杨伟苓
,
钟涛
,
武海玲
,
白利红
,
苗成
,
李树涛
兵器材料科学与工程
基于改进的Florence模型，以最小面密度为设计准则，构建优化设计目标函数计算陶瓷-钛合金复合结构能够抗7.62 mm和12.7 mm穿燃弹侵彻时陶瓷-钛合金复合结构的最小面密度及陶瓷和钛合金的最佳厚度比，并设计了陶瓷-钛合金复合结构进行试验验证，以防护系数考核其防护能力。结果表明，试验防护系数与设计防护系数相差6%以内，优化设计方法可用于指导陶瓷-钛合金复合结构的优化设计。
关键词:
Florence模型
,
复合结构
,
设计准则
,
目标函数
刘大勇
,
任山
,
闻立时
材料导报
纳米金属粉的粒度和颗粒形状决定其性能和应用,粒度和形貌的控制对纳米金属粉的制备至关重要.主要从纳米金属粉的粒度可控制备、形貌可控制备和复合结构纳米金属粉的制备3方面阐述了液相制备纳米金属粉的粒度和形貌控制研究现状;并总结了液相制备纳米金属粉的粒度和形貌控制作用机理.
关键词:
纳米金属粉
,
液相制备
,
粒度控制
,
形貌控制
,
复合结构
王成名
,
柏嵩
,
熊宇杰
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60911-1
电催化已发展为一种涉及电化学、表面科学、材料科学和催化科学等众多科学分支的交叉学科和综合技术，在工农业生产、经济和国防建设、能源开发和环境保护等方面发挥了不可或缺的作用。金属纳米催化剂的可控合成和创新构建，极大地推动了电催化的广泛应用和巨大进展。过渡金属尤其是贵金属Pt、Pd等电催化剂，在电催化中表现出良好的选择性、活性和稳定性，很难完全被其他材料所取代。制约电催化可持续发展的瓶颈问题是，如何设计、合成和构建高性能低成本的金属纳米催化剂。为实现这一目标，人们付出了大量的努力并取得了一些可喜的进展。电催化是发生在电解质与电极材料表面和界面的异相催化反应，金属纳米电催化剂的性能与其形貌、结构、尺寸和组成相关。本文着力总结和探讨如何从表面工程和界面工程角度设计、合成和构筑金属纳米结构及其复合结构，以实现金属电催化剂性能和成本的双优化。本文提出了在金属纳米结构及其复合结构的设计、合成和构筑过程中需要考虑的几个重要的表面和界面因素，即表面面积、表面晶面、活性位点和界面结构等。首先，有效表面面积越大，越有利于电催化反应。我们总结了增大催化剂有效活性面积的四种有效方法，包括减小颗粒尺寸、制成薄层二维纳米结构、增大粗糙度、形成中空、多孔或介孔及框架结构等。其次，表面晶面也可决定电催化的性能。我们简单总结了低指数晶面和高指数晶面在表面能、晶面形成和催化活性上的“挑战与机遇”矛盾关系，并简要阐述了晶面选择性即晶面效应以及晶面与尺寸的依赖关系。再次，活性位点一般指的是低配位表面原子位点，是电催化反应的决定因素之一。我们描述了活性位点与表面和界面结构特征、纳米晶表面晶面、表面缺陷和空穴、表面面积和粒子尺寸等的依赖关系。最后，界面结构工程是调控电催化性能的最丰稔因素。我们简述了界面结构的形成、分类及其对优化界面活性位点的成分和几何结构、表面悬键和原子配位数、电子结构与电子传递、质子传输和物种交换等方面调控作用，并在界面工程的基础上推介了贵金属基复合结构的合成、组装的几种典型方式。本文以具体示例的形式，分别从表面工程和界面工程的角度，扼要介绍了本课题组最近在甲酸氧化、氧还原、析氢等电催化反应体系中贵金属基纳米结构及其复合纳米结构电催化剂的设计、合成与构筑的具体做法。我们分别介绍了低指数晶面和高指数晶面的表面设计对于提高催化剂性能的关键作用。对于低指数晶面，我们重点介绍了如何获得相似尺寸的不同表面晶面以研究其晶面效应，如何维持相同晶面调节尺寸以研究其尺寸效应，如何建造与电极有良好电学接触的低指数晶面纳米结构，以利于提升其电催化性能。对于高指数晶面，介绍了几种形成高指数晶面的途径，并阐明了其晶面对电催化性能的影响。另一方面，我们从金属纳米结构及其复合结构的成分和结构调控策略介绍了界面构建对于提升电催化性能的奇妙作用，包括建造多金属纳米结构、与二维材料负载组装和利用界面极化。由此，本文总结了表面和界面工程对于电催化剂设计、合成和构筑目前面临的三个关键挑战。
关键词:
合成
,
表面工程
,
界面工程
,
电催化
,
复合结构
张瑛洁
,
刘洪兵
硅酸盐通报
负极材料是制约锂离子电池发展的重要因素之一.硅/碳复合材料储锂容量高、循环稳定性好,是目前制备新型锂离子电池负极材料的研究热点.介绍了硅/碳复合材料的不同制备方法和复合结构以及优良的电化学性能,综述了硅/碳复合材料的研究进展,并对未来的发展方向进行了展望.
关键词:
锂离子电池
,
硅/碳复合材料
,
制备方法
,
复合结构
,
电化学性能
袁剑辉
,
黄维辉
,
史向华
,
杨昌虎
稀有金属材料与工程
采用分子动力学方法分别对碳纳米管(CNT)与氮化硼纳米管(BNNT)内铜纳米线(CuNW)的形成及其复合结构(CuNW@CNT; CuNW@BNNT)的压缩行为进行了研究.通过对管内充以铜原子BN(5,5)与C(5,5)纳米管的优化,在纳米管轴线上均能生成一维CuNW.其径向分布函数表明:在C(5,5)内生成的CuNW具有更好一维均匀分布性,结晶性相对较佳.而BN(5,5)内的CuNW具有相对较大原子分布密度,可有效地提高一维纳米线导电性.通过对其轴向压缩及其能量分析,可以发现CuNW@C(5,5)复合结构的屈曲应变及能量损失明显大于CuNW@BN(5,5),表明CuNW@C(5,5)具有更强抗压能力,但屈曲发生时对内部CuNW结构保护效应却劣于CuNW@BN(5,5).
关键词:
铜纳米线
,
纳米管
,
复合结构
,
分子动力学
,
屈曲
许宏飞
,
薛跃军
,
郑自芹
,
张永信
,
张大江
,
张琼
,
董园园
兵器材料科学与工程
针对10~100 kHz的低频磁场设计了几种屏蔽材料的复合结构,研究不同屏蔽材料对低频磁场的屏蔽效能.结果表明:低频磁场的屏蔽效能主要与材料的磁导率和电导率有关,屏蔽效能随磁场频率的增加而增加;对于不同频率的磁场,通过调整屏蔽材料的复合结构,能够以较低的厚度获得较高屏蔽效能.
关键词:
低频磁场
,
屏蔽材料
,
复合结构
,
屏蔽性能
李爽
,
王天运
,
夏建伟
,
郑力
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2010.01.027
为指导高动能破片防护结构优化设计,通过模拟破片侵彻试验,对3种多层复合防护结构进行防护性能对比研究,并简要分析不同结构的防护机理.结果表明,在试验对比的结构中,陶瓷/钢/FRP复合结构对高动能破片的侵彻防护性能最佳.
关键词:
复合结构
,
侵彻
,
破片
,
试验研究
,
侵彻机理
李智卓
,
高艳
,
陈红征
材料科学与工程学报
本文以TiO2纳米管阵列作为模板,利用溶胶-凝胶法制备ZnO@TiO2纳米复合材料,通过SEM等测试手段对其结构进行了表征,并进一步研究了该复合材料在紫外光下对亚甲基蓝溶液的光催化效率.发现ZnO@TiO2复合材料的光催化效率与模板孔深孔径有关,并且由于TiO2与ZnO间的电荷转移作用,使得纳米复合材料的光催化效率高于TiO2模板和ZnO@AAO光催化效率的线性加合.
关键词:
溶胶-凝胶法
,
纳米TiO2
,
纳米ZnO
,
复合结构
,
光催化
范静静
,
周莉
,
胡洁
,
姚馨馨
,
周步光
,
秦静雯
,
王鸿博
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.04.013
利用静电纺丝技术,在粘胶水刺非织造基表面沉积时长分别为9 min、11 min、13 min、17 min、21 min、25 min、29 min,质量分数为13％的醋酸纤维素(CA)载药纳米纤维,药物为没食子酸(GA),再在表层覆盖丙纶纺粘非织造布,作为复合结构防护口罩材料.采用扫描电镜对非织造布及载药纳米纤维膜进行形貌表征,测试其孔径大小及分布,并进行了过滤效率、过滤阻力、抗菌性能测试.结果表明:在实验范围内,纳米纤维连续均匀,负载药物后的纳米纤维比纯CA纳米纤维直径稍粗,但直径更加均匀;随纺丝时间延长,复合结构材料孔径变小、孔径分布更均匀;并且对1μm以下的粒子的过滤效率从24.12％提高到69.76％左右,但对过滤阻力影响不大;复合结构材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈宽度分别达到1.40 cm和2.30 cm,具有良好抗菌抑菌性能.
关键词:
静电纺丝
,
没食子酸
,
复合结构
,
防护口罩材料
,
过滤效率
,
抗菌性能
