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一种用于选择性激光熔化的高强度Al–Zn–Si–Mg–Cu合金的开发
摘要: 尽管增材制造工艺已在多个工业领域广泛应用,但目前专为这些技术设计和优化的材料仍很有限。当前市场上仅少数铝合金可用于结构件的3D打印,其中含硅镁元素的铸造铝合金是最常见的增材制造用铝合金,虽具有优异的加工性能但力学性能一般。本研究通过混合Al-Er-Zn-Mg-Cu与Al-Si-Mg粉末并分析其选区激光熔化后的组织与性能,探究了硅元素对高强度Al-Er-Zn-Mg-Cu合金热裂敏感性的影响。最终设计出新型Al-Er-Zn-Si-Mg-Cu合金,采用气体雾化法制备成粉末合金并进行测试。通过同步辐射X射线衍射、差示扫描量热法和显微分析研究了该合金的组织与相变。经选区激光熔化处理的Al-Er-Zn-Si-Mg-Cu合金相对密度达99.8%,检测组织内未发现热裂纹。同时评估了该合金从铸态和固溶退火状态进行时效处理的能力,结果表明其具有良好的直接时效响应(直接从铸态开始),在165°C优化时效2小时后,屈服强度和抗拉强度分别达到402MPa和449MPa,硬度为174HV。
关键词: 差示扫描量热法、金属增材制造、力学性能、同步辐射X射线衍射、高强度铝合金
更新于2025-11-21 11:18:25
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生物场处理对位二氯苯的物理、热学和光谱学研究
摘要: 对二氯苯(p-DCB)作为化学中间体广泛应用于染料、药品、聚合物及其他有机合成制造领域。本研究旨在评估生物场处理对对二氯苯物理、热学及光谱学特性的影响。实验将p-DCB样品分为处理组与对照组,处理组接受Trivedi先生的生物场处理。随后采用X射线衍射(XRD)、差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)和紫外-可见光谱(UV-Vis)对两组样品进行检测。XRD结果显示处理组晶体尺寸增大4.93%,且峰强度较对照组发生改变;DSC分析表明处理组对二氯苯的熔融潜热显著降低8.66%,其熔点(54.99°C)也低于对照组(57.01°C)。TGA/DTG研究表明处理组样品最大失重温度(Tmax)升高6.26%,每摄氏度失重率降低12.77%,提示其热稳定性可能增强。但UV-Vis光谱特性未发现变化。这些结果表明生物场处理显著改变了p-DCB的物理和热学性质,可能提升其作为化学中间体的应用价值。
关键词: 差示扫描量热法、对二氯苯、热重分析、紫外-可见光谱法、生物场处理、X射线衍射研究
更新于2025-09-23 15:23:52
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结合TGA与DSC作为优化目标的热氧化分解估算方法——以PMMA为例
摘要: 热分析技术在测定和表征固相热分解过程中起着关键作用。同步热分析(STA,即同时进行的TGA和DSC测试)因其能提供样品升温过程中的质量损失与能量释放信息而被广泛应用。结合数值方法的火灾计算机模型常用于呈现测试结果并获取动力学与热力学参数值。既往研究仅以质量损失曲线(TGA)或其导数(DTGA)作为唯一优化目标来获取这些参数。鉴于热释放速率是准确认识材料特性的决定性要素,最新研究增加了额外测量指标——包括程序升温过程中的热传递、所需/释放能量(如热释放速率、气化热或样品表面温度)等由差示扫描量热法曲线(DSC)提供的能量信息。尽管采用DSC数据,但与TGA不同,这些信息通常不作为使模拟曲线逼近实验曲线的目标参数?;贒SC曲线未被用作数值逼近过程来设定动力学特性的现状,我们探索将其作为新目标参数的可能性。通过同步拟合实验与模拟曲线,可同时获取动力学与热力学参数,从而综合考量分解过程及其能量释放。本研究表明:要获得能匹配DSC曲线的参数集存在重大挑战。仅以TGA为目标时的拟合精度高于DSC曲线,这使得双曲线共同拟合时误差值增大——换言之,无法直接实现双曲线同步逼近。为此,本文提出兼顾DSC曲线优化的TGA曲线拟合替代方法,并将该方法应用于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的分析研究。
关键词: 差示扫描量热法、数值方法、热重分析、计算流体动力学、热分解、聚甲基丙烯酸甲酯、优化方法、固相化学
更新于2025-09-23 15:23:52
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具有孤立MoO4单元的自激活正交晶系双钼酸盐RbEu(MoO4)2的结构、振动及光谱性质研究
摘要: RbEu(MoO4)2通过两步固相反应法合成。通过Rietveld分析确定其晶体结构属于Pbcn空间群,晶胞参数为a=5.13502(5)、b=18.8581(2)、c=8.12849(7) ?,体积V=787.13(1) ?3,Z=4(RB=0.86%)。该钼酸盐在817 K发生相变,熔点为1250 K。拉曼光谱测试激发波长为1064 nm和514.5 nm,光致发光光谱在514.5 nm激发下测定。观察到超灵敏的5D0→7F2跃迁占绝对主导。RbEu(MoO4)2中极窄的5D0→7F0跃迁位于580.2 nm处,相比Eu2(MoO4)3蓝移了0.2 nm。
关键词: 里特维尔德精修,铷铕钼酸盐,拉曼发光,固相反应,差示扫描量热法
更新于2025-09-23 15:23:52
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通过物理混合方法制备聚苯胺与氧化石墨烯复合材料
摘要: 聚苯胺与氧化石墨烯复合材料的开发旨在结合两种材料的独特性能以应用于航空航天领域。本文展示了一种相较于文献方法更简便快速的制备工艺,通过十二烷基苯磺酸掺杂的聚苯胺(通常简称为聚苯胺)与氧化石墨烯复合。当前主流研究方法为电化学法和原位化学聚合法,而本研究采用物理混合方式——将等摩尔浓度的氧化石墨烯悬浮液(4 mg/mL)与三种不同比例的聚苯胺粉末(25%、50%和75%)混合,与纯氧化石墨烯及纯聚苯胺进行对比。研究通过扫描电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和差示扫描量热法分析了所有薄膜的形貌结构特征及材料间键合本质。扫描电镜图像证实了氧化石墨烯褶皱片层与聚苯胺颗粒间存在明显相互作用,且随着聚苯胺浓度增加,被包裹的聚合物更多。X射线衍射和傅里叶变换红外光谱技术揭示了氧化石墨烯晶面间距变化及聚苯胺-氧化石墨烯间化学键的改变,尤其在50%聚苯胺/50%氧化石墨烯复合材料中显示出显著相互作用。差示扫描量热法通过热稳定性提升进一步验证了该效应。研究表明物理混合法能有效制备聚苯胺/氧化石墨烯复合材料。
关键词: 结构、差示扫描量热法、傅里叶变换红外光谱、形貌、聚苯胺、氧化石墨烯
更新于2025-09-23 15:22:29
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[IEEE 2017国际可再生能源与可持续能源会议(IRSEC)-丹吉尔(2017.12.4-2017.12.7)] 2017国际可再生能源与可持续能源会议(IRSEC)——摩洛哥任意地区光伏组件自然沉积土壤成分测绘
摘要: 本文是针对不同气候地区光伏组件上自然沉积土壤成分开展全国性测绘的初步阶段。为此,采用德马东气候指数对摩洛哥进行气候分区,以选取具有代表性的样本采集地点。目前已从拉巴特、伊尔施德利亚、阿加迪尔和乌季达四处采集了四份样本,这些样本已制备完成并进行分析。通过多项检测确定了样本的物理、化学及矿物组成:采用X射线衍射(XRD)和X射线荧光分析(XF)测定矿物成分,通过差示扫描量热法(DSC)和红外光谱(IR)分析物理化学特性。结果显示存在相同的丰量组分:石英、方解石、白云石和高岭石,但其含量因气候区域而异。
关键词: 土壤、石英、方解石、差示扫描量热法(DSC)、高岭石、气候带划分、红外光谱(IR)、X射线衍射、光伏组件、白云石、制图学、X射线荧光
更新于2025-09-23 15:22:29
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化学衍生ZnCo2O4在机械球磨作用下的电荷传输动力学微观结构解析
摘要: 本研究考察了化学合成纳米晶锌钴氧化物(ZnCo2O4)的球磨效应,并报道了其结构与电学性能随球磨时间的变化规律。通过简单经济的共沉淀法成功制备出相纯的ZnCo2O4纳米粉体,随后分别进行1小时、4小时和8小时的球磨处理。XRD分析证实球磨与非球磨纳米粉体均形成单一立方相结构。通过Rietveld精修估算不同微观结构参数显示:颗粒尺寸从非球磨样品的~29.64 nm减小至8小时球磨样品的~18.13 nm。热重-差示扫描量热曲线表明前驱体具有良好的温度稳定性,有助于确定样品的适宜烧结温度。透射电镜分析获得的晶粒尺寸与Rietveld精修结果一致。频率相关的交流电导率曲线符合普适Jonscher幂律,频率指数的温度依赖性可用小极化子跃迁机制解释。跳跃传导机制与弛豫过程具有相近的活化能,表明存在相似的传输机制。叠加标度谱符合TTSP原理。交流电导率随频率升高而增大源于载流子的跳跃运动。应变较小的微小颗粒不仅增强导电性,也提高跳跃频率,这进一步表明球磨样品中产生了过量载流子。Cole-Cole图谱显示样品呈现非德拜型行为。由于小晶粒促进更快的电荷传导,介电损耗因子随颗粒尺寸减小而增大。
关键词: 热重-差示扫描量热法、机械球磨、电学表征、介电损耗因子、微观结构
更新于2025-09-23 15:22:29
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六方氮化硼纳米颗粒增强聚偏氟乙烯纳米复合薄膜的电学与电磁干扰(EMI)屏蔽性能
摘要: 通过简单通用的溶液浇铸法制备了六方氮化硼纳米颗粒(h-BNNPs)增强的柔性聚偏氟乙烯(PVDF)纳米复合薄膜。阐明了h-BNNPs/PVDF纳米复合薄膜的形貌、热学和电学性能。研究了所制备纳米复合薄膜在X波段频率范围(8-12 GHz)内的电磁干扰(EMI)屏蔽性能。电磁干扰屏蔽效能(SE)从纯PVDF薄膜的1 dB提升至含25 wt% h-BNNPs的h-BNNPs/PVDF纳米复合薄膜的11.21 dB。结果表明,h-BNNPs/PVDF纳米复合薄膜可作为轻质低成本的电磁屏蔽材料。
关键词: 六方氮化硼、聚偏氟乙烯、扫描电子显微镜、电磁干扰屏蔽、差示扫描量热法、电学性能
更新于2025-09-23 15:21:21
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油页岩干馏过程中的激光诱导电压
摘要: 本研究采用248纳米激光对不同热解温度下的油页岩进行分析。当紫外激光照射油页岩表面时,产生了感应电压。激光诱导电压(LIV)峰值在200°C以下随温度升高而降低,在200-400°C范围内随温度升高而增加,超过400°C后再次下降。200°C和400°C这两个临界温度与热重-差示扫描量热法(TGA-DSC)、气相色谱-傅里叶变换红外-质谱联用(TG-FTIR-MS)以及扫描电子显微镜(SEM)检测到的关键点高度吻合。我们的研究表明,LIV方法可用于分析油页岩热解过程。
关键词: 油页岩,热重-差示扫描量热法(TGA-DSC),热重-傅里叶变换红外光谱-质谱联用(TG-FTIR-MS),热解,激光诱导电压,扫描电子显微镜(SEM)
更新于2025-09-23 15:19:57
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采用放电等离子烧结(SPS)法制备的碳化硅基陶瓷复合材料的 热物理性能
摘要: 研究了采用放电等离子烧结技术制备的相对密度为99%、以B4C、AlN、Si3N4、Y2O3、Al2O3和HfB2为添加剂的SiC基陶瓷复合材料的导热性能影响因素。在20-1300°C温度范围内测定了复合材料的热物理性能:比热容、热扩散率和导热系数。热扩散率和比热容采用激光闪光法测量,比热容测量数据辅以差示扫描量热仪和绝热量热仪的测定结果。导热系数通过热扩散率、比热容和密度数据计算得出。
关键词: 激光闪光法、比热容、绝热量热计、热导率、陶瓷复合材料、热扩散率、热物理性质、差示扫描量热法(DSC)
更新于2025-09-22 19:49:09