Ti-Pt周期调制梯度材料的制备及准等熵加载特性

基于波阻抗梯度材料的准等熵加载技术是掌握材料动态响应特性的重要技术手段,对于提升材料服役性能至关重要。采用电子束蒸发镀膜技术成功制备出Ti-Pt周期调制梯度材料,通过对周期层内双组分（Ti和Pt单层）厚度的调控,实现了波阻抗的宏观梯度变化。梯度材料实测总厚度与理论设计总厚度的误差仅为1.67%,并且实测平均硬度及弹性模量分别为2.8和99.8 GPa。材料内部层界面清晰,物相分析未发现金属合金相。利用一级轻气炮驱动Ti-Pt周期调制梯度材料加载5 μm厚Al靶,在Al靶内产生冲击-准等熵加载波形。数值模拟结果与实验曲线在上升趋势上吻合良好,5 μm厚Al靶处的粒子速度、应力和应变率曲线的准等熵段存在较大起伏,应变率曲线在正负值间持续振荡,并且振幅较大。应力云图显示周期调制梯度材料在加载过程中会形成多个波系的追赶、叠加、整合。数值模拟结果显示,当靶材厚度为60 μm时,波系完成整合,转变为连续的压缩波。结合数值模拟结果开展了60 μm厚Al靶的轻气炮加载实验,粒子速度曲线和应力曲线的准等熵段转变为平滑的加载波形,应变率曲线准等熵段振幅显著减小,实现了良好的准等熵加载效果。研究结果表明,周期调制梯度材料与靶材厚度需进行匹配设计,研究结果可为新型周期调制梯度结构的应用提供指导。     

p型BixSb2–xTe3–ySey基材料低温热电性能

Bi₂Te₃基化合物是目前唯一实现商业化应用的热电材料,但对其研究大多都集中于室温及以上温区,针对室温以下的低温区研究较少.本工作系统研究了Bi/Sb相对含量调控和Se固溶对Bi_xSb_2-xTe₃和Bi_0.4Sb_1.6Te_3-ySe_y化合物在低温区电热输运性能的影响规律.在Bi_xSb_2-xTe₃体系中,固溶Bi₂Te₃减小了材料的带隙,并降低了Sb_Te反位缺陷的浓度,使材料的峰值ZT温度向低温区偏移,但显著增强的载流子点缺陷散射,导致材料的载流子迁移率和电传输性能劣化,功率因子从Bi_0.4Sb_1.6T₃的4.58 mW/（m·K²）下降至Bi_0.58Sb_1.42Te₃的1.12 mW/（m·K²）.为了进一步提升材料低温区热电性能,选取Bi_0.4Sb_1.6Te₃为基体,在Te位固溶Se,Se的固溶使Se_Te+Bi_Sb的缺陷形成能更低,抑制了反位缺陷Sb_Te的产生,降低了材料的载流子浓度.少量Se固溶使材料能保持优异的电传输性能同时,显著增强了点缺陷声子散射,降低材料的晶格热导率,在宽温区范围提升了材料的热电性能.Bi_0.4Sb_1.6Te₃材料在220 K时,ZT值为0.80,在350 K时ZT峰值为1.17,少量Se固溶Bi_0.4Sb_1.6Te_2.97Se_0.03样品在220 K时ZT值增至0.93.在350 K时ZT峰值达到1.31,相比分别提升了约16%和12%.该研究为BiSbTe基热电材料低温区热电性能提升提供了重要的指导,对BiSbTe基热电材料低温区的应用具有重要意义.     

银盐/离子液体体系催化制备恶唑烷酮

恶唑烷酮作为重要的含氮五元杂环骨架, 因其独特的生物活性与其在农药、医药领域的广泛应用而备受关注. 本研究以构建一条温和条件下以二氧化碳和炔丙胺底物合成恶唑烷酮类化合物的绿色反应途径为目的, 筛选了一系列胆碱-维生素基离子液体和金属组分的催化体系, 得到了活性最优的催化体系和最优条件, 并进行了循环稳定性实验和底物适应性的拓展实验, 表现出较好的稳定性和普适性, 之后又提出了一种可能的反应机理. 多方面的研究表明该体系在CO₂ 催化转化领域展现出较大的应用潜力.     

不同波形加载下[100]单晶铝层裂破坏的分子动力学模拟研究

采用分子动力学方法模拟了[100]单晶铝在等冲量斜波和方波作用下的形变和层裂行为,分析了加载波形与层裂行为之间的相关性。研究表明,脉冲形状与热力学路径的协同作用影响了材料层裂。不同加载波形下单晶铝层裂强度的差异并非受缺陷主导的非均匀孔洞形核影响,而是由不同热力学路径下温升的差异决定。例如：当最大加载速度为3.00 km/s时,单晶铝均经历均匀层裂,但斜波加载下铝的层裂强度较方波加载时提升56.6%。斜波加载会产生逐渐增强的压缩波,使单晶铝产生相比于冲击加载更轻度的损伤。这一现象随着加载速度的提高而变得更加显著。     

填料调控锂电池PVDF-HFP基复合电解质性能研究进展

聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）凭借其高介电常数和优异的热稳定性,在锂电池固态电解质领域展现出广阔的应用前景,但存在机械强度低、与高电压正极兼容性差以及离子电导率低等问题。引入填料制备PVDF-HFP基复合电解质,可以增强电解质的机械性能,并通过与聚合物基体和锂盐的相互作用,提高电解质的电化学稳定性并优化离子传输。简要介绍了锂电池PVDF-HFP基复合电解质的离子传输机理及填料类型,系统阐述了填料在抑制锂枝晶生长、提高电化学稳定性和离子电导率方面的作用效果与研究进展,并总结当前面临的挑战和不足,展望了未来研究的发展方向,旨在为固态锂电池的性能提升及其应用提供参考。