐热性能，研究了不同铝含量的锌铝镁镀层（Zn1A11Mg、Zn55A11Mg）在不同的加温温度（300、500、700℃）进行加热，并随炉保温10min之后镀层内部的组织变化以及对物理和化学性能产出的影响。通过相图计算预测了保温之前镀层的析出相，通过电镜表征热处理后镀层的截面组织和表面组织的形貌，对各个不同的区域进行电镜自带的EDS的成分检测；同时，对镀层中不同相的组成进行了XRD的测试；对不同热处理工艺的试样进行维氏硬度的测试；对试样的耐腐蚀性能用电化学的方法来评估。结果表明，在加热到700℃的时候，Zn1A11Mg和Zn55A11Mg镀层的表面组织和截面组织的形貌都出现了很大的变化，对于Zn1Al1Mg镀层组织明显的分为2层，分别为Zn-Fe层和Fe-Zn层；对于Zn55Al1Mg的镀层组织，产生了从基体生长的柱状富铝相，在钢板和镀层的交界处密集生长；表面组织出现了疏松多孔的组织；电化学的结果显示，2种镀层的耐腐蚀性能都有所下降。维氏硬度的检测表明，2种镀层经过热处理后硬度都得到了提高。
钢铁 2025年03月24日
镁合金微弧氧化膜致密化技术研究进展

镁合金微弧氧化膜致密化技术研究进展

摘要：镁合金作为轻质结构材料，在装备轻量化领域展示了巨大的应用潜力。由于镁合金的化学活性较高，表面生成的氧化膜疏松多孔，严苛的服役环境对其长效稳定性构成严重威胁。采用表面防护技术有效提升镁合金的耐蚀性，延长其使用寿命。在镁合金表面改性防护技术中，微弧氧化技术具有显著的技术特征，被认为是最有前景的镁合金表面防护技术之一。然而镁合金微弧氧化膜存在本质的多孔结构特征，影响膜的防护效果。为扩大镁合金的应用领域，需要对微弧氧化膜进行致密化处理。本文综述了镁合金微弧氧化膜致密化技术的发展概况，总结了微弧氧化膜致密化技术的主要策略，以期为高致密镁合金微弧氧化膜的设计提供理论指导。最后，对镁合金微弧氧化膜致密化技术的未来发展趋势进行了展望。
有色 2025年03月24日
面向5G通信的微波介质陶瓷材料的研究进展与展望

面向5G通信的微波介质陶瓷材料的研究进展与展望

摘要：微波介质陶瓷材料已成为5G通信天线、滤波器等关键部件的重要候选材料。为实现5G通信设备的小型化、高集成度，迫切需要微波陶瓷材料具有高频率稳定性、低损耗、高品质因子等特性。本文针对5G通信对微波介质陶瓷材料的新技术需求，概述了微波陶瓷材料在5G通信中的应用，着重对现有低介电常数、中介电常数和高介电常数微波陶瓷材料体系进行了回顾，并提出了进一步提升微波陶瓷高频率、低损耗、温度稳定性等性能的发展方向。本文旨在为研发新一代满足5G及其以上通信技术需求的微波介质陶瓷材料提供参考。
光电 2025年03月24日
等离子物理气相沉积高熵合金涂层及组织性能

等离子物理气相沉积高熵合金涂层及组织性能

摘要：采用等离子物理气相沉积的方法在316L不锈钢表面制备了AlCoCrFeNi 高熵合金涂层，研究了喷涂距离和电流对高熵合金涂层物相组成、表面形貌、截面形貌、硬度、结合强度和耐磨性的影响。结果表明，不同喷涂距离和电流下，高熵合金涂层都主要由BCC、B2 和FCC相组成；随着电流或者喷涂距离增加，涂层中BCC平均晶粒尺寸先增后减。当喷涂距离为460 mm时，随着电流从1600 A增加至2000A，涂层平均摩擦系数逐渐增大，表面和截面硬度先减后增，涂层结合力和结合强度先增大后减小，涂层的磨损率先增加后减小；当电流为1800 A时，随着喷涂距离从420mm增加至500mm，涂层平均摩擦系数逐渐减小，表面硬度先减后增，截面硬度先增后减，涂层结合力和结合强度逐渐增大，涂层的磨损率逐渐减小。高熵合金涂层的磨损率与涂层表面硬度和内聚强度都有一定相关性。
新材料 2025年03月24日
磷酸铁锂电池碳纳米管膜加热结构设计及验证

磷酸铁锂电池碳纳米管膜加热结构设计及验证

摘要：针对磷酸铁锂电池低温环境下的性能衰减问题，设计开发了一种轻质高强、低压安全、高效节能的磷酸铁锂电池抗低温纤维碳纳米管膜加热功能结构并开展了实验验证。采用热压工艺实现了碳纳米管薄膜与复合材料层合结构的一体化成形。实验验证了FCL（fiber carbon-nanotube film laminated composite）加热器良好的温度均匀性、稳定性以及抗热疲劳性能。开展了低温环境下磷酸铁锂电池加热实验，并与传统的PTC（positive temperature co-efficient）加热器进行了对比分析，结果表明：相较于传统的PTC加热器，FCL加热器质量减轻了59%，能量消耗降低了3. 5%，温升效率提高了26%，功率质量比提升了195%。
新能源 2025年03月24日
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