摘要:双相混合导体透氧膜在高温条件下是一种兼具氧离子和电子导电性的无机陶瓷材料，可以从含氧气源中高效分离氧气，在富氧燃烧、纯氧制备、固体燃料电池等高温需氧行业备受关注。其中，将双相混合导体透氧膜与富氧燃烧耦合有助于捕捉CO₂，减少CO₂排放，是实现国家“碳达峰、碳中和”目标的有效方式之一。在实际应用环境中，CO₂可能导致双相混合导体透氧膜结构破坏和透氧性能下降，所以要求其具备优良的抗CO₂性能。介绍了双相混合导体透氧膜工作原理和抗CO₂性能的影响因素，以及近年来单相、双相抗CO₂混合导体透氧膜材料的研究进展。同时，阐述了双相混合导体透氧膜材料在水分解产氢耦合和甲烷部分氧化等领域的应用进展，证明该材料可以有效提高能源利用效率，并利于CO₂减排和再利用。最后，总结并展望了抗CO₂双相混合导体透氧膜材料研究现状及发展趋势。

摘要:混凝土是土木工程中使用最为广泛的材料之一，当今普通混凝土已无法完全满足超限建筑业的需求，因此高性能纳米SiO₂改性混凝土应运而生。为更好地了解纳米SiO₂改性混凝土的各项性能，对其和易性、凝结时间、抗压强度和抗氯离子渗透性的研究进行了回顾和总结。相关研究表明：在混凝土中添加适量纳米SiO₂，可有效提高混凝土的抗压强度，且对早期抗压强度的影响大于后期的影响，但纳米SiO₂含量过高会使混凝土的抗压强度下降；适量的纳米SiO₂，还可以有效填充混凝土中的孔隙，改善其微观结构，提高混凝土的抗氯离子渗透性；然而，混凝土中掺入纳米SiO₂，会缩短其初凝时间和终凝时间，同时也会大幅影响混凝土的和易性，使之不利于长距离输送，增加施工难度。

摘要:粗骨料形成的骨架对混凝土的宏观力学性能，特别是断裂性能有重要影响。基于细观力学和断裂力学，对粗骨料嵌锁型混凝土的力学性能和断裂特性进行了理论模拟和实验研究。通过理论计算，建立了粗骨料嵌锁型混凝土的断裂机理。同时，通过试验测试不同粗骨料增加率的嵌锁型混凝土的力学性能，并且结合压汞法测孔试验,分析粗骨料体积对嵌锁型混凝土力学性能和断裂特性的影响。最后，通过对比分析理论计算与实验结果之间的误差，建立了粗骨料嵌锁型混凝土的断裂机理。结果表明：混凝土的力学性能和断裂特性随着粗骨料体积的增大均呈现先增加后减小的趋势，当粗骨料体积增加一定量时，混凝土的抗压强度、抗折强度和断裂能得到显著提高。通过理论计算发现，当粗骨料增加率小于20%时，随着粗骨料体积的增大，抗压强度和弹性模量模拟结果与试验结果的计算误差逐渐趋于稳定，断裂能的模拟结果和试验结果具有相同的变化规律。故所提出的细观力学计算模型，对于预测粗骨料嵌锁型混凝土的断裂特性具有较高的精度。

摘要:为了研究如何应对海洋环境下建筑物的损伤问题，以广东省某海堤为研究对象，将菱镁石煅烧制备成三种不同活性的MgO，再将不同活性的MgO进行搭配，与地质聚合物胶凝材料均匀混合制备成低收缩地质聚合物混凝土。然后基于标准测试方法测量其不同龄期的自收缩，利用万能试验机获得其不同龄期的力学性能，重点关注了补偿收缩后的低收缩地质聚合物混凝土的服役性能、抗压强度、混凝土内部温升与应变等指标对施工效果的影响。研究结果表明：补偿体积收缩后，地质聚合物混凝土自收缩大幅降低；地质聚合物混凝土相对普通混凝土而言，快硬、早强的特点更适合处于潮汐水位海堤的快速施工；与普通水泥混凝土相比，地质聚合物混凝土温升和内外温差均较小，开裂风险较低。因此，将低收缩地质聚合物混凝土应用在海堤工程中有重要的研究价值，其可替代普通混凝土以达到更好的施工效果。

摘要:针对某质子治疗中心项目的大体积膨胀混凝土水化热问题，以大体积膨胀混凝土为研究对象，通过模型实验和MIDAS/FEA有限元仿真，研究了大体积膨胀混凝土的水化热反应过程，得出混凝土浇筑后温度场和应变场情况。结果表明：在水化热反应过程中，混凝土终凝后温度变化分为急剧升温、缓慢升温和降温三个阶段，当混凝土入模温度为30 ℃以下时，混凝土浇注后的中心温度最高达到65.1 ℃；混凝土的应变变化为应变增长、应变降低和趋于稳定三个阶段，距离中心越远应变越低，最大应变达到370 μm，通过在混凝土中掺加SY-G型高性能膨胀抗裂剂补偿混凝土的收缩，避免了混凝土产生危害性裂缝，满足了工程抗裂要求；此外，有限元的水化热分析结果与实验结果非常吻合，表明有限元数值分析对大体积混凝土水化热反应的温度场变化有较好的预测效果，但应变结果与实验存在一定的误差，绝对误差为18.9%。

摘要:再生骨料混凝土是一种环保材料，然而由于再生骨料的固有缺陷，导致其很难在结构工程中推广应用。纳米二氧化硅作为一种混凝土辅助胶凝材料，已经在普通混凝土中得到了充分的研究，但其用于改性再生骨料混凝土的研究较少。利用万能试验机、扫描电镜及X射线衍射仪，从工作性能、抗压性能、抗拉性能和微观形貌等方面，分析了不同掺量纳米二氧化硅对再生骨料混凝土改性的影响，深入探讨了利用纳米二氧化硅对再生骨料混凝土进行改性的可行性。试验结果表明：纳米二氧化硅具有高活性和填充效应，促进了水泥的水化反应，对再生骨料混凝土早龄期抗压性能提升明显；此外，纳米二氧化硅由于其颗粒尺寸较小，填充了再生骨料的微裂纹和孔隙，降低了再生骨料混凝土的脆性，对再生骨料混凝土后龄期抗拉性能提升显著。值得注意的是，纳米二氧化硅具有团聚效应，需要采用减水剂和预拌的方法提升其工作性能，从而推广其适用性。

摘要:金属材料难以避免地会经常产生表面吸附与腐蚀，从而造成材料表面腐蚀失效，给生命安全与社会经济造成巨大的危害与损失，研发高效的金属表面防护涂层是一种关键技术手段。利用自由基共聚法，制备了兼具高疏水性与优异的防腐功能的有机硅-丙烯酸酯复合树脂材料。通过核磁共振氢谱、原子力显微镜、接触角以及腐蚀溶液浸泡等测试手段，对复合材料进行了化学结构、形貌及性能的测试和表征。研究结果表明：复合涂层的表面呈现典型的纳米级粗糙结构，分布着微纳米富硅储液池；复合树脂在金属表面成膜后可显示很高的疏水特性，其表面水滴的前进、后退接触角（θ_A，θ_R）分别为106和94 °，优异的疏水性能使其可应用于高效油水分离；该涂层对常见液体以及脱氮假单胞菌Pseudomonas sp均显示出优异的防吸附性能，特别是该复合树脂涂层还具有良好的抗酸、碱、盐腐蚀性和机械稳定性。上述结果表明，有机硅-丙烯酸酯复合树脂涂层在诸多领域均具有较高的应用潜力。

摘要:为提高镍基单晶高温合金的抗热腐蚀性能，采用电镀/高温气相渗铝的方法，在合金基体表面分别制备了铝化物涂层、Co改性铝化物涂层和Co/Pt共改性铝化物涂层。将涂层样品置于Na₂SO₄/NaCl（质量百分比75∶25）混合盐中进行了900 ℃热腐蚀实验，利用XRD和SEM/EDS等方法研究了三种涂层样品的热腐蚀行为，同时还研究了Co和Pt元素对涂层抗热腐蚀性能的影响。实验结果表明：900 ℃热腐蚀100 h后，铝化物涂层的质量增重为4.07 g·cm^-2，Co改性铝化物涂层质量增重为0.74 g·cm^-2，Co/Pt共改性铝化物涂层的质量增重为5.96 g·cm^-2；Co/Pt共改性铝化物涂层无明显剥落，氧化膜相对完整，说明其抗热腐蚀性能最好，而另两种涂层则出现明显剥落，说明二者抗热腐蚀性能均较差。Co/Pt的协同作用，促进了涂层表面保护性Al₂O₃膜的形成，提高了氧化膜的粘附性和自修复性，増大了涂层的钝化范围，降低了涂层外部的S及O等元素的向内扩散速度。

摘要:为了发展高性能耐热铝锆合金，采用重力铸造和热挤压方法制备了4种不同成分的铝锆合金，利用光学显微镜、扫描电子显微镜、拉伸机和导电仪等测试手段表征铝锆合金的组织和性能，研究了Zr含量（质量分数0.05%~0.2%）对工业纯铝的组织及性能的影响规律。结果表明：Zr含量较少时，对合金组织细化效果显著；随着Zr含量的增加，对合金组织细化效果衰退，并且出现粗大的Al₃Zr相；当Zr含量为0.1%时，合金的拉伸性能最优，{100}面织构最弱，对立方织构抑制效果最强；未加入Zr时，导电率最高，Zr含量为0.05%时，导电率次之，耐热性能最好。

摘要:采用真空感应熔炼技术制备了Al₂₀(TiV)_80－xSi_x (x=0、0.7)轻质多主元合金。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和显微硬度计等表征合金的微观结构与力学性能，研究了Si元素掺杂以及均匀化退火对合金微观组织结构及显微硬度的影响。结果表明：铸态合金为单相BCC结构，并且晶粒粗大；退火后，有序B2相从合金基体中析出，提高了合金的硬度；Si元素的加入，促使合金晶粒尺寸减小，抑制了B2相长大。合金显微硬度最高为587 HV，比强度达到430 MPa·cm³·g^-1。分析表明，合金的高显微硬度主要来源于合金的固溶强化、第二相沉淀以及高点阵阻力。

摘要:以聚丙烯腈（PAN）为碳源，聚苯乙烯微球为造孔剂，采用静电纺丝法合成二维碳化钛/PAN复合纤维（MXene/PAN Fibers），通过焙烧处理后得到二维碳化钛/多孔碳纤维（Ti₃C₂T_x/PCNF）复合材料。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜、比表面分析仪及电化学工作站等对其进行微观结构表征和电化学性能测试。结果表明：Ti₃C₂T_x/PCNF复合材料的比表面积为294 m2·g^-1，孔径分布集中在50~100 nm之间，少层Ti₃C₂T_x纳米薄片锚定在碳纤维中；Ti₃C₂T_x/PCNF作为电极材料具有优异的电化学性能，在1 A·g^-1的电流密度下比容量为292 F·g^-1，当电流密度升至10 A·g^-1时其比容量仍高达169 F·g^-1，这主要得益于复合多孔碳纤维具有优良的电化学阻抗特性。因此，二维碳化钛/多孔碳纤维（Ti₃C₂T_x/PCNF）复合材料在过滤、吸波以及催化等方面具有极大的发展潜力。

摘要:为了提高可膨胀石墨在聚合物中的阻燃效率及其与聚合物的界面相容性，含磷聚氨酯可作为可膨胀石墨的有效界面改性剂。以三羟甲基氧化磷和甲苯-2,4-二异氰酸酯为反应原料，采用溶剂法制备了含磷聚氨酯微胶囊膨胀石墨。利用红外光谱和扫描电镜表征含磷聚氨酯微胶囊膨胀石墨的结构。采用极限氧指数和UL-94垂直燃烧、热重分析及电子拉力机等表征手段，研究了含磷聚氨酯微胶囊膨胀石墨对EPDM/PP热塑性弹性体阻燃性能、热稳定性和力学性能的影响。实验结果表明：含磷聚氨酯成功包覆在可膨胀石墨表面形成微胶囊膨胀石墨，含磷聚氨酯微胶囊膨胀石墨能明显提高EPDM/PP的阻燃性能；当含磷聚氨酯微胶囊膨胀石墨的添加量为30%时，氧指数约达25%，UL-94垂直燃烧达到V-0等级，700 ℃时的残碳率约为20.4%；相比可膨胀石墨，添加30%的含磷聚氨酯微胶囊膨胀石墨后的EPDM/PP复合材料的最大热分解温度达450 ℃，提高了约8%。含磷聚氨酯微胶囊膨胀石墨的加入能有效降低阻燃剂对EPDM/PP热塑性弹性体的力学性能的破坏，添加了30%的含磷聚氨酯微胶囊膨胀石墨复合材料的综合性能最好。

摘要:为解决QP-700新型高强度钢板在车架冲压成型过程中极易产生回弹而影响成型精度的问题, 对比研究了在冲压成型过程中不同厚度的高强度钢板回弹和失效的情况。研究结果表明，QP-700新型高强度钢板回弹量随板材的厚度增加而减小，随弯曲半径的增加而增大。推导出QP-700高强度钢板最小弯曲半径的经验公式r_min=1.7t+4.6，该钢板最小相对弯曲半径为2.2。综上所述，通过冲裁试验可为高强度钢板的冲压成型提供理论指导。

摘要:刃天青是单分子单粒子荧光显微技术中一种常用的荧光探针。然而其荧光性质随环境的变化会发生明显的变化，这导致单分子荧光信号的不稳定性。本文基于pH对荧光探针发光性质的影响，研究了缓冲溶液pH与浓度对荧光强度的影响，获得了荧光最优化的条件。进一步构建了数学模型，结合理论计算，获取了其荧光强度与氢离子的依赖关系，并对pH的响应性能给出了理论解释。结果表明，随着pH的增加，荧光强度先增大后减小。理论研究表明，荧光猝灭与刃天青和间苯二酚的质子化有关。

摘要:传统冷喷涂气体加热器升温时间长、最高加热温度不足，为了进一步提高加热效率、降低喷涂耗气成本，对现有冷喷涂气体加热器进行升级改进，将两个加热器串联使加热器长度延长至6 m，获得了一种新型的高温气体加热器。采用该加热器开展Cu、Al、Ni、Ti典型材料的冷喷涂实验，研究了加热器对载气温度的加热效果和对冷喷涂层性能的影响。实验结果表明：新设计的高温加热器可提高气体最高加热温度，并实现快速升温；同时，新型加热器可实现冷喷涂Cu、Al和Ni材料沉积效率90%以上，并获得更高致密度的Ti涂层；在SUS304基体及Al基体分别喷涂Al和Ni涂层，涂层与基体的结合强度超过55 MPa。该新型气体加热器为冷喷涂工业化应用提供了设备基础。

摘要:针对集矿车海底行走履带粘泥严重的情况，基于超疏水材料良好的自清洁特性，通过化学刻蚀法和PFDS乙醇溶液修饰工艺制备具有优良自清洁效果的集矿车履齿。对制备的履齿样品进行表面结构和形态表征，评价了其超疏水表面层的自清洁、耐摩擦、耐酸碱等服役性能。结果表明，表面处理后的样品接触角最高达154 °，其具有优良的自清洁特性，且耐磨性和抗酸性腐蚀效果良好。

摘要:在实验室条件下，对南非某钛铁矿进行初步选矿试验研究，用以初步确定该类型钛铁矿可选性及选矿工艺方法。该类型原矿TFe品位20.46%，TiO₂品位10.08%，通过200 mT干式磁选进行分选，获得干式磁选尾矿。随后对该尾矿采用螺旋溜槽-摇床重选-湿式弱磁选工艺进行分选，最终获得TiO₂品位为46.4%的钛精矿。为进一步提高钛精矿品位，在实验室条件下采用浮选工艺进行分选试验，在磨矿细度为-0.074 mm含量占比为78%及粗选捕收剂用量400 g·t^-1和起泡剂用量100 g·t^-1条件下，经过一粗、一精、二扫浮选流程进行选别，最终可获得含TiO₂为49.1%的合格钛精矿。通过上述试验研究，该钛铁矿可采用磁-重-浮联合工艺流程，以获取合格品位要求的精矿。

摘要:银钨合金因其优良的机械加工、导电等物理性能而被广泛应用于电子信息、航天航空等领域中，但其制作工艺难以保证银均匀分布，从而导致测定结果不准确、不稳定，不利于银钨合金中银含量的控制及回收。采用铅试金-重量法测定银钨合金中的银含量，通过铅试金法去除试样中的Al、Cr、Cu及Fe等杂质元素，将试样中银富集成合粒，用醋酸将合粒洗净后称重。同时，另取纯银采用相同方法处理得到银粒，通过试金过程中银的损失比例计算得到补正系数，根据合粒重量和补正系数计算得到试样中银的含量。结果表明，该测定方法的相对标准偏差为0.12%~0.33%，银的回收率为99.4%~100.0%。由于该法称样量大，可以避免银钨合金中银分布不均匀造成的结果偏差，有效提高银钨合金中银含量测定结果的稳定性和准确度。铅试金-重量法可满足银钨合金中银的常规测定需求。

摘要:金属-有机骨架（MOFs）材料具有比表面积大、孔隙率超高、孔径可调，以及合成后可改性和热稳定性高等诸多优点，已被广泛应用于污水处理领域。然而，如何对水体中的MOFs材料进行分离和回收再利用，一直是其应用瓶颈，阻碍了该材料的推广和应用。近年来,兴起了一种新型磁性吸附剂材料，磁性金属有机骨架(MMOFs)材料。MMOFs材料保留了MOFs材料的结构和性能特征，通过增添磁性复合材料，从而使吸附剂从水体中分离出来。对MMOFs材料作为吸附剂的研究现状进行了介绍，重点综述了该材料的制备方法及其对水体中重金属和有机污染物的检测和治理方面的研究工作，最后总结了MMOFs材料在实际应用中存在的问题和挑战，并对当前的研究热点和未来的研究工作进行了展望。

摘要:随着定向凝固技术与工艺的不断发展，工程技术人员对枝晶生长的控制也越来越精准。为使枝晶生长朝着人们设定的方向发展，进而获得理想的组织结构，凝固过程的控制成为关键因素。定向凝固技术制备的合金虽能提高其综合力学性能，但受到枝晶生长等多方因素影响，因此有必要对枝晶生长方面的研究工作进行评述。综述了定向凝固工艺参数、合金成分和晶体取向对枝晶生长的影响，尤其是对一次枝晶间距的影响。通过建立物理模型来模拟枝晶的生长过程，一方面来验证理论模型的有效性，另一方面对干扰因素进行预测和控制。此外，论文还分析与讨论了一次枝晶间距的极端范围与边界条件。最后，对影响定向凝固控制枝晶生长的因素进行了总结和展望。