摘要：开发合适的催化材料,制备出高性能、大规模、低成本的催化电极,可减少电解水过程的能量消耗、提升制氢效率。高熵合金由于具有高催化活性,在催化电极应用方面受到广泛关注。综述了应用于电解水过程中析氢反应和析氧反应的高熵合金催化电极的研究进展。首先简述了电解水制氢的工业背景和电化学原理;分析了高熵合金催化活性的来源,即杂化能带结构带来的更为合理的表面吸附能和更多的表面活性位点,以及其特有的高熵效应与“鸡尾酒”效应对整体催化活性的影响;接着讨论了高熵合金的成分设计理念,即通过非贵金属元素的替代来降低成本,同时通过改变合金化元素含量提高高熵合金的内禀活性、增加表面活性位点数量;介绍了第一性原理计算在高熵合金催化机理研究、催化表面吸附能调控、合金成分高通量筛选中的应用;总结了高熵合金平板、多孔、负载纳米颗粒催化电极制备的工艺特点,以及其中的问题与挑战;最后对未来高熵合金电催化电极的发展前景和研究方向进行了展望。

摘要：环境障涂层是高功重比航空发动机的关键技术,其目的是阻挡燃气及环境腐蚀介质的侵蚀,为陶瓷基复合材料热端部件提供有效保护。目前,高熵稀土双硅酸盐((xRE_(1/x))_(2)Si_(2)O_(7))是最具潜力的新一代环境障涂层材料。为了进一步提升高熵稀土双硅酸盐的耐高温(1500℃)CMAS(CaO-MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2))腐蚀能力,本工作设计制备了一种新型高熵(Y_(0.25)Yb_(0.25)Er_(0.25)Tm_(0.25))_(2)Si_(2)O_(7)/RE-Si-Al-O(RE=Yb、Y、La)复相陶瓷。结果表明,在复相陶瓷中,RE-Si-Al-O玻璃相不仅能够包裹陶瓷晶粒,而且能够促进稀土双硅酸盐晶粒长大,减少晶界数量,使CMAS熔体的渗入通道数量减少。同时,随着RE-Si-Al-O玻璃相中稀土离子半径增大,玻璃相更易与CMAS熔盐中的Ca^(2+)离子反应,生成磷灰石相,降低CMAS熔体的活性,抑制高温CMAS熔盐对高熵稀土双硅酸盐晶粒的侵蚀,从而提高高熵稀土双硅酸盐的耐高温CMAS腐蚀能力。在1500℃腐蚀48 h后,(Y_(0.25)Yb_(0.25)Er_(0.25)Tm_(0.25))_(2)Si_(2)O_(7)/La-Si-Al-O复相陶瓷表面仍残留CMAS熔盐层,表明该复相陶瓷具有良好的耐高温CMAS腐蚀能力。该复相陶瓷的微结构设计为增强环境障涂层材料在高温CMAS环境下的长期应用提供了一种新的思路。

摘要：Mg-Zn系合金是镁合金中重要的合金体系之一,因其具有丰富的相组成、突出的变形能力和时效强化效果而备受关注,在航空航天、汽车工业及生物医疗等领域显示出较大的应用潜力。但是Mg-Zn系合金凝固温度区间宽、收缩量大,导致合金存在较大的热裂敏感性,一定程度上限制了该系合金的应用。因此,开展Mg-Zn系合金热裂行为的研究具有重要意义。本文归纳总结了热裂理论、合金元素及铸造工艺参数对Mg-Zn系合金热裂敏感性的影响,以及Mg-Zn系合金热裂行为数值模拟的研究现状;揭示了Mg-Zn系合金微观组织及凝固特性参数对热裂敏感性的作用机理,并提出了目前镁合金热裂行为研究的不足与建议,以期为Mg-Zn系合金的设计及应用提供指导。

摘要：中国大学生机械工程创新创意大赛——铸造工艺设计赛在培养学生专业素养、合作精神以及提高学生综合能力等多方面有着积极的促进作用。本文作者结合参加多届铸造工艺设计赛并获奖的经验体会,借助铸钢提升箱体和球墨铸铁小型箱体两个具体案例阐述铸造工艺设计赛中基于最小铸出孔和槽、机械加工余量和起模斜度等基本设计原则将零件变为铸件的关键设计过程,以期促进提高学生在铸造工艺设计赛中的参赛水平。

摘要：通过室温拉伸性能测试、EBSD、SEM、TEM及XRD等分析手段,研究了固溶时效处理对自主设计新型低成本高强β钛合金Ti-5Al-3.5Fe-7Mo-4Cr组织和拉伸性能的影响。结果表明:相比在单相区热处理,试验β钛合金在两相区进行热处理后性能更优;两种固溶处理制度下,随着时效温度的增加,次生α相析出量和合金强度均先增加后降低,伸长率呈增加趋势;时效温度较高时,针状次生α相长大,间距增大。经过820℃×0.5 h固溶和440℃×8 h时效的钛合金达到良好的强-塑性匹配,抗拉强度为1257 MPa,屈服强度为1135 MPa,伸长率为4%,达到高强钛合金强度要求。试验β钛合金获得较高强度主要源于第二相强化,次生α相间距较小、α相体积分数增加和分层次尺寸结构对合金起到显著的强化效果。

摘要：为了寻求新型高效、环境友好的除草化合物,以2-氟-4-氯苯胺为原料,依据活性亚结构拼接的方法,设计合成了26个结构新颖的脲嘧啶类化合物.其结构经1H NMR、13C NMR、HRMS分析确认.苗后除草活性测试结果表明,在浓度为37.5 g/hm^(2)时,5个化合物对阔叶杂草(百日草、苘麻)的防除效果在90%~100%;在浓度为9.375 g/hm^(2)时,仍有2个化合物对阔叶杂草(百日草、苘麻)的防除效果在50%~90%,且对禾本科杂草(稗草、金色狗尾草)无药害.分子表面静电势研究表明,2-氯-N-((1-(环丙烷羰基)哌啶-4-基)甲基)-4-氟-5-(3-甲基-2,6-二氧代-4-三氟甲基-3,6-二氢嘧啶-1(2H)-基)苯磺酰胺(8i)和Saflufenacil电荷分布相近,可能在化合物与其靶标受体对接时起重要作用.分子对接结果表明,化合物8i与原卟啉原氧化酶存在着多种相互作用,以上结果为脲嘧啶类化合物的进一步优化奠定了基础.

摘要：利用经典高熵合金判据设计了一种非等摩尔比(Fe_(33)Cr_(36)Co_(15)Ni_(15)Ti_(1))_(96)Al_(4)高熵合金。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、万能力学试验机和电化学工作站对合金的晶体结构、微观组织、元素分布、力学性能(压缩和拉伸性能)及腐蚀性能进行了研究。结果表明,(Fe_(33)Cr_(36)Co_(15)Ni_(15)Ti_(1))_(96)Al_(4)高熵合金为FCC+BCC双相结构,合金微观组织为枝晶组织,室温下合金抗压强度为743 MPa及超过50%的压缩应变,而拉伸屈服强度、抗拉强度、伸长率分别为591 MPa、984 MPa和15.8%,其断裂机制为韧性断裂。合金表现出优于304SS的耐蚀性,点蚀电位为846mV,约是304SS的三倍。

摘要：针对内孔激光熔覆特殊工况下粉末传输问题,设计了一种新型泄气式内孔激光熔覆送粉喷嘴,采用离散相模型进行模拟选择合适的泄气口尺寸,使得该喷嘴能够输出质量较优的气粉流。在不同载气流量条件下进行熔覆试验对比,发现使用泄气式送粉喷嘴的熔覆层质量优于未泄气喷嘴的情况。结果表明,使用泄气式送粉喷嘴可以提升粉末利用率和改善熔覆成形质量。

摘要：设计了一种以室温硫化硅橡胶(SR)为基体、硅酸钠为膨胀填料、聚磷酸铵为阻燃剂的膨胀耐火体系,采用共混浇筑法制备了硅橡胶复合材料,并探究了不同模数膨胀剂对材料性能的影响.通过垂直燃烧测试(UL-94)、极限氧指数(LOI)和热重分析(TGA)测试SR复合材料的热稳定性和阻燃性能.通过膨胀性能测试和耐火性能测试测定了封堵材料的重要指标.此外,通过扫描电子显微镜(SEM)观察了UL-94测试和耐火性能测试后的残炭形貌.结果表明,高模数的硅酸钠有更好的受热膨胀效果,其中2.8模硅酸钠具备最佳的膨胀耐火性能.仅添加膨胀剂的样品无法满足阻燃测试要求,但通过添加少量阻燃剂,极限氧指数可提升至30.9%,达到了垂直燃烧测试V-0等级.膨胀耐火机理研究发现,在受火时,材料外层转化为薄壁中空微球堆叠结构,形成坚固的膨胀阻隔层.同时,阻燃剂利用膨胀阻隔层高效发挥气相阻燃作用,有效提高阻燃效果.此外,所制备的样品能够达到缝隙用防火封堵材料耐火性能3 h等级.因此,硅酸钠/聚磷酸铵/硅橡胶复合材料是一种制备简单、使用方便、高效耐火的封堵材料.

摘要：本文以宁夏自治区某电解铝厂铝电解质为原料,探寻酸浸的最佳条件为液固质量比2∶1(g)、反应温度90℃、反应时间150 min和硫酸浓度90%,锂提取率为56.11%。对最优条件下酸浸残存物和铝电解质原料的XRD图谱进行对比分析,揭示酸浸原理。通过数据拟合,得到铝电解质酸浸溶解率和锂溶解率的关系。