摘要：车轴是列车转向架的核心部件之一,引发车轴失效的表面损伤形式主要包括腐蚀、微动磨损和外物致损。表面强化可改善车轴表面完整性,进而抑制裂纹萌生和延缓裂纹扩展,以提高车轴疲劳强度并延长剩余寿命。车轴表面强化技术主要包括滚压、喷丸及表面感应淬火。首先,概述了国内外普速和高速列车车轴表面强化技术的基本原理:滚压和喷丸等物理强化方式使车轴表面塑性变形硬化并引入残余压应力,表面感应淬火通过马氏体相变提高车轴表面强度并引入残余压应力。然后,重点综述了上述3种表面强化技术的研究进展及其在当前车轴制造过程中的应用,其中,深度滚压是车轴表面强化的主要方式,表面感应淬火主要应用于部分高铁车轴上,而喷丸在车轴上的应用尚少。最后,从经济性和安全性的角度对比了车轴表面强化技术的优劣:喷丸强化深度有限,不足以提高车轴剩余寿命;中碳钢车轴表面淬火方案在淬硬层深度和残余应力大小方面均优于合金钢车轴滚压方案。基于损伤容限设计的评价为未来车轴表面强化技术的研究和应用提供了借鉴。

摘要：采用多巴胺(DA)对氧化石墨烯(GO)进行改性得到聚多巴胺改性石墨烯(PDA-rGO),通过溶液共混法制备PDA-rGO/溴化丁基橡胶(BIIR)复合材料,研究PDA-rGO用量对复合材料性能的影响。结果表明:DA的改性抑制了GO在BIIR基体中的堆叠团聚,并增强GO与BIIR基体间的界面相互作用;与BIIR胶料相比,PDA-rGO(用量0.5份)/BIIR复合材料的交联密度增大58%,对于甲苯的溶胀指数减小14%,拉伸强度增大40%,其综合性能最佳;在频率1 kHz下,PDArGO(用量0.5份)/BIIR复合材料的相对介电常数增大26%,其液敏元件对甲醇和丁酮的电容响应度显著增大,分别达到10.7和79.4,PDA-rGO/BIIR复合材料有望用于某些有机溶剂的鉴别。

摘要：海水电解是一种很有前景的可持续绿氢生产技术。然而,由于受到缓慢的动力学、阳极上竞争性的氯释放反应、氯离子腐蚀和电极表面中毒等的影响,致使阳极材料的性能和耐久性下降,析氧反应(OER)的选择性降低。与传统的粉末催化剂相比,自支撑纳米阵列材料具有较低的界面电阻、较大的活性表面和优异的稳定性,已成为先进的催化剂。特别是在需要高电流密度的实际大规模制氢应用中,自支撑催化剂比粉末催化剂更具优势。电解过程中,在电极表面所产生气泡的强烈冲击下,粉末状纳米材料很容易剥离,导致催化活性降低,甚至频繁更换催化剂。相比之下,自支撑纳米材料的活性物质和基底之间具有很强的粘附性,确保了良好的电子导电性和高机械稳定性,有利于长期和循环使用。本文综述了用于海水电解自支撑过渡金属催化剂的最新进展,包括(氧)氢氧化物、氮化物、磷化物、硫族化物等。为确保OER过程中的高活性和高选择性,着重总结了各析氧催化剂在应对耐腐蚀性和屏蔽竞争反应方面所采取的策略。通常,构建具有高孔隙率和粗糙度的3D多孔纳米结构可以使催化剂具有较大的表面积和丰富的活性位点,是提高传质、OER活性和催化效率的有效策略。其次,催化剂表面的Cl−阻挡层,特别是兼具催化活性和保护作用的保护层,可以有效抑制Cl−的竞争性氧化和腐蚀,提高催化剂的催化活性、选择性和稳定性。此外,设计具有超亲水和超疏水表面的催化材料,以增加电解质的渗透性,促进活性位点的有效利用,并避免大量气泡的积累。最后,简要总结了OER催化剂在海水电解中的发展前景及建议。具体来说,海水电解的介质应从模拟盐水转移到天然海水中。鉴于天然海水电解中面临的诸多挑战,除了设计和合成具有高活性、高选择性和高稳定性的自支撑催化剂外,开发简单、低成本的天然海水预处理技术以最大限度地减少腐蚀和中毒问题也是海水电解未来发展的重要课题。更重要的是,应合理构建自支撑OER电催化剂的标准化评价体系。评估过程中应充分考虑催化剂内在活性、可达活性位点密度、尺寸、质量负荷、基质效应和试验条件等因素。

摘要：近年来,科研与教学相结合的新型教学模式已经得到了广泛提倡。以电化学沉积法制备TiO2/Co(OH)2为例对材料系本科生开设的实验课进行教学改革探索,将教师的科研成果应用到本科生实验教学中。实践证明,科研反哺教学有利于提高学生的学习兴趣,调动学生实验的积极性和主动性,提高学生解决实际问题的能力。

摘要：设计并合成了一种适用于酸性条件的新型pH荧光探针2,8-双((E)-2-(吡啶-3-基)乙烯基)-6H,12H-5,11-甲二苯并[b,f][1,5]重氮(TBMP)。探针TBMP以朝格尔碱为骨架,两翼引入间位取代的吡啶端基,其结构经1H NMR、13C NMR和HR-MS(ESI)表征。并利用pH滴定实验和DFT理论计算探索了探针的pH值变化响应机理。结果表明:探针TBMP由于其间位取代的取代位置效应,显示出独特的两步质子化过程以及特殊的紫外和荧光响应。此外,该探针可以有效地探测酸性pH值(6.5~3.11),并具有良好的稳定性、选择性和较大的斯托克斯位移(127 nm)。

摘要：本文以薄膜晶体管为基础设计了《材料物理性能实验》中导电性与介电性相结合的创新性综合实验,阐明了导电性与介电性之间的关联性,加深了学生对材料电学性能的系统理解和综合运用,为新世纪材料专业大学生综合素质的开发提供了参考。

摘要：本研究运用第一性原理计算方法,系统地研究了无序碳单层材料不同位点的电子结构及其析氢性能.计算结果显示无序结构中的C-C键相比于石墨烯中的C-C键在26.7%的范围内有不同程度的拉伸或压缩,使得C原子电荷在-0.17~+0.16个电子范围内变化,导致部分C原子电子局域化.电子的局域化增强了C原子的化学活性,从而表现出了较强的吸附性能.我们发现H原子与C原子的键合及析氢性能与C原子间的键角相关.对于三配位的碳原子,其中三个价电子通过sp^(2)杂化轨道与最邻近的碳原子结合形成较强的共价键,而余下的一个p^(z)轨道电子可以与H原子在垂直于原子层的方向形成较弱的化学键.无序结构可以打破三个sp^(2)杂化轨道的对称性,进而影响p^(z)轨道与氢的成键.本研究在一定程度上揭示了单层无序碳材料结构-性能的构效关系,为实验上设计特定性能的无序碳功能材料提供理论指导.

摘要：采用反相微乳液法制备出了具有介孔结构的Mg-Al LDHs粉体,采用XRD、SEM、BET、DSC/TG、傅立叶红外光谱仪、可见光-近红外分光光度计对样品的结构、成分、形貌、近红外光学性能进行了测试分析,系统研究了反相微乳液反应环境对Mg-Al LDHs粉体介孔结构、水负载量、近红外反射光谱的影响规律,进而探索了一种通过调控Mg-Al LDHs材料形貌结构以模拟天然植物近红外光谱特性的高光谱伪装颜料设计方法。当反相微乳液油-水体系中的水含量达到24%时,成功制备出了一种具有多孔结构的Mg-Al LDHs粉体,通过增大材料内部的孔隙率可以明显提高其在近红外波段的“水吸收峰”强度,并获得与天然植物高度相似的可见光-近红外光谱曲线,余弦相似度高达95.13%。多孔材料的内部孔隙一方面可有效提升材料对水分的负载能力,增强Mg-Al LDHs粉体在近红外波段的水吸收峰强度;另一方面,还能使入射光在材料内部发生多次折射,增大了材料对入射光吸收的几率,从而降低了光谱的整体反射率。在上述效应的综合作用下,最终实现了对天然绿色植物近红外反射光谱的精细化模拟。

摘要：在分析材料成型及控制工程专业毕业设计现状的基础上,以培养具有创新精神的高素质应用型人才为目标,通过制定相关文件强化毕业设计过程的规范化管理,逐步建立健全开放式毕业设计硬件与软件平台,提升学生的毕业设计实践创新能力。通过对毕业设计的多个环节进行改革探索,毕设质量得到明显提升。

摘要：本文针对研究性课程《印刷柔性导线前沿研究》中存在的问题,提出了教学改革的方法,包括做好教学内容和实验设计的规划、教学过程中充分调动学生主观能动性、考核学生综合能力。通过改革,让学生更好理解课程内容,培养学生的创新能力和动手能力,为学生之后的科研工作奠定很好的基础。