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共价有机聚合物/石墨烯复合材料的制备及锂电性能研究 下载:79 浏览:403

高国梁1,2 张海涛1 李晨斌1 王德宇1 沈彩1 《新材料》 2020年11期

摘要:
共价有机聚合物(COPs)作为一类新型材料,凭借其诸多优异特性得到越来越广泛的应用。本实验以三聚氰胺和1,4-二溴丁烷为原料合成片层结构的三聚氰胺基共价有机聚合物,片层厚度为3. 5 nm左右。采用原位掺杂石墨烯(rGO)的方式制备COPs/rGO复合材料并测试了其作为锂电池负极材料的电化学性能。实验结果显示,电极材料在50 m A/g的条件下充放电循环100次后仍然保持有420 m Ah/g的放电比容量,同时表现出优异的高电流密度和倍率性能。由此可以看出该COPs/rGO复合材料是一种很有前景的储锂材料。

等离子体聚合聚环氧乙烷类涂层用于提高镁合金心血管支架抗腐蚀性能 下载:76 浏览:431

余东海 熊开琴 黄楠 《新材料》 2020年11期

摘要:
本研究以二乙二醇二甲醚(Diglyme)为单体,通过等离子体聚合技术得到均匀、无孔的聚环氧乙烷类(PEO-Like)涂层,并用来提高MgZnMn合金的抗腐蚀性能。在两种放电功率下制得了不同结构的涂层。X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)显示,高功率下制备的涂层(HPEO)比低功率下制备的涂层(LPEO)分子结构交联度更高。电化学与体外浸泡测试证明两种涂层均具有良好的防腐蚀效果,但HPEO保护效果更佳。经过球囊扩张试验后,HPEO在MgZnMn支架上仍粘附良好,并且在后续的PBS浸泡实验中,涂层依旧能显著降低支架的降解速率。

溶胶-凝胶法制备离子印迹聚合物及其用于选择性吸附重金属离子的综述 下载:72 浏览:390

王蓝青1,2 钟溢健1,2 陈南春3 解庆林1,2 《新材料》 2020年10期

摘要:
离子印迹聚合物(Ion imprinted polymers,IIPs)是一种具有三维空间结构,对目标离子有更强亲和力的聚合材料。该材料通常可通过模板离子与功能单体螯合,经交联聚合、模板洗脱后获得。IIPs由于具有结构稳定、特异识别与高选择性等特点,在重金属污染处理领域具有广阔的应用前景。然而,IIPs的印迹位点分布不均、印迹位点包埋过深以及印迹材料传质效率低等问题,限制了IIPs对重金属离子的选择吸附以及后续应用。因此,在IIPs的制备过程中,亟须采取一种理想的IIPs制备方法,解决印迹位点包埋,改善模板离子的洗脱效果,促进印迹位点均匀分布,提高IIPs的传质效率,发挥其独特优异性能。近年来开发了多种IIPs制备方法,通过优化制备IIPs的组装、聚合方式,克服了制备过程中的部分难点,保证IIPs特异识别选择性的同时,大幅提升了IIPs的吸附性能。IIPs制备方法主要包括基于逐步聚合机理的溶胶-凝胶法和基于连锁聚合机理的自由基聚合法。溶胶-凝胶制备方法反应条件温和,反应过程易控,产物有良好的力学性能、热稳定性与结构预定性,得到了广泛应用。结合溶胶-凝胶法制备IIPs的工艺途径大致可分为包埋法、共聚法与表面印迹法。包埋法制备过程简便,反应条件温和,有机组分与作用位点稳定均匀分布于材料中,但制备过程容易造成模板离子包埋过深、不易洗脱、印迹位点不易暴露、传质效率较差。基于共聚法制备的IIPs表面粗糙、不规则,具有多孔结构与较大的比表面积,能促进小尺寸粒子进入到材料孔道,提高对模板离子的捕获与识别;但模板离子与功能单体的结合程度受限,IIPs的功能基团空间取向不稳定,限制了IIPs的特定选择功能。表面印迹法保留了基体材料的性能优势,通过将特异性印迹位点作用(负载、接枝、修饰等)于载体表面,可增大吸附容量、增强传质效率、提高吸附选择性,成为近年来离子印迹聚合物的热点研究方向之一。本文着重介绍了溶胶-凝胶法制备IIPs的主要工艺途径及特点,阐述了溶胶-凝胶法制备的典型IIPs(铜、铅、镉、汞、铬)及其选择性吸附重金属的应用,并对IIPs研究前景进行了展望。

铅冷能源系统中液态金属与铁基合金相容性的研究进展 下载:77 浏览:418

陈灵芝1 周张健1 Carsten Schroer2 《新材料》 2020年9期

摘要:
核电是一种可以有效解决能源与环境问题的清洁能源,受到国际上的广泛重视。目前的商用堆以第二代及第三代热中子反应堆为主,存在铀资源利用率低、放射性废物不断积累和潜在的核安全等问题,故具有更高安全性和经济性的第四代核能系统的研究成为当前的热点。四代堆中采用液态铅或铅基合金作为主冷却剂的反应堆称为铅冷快堆,由于液态铅及其合金具有优异的热工性能及核物理性能,铅冷快堆被认为是最有希望率先得到应用的第四代反应堆之一,液态铅也是加速器驱动次临界系统重要的液态靶材料兼冷却剂。此外,液态铅也被认为是太阳能热电系统最有前景的能量交换介质之一。铅冷堆具有可在较高温度条件下运行、发电效率高等明显优势,但也由于堆内的服役温度和中子辐照强度较高,对关键结构材料的服役性能提出很高要求。尤其是大多数合金在液态铅中都会由于合金元素的选择性溶解带来明显的腐蚀问题,结构材料与液态铅的相容性问题是铅冷能源系统工程应用的重要瓶颈。堆内的腐蚀情况包括材料的溶解和氧化、固液两相的输运以及腐蚀产物和杂质之间的反应等,是一个复杂的过程。腐蚀行为的影响因素包括材料自身特点及外界因素,例如材料类型、微观结构、化学成分和表面状态以及冷却剂类型、温度、氧浓度、流速和腐蚀时间等都会对腐蚀产生重要的影响。本文针对制约铅冷能源系统用结构材料发展的基础核心问题,把握材料成分和显微组织特点与其在液态铅中的溶解和氧化问题之间的关系这一主线,就国内外关于液态铅对合金的溶解腐蚀基础问题,金属及非金属腐蚀抑制剂的发展,不锈钢、氧化物弥散强化(ODS)钢、含Al奥氏体耐热钢(AFA)及FeCrAl合金在液态铅基中的腐蚀行为等研究内容进行总结和分析,对影响腐蚀的因素进行归纳,列举材料的腐蚀过程和机制以及相应的腐蚀产物和结构,分析各元素在腐蚀过程中对氧化层的作用及扩散迁移模式,并对存在的问题进行总结和展望,为满足铅冷能源系统关键结构材料的发展提供依据和参考。

大π共轭分子四苯基二苯并荧蒽及二茚并苝的有机光电器件研究进展 下载:78 浏览:445

余俊乐1,2 郑燕琼2 唐杰1,2 杨芳1,2 王超1,2 魏斌2 李喜峰2,3 石继锋2,3 《新材料》 2020年8期

摘要:
近年来,有机半导体的开发及应用推动了有机光电器件的迅速发展。其中小分子半导体器件相比聚合物半导体器件具有更好的重现性和可控性,制备工艺更多样化,界面调控更简单且机理更清晰。然而,小分子半导体在成膜设备和成膜工艺方面要求相对更高,尤其是工艺参数对膜中分子聚集态和取向性有显著影响。目前,小分子半导体材料存在的不足在于:(1)常规制备工艺难以获得分子排列高度有序的薄膜;(2)可同时蒸镀和溶液加工的小分子半导体相对缺乏;(3)光吸收范围相对较窄且激子扩散长度较短。2009年首次报道的二萘嵌苯类小分子半导体四苯基二苯并荧蒽(Tetraphenyldibenzoperiflanthene,DBP)及其衍生物二茚并苝(Diindenoperylene,DIP)凭借优异的光电性能,如DBP在可见光区强吸收、双极传输特性、高空穴迁移率、强水平分子取向趋势、高光/热稳定性以及DIP的双极传输特性、垂直分子取向和高结晶性等,引起了越来越多的关注。近年来,研究者们主要从设备改造、制备工艺、器件结构和材料匹配等方面进行尝试,不断提升基于DBP和DIP的有机光电器件的性能。DBP和DIP在有机光伏电池、有机发光二极管、有机晶体管中被有效应用。主要通过热退火和溶剂蒸气退火工艺提升DBP光伏电池的光电流、填充因子,并将DBP作为受体匹配合适的给体或将DBP与非富勒烯受体匹配后获得更高的开路电压。在基于DBP的有机发光二极管和有机场效应晶体管方面,主要研究了器件性能与缓冲层传输特性、发光层结构、基板温度和沟道长度等之间的关联性。关于DIP薄膜,近几年的研究工作将角度倾斜沉积、温度控制、退火工艺、分子模板等手段引入到薄膜分子取向调控中。并利用DIP的双极传输制备了基于DIP给体或DIP受体的光伏电池,获得了较高的电池效率(5. 8%)。此外,通过易结晶的DIP诱导其他半导体材料的分子排列提升有机场效应晶体管的迁移率。本文系统综述了DBP和DIP的材料特性及其在上述多种有机光电器件中的重要研究进展,并对其研究趋势进行了深度展望,以期为这类小分子半导体的分子设计及应用提供参考。

混凝土流变特性对其稳定性及浇筑后外观质量的影响 下载:77 浏览:427

武斌1 安晓鹏1 史才军2 魏子易1 元强3 《新材料》 2020年7期

摘要:
本实验采用相同的骨料级配和固定的胶凝材料用量,通过改变减水剂用量和水灰比来改变混凝土的流变参数,研究了混凝土流变特性和骨料间的相互作用对不同振捣状态下混凝土稳定性及外观质量的影响。结果表明,在屈服应力高、塑性粘度大的情况下,容易因为填充性差而造成浇筑后混凝土构件表面孔洞面积比例提高;当屈服应力低、塑性粘度小时,混凝土容易出现离析,从而造成浇筑后混凝土骨料不均匀排布。在轻振或静置的情况下,混凝土的稳定性受屈服应力和塑性粘度的影响;随着振捣作用的加强,塑性粘度对稳定性起决定性作用。此外,混凝土浇筑后的外观质量由屈服应力和塑性粘度共同作用,但随着振捣的加强,塑性粘度的作用被削弱。本工作建立了混凝土流变参数与稳定性和浇筑后外观质量的关系,提出了在本实验条件下混凝土流变参数的最佳范围,为通过调整混凝土流变参数控制混凝土的稳定性和外观质量提供了参考及依据。

基于“混杂”设计的索氏体新型不锈钢的组织和性能 下载:78 浏览:424

马潇磊1 张成成1 张朝磊1 马晓艺2 赵海东3 方文1 《新材料》 2020年7期

摘要:
对基于"混杂"设计的索氏体高强新型不锈钢进行了显微组织分析及力学性能和耐腐蚀性能评价;进一步将其与其他典型钢种对比,并探讨其应用前景。结果表明:索氏体不锈钢显微组织类型上与马氏体不锈钢相似;具有较好的强韧性匹配,并且调控范围广;成形性和冲击性能良好;耐蚀性与201奥氏体不锈钢相当或比201奥氏体不锈钢略差,但比410马氏体不锈钢略好;索氏体不锈钢在耐蚀工程结构等领域具有广阔的应用前景。

碳化硅掺杂Ni-P-PTFE复合涂层的微观结构和力学性能 下载:87 浏览:420

杨玉明 李伟 刘平 张柯 马凤仓 刘新宽 陈小红 何代华 《新材料》 2020年7期

摘要:
本工作研究了碳化硅的掺杂量对化学镀Ni-P-SiC-PTFE(聚四氟乙烯)复合涂层的微观结构和力学性能的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、纳米压痕仪、HSR-2M摩擦磨损试验机分别对Ni-P-SiC-PTFE涂层的微观结构和力学性能进行表征和测试。结果表明:碳化硅掺杂对Ni-P-PTFE复合涂层的成分、微观结构和力学性能都具有较大的影响,当镀液中碳化硅浓度为1.5 g/L时,所得Ni-P-SiC-PTFE涂层中SiC含量最高,涂层硬度达到最大值8.4 GPa,且Ni-P-SiC-PTFE涂层表现出优异的耐磨性能。

钛基高温形状记忆合金进展综述 下载:79 浏览:415

李启泉1 李岩1 马悦辉2 《新材料》 2020年6期

摘要:
形状记忆合金凭借其独特的形状记忆效应和超弹性成为了重要的金属智能材料,在航空航天、电子、汽车和医疗等领域展现出巨大的应用价值。二元近等原子比镍钛合金是最为成熟的形状记忆合金材料,但是镍钛合金难以在很高的温度环境下(>100℃,373 K)实现应用。以航空航天、核反应堆等为代表的高温服役环境迫切需要具有高相变温度(>373 K)且综合性能良好的形状记忆合金,因此,发展高温形状记忆合金是本领域面临的研究重点和难点。近年来,科研工作者们以新型钛基合金为研究对象,通过合金化元素设计,获得具有高马氏体相变温度的形状记忆材料,发展出Ti-Ta基、Ti-Zr基、Ti-Nb基、Ti-Mo基等新型高温形状记忆合金体系。在满足高温相变特性的基础上,这些合金体系体现出不同的性能特点,例如Ti-Ta基合金利用Ta元素有效抑制ω相的析出而提高合金塑性,Ti-Nb基合金具有良好的加工成型能力。此外,以Pd、Pt、Au等贵金属为合金化元素可以进一步提高材料的相变温度,加入Sn、Al、Ga等元素则可以适当降低相变温度,并改善材料的力学性能和功能特性。本文综述了Ti-Ta基、Ti-Zr基、Ti-Nb基、Ti-Mo基等主要钛基高温形状记忆合金体系的研究进展,着重分析了合金化元素对合金相变温度、形状记忆效应、力学性能的影响规律,对各类合金的性能优势及缺点进行了全面总结,提出了高温形状记忆合金研究中存在的问题和未来发展方向。

Fe基纳米晶软磁合金退火脆性的研究进展 下载:87 浏览:15

张国忠 李艳辉 吴立成 张伟 《新材料》 2020年5期

摘要:
Fe基纳米晶软磁合金自1988年被发现以来,因其低矫顽力、高磁导率、低铁损、低磁致伸缩系数等优异特性,尤其是高频下突出的软磁性能一直受到广泛的关注;其中,Finemet合金已作为高频变压器等设备的铁心材料在工业生产中得到了应用。近年来,一系列高饱和磁感应强度的新型纳米晶软磁合金的研发,将进一步促进电子、电力设备的小型化和节能化。Fe基纳米晶软磁合金通常是由其前驱体非晶带材经退火处理结晶化制备获得。在热处理过程中带材会产生脆性,这不仅增加了铁心加工成形的难度,也使得铁心在实际工况下易失效,严重制约了其在工业生产中的广泛应用。因此,材料工作者对其退火脆性问题展开了研究,并取得了一系列成果。Fe基纳米晶软磁合金的退火脆化产生可分为两个阶段,即非晶前驱体在低于初始结晶化温度下退火导致结构弛豫引起的韧-脆性转变,以及结晶化后由α-Fe相析出引起的合金脆性增加。目前,评价带材的韧-脆性主要采用相对断裂应变(Relative strain at fracture,εf)和临界应力强度因子(KQ)这两个参量。虽然εf值的离散性较大,但由于测定方法简便且能够定量地反映合金的脆化程度而被广泛应用于带材退火脆性的研究。通常合金的退火脆性随α-Fe相体积分数的增加而增大,而细化α-Fe晶粒则有利于抑制合金的退火脆性倾向。当合金中α-Fe相体积分数在70%以下时,合金的硬度随α-Fe相体积分数的增加呈线性增长,此时硬度也可以间接地反映合金脆化的程度。添加合金元素、优化热处理工艺以及采用新型热处理方法等均可以细化纳米晶合金的组织结构,从而在一定程度上抑制其退火脆性倾向。本文综述了近年来有关Fe基纳米晶软磁合金的退火脆化机制、韧-脆性评价方法,分析了合金成分、热处理工艺、组织结构、退火脆性间的关系,总结了抑制退火脆性的途径等方面的研究进展,并对存在的问题和今后的研究方向进行了探讨。

采用原位XRD研究早强剂对水泥早期水化的影响 下载:79 浏览:426

余鑫1 于诚1 姜骞1 冉千平1 刘加平2 杨斌3 《新材料》 2020年4期

摘要:
采用原位XRD和等温量热法研究了无机盐早强剂硫氰酸钠、硫酸钠和硫代硫酸钠对水泥早期水化的影响,并对各组水化样品物相定量结果进行了分析。结果表明:在适宜掺量范围内掺加三种无机盐早强剂都会不同程度地促进熟料矿物C3S、C3A及C4AF的水化,加快水泥水化放热速率,从而提高水泥早期水化程度。根据原位水化样品物相定量结果得到的变化趋势与水化放热曲线变化规律相一致,表明原位XRD是研究水泥早期水化较为可靠有效的方法。

​温度对ZK60镁合金细晶板材成形性能的影响 下载:87 浏览:432

雷意1,2 严红革1,2 陈吉华1,2 夏伟军1,2 苏斌1,2 丁天1,2 黄文森1,2 《新材料》 2020年4期

摘要:
研究了温度对ZK60镁合金细晶板材成形性能的影响。通过单向拉伸试验研究了ZK60细晶板材在25~300℃下的拉伸成形性和力学性能各向异性,进而通过杯突试验和热拉深试验研究了温度对板材成形性能的影响。研究结果表明:随着温度的升高,板材的各向异性逐渐降低,在300℃下的断裂伸长率在341%以上。ZK60细晶板材的成形性能随着温度的升高显著提高,在本实验条件下,当温度为250℃时获得最大的Erichsen值(IE=18. 7 mm)和最大的极限拉深比(LDR=1. 8),ZK60镁合金细晶板材的最佳杯突成形温度范围为200~250℃,最佳热拉深成形温度范围为250~300℃。

过时效与添加Zr对Al-Zn-Mg合金耐腐蚀性能影响的对比 下载:83 浏览:427

瞿猛1 唐建国1 叶凌英1 李承波1,2 李建湘2 周旺2 邓运来1 《新材料》 2020年4期

摘要:
以中高强Al-Zn-Mg合金为研究对象,通过慢应变速率拉伸、晶间腐蚀以及剥落腐蚀等实验,对比研究过时效处理和添加Zr对Al-Zn-Mg合金耐腐蚀性能的影响。结果表明,T76过时效处理较T6峰时效能更明显地提升合金的抗应力腐蚀、晶间腐蚀及剥落腐蚀性能;添加0. 15%的Zr使合金强度得到显著提高,抗腐蚀性能也能得到不同程度的改善,其中抗应力腐蚀和晶间腐蚀性能提升最为明显,而其对抗剥落腐蚀性能的提升效果则略逊于T76过时效处理。采用SEM、EBSD及TEM等手段分析了T76过时效处理和添加微量Zr影响Al-Zn-Mg合金耐腐蚀性能的机理。结果发现:过时效处理使得合金的晶界析出相粗化且断续分布,晶界无沉淀析出带(PFZ)变宽;添加Zr则抑制了合金的再结晶,大角度晶界分数的降低提升了合金的耐腐蚀性能。

具有相分离结构的PMMA/PEG半互穿网络形状记忆高分子 下载:87 浏览:433

李兴建1 白宝仕1 刘升1 苗玉杰1 郑朝晖2 丁小斌2 《新材料》 2020年3期

摘要:
采用一步法,将不同分子量的线型聚乙二醇(PEG)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体和交联剂原位聚合,制备了具有相分离结构的聚甲基丙烯酸甲酯/聚乙二醇半互穿聚合物网络(PMMA/PEG semi-IPNs)形状记忆高分子。采用差示扫描量热分析(DSC)、动态热力学分析(DMA)和应力-应变分析,对具有不同分子量PEG的PMMA/PEG semi-IPNs形状记忆高分子的热性能、动态力学性能和力学性能进行了表征,同时采用DMA对其双形形状记忆效应和三形形状记忆效应进行了研究。结果表明,PMMA/PEG semi-IPNs形状记忆高分子同时具有PEG的结晶相和复合网络的无定形相区,由于PEG结晶熔融温度处于复合网络的玻璃化转变温度区,能够辅助增强复合材料的形状记忆性能,其固定率和回复率都可达99%以上,而且利用这两个热转变作为形状记忆的开关相可以实现PMMA/PEG semi-IPNs优异的三形形状记忆功能,并对其三形形状记忆效应机理进行了阐释。

二硫化钼薄膜的刻蚀方法及其应用 下载:93 浏览:507

奚清扬1 刘劲松1,2 李子全1,3 朱孔军2 台国安2 宋若谷1 《应用化学学报》 2018年9期

摘要:
过渡金属硫化物因能带结构与层数具有明显的依赖关系而受到广泛关注,尤其是二维二硫化钼MoS2)薄膜因其优良的光电性能而成为研究热点。目前,化学气相沉积法(CVD)和剥离法已成为制备MoS2薄膜的主要方法,但这两种方法均存在难以精确控制MoS2层数的问题,研究证实通过刻蚀手段能够对MoS2薄膜层数进行进一步加工,从而得到单层或特定层数的样品。本文综述了基于不同刻蚀原理的MoS2薄膜刻蚀技术的国内外研究进展,分析讨论了不同刻蚀技术对刻蚀后MoS2薄膜质量的影响,介绍了MoS2刻蚀方法在场效应晶体管(FET)以及其他光电器件领域的实际应用和发展前景,最后对将来研究中需要着力解决的问题进行了展望。

手性有机小分子和钯联合不对称催化 下载:90 浏览:500

韩志勇 龚流柱 《应用化学学报》 2018年7期

摘要:
有机小分子和金属联合催化是指用有机小分子和金属等多种催化剂同时或连续活化不同底物、官能团或中间体,从而完成催化反应。该策略可以实现单一催化剂无法完成的反应。根据催化剂活化模式的不同,有机小分子和金属联合催化可以分为协同催化、接力催化与连续催化。近年来,随着有机小分子催化的快速发展以及人们对金属和有机催化的理解越来越深入,有机小分子和金属联合催化方面的报道逐年增加,正在发展成为均相不对称催化中受到广泛关注的新兴研究领域。钯配合物是重要的过渡金属催化剂,钯催化在有机合成中具有十分广泛的应用。本文重点总结了钯和手性有机小分子联合不对称催化方面的进展,主要包括手性胺、手性布朗斯特酸以及手性亲核催化剂等有机催化剂与钯联合催化,同时指出了该领域内一些亟待解决的问题,并对未来的发展作了展望。

植入式神经微电极 下载:83 浏览:424

杨丹1 刘妍1 钟正祥1 田宫伟1 樊文倩2 王宇3 齐殿鹏1 《新材料》 2020年2期

摘要:
神经电极是实现人体和外部机器间信息融合的关键界面器件,是脑科学、生物电子医疗等前沿领域的技术核心。早期出现的神经电极以金属材料和半导体材料为主,这两类材料具备优越的导电性能,但其硬度远高于生物组织(相差四个数量级以上),生物兼容性差,易引起生物组织的排异反应,导致电极失效,并且在植入和使用过程中也容易对生物组织造成损害。近年来,人们尝试利用导电聚合物、水凝胶以及碳纳米管等柔性材料替代早期的金属、半导体等刚性材料,实现柔性生物电极的制备,以解决电极与生物组织间模量不匹配的问题。从而开发出低阻抗的电极-组织界面,最小化电极植入过程中对生物组织的创伤,保证植入电极长期稳定性的同时提高了其导电性,这对于精准的神经电刺激以及高质量记录神经电生理信号来说都至关重要。目前研究的神经电极多以柔性植入式为主,它将新兴材料、微加工技术与神经工程相融合,显示出优于其他神经电极的特性,在疼痛抑制、脑机接口、人体假肢等方面获得多项成果,在临床应用方面占有重要地位。本文归纳了植入式神经微电极的研究进展,主要从刚性神经微电极、神经电极柔性化、可拉伸柔性神经电极几个方面进行介绍。分析了刚性植入式神经电极存在的问题,并引出基于新型材料的柔性植入式神经电极,提出优化方案的同时对其前景进行展望,以期为制备性能优异且稳定的植入式神经电极提供参考。

柔性阻变存储材料与器件研究进展 下载:83 浏览:426

卢颖1,2,3 陈威林1,2,3 高双1,3 李润伟1,2,3,4 《新材料》 2020年1期

摘要:
物联网技术的飞速发展对柔性可穿戴电子设备提出了迫切需求,而作为电子设备不可或缺的部分,存储器势必也需要向柔性化的方向发展。阻变存储器具有高速、低功耗、非易失、结构简单、选材广泛等特性,被视为未来柔性存储器的重要候选器件之一。在应变条件下,阻变存储器的薄膜开裂无疑会导致器件性能失效。因此,近年来除研究应变对材料性质和器件性能的影响外,研究人员主要从选择合适的阻变材料和优化器件制备工艺方面不断尝试,取得了丰硕的成果,大幅提升了器件的柔韧性。为构建高性能的柔性阻变存储器,许多材料已被开发作为存储介质,包括无机、有机、有机-无机复合或杂化材料等。同时,金属、金属合金、碳/硅材料、氮化物、导电氧化物等已被尝试用作电极材料,聚酰亚胺(PI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)等也已被尝试用作柔性衬底。此外,器件的制备起初主要采用全气相法,条件相对苛刻,通常需要高真空甚至高温环境。近年来的研究工作将气相-液相混合甚至是全液相法引入到柔性阻变存储器的制备工艺中,初步实现了器件的简单、低温和快速制备。本文归纳了柔性阻变存储器的研究进展,分别对器件材料(存储介质、电极和衬底)和制备工艺及性能进行了全面介绍,分析了器件的失效机理,并对本领域当前存在的挑战与未来发展前景进行了讨论。

柔性钠离子电池研究进展 下载:83 浏览:412

孟锦涛 周良毅 钟芸 沈越 黄云辉 《新材料》 2020年1期

摘要:
随着柔性电子产品需求的日益增长,柔性电池得到越来越多的研究和关注。目前,柔性锂离子电池由于高功率密度和高能量密度的特点,在柔性屏、可穿戴设备应用上取得了实质性的进展。然而,锂矿资源储量有限、分布不均的问题限制了电池的可持续发展。在寻求新型电池的道路上,钠离子电池引起了人们的关注。钠在地球中的存储量比锂更多,价格更低,这使得钠离子电池有望满足未来的市场需求。柔性钠离子电池的关键材料包括电极活性材料、电极集流体、电解质和隔膜。电极不仅需要高容量和优异的电导率,还要具有良好的机械柔韧性,保证柔性电池在各种形变(弯曲、拉伸、折叠等)下正常工作。柔性电解质和隔膜在保证电池安全的同时,还要保持与正负极之间具有稳定的界面结合。但这些关键材料不成熟、不完善的问题阻碍了柔性钠离子电池的发展。此外,普通袋式的柔性电池无法满足未来电子设备小型化和可穿戴的要求。创新实用的结构设计和适合大规模生产的制备技术也亟待发展。本文介绍了柔性钠离子电池电极材料(正负极活性材料和导电基底材料)、电解质、电池结构和制备工艺等方面的研究进展,对柔性电池现存的问题(比如成本高、安全性差、制备工艺复杂等)进行了分析探讨,最后展望了柔性钠离子电池未来的发展方向。

半固态挤压高硅铝合金二次加热的微观组织演变 下载:83 浏览:461

陈志国1,2 方亮2 吴吉文1 张海筹1 马文静2 白月龙3,4 《新材料》 2019年12期

摘要:
本实验研究了半固态挤压高硅铝合金二次加热微观组织演变规律,以获得具有细小、近球状晶粒的组织。研究结果表明,二次加热功率和二次加热温度是影响二次加热过程的两大主要因素,随加热功率的增加,坯料心部和边部的组织差异变大,而随二次加热温度的升高,细小、不规则的晶粒逐渐长大并呈现出球化趋势。分析各工艺下的微观组织,得到适合于触变成形的二次加热工艺为:加热功率7 kW、加热温度530℃。此条件下获得的平均晶粒直径为35.2μm,抗拉强度为418.5 MPa。
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