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加热温度对尿素水溶液制备类石墨相氮化碳的影响及其机理
张华森;李喜宝;冯志军;黄军同;卢金山;石墨相氮化碳(g-C_3N4)由于其优异的化学稳定性和独特的电子能带结构被认为是一种廉价且极具潜力的光催化剂,然而传统方法制备的g-C_3N4存在比表面积小、光生电子–空穴复合严重及剥离效率低等问题。采用尿素溶于一定量的水中,通过控制一定的升温速率及加热温度制备性能优异的g-C_3N4。结果表明,在水中450~500℃裂解尿素可获得疏松多孔、类石墨相的g-C_3N4纳米片,在500℃时获得的g-C_3N4具有较多的纳米孔隙及较大的比表面积;550℃时孔隙消失,且g-C_3N4的带隙能随着加热温度升高逐渐降低。光催化结果表明,随水中裂解尿素温度升高,制备的g-C_3N4在可见光下对罗丹明B的降解率先增大后减小,500℃时降解率最高,达到75.5%,且明显好于500℃时直接加热尿素制备g-C_3N4的降解率(24.1%)。多孔、少层且高比表面积的类石墨烯微观结构是500℃下获得多孔g-C_3N4样品较高的光催化活性的主要原因,h+和·O2–是参与降解反应的主要活性基团。
硫-氯耦合侵蚀和钙溶蚀作用下混凝土中物质传输与反应机理的数值研究
计洌;刘清风;混凝土易受硫酸盐和氯盐的耦合侵蚀，且常伴随钙溶蚀作用，会产生严重的耐久性问题。为探明耦合侵蚀工况下混凝土的劣化机理，建立了一套基于化学反应的多离子耦合侵蚀模型，并通过第三方试验验证了模型的可靠性。本模型能够基于不同的初始材料参数和外界离子浓度预测出物质传输和产物分布情况，通过离子渗透深度、时变扩散系数和产物含量等指标研判混凝土劣化进程。同时，模型通过综合考虑钙溶蚀、硫酸盐侵蚀和氯盐侵蚀三者之间的耦合作用揭示了复杂环境因素对混凝土劣化过程的影响。研究发现短期内硫-氯间的耦合作用会抑制2种盐类的侵蚀，而忽略钙溶蚀作用会导致混凝土内部生成的钙矾石量减少但分布更广。基于该模型进一步探讨了环境/材料变量对硫–氯耦合侵蚀的影响，为预防硫–氯耦合侵蚀下混凝土耐久性问题提供理论参考。
电介质储能陶瓷薄膜研究进展及改性方法
岳文锋;颜廷楠;王大伟;电介质陶瓷薄膜材料制备的储能电容器，具有充放电速率快、功率密度大以及良好的温度稳定性和循环稳定性等优势，在脉冲激光武器、心脏起搏器等军事、民用领域具有广阔的应用前景。然而，电介质电容器的储能密度相对较低，限制了其应用范围，因此如何提高其储能密度成为当前研究的重点之一。此外，电介质储能陶瓷薄膜材料种类繁多、制备工艺复杂，因此选择合适的材料体系和制备工艺至关重要。本文总结了电介质储能陶瓷薄膜材料的研究进展，重点讨论了6种类型的材料，包括线性电介质、顺电材料、铁电材料、弛豫铁电材料、超顺电材料和反铁电材料。此外，进一步总结了目前常用的提升电介质储能陶瓷薄膜材料储能性能的方法。期望本文的研究成果能够对开发新一代高性能电介质储能陶瓷薄膜提供有价值的参考。
热电制冷材料研究进展
周敏;苏浩健;师莉;李来风;热电制冷是一种基于Peltier效应的新型固态制冷技术，具有体积小、重量轻、可靠性高、无机械运动部件等特点，在5G芯片制冷、红外探测器制冷、高精度温控等高科技和航空航天领域具有广阔的应用前景。近年来，对新型固态制冷技术的需求越来越迫切，热电制冷技术和热电制冷材料的研究引起越来越多的关注。简要介绍了热电制冷的基本原理，对热电制冷材料，包括近室温区热电材料，低温区热电材料等的研究现状进行了综述，分析了研究中存在的问题，并对未来的研究发展进行了展望。
温度场与硫酸盐侵蚀耦合作用混凝土孔结构分形特征演化规律
张少辉;王艳;郭冰冰;吕瑶;牛荻涛;高地热环境隧道衬砌混凝土耐久性劣化是混凝土内部温度场与硫酸盐侵蚀耦合作用的结果。设计了耦合作用室内模拟制度与装置，采用分区分形维数研究了耦合作用孔表面粗糙度、孔结构复杂性与孔曲折度，分析了分形维数对混凝土整体强度与损伤层平均抗压强度的影响权重与关系。结果表明：耦合作用混凝土整体抗压强度比单因素作用下降22.5%～30.0%。随温度场从40℃升高到80℃，耦合作用混凝土中凝胶孔(<10nm)占比下降43.17%，毛细孔(100～1000nm)占比增加573.10%。过渡孔(10～100 nm)表面变得更为粗糙，凝胶孔与过渡孔空间结构比毛细孔和大孔(≥1 000 nm)更加复杂，凝胶孔、过渡孔、毛细孔曲折度增加但大孔曲折度下降。过渡孔与大孔表面粗糙度、凝胶孔结构复杂性对损伤层混凝土平均抗压强度影响最为显著。大孔、毛细孔与过渡孔的孔体积分形维数与整体混凝土抗压强度呈负线性相关，毛细孔、过渡孔与凝胶孔的Ds对整体混凝土抗压强度影响存在极值。
Ti_3C2 MXene柔性应力/应变传感器的制备及应用研究进展
袁文凤;王军凯;夏启勋;周爱国;碳化钛迈科烯(Ti_3C2 MXene)是一种新型碳化物二维材料，具有手风琴的片层结构，受到拉伸或压缩会产生滑动或堆叠，使其内部导电路径和长度发生改变，直接影响输出电信号的变化。因此，Ti_3C2 MXene 可以作为传感材料，检测应力/应变。与弹性基底复合，该材料可以制备柔性传感器，检测人体的运动与健康信号。本综述阐述了 Ti_3C2 MXene 作为应力/应变传感器的工作原理；归纳了近期 Ti_3C2 MXene 柔性传感器的制备方法并分为 6 类：静电纺丝法、过滤法/涂层法、浸渍法、丝网印刷法、冷冻干燥法、冷冻解冻法；对比讨论了这 6 种制备方法的关键指标：弹性基底、测量参数、最低测试极限、循环次数、测量范围、反应时间和应变灵敏度因数；列举了该传感器的常见应用场景。展望了 Ti_3C2 MXene 柔性传感器良好的发展前景，总结了当前亟待解决的问题。
超低温烧结微波介质陶瓷制备工艺的研究进展
李晓萌;薛仙;汪宏;郭靖;传统方法制备微波介质陶瓷通常需要1 000℃以上高温，不仅工艺周期长、能量消耗高，而且难以实现多种材料体系的集成共烧。如今，无线通讯技术的不断革新和蓬勃发展对微波器件小型化、集成化提出了更高要求，低温共烧陶瓷/超低温共烧陶瓷技术被开发和广泛应用。研究烧结温度更低、烧结效率更高，且微波介电性能优异的节能环保型绿色制备工艺，已经成为全球范围内研究热点之一。液相烧结、热压烧结、微波烧结、放电等离子体烧结、闪烧等烧结工艺的提出促进了低温烧结微波介质陶瓷的发展。最近，又出现了一种新的超低温烧结工艺—冷烧结技术。冷烧结具有极低的烧结温度(一般≤300℃)、可在短时间内实现陶瓷高致密化，且在物相稳定性、复合共烧以及晶界控制等方面有着优势，为超低温烧结工艺以及微波介质材料体系的开发提供了新的契机。
固相烧结——Ⅲ实验: 超细氧化锆素坯烧结过程中的晶粒与气孔生长及致密化行为
施剑林研究了超细Ｙ－ＴＺＰ和ＹＳＺ粉料成型体在烧结中期的晶粒生长、气孔生长和致密化行为根据作者前文［１，２］提出的致密化方程，可以满意地解释粉体及其成型体的性质，如初始颗粒尺寸、成型密度和气孔尺寸分布等对烧结的影响．实验发现：成型体中的晶粒生长基本不受成型体性质的影响，但气孔生长同时受晶粒生长和致密化的影响，前者使气孔尺寸与晶粒尺寸同步生长，后者导致气孔收缩．晶粒生长和致密化虽受不同的机制驱动，但通过同样扩散途径完成，使烧结中期的晶粒尺寸与密度呈线性关系．理论分析和实验结果表明，成型体性质不改变这一线性关系，但可以改变直线的斜率，而升温速率对直线斜率的影响不大．较大的二面角、较高的素坯密度、较窄的颗粒和气孔尺寸分布有利于获得较小的晶粒生长和较高的烧结密度．
静电纺丝技术在锂离子电池负极材料中的研究进展
沈丁;赵世宇;付晓帆;于浩然;吉彦臻;董伟;静电纺丝技术具有制造装置简单、成本低等特点，采用该法能够方便制备具有纳米结构的碳纳米纤维，并且还可以负载金属氧化物、金属硫化物等活性物质用作锂离子电池的负极材料。本文首先简要综述了静电纺丝技术的原理和影响参数，然后系统介绍了锂离子电池碳纳米纤维及其复合纤维的静电纺丝方法、结构特征和电化学性能，包括单质、金属氧化物、多元氧化物以及金属硫化物等常见的静电纺丝负极电极材料优缺点以及研究方法，最后介绍了静电纺丝技术制备负极材料面临的挑战和未来的发展。
硅纳米线阵列的制备及光伏性能
蒋玉荣;秦瑞平;蔡方敏;杨海刚;马恒;常方高;在常温常压下,采用无电极金属催化化学腐蚀法在P型单晶硅片(100)基底上制备定向排列的硅纳米线阵列。研究了不同浓度硝酸银对纳米线阵列形貌、反射光谱性能的影响和具有电池雏形的硅纳米线阵列的光伏性能。结果表明:硝酸银浓度在0.02mol/L时为最佳配比;与普通绒面电池相比,硅纳米线阵列太阳能电池的光电转换性能明显优于普通绒面电池。用光谱响应分析手段分析硅纳米线电池光伏性能的影响因素,并提出解决办法。