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纤维素基水凝胶的构建及其应用

纤维素基水凝胶的构建及其应用

摘要：水凝胶是一种交联的三维网状亲水性聚合物材料，能够吸收和保留大量的水并且保持一定形状。近年来，随着石油资源的枯竭和人类对环境问题的日益关注，天然或改性类高分子合成聚合物水凝胶已成为研究的热点。纤维素及其衍生物是一大类可再生天然高分子材料，具有无毒、资源丰富以及种类繁多等特点，由它合成的纤维素基水凝胶具有良好的吸水保水性、生物相容性和生物可降解性等，可应用于医疗、环境、农业等多个领域。本文综述了近年来纤维素基水凝胶的构建及应用研究进展，将水凝胶的微观网络结构与宏观性能相结合，重点对比了单网络、互穿网络和半互穿网络纤维素基水凝胶的力学性能、溶胀性能和吸附性能等，并对其在医疗、环境、农业以及电子领域的应用进行总结。对开发兼具力学性能和生物相容性的纤维素基水凝胶以及未来发展更多绿色经济的方法合成纤维素基水凝胶材料并将之用于工业化提出了展望。
无机 2024年02月27日
耐久可拉伸超疏水材料的构建及应用研究进展

耐久可拉伸超疏水材料的构建及应用研究进展

摘要：可拉伸超疏水材料能大幅度提升疏水材料的力学性能，在未来科技产品中应用潜力极大。可拉伸超疏水材料制备方法分为弹性材料的使用、可拉伸结构的设计、弹性材料与可拉伸结构的结合。本文分析了各类制备方法的原理及优缺点，总结了提高可拉伸超疏水材料耐久性的有效措施，阐述了可拉伸超疏水材料在柔性传感器、新兴电子设备、医疗防护、液相混合物纯化、微液滴控制领域的应用原理及特点。现有可拉伸超疏水材料尚面临耐久性能不足、制备成本高、工艺复杂等问题，研究应聚焦于材料体系的进一步开发、拉伸原理的完善以及新技术新工艺的引入。未来的发展方向是轻薄、柔性、绿色环保、智能化和精细化。
无机 2024年02月27日
泡沫混凝土无机保温材料的制备及其导热性能研究

泡沫混凝土无机保温材料的制备及其导热性能研究

摘 要：采用预制泡沫混合法制备了不同氧化石墨烯(GO)掺杂量(0,0.02%,0.04%和0.06%(质量分数))的泡沫混凝土,通过XRD、SEM、力学性能分析、TGA 和导热性能分析等,研究了GO 的掺杂量对泡沫混凝土性能的影响。结果表明,适量GO 的掺杂加速了水化反应的进行,改善了混凝土中孔的圆整度和封闭性,但并未生成新的水化产物。当GO 掺杂量为0.04%(质量分数)时,泡沫混凝土的气孔分布最为均一,直径分布区间为500~700μm。适量GO 的掺杂提高了泡沫混凝土的力学性能、热稳定性和保温性能。随着GO 掺杂量的增加,泡沫混凝土的抗压强度先增大后降低,质量损失先减小后增大,导热系数先降低后升高。当GO 掺杂量为0.04%(质量分数)时,泡沫混凝土抗压强度达到最大为2.98 MPa,在500和1000 ℃的质量损失最小,分别为15.8%和20.8%,导热系数最低为0.105W/(m·K)。综合分析可知,GO 的最佳掺杂量为0.04%(质量分数)。
无机 2024年01月21日
无机纳米与多孔材料合成中的凝聚态化学

无机纳米与多孔材料合成中的凝聚态化学

摘要：所谓凝聚态，一般意义上是指液态和固态，而凝聚态化学，即是在固相和液相中的各种化学过程。在无机材料，特别是无机纳米与多孔材料的合成制备中，凝聚态化学过程贯穿其中，几乎无处不在。在固相材料合成过程中，通过液相中的各种化学反应以获得目标固体材料的所需组分和物相，也许就是无机材料合成中一个最基本的凝聚态化学问题; 而多孔如微孔或介孔材料合成中，更涉及伴随组分和物相形成过程中的孔结构形成与调控; 进一步，在制备面向实际应用如催化剂和药物载体时，则在以上的各项要求之外，还必须考虑材料的表面活性位、缺陷等关键因素，以及颗粒尺寸、分散性和形貌等几何和物理特性。本文以无机氧化物为对象，讨论了无机材料在凝聚态化学合成过程中的几个侧面，包括纳米颗粒和粉体的化学合成方法，多孔材料的合成和多孔复相结构的合成调控，以及多级孔结构沸石的合成制备与催化性能，以期能加深对材料合成中凝聚态化学过程的认识，并期待以凝聚态化学为指导，进一步推动无机材料特别是纳米多孔材料合成的发展。
无机 2024年01月21日
基于无机电致变色材料的变色储能器

基于无机电致变色材料的变色储能器

摘要：电致变色和电化学储能的原理均是基于电荷在电极中的嵌入或脱出而发生的氧化还原反应，具有相同的电化学本质。将电致变色和电化学储能功能集成在一起的电化学器件即电致变色储能器件。以锂离子电池为代表的电化学储能器件已广泛商业化，单一功能的电致变色器件也已被广泛报道并有商业化应用，但有关电致变色储能器件的研究仍然停留在实验阶段。该类器件在电化学储能的同时，可以改变其在可见光甚至红外波段的透射率，并可用颜色指示器件的荷电状态，为电化学器件提供新的应用前景。电致变色储能器件主要包括电致变色超级电容器、电致变色电池和光驱动电致变色智能窗等。电致变色超级电容器和电致变色电池以同时具有电致变色效应和电荷存储性质的材料为正负电极，光驱动电致变色智能窗则还包括将光能转化为电能的光电转换部分。这些器件可用于建筑节能智能窗、静态显示、智能传感等。此外，在柔性基底上制备的可穿戴电致变色储能器件在智能服装、植入显示器和电子皮肤等方面具有应用潜力。本文从基本原理、研究进展和应用领域等方面对无机电致变色储能材料与器件进行综述，并提出未来的研究展望。
无机 2024年01月21日
SiC纤维成键陶瓷材料研究进展

SiC纤维成键陶瓷材料研究进展

摘要：SiC纤维成键陶瓷(SiCfiber-bondedceramics,FBCs)作为一种由SiC纤维热压烧结而得到的新型高温结构材料,具有低气孔率、高纤维体积分数的结构特点,以及耐高温、抗氧化、高强度等性能优势,是航空发动机涡轮叶片、转子等高温部件的极佳候选材料。本文系统论述了SiC纤维成键陶瓷的研究进展情况,介绍了两类成键陶瓷(Tyrannohex与SATyrannohex)的结构特点与制备方法,讨论了成键陶瓷组成、结构与性能之间的相互关系,指出界面碳层对于成键陶瓷性能的发挥具有关键作用,着重介绍了SA-Tyrannohex型成键陶瓷的室温与高温力学性能,分析其具有优异高温性能的原因,总结SA-Tyrannohex考核验证与应用发展情况,指出目前成键陶瓷还存在复杂构件成型困难等问题,并展望了成键陶瓷未来需要进一步强韧化、加强动态服役考核等发展趋势与研究方向,最后提出开展SiC纤维成键陶瓷的研究对于我国耐高温部件新材料的研制具有重要意义。
无机 2024年01月21日
硬质合金刀具类金刚石涂层的摩擦磨损性能

硬质合金刀具类金刚石涂层的摩擦磨损性能

摘 要：以等离子体化学气相沉积技术在硬质合金刀具表面制 备了类金刚石(DLC)涂层。研究了 DLC 涂层刀具和无涂层刀具 的硬度，不同载荷、不同转速下两种刀具的摩擦磨损性能，以 及在水润滑和油润滑条件下 DLC 涂层刀具的滑动摩擦行为。
无机 2024年01月08日
碳化硅零件氧化辅助抛光超精密加工的研究现状

碳化硅零件氧化辅助抛光超精密加工的研究现状

摘要：通过等离子体氧化、热氧化、电化学氧化在碳化硅基材上获得软质氧化层，利用软磨粒抛光实现氧化物的快速去除，有利于提高材料去除效率、提升加工表面质量。研究发现，通过等离子体氧化辅助抛光，表面粗糙度ＲＭＳ和Ｒａ分别达到０．６２６ｎｍ和０．４８０ｎｍ；通过热氧化辅助抛光，表面粗糙度ＲＭＳ和Ｒａ分别达到０．９２ｎｍ和０．７２６ｎｍ；在电化学氧化中，基于Ｄｅａｌ－Ｇｒｏｖｅ模型计算得到的氧化速度为５．３ｎｍ／ｓ，电化学氧化辅助抛光后的表面粗糙度ＲＭＳ和Ｒａ分别是４．４２８ｎｍ和３．４５３ｎｍ。氧化辅助抛光有助于烧结碳化硅加工工艺水平的提升，促进碳化硅零件在光学、陶瓷等领域的应用。
无机 2024年01月08日
水性无机硅酸锌车间底漆的制备和施工

水性无机硅酸锌车间底漆的制备和施工

摘 要：以硅酸钠和锌粉为主要原料，制备了水性无机硅酸锌 车间底漆。讨论了该底漆的施工注意事项和基料、颜料、助剂 等影响漆膜性能的主要因素。结果表明，当硅酸钠溶液与硅丙 乳液质量比为 24∶4，锌粉与磷铁粉质量比为 62∶8 时，采用 500 目高品质锌粉及恰当的助剂，可制得综合性能良好的涂料。
无机 2024年01月08日
轻质三维多孔泡沫铝用作高性能锂金属负极骨架

轻质三维多孔泡沫铝用作高性能锂金属负极骨架

摘要：将轻质、三维多孔且亲锂的泡沫铝用作锂(Li)金属负极骨架，通过简单的机械挤压方法，将泡沫铝与金属 Li复合，制得 Al@Li复合负极。泡沫铝自身的高亲锂性，能够为Li金属成核提供丰富且均匀的活性位点，诱导Li在泡沫铝内部的快速成核 和均匀电沉积。
无机 2024年01月08日