磁性材料新近进展

磁性材料是应用广泛、品种繁多的一类重要的功能材料, 20世纪90年代以后发展十分迅速.稀土-3d过渡族磁性合金材料,如稀土永磁、巨磁致收缩材料、巨磁热效应材料,磁光效应材料等,以及非晶,纳米微晶磁性材料相继问世.1988年巨磁电阻效应的发现已获广泛应用,如读出磁头、传感器以及磁随机存储器等,并发展成为自旋电子学的新学科. 文章简要介绍了近年来磁性材料的一些新进展.     

幂强化材料和超弹性材料组合球体中孔穴的动态生成

在简单加载条件下,研究幂强化材料和超弹性材料组合球体中的动态孔穴生成和增长问题.首先在有限变形动力学的框架下建立了相应的非线性数学模型,得到了应力的表达式,利用变量变换的方法求得了外加载荷和孔穴半径之间的一个精确的微分关系式.证明了当突加载荷超过其临界值时,球体内部有孔穴的突然生成,并随时间呈现非线性的周期振动.通过数值计算,分析了材料参数和球体的半径比对孔穴生成和增长的影响,并与相应的静态结果进行了比较.结果发现,惯性力的影响降低孔穴生成的临界载荷,而且材料的塑性对孔穴生成和增长有明显的影响.     

非碳纳米管研究的新进展

文章系统地论述了非碳纳米管的制备,较详尽地介绍了多种非碳纳米管制备最新的进展,包括硫化物、氮化物、氧化物等等,特别重点地总结了非碳纳米管前沿材料,例如WS2,Bi2S3,ZnS,GaN,BN,AlN,InP,Eu2O3,V2O3等.最后对非碳纳米管的研究趋势作了展望.     

100kA微秒级气体火花开关电极材料熔蚀研究

电极材料是影响气体火花开关性能和寿命的关键因素之一。基于热传导方程分析了电弧作用下电极表层的温度场分布,得出了电极材料以及电弧属性参数对温度场分布的影响,并对黄铜、不锈钢、钨铜合金和高密度石墨4种电极材料进行了电极熔蚀实验,其质量亏损率分别为：黄铜6.39mg/C,不锈钢6.38mg/C, WCu合金4.19mg/C,高密度石墨1.19mg/C,与理论计算基本一致。     

一种基于二氢吩嗪的三维共价有机框架的合成、结构与表征

二氢吩嗪衍生物由于其独特的氧化还原活性而备受关注. 本文先设计合成了一种含有二氢吩嗪基团的单体5,10-二(4-甲酰基苯基)-5,10-二氢吩嗪(M1), 再采用溶剂热法, 通过亚胺缩合反应制备了一种新型三维共价有机框架(3D COF, 3D-PN-2). 通过粉末X射线衍射(PXRD)、 氮气吸附-脱附、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)和固体碳核磁共振波谱(¹³C CP/MAS NMR)等表征方法, 并结合理论模拟对其结构信息进行了研究, 得出3D-PN-2是具有十一重穿插金刚石(dia)拓扑结构的3D COF. 采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对其形貌进行了表征. 稳定性研究结果表明, 3D-PN-2具有较好的热稳定性和化学稳定性. 通过固体紫外-可见漫反射光谱研究了3D-PN-2的光吸收性能, 结果表明, 其在紫外和可见光区具有较宽的吸收范围(吸收边为 630 nm), 且具有较窄的能带间隙(2.11 eV). 通过循环伏安法研究了其氧化还原性能, 并计算得出其最高占有轨道能级(E_HOMO)为-4.50 eV, 最低空轨道能级(E_LUMO)为-2.39 eV.     

有序介孔材料:历史、现状与发展趋势

有序介孔材料是指孔径在2~50 nm之间的多孔材料, 是一类具有均匀孔径、 高有序度纳米孔道和高比表面积的新材料. 在过去30年里, 有序介孔材料的研究取得了长足的进步, 在可控合成、 结构设计和调控及功能化等方面形成了系统的理论. 同时, 其应用领域也不断被拓展, 包括能源存储与转化、 催化、 生物医药和传感等方面. 本文首先回顾了有序介孔材料的发展历史, 简要介绍发展过程中“里程碑式”的研究工作; 然后根据构效关系总结了其在不同领域应用的最新进展; 最后讨论了有序介孔材料领域进一步发展所面临的挑战与机遇, 并对未来前景进行了展望.     

基于高阶梁理论的功能梯度材料自由振动分析

本文基于一种新型的高阶梁理论,研究了功能梯度材料梁的自由振动问题。首先对该新型高阶梁理论进行了介绍,然后对该理论进行了有限元实现,并利用Hamilton原理推导得到了离散的动力学平衡方程,构造了2节点8自由度的C1型高阶梁单元。参照文献作了均质悬臂梁的模态分析,验证了该梁单元的精度。然后利用该单元进行功能梯度梁的模态分析,并构造了一种材料相关性很弱的无量纲固有频率。由该无量纲固有频率引入了功能梯度梁与均质梁固有频率之间的转换关系,并通过算例分析了该转换关系的适用条件。     

Separation of Xylene Isomers in the Anion-Pillared Square Grid Material SIFSIX-1-Cu

Xylene isomer separation is considered one of the seven separation challenges that changed the world. In addition, the high-energy demand of xylene separation highlights the need for efficient novel adsorbents. Herein, the liquid-phase separation potential of the anion-pillared hybrid material SIFSIX-1-Cu was studied for preferential adsorption of o-xylene and m-xylene over p-xylene, which was inspired by a previous complexation crystallization method for separating m-xylene. We report detailed experimental liquid-phase adsorption experiments, yielding selectivities of 3.0 for o-xylene versus p-xylene and 2.6 for m-xylene versus p-xylene. Our theoretical calculations thus provide a reasonable explanation that the xylene adsorption selectivity is attributed to the C−H⋅⋅⋅F interaction, and the host–guest interaction order agrees with the adsorption priority: o-xylene > m-xylene > p-xylene.     

塑料薄膜撕扯实验在聚合物教学中的应用及讨论

结合新课标要求,揭示塑料薄膜撕扯实验在聚合物教学中的重要性、必要性。通过教学片段设计,发展学生“宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知”化学学科核心素养,并让学生认识物质的性能不仅取决于结构,也取决于生产工艺。并对人教版初、高中化学教材和教参中相关问题展开讨论和解释,以期更好地服务教学。