摘要:微尺度下的流体混合与传统宏观流体混合有显著不同，由于内壁摩擦力、粘滞阻力及表面张力等特性的影响被放大，微尺度流体混合展现出特殊规律。近年来，微混合芯片因混合效率高、液体接触面积大、输出通量高、可自动化控制及制造成本低廉的优势，在化工、材料及生物医学等领域中得到快速发展。由于微混合芯片的流道尺寸大多在毫米级别以下，有的甚至只有几微米到几十微米，因此流体粘度对流动的影响更加显著。流场中流速的扰动会因粘滞力而衰减，使得流体流动趋于稳定，微流道内流体的流动表现为层流状态，导致微流体内部扰流效应具有一定的困难性。因此，为实现微流体的充分混合，开发快速高效微流体混合器是基本前提，突破微小尺度流道内流体的层流界限，促进微通道中的全方位扰流以达到充分混合状态则是关键。以被动式微混合器的研究进展作为切入点，从芯片的设计维度出发，递进式地介绍了多维度微混合芯片设计的发展历程，总结了低维度到高维度的基本结构设计思路及功能的专一化。归纳了微混合技术在微 化工领域、生物医药领域及新能源领域中应用和研究进展，并讨论了在其他领域中应用的可行性。微混 合技术凭借广泛的应用场景，在未来将有巨大的发展潜力和应用空间。

摘要:单分散性载药缓释微球作为新型药物释放系统,已成为缓释药物制剂研究的热点之一。传统制备方法获得的载药微球大多存在大小不均一、粒径分布宽、载药量低、缓释效果不明显等问题,极大地限制了其应用。液滴微流控技术是一种通过芯片微通道结构，实现在微尺度上对流体进行精细操控，形成高通量的结构和微液滴尺寸精确可调的新型制备工艺。微流控芯片作为微液滴技术的载体，可采用多种材料及制备工艺制备，以适用于不同种类的溶剂，进一步拓展其应用范围。通过微流控技术生产出的液滴具有体积小、尺寸均匀、封闭环境和内部稳定等特点，并能形成特定结构与功能的微球，在纳米材料、制药工程和生命科学等相关领域中具有巨大的应用潜力。相对于传统的微球制备方法，液滴微流控技术不仅可以构建多种形态的微球，还能提供优秀的模板，丰富和扩展微球的应用领域。以科学原理及应用实例为综述主线，概括了微液滴生成的机理及流道设计（包括T型通道法、流动聚焦法和共轴流法等），对不同结构形貌与特定功能的微球进行了归纳梳理（实心微球、Janus颗粒、核壳结构、多孔结构和不规则结构等），重点介绍了其在药物研发中的应用。通过对微液滴技术的研究现状的概括总结，提出了未来研究的方向及建设性意见。

摘要:碳纳米材料因其独特的物理化学性质，如高比表面积、优异的电子传输性能及丰富的表面官能团，成为多个领域的研究热点。特别是碳点（Carbon Dots,CDs），作为一种零维纳米材料，具有优异的光学性能、环境友好性、生物相容性和易改性，在生物传感、新能源和医药等领域展现出广泛的应用潜力。碳点在金属防腐蚀领域的应用逐渐受到关注，其作为缓蚀剂的研究已成为当前科学研究的新方向。简述了碳点的制备方法，并系统综述了近年来碳点在金属防腐蚀领域的应用研究进展。阐述了碳点缓蚀剂在金属防腐蚀中的优势，包括其环境友好性、高稳定性及优异的缓蚀效率。碳点在碳钢和铝合金等多种金属材料的防腐蚀研究中显示出优异的应用潜力。还着重讨论了碳点缓蚀剂的缓蚀机理，包括等温吸附模型和吸附类型。最后，指出了当前碳点缓蚀剂研究中存在的挑战，包括对缓蚀机理的深入理解、大规模合成方法的开发以及在复杂腐蚀环境中的稳定性和长效性，并对碳点缓蚀剂在金属防腐蚀领域的前景进行了展望。尽管目前对碳点作为金属防腐蚀缓蚀剂的研究仍处于初步阶段，但其在腐蚀防护领域的应用前景非常广阔，有望在未来实现其在低碳环保和金属防腐领域的广泛应用。

摘要:二氧化碳（CO₂）的排放，是导致全球气候变暖的主要原因之一。CO₂的捕集、利用与封存技术（CCUS），被认为是减少温室气体的有效方式。膜分离技术作为一种高选择性和低能耗，以及具有较强的可扩展性的碳捕集方法，受到越来越多研究学者的青睐。综述了近年来功能化碳纳米管复合气体分离膜的主要研究进展，详细讨论了碳纳米管的特性、功能化改性、分散形态以及外场辅助对分离膜的影响机制，总结了不同功能化碳纳米管气体分离膜的特性。功能化复合分离膜是以高分子聚合物为基体，加入功能性填料形成的混合基质膜（MMMs），而碳纳米管（CNTs）相较于其他功能性填料，在分离膜的改性强化方面具有很大优势。研究结果表明：对CNTs进行功能基团接枝，有助于提高CO₂在MMMs中的扩散速度；CNTs的聚合物的改性，可加速CO₂在膜中的传输，提高MMMs对CO₂的选择性及渗透性；CNTs的均匀分散，可提高MMMs对CO₂的分离效率；外场（磁场和静电场）可使CNTs在聚合物基体中有序排列，为CO₂提供有序、长程、易传递的通道，进一步提高MMMs的渗透性。本研究总结了不同形态的CNTs对分离膜的影响，对碳纳米管复合气体分离膜，特别是碳纳米管混合基质膜的未来发展趋势提出了观点；并为以CO₂气体分离为重点的工业化应用指明了方向。

摘要:纤维增强树脂基复合材料（FRPCs）凭借轻质高强、耐蚀耐热等优点，在航空航天、交通运输等领域中得到广泛地应用，且使用规模逐年扩大。然而，在碳中和与碳达峰政策背景下，大量退役和废弃的复合材料造成了日益严峻的资源浪费及堆积，同时还存在回收处理方式复杂及困难、回收产品附加值低等难题。目前，FRPCs纤维回收行业的主要需求在于更高效的回收方法来提高产业效率，以及更好地保留纤维性能以提升再利用价值方面。在FRPCs利用量持续增长的现状下，建立完善的废弃FRPCs纤维回收再利用方法体系对环境和经济效益具有重大的意义。聚焦机械破碎、热裂解、化学降解3种纤维回收方法，从技术原理、工艺路线等方面，分别分析及对比了各种方法的效率、环境效益及产物特性，结果表明：机械回收操作简便，但存在回收纤维性能差、污染大等问题；化学回收可实现纤维原态回收，但反应条件要求严格、适用面窄，尚处于实验室探索阶段；热解回收具有规模大、能耗低、成熟度高等优点，成为了目前纤维回收的主流方法及研究重点。最后，对复合材料纤维高效回收的技术路线、回收装备、再生产品性能调控及其应用前景进行了总结与展望。

摘要:随着全球家居行业对环境保护及可持续性发展的关注日益提升，塑料制品的引入可有效地减少对传统木材等资源的依赖，降低对环境的不良影响，而且还有望通过改善家具材料的性能，提高家具的耐用性和实用性，从而推动家具行业朝着更加环保、经济、实用的方向发展。在这一背景下，塑料封边材料作为边缘封装的重要组成部分逐渐备受关注。从家具市场需求出发，全面介绍了塑料封边条的种类与特点，并探讨了其制备技术，涵盖原料的选择与处理、混合工艺、成型工艺等。通过对目前常采用的塑料封边工艺进行综合对比，分析他们各自的优缺点，为家具制造商和设计师提供更为全面的选材参考。同时，还详细介绍了塑料封边条性能的检测方法，包括软化温度测试、机械性能测试、硬度测试、耐磨性能测试等，为相关研究和应用提供了重要的技术支持和参考依据。随着人们环保意识的不断提高和对家具质量要求的不断增加，塑料封边材料有望在家具制造业中得到更广泛的应用，这将有助于提升家具行业的竞争力，推动整个行业向着更加环保、高效的方向发展，对行业的可持续发展具有重要的理论和实践意义。

摘要:随着时代的发展，人类对塑料的高度依赖导致了双酚A （Bisphenol A, BPA）在水资源中重度积累，从而危及人类的身体安全。以过渡金属离子基催化剂活化过硫酸盐的高级氧化技术为处理双酚A的有效手段，通过调控锌、钴元素的掺杂比例，制备出具有金属有机框架结构的前驱体，再通过500 ℃高温煅烧，合成了锌钴双金属氧化物催化剂。此外，通过调控不同过渡金属掺杂，还制备了MnCo-Co-O和NiCo-Co-O催化剂。通过分析氧化物催化剂对双酚A的降解速率，研究不同锌、钴元素掺杂比例的催化剂及镍、锰元素掺杂的催化剂对过一硫酸盐（PMS）的活化能力，主要研究了不同锌钴元素掺杂比例的复合金属氧化物催化剂Co-Co-O、Zn-Co-O、ZnCo₂-Co-O和ZnCo-Co-O的催化性能。其中，锌钴掺杂比例为1∶2的双金属氧化物（ZnCo₂-Co-O）催化效果最好，催化效果的优化是基于锌钴离子之间产生的协同效应。同时，还研究了催化剂降解双酚A时的反应机理。结果表明，以羟基自由基（?OH）和单线态氧（¹O₂）为主要降解路径，可实现水体中有机污染物的高效去除。最后，研究了ZnCo₂-Co-O双金属氧化物催化剂在不同的阴离子环境下的催化性能，其中Cl^-的存在加快了强氧化基团的生成，SO₄^2-对催化剂不产生显著影响，而CO₃^2-会与强氧化基团发生不可逆反应而降低体系催化速率。本研究提供了一种新型过硫酸盐催化剂的改性策略，对于高效过硫酸盐催化剂的研发具有重要的意义。

摘要:稀土离子(RE³⁺)掺杂上转换发射材料因具有优异的光学性能，在生物医学、离子检测、荧光传感和防伪等领域显示出巨大的应用潜力。碳点(CDs)作为一类新型的碳纳米材料，可以与稀土掺杂构建复合材料，通过将不同材料的优势结合，展现出纳米复合材料独特的性质和功能。然而，现有研究制备的复合材料均为大尺寸，限制了其多功能应用，纳米复合材料合成策略亟需进一步的研究和完善。将柠檬酸和尿素制备的CDs添加到NaYF₄∶Yb³⁺,RE³⁺的前驱体溶液中，通过一步水热法制备了NaYF₄∶Yb³⁺,Er³⁺@CDs纳米复合材料，采用XRD、TEM、FT-IR和XPS等表征手段深入研究了CDs对其结构和发射性能的影响。研究发现，CDs成功附着在NaYF₄∶Yb³⁺,RE³⁺表面，NaYF₄∶Yb³⁺,RE³⁺样品是具有立方相的单分散纳米球，CDs的引入未改变纳米复合材料中NaYF₄∶Yb³⁺,RE³⁺的晶型。NaYF₄∶Yb³⁺,RE³⁺@CDs纳米复合材料表现出优异的双模发射性能，分别归因于CDs的下转换发光和RE³⁺掺杂离子的上转换特征发射。同时，CDs的引入使RE³⁺上转换发射增强，其增强机制可能是：（1）通过CDs表面羧基与RE³⁺的强配位，CDs成功钝化了NaYF₄部分表面缺陷；（2）利用CDs吸收激发电子，并将能量转移到RE³⁺的较低能级，形成激发电子的富集。这种发光增强策略对于不同的掺杂离子(NaYF₄∶Yb³⁺,Er³⁺、NaYF₄∶Yb³⁺,Tm³⁺和NaYF₄∶Yb³⁺,Ho³⁺)也同样具有显著的增强效果。本研究结果为进一步改善RE³⁺掺杂上转换发射材料的发光性能提供了一种简单且有效的新合成策略。

摘要:稀土锆酸盐RE₂Zr₂O₇是有巨大发展潜力的高温热障涂层材料，因优异的综合服役性能而受到广泛关注。目前，该材料体系的力学和热学性能研究较为成熟，但光学性能研究不足，特别是该材料体系的光学偏振特性及光学各项异性鲜见报道。为了系统研究RE₂Zr₂O₇材料的光学本征偏振特性，采用固相反应法合成制备了RE₂Zr₂O₇（RE=La、Nd、Sm、Gd、Er、Yb）系列的致密块体状材料，搭建了针对性光学偏振特性系统测试平台。采用旋转线延迟器法与多波长旋转Mueller矩阵数值计算相结合的方法，较为系统地研究了RE₂Zr₂O₇材料光学偏振特性，特别是对该材料体系的Mueller矩阵特性进行了系统的研究。实验中采用多波长旋转式Mueller矩阵测量法获得RE₂Zr₂O₇材料体系的Mueller矩阵，并得到了Mueller矩阵的16个参量及其与波长的对应关系。在对称角度和非对称角度下，分别研究了该材料体系的双向衰减参量D(M)和起偏参量P(M)的特性，并对Mueller矩阵参数进行了变换。研究结果表明，在对称角度和非对称角度探测下，每种材料的各向异性参数K具有明显的不同，对称方向的各向异性强于非对称方向。双向衰减参量D(M)和起偏参量P(M)表现出对材料种类有显著的依赖性，而与探测角度和探测方式相关性较弱。根据这种特性可实现对RE₂Zr₂O₇涂层材料的偏振特异性探测和伪装进行针对性设计，从而达到满足其光学使用功能的目的。

摘要:随着传统能源的不断消耗，可再生绿色能源已成为当前社会发展的主流。太阳能作为一种可再生的清洁能源，具有低成本、清洁环保等优势，被广泛应用于各领域。晶硅太阳能电池是目前可量产的高效电池，其中正面银浆是关键组成部分，直接影响电池效率。目前，通常采用丝网印刷工艺用银浆制备电极栅线。然而，银浆中含有的多种添加剂会对电池性能产生影响。利用毛细管悬浮理论对正面银浆的制备及应用进行探索，通过材料表征、流变性分析和丝网印刷，研究了毛细管悬浮液的形成及组分配比对银浆流变性能和栅线形貌的影响。粘度测试结果显示，不同比例组分对毛细悬浮液银浆的流变性和丝网印刷的电极栅线形貌有显著地影响。采用丝网印刷工艺，利用毛细悬浮液银浆制备出平均宽度为28.62 μm、平均高度为10.53 μm、高宽比为0.37的栅线。相比传统银浆体系，毛细悬浮液银浆中减少了添加剂的使用，烧结后杂质残留更少，电极线电阻减小，提高了太阳能电池的转换效率。电性能模拟结果显示，与传统银浆体系相比，毛细悬浮液银浆使太阳能电池的填充因子(FF)提高0.15%、光电转化效率(Eta)提高0.03%。本研究为光伏行业的提效降本提供了一种新的可行性方案。

摘要:硬质PVC材料具有优异的物理机械性能、阻燃性能和烟雾释放性能，同时又可满足汽车轻量化需求，因此在汽车领域中得到广泛应用。虽然PVC材料具有先天的阻燃特性，但在燃烧过程中释放的烟雾较大，应尽可能降低其燃烧条件下的发烟性能。因此，研究硬质PVC的燃烧性能十分必要。采用熔融共混方法，分别制备了硬质PVC、硬质PVC/超细碳酸钙、硬质PVC/埃洛石纳米复合材料，并对他们的结构和性能进行了研究。结果表明，相较于普通的硬质PVC和硬质PVC/超细碳酸钙体系，硬质PVC/埃洛石纳米复合材料中的埃洛石纳米颗粒实现了纳米级分散，并在物理机械性能方面表现出良好的均衡性，其弯曲模量提高25%、弯曲强度提高6%、拉伸强度提高5%、冲击性能提高5%。此外，由于埃洛石具有中空管状结构及较高的比表面积，因而能有效吸收PVC分解第一阶段产生的自由基和HCl气体，提高材料的热稳定性。热失重分析和锥形量热仪的燃烧特性测试结果表明，相较于普通的硬质PVC和硬质PVC/超细碳酸钙材料，硬质PVC/埃洛石纳米复合材料的最大热失重温度提高了约9 ℃，热释放速率降低49%、点燃时间延长10 s、总生烟量减少40%及成碳层更加完整坚固。埃洛石在阻燃和抑烟方面具有优异的性能，5 份埃洛石纳米材料的引入，解决了硬质PVC材料在汽车轻量化过程中机械性能与阻燃性能间的矛盾，为天然一维纳米材料埃洛石在PVC阻燃抑烟改性中的应用奠定了基础。

摘要:导热聚合物材料广泛应用于各种电子设备和航空航天工业的热管理领域。添加高导热填料能改善聚合物材料固有的低导热系数，但高添加量会导致力学性能下降，限制其实际应用。因此，提高聚合物材料的导热系数并控制填料占比，以保留其良好的加工性与轻质性，成为该领域研究的热点。聚酰亚胺因其电绝缘性强、高热稳定性和优异的力学性能备受关注，然而，高填料占比会导致高成本和材料脆性等问题，难以满足实际生产需要。石墨烯以其大比表面积和优异导热性能，是导热填料的理想选择。提出了一种低含量（质量分数1%—5%）小片还原氧化石墨烯的掺杂策略，通过原位聚合制备聚酰亚胺导热复合薄膜。结果表明，利用改进Hummers法和差速离心法后还原制备的小片还原氧化石墨烯形成了有效的高导热碳纳米网络，显著提高了聚酰亚胺复合薄膜的热稳定性、力学性能和导热率。与纯聚酰亚胺薄膜相比，制备得到的SRGO/PI-3薄膜弹性模量提高了20.0%，SRGO/PI-5薄膜硬度提高了19.5%且导热率提高了3.35倍。这种低含量小片还原氧化石墨烯的掺杂策略，有望实现的高导热聚酰亚胺复合薄膜的大规模工业化制备和应用。

摘要:铂改性铝化物（PtAl）涂层具有良好的抗高温氧化和抗热腐蚀综合性能，被广泛用于单晶航空发动机高温合金叶片的高温防护。添加扩散障可阻止高温合金中难熔元素(W,Mo)向外扩散，提高涂层/基体结构稳定性，以及PtAl涂层抗氧化和高温力学性能。为探究Re扩散障厚度对PtAl涂层性能的影响，采用电镀与高温低活性渗铝技术，在Ni₃Al基单晶高温合金表面制备了无Re扩散障和3种不同厚度Re扩散障的PtAl涂层，开展了1 200 °C恒温氧化实验，对比分析了PtAl涂层的抗高温氧化性能。利用场发射-扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪，对涂层微观组织结构和成分进行了详细表征，对其氧化行为及失效机制进行了深入探讨。研究表明，未添加Re扩散障的制备态PtAl涂层呈现双层结构，包括外层和互扩散区。添加Re扩散障后，PtAl涂层转变为3层结构，包括外层、扩散障层和互扩散区。添加了Re扩散障的PtAl涂层，经1 200 ℃氧化后涂层表面呈现出更少的剥落面积，氧化膜相对致密完整，表明Re扩散障的添加可以显著提升PtAl涂层的抗高温氧化性能。随着Re扩散障厚度的增加，涂层的氧化增重进一步降低；然而，当Re扩散障厚度超过一定程度后，涂层抗氧化性能的提升并不明显。其原因是过厚的电镀Ni-Re层在氧化过程中导致了Re扩散障致密度和连续性的下降，降低了扩散障对Al元素的阻扩散效果。本研究深入揭示了Re扩散障厚度对PtAl涂层抗氧化性能的影响机理，为含Re扩散障的PtAl涂层的设计提供了重要理论基础。

摘要:CoNiCrAlY合金可用于航空发动机热端部件的高温涂层，其使用性能因制备工艺的不同而呈现出差异。传统热喷涂技术在制备涂层过程中会引入高温热源，可导致材料发生相变，且产生一定的热应力。为消除热应力，需在喷涂至一定厚度后对涂层进行热处理，这导致了热喷涂技术制备大厚度涂层时喷涂效率的降低和成本的增加。围绕航空发动机涡轮外环高温封严涂层新一代制备技术需求，采用高压冷喷涂技术，以氮气为载气，国产CoNiCrAlY粉末为原料，开展了低成本冷喷涂CoNiCrAlY涂层的制备工艺及组织性能研究。实验采用φ100.50 mm 304不锈钢管基体，在69°喷涂角度、5 MPa喷涂压力下，分别在800、850和900 ℃喷涂温度条件下沉积制备了CoNiCrAlY涂层。测量了粉末在不同喷涂温度下的沉积效率，表征了涂层的微观结构、显微硬度和摩擦磨损性能，以1 050 ℃保温5 h随炉冷却方式对涂层进行了真空热处理，研究了热处理后涂层的组织与性能变化。结果显示，涂层孔隙率随喷涂温度的升高而降低（2.07%、0.81%和0.44%），粉末颗粒的沉积效率随喷涂温度的升高而提高（29.7%、32.5%和36.1%），喷涂态涂层的显微硬度与喷涂温度之间无线性关系（585.32、526.21和563.52 HV_0.3）。经真空热处理后，冷喷涂CoNiCrAlY涂层孔隙率均显著降低，均下降至0.4%左右。显微硬度显著下降，保持在360 HV_0.3左右。摩擦磨损测试结果表明，较低喷涂温度制备的CoNiCrAlY涂层，经真空热处理后具有更低的磨损率。

摘要:TiAl基合金作为一种可替代传统高温镍基合金的高温轻质材料，因优异特性被作为高推重比先进军用飞机发动机高压压气机及低压涡轮叶片的首选材料，可在高温环境下长期服役。然而，TiAl基合金的传统制备方法如精密铸造、铸锭冶金、粉末冶金、激光增材技术等，均存在成品性能差、加工难度大、工艺复杂和成本高等问题。为克服这些问题，高效制备满足新一代航空发动机轻量化、耐高温服役需求的优异性能TiAl基合金，基于元素粉末冶金法，提出了一种新的制备方法。选用Ti和Al混合粉末，采用冷喷涂法制备TiAl基合金预制体，再结合热等静压烧结技术实现TiAl基合金的复合制备。同时，探究了沉积参数对沉积效率和TiAl基合金涂层成分的影响，研究了不同热等静压参数对TiAl基合金的组织性能的调控作用。结果表明，所制备的TiAl基合金涂层致密无明显缺陷，在压力为5 MPa和温度为500 ℃的冷喷涂工艺参数下，获得了75%的较高的沉积效率和4%的较小的涂层成分偏差。通过合理调控后续热等静压工艺的温度、压力和升温升压方式等参数，最终实现了组织致密的TiAl基合金制备。该复合制备新方法，避免了TiAl合金粉末本征脆性难以直接冷喷涂成形的缺点，充分发挥了冷喷涂和热等静压技术的优势，有效解决了传统 TiAl 合金成形难题，为冷喷涂-热等静压近净成形TiAl 基合金提供了参考。

摘要:铝合金作为非钢质结构材料，在地质勘探、石油开采和科学钻探等领域的深井钻探中得到广泛应用。随着大陆及海洋深部油气钻探需求日益增加，对钻探装备和工具的综合性能提出了更高的要求。高强度铝合金以高比强度、低刚度和高耐腐蚀性能等显著优点，已在大位移井、定向井和超深井钻探中得到广泛应用。然而，目前对钻杆用7075超硬铝合金的热加工性能缺乏系统研究。为解决该问题，对7075铝合金在不同轧制温度下的组织演变和力学性能进行了系统地分析和研究。通过光学显微镜和X射线对合金晶粒尺寸和第二相的分布情况进行了观察分析，利用万能试验机对合金的抗拉强度和断裂延伸率等力学性能进行了研究。结果表明，随着轧制温度的升高，7075铝合金的组织和力学性能均会发生显著变化。在轧制温度250—350 ℃范围内，7075铝合金晶粒尺寸先增大后减小，晶粒当量直径平均值从215 μm增加至257 μm，后又减小至220 μm；当轧制温度为400 ℃时，合金的晶界组织不明显，原始粗大晶界逐步消失，出现了细小球状晶粒且当量直径平均值减小至47 μm。抗拉强度结果表明，随着轧制加工温度从250 ℃升高到400 ℃时，7075铝合金的抗拉强度变化的趋势为先减小后增大。当轧制温度为350 ℃时抗拉强度达到最低值521 MPa，当轧制温度为400 ℃时抗拉强度达到最大值570 MPa。此外，高的轧制温度（400 ℃）能显著增强7075铝合金的强度和塑性。拉伸断口的SEM图像显示，轧制温度400 ℃时，7075铝合金样品的断裂方式从偏脆性断裂变为偏韧性断裂。因此，轧制温度400 ℃被认为是7075铝合金适宜的热轧加工温度。本研究为不同轧制温度对轻质高强7075铝合金的力学性能影响规律提供了理论支撑。

摘要:直升机行星传动系统由于结构紧凑、传递功率高、承载能力高、抗冲击和振动能力强及传动平稳等优点，在航空航天领域中得到了广泛应用。为了提高行星传动系统的轮系减速结构中行星齿轮的均载性，避免单个行星轮过载断齿失效，通常将其设计为以支承环浮动支承的太阳齿轮。然而，这种设计导致支承环与太阳齿轮之间的接触部位在工作时可能产生严重的微动磨损。因此，在支承环表面制备铝青铜-聚苯酯涂层，以提升其抗微动磨损性能。采用等离子喷涂工艺，将通过机械混匀的铝青铜和质量分数约5%的聚苯酯混合粉末（KF-1301）喷涂在以30Ni4CrMoA钢为基体的支承环表面。喷涂前试样表面需经刚玉砂喷砂处理，以提高表面粗糙度。通过扫描电子显微镜（SEM）和光学显微镜，对制备的涂层进行微观形貌和孔隙率分析。结果表明，涂层的孔隙率约为31.8%，表面洛氏硬度平均值为79.9 HR15Y，结合强度平均值为42.6 MPa。通过SRV-4微动摩擦磨损试验机，测试涂层的抗微动磨损性能。结果表明，涂层的摩擦系数平均值约为0.169，具有较好的减摩性能，磨损机制主要为磨粒磨损，同时伴有粘着磨损。对喷涂铝青铜-聚苯酯涂层的支承环进行零件级摩擦磨损试验，发现涂层无开裂、剥离、剥落和严重磨损等异常情况。对试验前后相同位置涂层的厚度进行测量，结果显示涂层的磨损量非常小。铝青铜-聚苯酯涂层具有较高的硬度、结合强度及较低的摩擦系数，可满足抗微动磨损涂层应用的技术要求，在模拟工作状态下其表现出优异的抗磨损性能，未出现明显的异常磨损现象，说明该涂层可有效地提高直升机传动系统的耐磨性和使用寿命。

摘要:中国是全球最大的煤炭生产与消费国之一，每年的煤炭生产及消费总量平均达到3×10⁸ t。目前，我国累计堆积煤矸石总量已达5×10⁹ t，其中规模较大的矸石山有1 900座，占用土地15×10⁷ m²，并且每年以1.5×10⁸—2.0×10⁸ t的速度递增。如果能找到科学的利用方法，将这些大量存在的煤矸石变废为宝，则会产生重大的经济效益。煤矸石资源综合利用在中国尚处于发展阶段，主要集中在建筑材料领域方面，如制砖、生产水泥和其他建筑材料。此外，煤矸石也被用于发电和化工领域，如提取氧化铝和白炭黑等，但提取技术和利用率有限。目前，亟需开发煤矸石高值化的应用技术，以进一步提高其利用价值。煤矸石中除了含有大量硅铝外，还含有一定量的硫铁矿。考虑到铁的市场价值，可以采用碳热还原的方法还原出铁单质。然而，煤矸石中的碳大多以有机物的形式存在，不仅还原无法起到作用，还会在加热过程中导致煤矸石粉末黏连，以至于影响到铁的回收率。因此，提出先在空气气氛中焙烧煤矸石，以去除其中的有机物并将硫铁矿氧化为氧化铁，然后在焙烧后的物料中加入适量的碳，在氮气气氛中高温焙烧还原出铁粉，最后采用磁选法提取磁性铁。最佳还原条件为空气氛围中1 000 ℃下预焙烧1 h，再在氮气气氛中1 100 ℃下碳热还原1.5 h，其中碳氧摩尔比为2.0，煤矸石粒度为48 μm。经过碳热还原后，TFe的回收率达到71.3%。除铁后的煤矸石含铁量低，适合做分子筛，以及掺杂于水泥、砖瓦、路基填料等，增加这些材料的强度。

摘要:化学机械抛光技术是当今时代能实现集成电路(IC)制造中晶圆表面全局平坦化的重要技术。集成电路芯片上各个功能元器件制作完成之后，需用金属导线按照特定的功能将其连接。金属铜具有低电阻率、高导热系数和优异的抗电迁移能力，是实现互连最为重要的金属材料。目前，主要采用双大马士革工艺实现芯片各元器件之间的铜导线互连，该工艺对每一层布线后铜的表面平整度有非常高的要求。因此，需采用合适的化学机械抛光技术对铜导线进行处理。研发了一款以纳米SiO₂为磨料的化学机械抛光液，可用于金属铜及其合金的化学机械抛光作业，浆料pH值在9—10之间且质量分数可调，研究了抛光液磨料含量和抛光工艺参数对其抛光铜片效果的影响。结果表明：抛光液中的纳米SiO₂磨粒原生粒径为(50±20) nm，比表面积为(50±10) m²·g^-1，粒径分布均匀，且能长时间保持稳定分布状态，经过约280 d的跟踪监测，浆料中SiO₂粒子中位粒径仅增大4.5%，浆料稳定性良好；抛光可实现单质铜表面亚纳米级精度，在抛光液磨料质量分数为25%、抛光加载压力为10 N、抛光头和抛光盘转速为150 r·min^-1且逆向旋转的工艺条件下，单质铜表面粗糙度最低，可达1.33 nm；单质铜的材料去除率最高可达160 nm·min^-1，能够满足IC制造过程中晶圆表面快速平坦化加工的需求。

摘要:发动机曲轴是汽车最重要的部件之一，其主要功能是将活塞的往复直线运动转换为旋转运动并输出扭矩，同时将活塞产生的功转变为有用扭矩。曲轴在工作过程中会承受气体惯性力、往复惯性力及扭转惯性力等周期性载荷作用，极易导致失效，且失效往往是突发性的缺乏先兆，一旦发生将会造成重大损失。随着用户对产品质量和可靠性要求的提高，研究曲轴早期失效的原因变得尤为重要。针对某汽车发动机曲轴开裂的失效事故开展了调查和研究，通过对事故发生前期的使用情况及维护保养情况的调查，以及对曲轴的宏观形貌、开裂面的宏观及微观形貌、化学成分、金相组织、连杆颈表面淬硬层深度和基体力学性能等方面的研究，深入分析了曲轴开裂的原因，讨论了失效过程。结果表明，长期承受多种周期性载荷作用，产生应力集中是导致曲轴在最薄弱处发生疲劳断裂的主要原因。这一研究为改进曲轴设计、制造工艺和使用维护提供了科学依据，以提高其可靠性和延长使用寿命。