溅射用难熔金属靶材的制备及再制造工艺研究进展
[期刊论文]潘亚飞,黄蕾,张久兴-《中国粉体技术》2025年5期

摘要:[目的]为了探讨难熔金属靶材在半导体行业的应用现状,分析其制备工艺,并预测未来的发展趋势.[研究现状]梳理在靶材制备过程中,致密度、纯度、晶粒尺寸和结晶取向等关键因素对靶材性能的影响;总结粉末冶金技术(热压、热等静压、冷等静压、放电等离子烧结等)和熔炼技术(电子束熔炼、电弧熔炼等)在难熔金属靶材制备中的应用;阐述靶材回收技术和原位修复技术的研究进展和应用前景.[结论与展望]难熔金属靶材的未来发展正朝着以下几个关键方向迈进:追求更高的纯度和均匀性,实现更大的尺寸和更高的平整度,开发新型制备技术,以及优化回收与再利用流程,这些进步将为半导体行业带来更高的效率,提供可持续的发展路径.

溅射靶材难熔金属制备技术回收及再制造
被引:1
石灰和粉煤灰掺量对再生骨料-生土复合材料耐久性能的影响
[期刊论文]何晓,周文娟,刘洋 等-《中国粉体技术》2025年5期

摘要:[目的]为了在现代建筑行业中充分发挥生土的作用,在再生骨料、生土中掺入石灰、粉煤灰以改善耐久性能.[方法]设生土、再生细骨料、再生粗骨料的质量分数分别为60%、10%、30%,再掺入石灰、粉煤灰进行化学改性制得再生骨料-生土复合材料;通过耐水、冲刷、干湿循环及冻融循环试验分析再生骨料-生土复合材料的耐水、抗冲刷、抗干湿循环和抗冻融循环性能;采用X射线衍射仪、扫描电镜对再生骨料-生土复合材料的水化产物和微观形貌进行分析和表征.[结果]当石灰质量分数为8%、粉煤灰质量分数为14%时,再生骨料-生土复合材料的软化系数最大,耐水性能最好;抗冲刷时间可达到60 min,质量损失率最小,抗冲刷性能最好;干湿循环次数为15时,质量损失率和抗压强度损失率均为最小值,抗干湿循环性能最好;当冻融循环次数为25时,质量损失率小于5%,抗压强度损失率小于25%,最佳冻融循环次数为25.[结论]石灰的碱性作用激发生土、粉煤灰和再生微粉中的活性物质SiO2、Al2O3参与水化反应,生成水化硅酸钙(C-S-H)凝胶、水化硅铝酸钙(C-A-S-H)凝胶、氢氧化钙晶体以及钙钒石晶体,能够填补再生骨料-生土复合材料内部的裂缝和孔隙,增强颗粒间的黏结力,提高再生骨料-生土复合材料的耐久性能.

再生骨料-生土复合材料石灰粉煤灰耐久性能微观结构
被引:1
聚合物-混凝土复合材料研究进展
[期刊论文]卢子臣,刘丹婷,王磊-《中国粉体技术》2025年4期

摘要:[目的]聚合物作为一种在水泥基材料中广泛应用的有机外加剂,能显著改善混凝土各方面性能;探讨聚合物对混凝土工作性、力学性能及耐久性的影响规律及作用机制,能够更好地指导聚合物在混凝土中的应用.[研究现状]综述聚合物-混凝土复合材料的种类及性能特点,分别介绍聚合物混凝土、聚合物浸渍混凝土、聚合物改性混凝土以及其他3类新型聚合物混凝土复合材料;从工作性、力学性能和耐久性3个方面的表现分析聚合物对聚合物-混凝土复合材料性能影响及作用机制.[结论与展望]聚合物混凝土和聚合物浸渍混凝土在力学性能和耐久性方面显示出较大优势,但高成本和复杂制备工艺限制其大规模应用;聚合物改性混凝土虽然成本较低且应用广泛,但抗压强度随聚合物掺量的增大而下降,须通过优化骨料配比和养护条件平衡性能;新型聚合物-混凝土材料如单体原位聚合混凝土(强度高但反应难控)、纤维增强基材(延展性好但掺量敏感)、废旧塑料-橡胶混凝土(环保但强度低)各有潜力与挑战;未来须重点突破界面作用机制解析、低成本工艺及环保材料开发等瓶颈.

聚合物-混凝土复合材料水泥基材料作用机制
被引:1
雾化法制备用于增材制造的金属粉末研究进展
[期刊论文]李奇,谢君,吴浩 等-《中国粉体技术》2025年5期

摘要:[目的]梳理广泛应用于金属增材制造粉末制备的雾化法,以提升增材制造部件性能、降低成本.[研究现状]综述气体雾化法(gas atomization,GA)、等离子旋转电极雾化法(plasma rotating electrode process,PREP)和超声雾化法(ultra-sonic atomization,UA)3种雾化制备金属粉末的方法;从基本原理、技术特点、制备设备以及工艺优化等方面,详细阐述3种技术的技术特点、研究进展以及在制备高品质粉末过程中所面临的挑战.[结论与展望]随着金属增材制造技术对低成本、高质量粉体的需求日益增加,雾化技术将有更加广阔的发展空间;明确雾化过程中熔体的破碎机制及凝固行为,提高雾化装备整体水平,提升雾化破碎效率,实现制粉过程关键参数的协同优化对未来雾化技术发展至关重要.

金属增材制造气雾化等离子旋转电极雾化超声雾化
被引:1
模拟月壤的力学性能与本构模型研究进展
[期刊论文]李云丽,吴文平,吴昊天 等-《中国粉体技术》2025年4期

摘要:[目的]梳理和总结现有模拟月壤力学性能与本构模型在试验和离散元模拟方面的研究,旨在为深入理解月壤的力学性能与本构特性以及探月工程中所涉及的大量力学问题的分析提供参考.[研究现状]基于月壤独特物理力学特性,综述模拟月壤在抗拉、抗剪、承载能力、壤-具相互作用、轮-壤相互作用和着陆冲击响应等力学性能的试验和离散元模拟研究,探讨基于试验和离散元方法研究所构建的模拟月壤力学本构模型.[结论与展望]目前国内外研究主要偏重于模拟月壤基本物理性质和静力学性能方面,动力学性能研究偏少,难以支撑探月工程中大量动力学问题分析;今后的研究须模拟月壤动力学性能的研究;在本构模型的研究上,一方面发展基于模拟月壤变形损伤机制的细观损伤本构模型,另一方面结合机器学习技术,发展融合模拟月壤变形损伤等物理信息的动力学本构模型,系统分析模拟月壤的动力学性能.

模拟月壤力学性能本构模型离散元法试验测试
被引:1
硅藻土复合催化材料在有机污水治理中的应用
[期刊论文]闫良国,任丽瑶,于欢 等-《中国粉体技术》2025年4期

摘要:[目的]开展硅藻土复合催化材料在光催化和过硫酸盐催化技术中的应用研究,实现水体中难降解有机物的高效去除,解决日益严重的有机水污染问题.[研究现状]综述硅藻土的物理、化学性质;概况硅藻土复合催化材料在光催化工艺中的应用,包括使用硅藻土作为载体来负载二氧化钛、类石墨相氮化碳、金属化合物和铋基材料等半导体材料,以及硅藻土复合催化材料在过硫酸盐催化工艺中的应用,包括使用硅藻土作为载体负载钴基、铁基、锰基金属;总结硅藻土复合催化材料对有机染料、农药、内分泌干扰物等有机污染物的降解效果与作用机制.[结论与展望]提出应进一步探索硅藻土复合催化材料的改性方法,优化材料结构与性能,扩大材料在水环境治理中的应用范围;认为应加强硅藻土复合催化材料与其他环境治理技术的结合,为水环境污染治理提供更为全面和高效的解决方案.

硅藻土有机污染物光催化过硫酸盐
被引:1
多孔材料吸附分离氟代烃的研究进展
[期刊论文]徐骏,胡申-《中国粉体技术》2026年1期

摘要:[目的]为了突破限制我国半导体产业发展的电子特种气体(特气)的高效、低成本生产等关键"卡脖子"问题,开展多孔材料吸附分离氟代烃的研究,实现关键氟代烃体系的提纯.[研究现状]总结通过活性炭、碳分子筛、金属有机框架等多孔材料对CF4、C2F6、C3F8等氟代烃体系进行吸附分离的最新研究进展;多孔材料吸附分离具有操作简单、条件温和、对痕量杂质去除效率高等优点,能够满足氟代烃电子特气的现有纯度要求,多孔材料吸附分离法可以在较低能耗的情况下获得高纯度的氟代烃.[结论与展望]多孔材料在单组分的吸附量和混合气体的选择性2项关键参数上能够取得良好的效果;理论计算为寻找合适的多孔材料吸附剂提供指导,理论计算的工作重点集中于CF4分离体系,缺少针对双碳或多碳氟代烃分离体系的研究;虽然有一些国内外学者尝试将多孔材料用于氟代烃电子特气的工业化生产,但还处于比较初级的阶段;后续研究须加强与理论计算的结合,实现多孔材料的理性设计与选择,同时应逐渐偏向于工业生产背景,实现多孔材料吸附分离氟代烃的工业应用.

氟代烃多孔材料分离纯化吸附电子特种气体
彩色图像边缘伪影的识别及去除方法
[期刊论文]韩雪,周骛,蔡天意 等-《中国粉体技术》2026年2期

摘要:[目的]为了识别及去除彩色图像的边缘伪影像素,提高颜色表征的准确性,提出一种识别并去除彩色图像边缘伪影的方法.[方法]在MATLAB软件中构建模拟生成彩色图像的仿真程序,将黑色不透光的仿真颗粒作为研究对象,模拟在彩色滤色阵列(color filter array,CFA)中Bayer模式下由彩色图像的原始格式(RAW)图像向RGB(red,green and blue channels,RGB)格式图像转化的过程;搭建彩色图像拍摄装置,获得圆点标定板图像后标定黑色圆点的实际大小和颜色,研究彩色图像边缘伪影的形成规律,采用仿真与实验相结合方法分别研究彩色图像的6种去马赛克插值算法以及镜头色散成像对伪影像素个数的影响;采用红、蓝聚苯乙烯颗粒和黄、白氨咖黄敏药物颗粒作为应用对象,拍摄颗粒并获取颗粒彩色图像,然后分析去除伪影前、后颜色矩和色品坐标图的变化,验证识别和去除伪影像素的方法在拍摄不同颗粒彩色图像时的适用性和通用性.[结果]6种插值算法对转换生成的RGB图像的平均色差值、最大色差值和色差众数值均有不同程度的影响,采用仿真法生成的彩色图像的边缘伪影像素个数为2~3,采用拍摄方法获得的黑色圆点图像的边缘伪影像素个数大于3;当去除伪影像素个数为5时,标定板黑色圆点图像中的R、G、B通道值的标准差都小于0.01,接近背景噪声水平,伪影已被有效去除,颜色波动降至最低;去除边缘伪影像素个数为5时,聚苯乙烯和氨咖黄敏药物的颗粒图像的颜色矩中的一阶矩都有所增大,二、三阶矩均有所减小,颗粒像素点在色品坐标图中的分布区域明显减小,坐标点聚集性增强,准确反映了颗粒的真实颜色.[结论]边缘伪影像素的识别与去除方法可以减少彩色图像中的统计色差,使彩色图像的整体亮度更接近实物颜色的真实值,颜色的波动性减小,亮暗色比例均衡,实现了彩色图像的颜色保真与形态保真的双重目标.

彩色图像边缘伪影插值算法色差颜色矩色品坐标
不同分散剂对含碳酸盐混合磁选精矿的分散特性的影响
[期刊论文]韩会丽,谢科程,赵英泰 等-《中国粉体技术》2026年2期

摘要:[目的]为了提高含碳酸盐难选铁矿石的分选效率,实现对复杂难选铁矿资源的高效利用,研究在分散剂作用下含碳酸盐混合磁选精矿矿浆的分散性能和分散机制.[方法]以东鞍山烧结厂的混合磁选精矿为研究对象,自主设计分散实验装置,在进行矿样分析的基础上,考察小分子有机分散剂(柠檬酸、苹果酸、丁烷四羧酸)、大分子有机分散剂[羧甲基纤维素钠(CMC-Na)]和无机分散剂(硅酸钠、六偏磷酸钠)对混合磁选精矿矿浆的分散作用,研究不同分散剂对矿浆的分散度、浊度、粒度分布和矿样聚集态的影响,揭示分散剂的分散机制.[结果]混合磁选精矿矿样的全铁(total iron,TFe)品位(质量分数)为42.97%,矿样中粒径小于48μm的颗粒的产率约为84%,微细颗粒间容易发生相互吸附和团聚现象,并黏附覆盖在铁矿物和脉石矿物粗颗粒的表面,造成该矿石分选困难;高分子有机分散剂CMC-Na和2种无机分散剂六偏磷酸钠、硅酸钠对混合磁选精矿矿浆的分散度小于35%,而苹果酸、柠檬酸和丁烷四羧酸3种小分子分散剂对矿浆的分散度均大于46%;在柠檬酸、苹果酸和丁烷四羧酸的质量浓度为440 mg/L时矿浆浊度均达到最大值,分别为1 850、1 900、2 000 NTU;柠檬酸、苹果酸和丁烷四羧酸作用后的矿浆中颗粒的D50分别为21.98、20.97、19.67 μm,D90分别为64.73、62.69、61.65 μm,3种分散剂均能减小矿浆颗粒的表观尺寸.[结论]矿浆添加3种有机小分子分散剂柠檬酸、苹果酸和丁烷四羧酸后,触发静电斥力、水化斥力、空间位阻的三重作用,协同打破微细颗粒间的团聚与黏附覆盖状态,使颗粒从聚集态转为单分散态,导致矿浆的分散度、浊度增大,矿样的粒度减小.

磁选精矿分散剂分散特性分散度浊度粒度
熔盐辅助镁热还原法制备介孔碳材料及其在超级电容器上的应用
[期刊论文]刘杰,潘彬锋,张志敏 等-《中国粉体技术》2026年2期

摘要:[目的]为了解决目前商业多孔碳应用于超级电容器电极材料时存在的可接触面积小、传质阻力大的问题,研究性能优异的介孔碳材料制备方法.[方法]采用熔盐介质中的镁热还原法,利用碳酸钠作为碳源和产物的石墨化催化剂制备介孔碳材料;通过产物的综合表征,探索其显微结构和电化学性能;研究镁热还原反应的过程机制和产物显微结构的成因.[结果]产物介孔碳具有较大的比表面积(752 m2·g-1)、较大的孔体积(1.22cm3·g-1)、孔径单一(5.3nm),缺陷密度低(强度比ID/IG为0.7)的特点,适合于水系电解质中储能;应用于超级电容器时,在电流密度为50A·g-1时比电容可达113 F·g-1,当电流密度由1 A·g-1增至50A·g-1时电容保持率达到76%.[结论]熔盐介质中镁热还原制备的的介孔碳具有独特的显微结构,可作为超级电容器的电极材料,从而实现其高倍率性能.

镁热还原介孔碳超级电容器熔盐
NH3-SCR中稀土基催化剂的研究进展
[期刊论文]杜亚平,赵晋源,张继文 等-《中国粉体技术》2026年2期

摘要:[目的]为了探讨氨选择性催化还原反应(NH3-selective catalytic reduction,NH3-SCR)NH3-SCR 过程中的高性能稀土基催化剂的设计,对稀土元素、催化剂及作用机制进行研究.[研究现状]综述稀土元素电子组态与特性、NH3-SCR反应机制与催化剂设计,通过分析材料的活性位点、反应路径及速率控制步骤,总结CeO2基催化剂,稀土改性的MnOx基、Cu基分子筛催化剂,以及稀土尾矿催化剂中稀土作用机制的异同.[结论与展望]提出催化剂设计须要充分考虑实际脱硝工艺中的复杂条件,为实现不同工况下稀土基催化剂的定制化设计,应开发新的结构表征和模拟技术,定量研究稀土-过渡金属之间的电子相互作用.

氮氧化物氨选择性催化还原二氧化铈稀土改性催化剂稀土尾矿
颗粒床-旋流耦合分离器捕集颗粒再生系统优化
[期刊论文]常明,范怡平,卢春喜-《中国粉体技术》2026年2期

摘要:[目的]探讨颗粒床-旋流耦合分离器长周期稳定运行优化,实现内置颗粒床中捕集颗粒的快速、有效循环再生.[方法]采用大型冷模实验,研究在不同尾气循环比条件下,入口气量和入口含尘浓度对耦合分离器性能的影响,进一步改造现有实验装置,分析筛分再生器的分离性能(再生效率、设备压降)及其对耦合分离器分离性能的影响.[结果]筛分再生器再生效率始终稳定在85%以上;再生尾气的引入能显著提高耦合分离器的分离效率,各工况下捕集效率均超过99.2%,耦合分离器装置出口气流中粉尘中位粒径从1.67μm减小到0.82~1.04 μm.[结论]通过对捕集颗粒再生系统优化,可实现废气中颗粒物的高效捕集.

颗粒床-旋流耦合分离器再生系统筛分再生尾气回收
用于油井水泥环微裂缝自修复的微胶囊的制备与性能评价
[期刊论文]张翼飞,程小伟,张春梅 等-《中国粉体技术》2026年2期

摘要:[目的]解决吸油树脂与油井水泥的相容性差、水泥石强度下降的问题,实现对油井水泥环微裂缝的遇油自修复功能,保证油气井中固井水泥环的密封完整性.[方法]采用化学沉淀法,以吸油树脂为芯材、活性二氧化硅为壳材,制备具有遇油膨胀微裂缝自修复功能的微胶囊;借助扫描电子显微镜、红外光谱仪、热重仪对吸油树脂、微胶囊进行测试与表征;对比分别掺入吸油树脂、微胶囊前、后的水泥石试样的抗压强度、抗压强度恢复率和渗透率,对水泥石微裂缝的自修复性能进行评价,探讨掺入吸油树脂和微胶囊的水泥石的微裂缝自修复机制.[结果]吸油树脂、微胶囊的中值粒径D5.分别为5.601、6.590 μm.在温度为0~213 ℃时,吸油树脂、微胶囊都几乎无质量损失,具有良好的热稳定性,满足固井施工要求;在波数为941 cm-1处出现Si-OH的振动吸收峰;微胶囊具有较大的比表面积;吸油6 h后的吸油树脂、微胶囊的体积膨胀率分别为100%、10%;微胶囊的质量分数为1%时的水泥石试样的抗压强度在养护龄期为7 d时达到最大值,在自修复养护龄期为28 d时的抗压强度为(29.06±1.61)MPa,抗压强度恢复率为79.05%,在自修复养护龄期为28 d时的渗透率为0.563×10-3 μm2,降幅为39.36%.[结论]微胶囊的二氧化硅外壳可提高水泥石破损后的抗压强度;当掺入微胶囊的水泥石受损产生裂缝时,二氧化硅外壳因裂缝尖端处的作用而破裂,内部吸油树脂遇油后膨胀,实现水泥石裂缝的自修复.

油井水泥环微裂缝自修复微胶囊吸油树脂二氧化硅渗透率
高温耐热钨基复合粉体制备与特性的研究进展
[期刊论文]吴玉程,朱晓勇,汤俊宇 等-《中国粉体技术》2026年2期

摘要:[目的]研究高温耐热钨(W)基复合粉体制备与特性,探讨制备钨基材料整个工艺流程最前端工序的特点,钨基块体材料的质量对最终其工程应用的影响,以及后续烧结及后续加工变形处理后钨基块体性能对钨基粉体的特性决定作用.[研究现状]综述不同种类钨基复合粉体的制备工艺,包括聚变装置用第二相掺杂钨基复合粉体、高端装备用W-铼(Re)合金粉体、电子封装领域用W-铜(Cu)复合粉体;第二相掺杂钨基复合粉体主要包括W包覆第二相的核壳结构的设计与优化,W-Re合金粉体主要包括W与Re元素的均匀固溶分布,W-Cu复合粉体主要包括W包覆Cu复合粉体的结构设计与改进等的研究;掺杂第二相主要为氧化物氧化钇(Y2O3)、氧化镧(La2O3)、氧化锆(ZrO2)、氧化铪(HfO2)等,以及碳化物碳化钛(TiC)、碳化锆(ZrC)、碳化铪(HfC)等,主要采用机械球磨和化学法制备相应粉体;W-Re合金粉体的制备方法分为机械法、混粉法和化学法;采用机械球磨、湿化学法、溶胶-凝胶法等方法,可获得具有优异烧结活性的纳米级W-Cu复合粉体,进而制备致密度高的W-Cu复合材料.[结论与展望]提出制备钨基粉体常用的方法,机械法的主要问题是长时间球磨可能产生杂质影响及粉体冷焊,化学法主要问题是制备过程中的副产物包含氨气及随着分解产生的氮氧化物,须要考虑环境保护问题;认为高质量钨基复合粉体是获得高性能钨材料的关键,因此钨基复合粉体结构及制备技术仍须进一步优化.

钨基粉体核聚变装置第二相掺杂钨铼合金钨铜合金
聚对苯二甲酸乙二醇酯催化回收的研究进展
[期刊论文]张胜波,闫楚骁-《中国粉体技术》2026年2期

摘要:[目的]解决聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)的高产量、高稳定性,以及难以自然降解等造成的日益严重的环境问题.[研究现状]针对PET化学回收方法,介绍糖酵解、醇解和水解等技术,系统阐述各方法的反应机理及所使用的催化剂,并总结糖酵解与水解方法的最新研究进展.在生物回收方面,聚焦于温和条件下酶催化(如角质酶和PETase)PET水解的反应活性及机理,同时介绍酶催化PET回收的前沿技术.生物法回收PET具有反应条件温和、不需要高温高压、也无需额外的醇或酸碱试剂,降解产物可以转化为高价值的化学品,与化学回收相对比,生物法回收PET不仅成本较低,还能避免环境二次污染,具有广阔的应用前景和研究价值.[结论与展望]提出实现PET的绿色循环利用已成为亟待解决的关键挑战,对环境保护和可持续发展具有重要意义;通过化学或生物化学方法降解PET,不仅具备节能环保的优势,生成的单体产物还可作为化工原料实现二次利用;化学回收与生物回收因其巨大的潜力,被广泛认为是未来研究的重点方向;认为未来PET催化回收与升级的研究应重点关注催化体系的优化、反应机理的深入理解、温和条件下的高效反应过程,以及提升产物的高值化利用;技术经济分析和生命周期评估应贯穿整个研究过程,以全面评估新型催化体系的可行性和可持续性,确保其在实际应用中的经济性与环境友好性.

聚对苯二甲酸乙二醇酯糖酵解水解生物回收化学循环
MXene储氢:理论与实验研究结果及未来展望
[期刊论文]水江澜,高赛,刘若男 等-《中国粉体技术》2025年5期

摘要:[目的]为了探讨氢能源的高效应用和存储安全,研究二维材料MXene在储氢中的理论和实验研究成果.[研究现状]综述MXene结构和储氢应用、理论研究成果和实验研究结果,MXene具有表面化学性质可调节、结构灵活和比表面积高的特点;概括单层和多层MXene储氢的理论研究成果,强调过渡金属元素和表面官能团在优化氢吸附能力中的作用;总结MXene储氢的实验研究结果,展示MXene在低温下和接近室温条件下储氢的潜力;理论预测与实验结果的比较分析强调进一步实验验证和计算优化的必要性.[结论与展望]提出为了提升MXene储氢性能,应关注缺陷工程、层间距优化和机器学习辅助筛选,以提升MXene作为氢储存材料的实用性.

储氢材料MXene材料密度泛函理论计算机器学习实验结果
流化床-化学气相沉积制备核燃料颗粒铝金属包覆层
[期刊论文]刘马林,杨旭,刘荣正 等-《中国粉体技术》2025年5期

摘要:[目的]针对金属基燃料元件中铀核芯与外部金属基体间的相容性不好,运行过程中核芯与基体界面处易出现空隙导致燃料元件失效的问题,设计含有铝金属包覆层的包覆颗粒,通过金属包覆层提升核芯与金属基体间的界面相容性.[方法]采用流化床-化学气相沉积技术,以三异丁基铝为前驱体在颗粒表面沉积铝包覆层,设计铝包覆层的前驱体输运与包覆层沉积装置,研究铝包覆层包括前驱体输运条件、沉积温度参数、颗粒流化参数等的制备工艺.[结果]通过对设备与工艺参数的调节,可以提升铝包覆层的沉积效率与包覆质量,最终获得金属铝包覆层的制备工艺与参数,在球形颗粒和非球形颗粒表面均制备得到厚度约8 μm且均匀的铝包覆层,包覆层生长速率约2.6μm/h,内部致密并且实现与核芯间的紧密结合.[结论]流化床-化学气相沉积法适宜于铝金属包覆层的制备,可以用于下一步的金属基核燃料研究,但在包覆速率和宏量生产工艺方面还有值得继续优化.

包覆颗粒先进核燃料铝包覆层流化床化学气相沉积
Mg2+、Zr4+共掺ZnGa2O4:Cr3+基近红外长余辉荧光材料的结构及性能调控
[期刊论文]夏侯俊卿,徐斯怡,刘祥雨 等-《中国粉体技术》2025年5期

摘要:[目的]满足现代工程领域或防伪技术中无激发状态下的光学温度传感,提高近红外长余辉荧光材料的余辉和光学温感性能.[方法]采用高温固相法,在ZnGa2O4:Cr3+中掺杂Mg2+、Zr4+,合成ZnGa2-x(Mg-Zr),O4:Cr3+(x=0~0.2,掺杂量,原子分数,下同)近红外长余辉荧光粉,系统分析不同Mg2+、Zr4+掺杂量对于ZnGa2O4体系物相结构、发光以及余辉性能的影响,并探究自然光充能的温度传感应用.[结果]Mg2+、Zr4+掺杂量最高为10%,Mg2+、Zr4+掺杂量的提高造成晶粒增大,样品带隙逐渐增大;高温煅烧后,样品具有强的吸收可见光能力;Mg2+、Zr4+的掺杂有利于反位缺陷的产生,基质中缺陷增多,导致发射光中R线发射及其斯托克斯和反斯托克斯声子边带逐渐减弱,N线发射逐渐增强;Mg2+、Zr4+的掺杂量过高时,Cr3+与缺陷之间的能量传递增多,无辐射跃迁增多,造成一定能量损失,导致发光减弱;随着Mg2+、Zr4+掺杂量的增加,样品余辉呈现先增加后减小的趋势,x=0.05的样品发光和余辉效果最好;在黑暗条件下,荧光粉随着温度提升,展现出增强的近红外余辉.[结论]Mg2+、Zr4+掺杂能提升近红外长余辉荧光粉的余辉性能,制备的荧光粉具有温度依赖性的长余辉性能,可以对自然光进行充能并释放近红外光,是潜在的用于温度传感的自然光可充能材料.

近红外发光长余辉荧光材料光学温度传感性能调控
基于单纯形重心设计法的三元地质聚合物的配方优化
[期刊论文]王劲松,但理,刘丽群 等-《中国粉体技术》2025年5期

摘要:[目的]为了在保证力学性能的基础上降低生产成本,促进工业固体废弃物的再利用,采用最优配方的粉煤灰、煤矸石部分替代偏高岭土,以偏高岭土、粉煤灰、煤矸石作为原材料制备三元地质聚合物.[方法]评估偏高岭土、粉煤灰、煤矸石3种原材料的活性指数;应用单纯形重心设计法对3种原材料的配方进行初步优化设计,分别制备对照组、单掺组和复掺组试样;分析原材料配方对试样的力学性能、流动性能及孔隙结构的影响;通过微观形貌分析揭示三元地质聚合物生成水化产物的作用机制;确定制备三元地质聚合物的3种原材料的最优配方.[结果]在养护龄期为28d时,偏高岭土、粉煤灰、煤矸石的活性指数分别为104.2%、85.2%、51.1%;大部分复掺组试样的抗压强度、抗折强度和流动性均优于对照组和单掺组试样的;复掺组试样的孔隙结构以小毛细孔和气泡孔为主,孔隙结构得到改善;磷酸盐激发剂与偏高岭土、粉煤灰等发生地质聚合反应,生成由[—Al—O—P—]n和[—Si—O—Al—O—P—]n聚合而成的无定形磷铝酸凝胶、水化硅铝酸凝胶等无定形水化产物,为地质聚合物提供良好的力学性能;养护龄期为28 d时,在抗压强度不小于45.0 MPa、抗折强度不小于5.8 MPa、流动度大于180 mm的前提条件下,偏高岭土的最佳质量分数为74%~83%,粉煤灰的最佳质量分数为3%~15%,煤矸石的最佳质量分数为15%~27%.[结论]采用单纯形重心设计法对三元地质聚合物砂浆的原材料进行配方优化设计,实现三元地质聚合物的力学性能、流动性与经济效益的平衡,并有利于环境保护.

地质聚合物单纯形重心设计法偏高岭土粉煤灰煤矸石
氧化铈基铜催化剂的制备及其对草酸钠的降解性能
[期刊论文]张葆逸,高兴敏,严珅 等-《中国粉体技术》2025年5期

摘要:[目的]草酸钠是一种具有代表性的难降解有机污染物,为了提高对水中草酸钠的降解率,制备具有多级孔结构的氧化铈基铜催化剂,研究氧化铈基铜催化剂的臭氧(O3)催化氧化机制,提高O3在溶液中的传质效率,加速O3的分解与转化.[方法]以NaCl为盐模板,以酚醛树脂(phenolic resin,PF)为定型剂,通过喷雾干燥法和辅助盐模板法制备氧化铈基铜催化剂,在同样的工艺条件下改变NaCl、PF的添加量制得不同氧化铈基铜催化剂样品;采用XRD谱图、SEM图像、孔径分布曲线和XPS图谱对各种样品进行表征;研究各种氧化铈基铜催化剂样品对水中草酸钠的降解率,确定具有最佳降解性能的样品;进行4次重复降解实验研究最佳样品的循环使用的稳定性,并探讨氧化铈基铜催化剂的O3催化氧化机制.[结果]随着NaCl加入量的增大,各种催化剂样品的粒径明显增大,而PF的加入量对粒径影响较小,对样品的孔结构和比表面积影响较大;当NaCl与PF的质量比为1∶1时,制得的样品Cu@CeO2-NaCl-PF的粒径约为35.3nm,介孔孔径为5~45 nm,大孔孔径约为3 000~25 000 nm,比表面积为52.15 m2/g,介孔体积、大孔体积、总孔体积分别为0.240、4.778、5.115 mL/g,所含的Cu0-Cu+、Ce3+的质量分数分别为67.1%、18.7%;在降解时间为45 min时,样品Cu@CeO2-NaCl-PF对水中草酸根的降解率达到100%;在降解时间为60 min时,第4次循环使用的样品Cu@CeO2-NaCl-PF对草酸根的降解率为95%,溶液中残留的Cu元素的质量浓度依次为0.23、0.27、0.34、0.37 mg/L;在加入浓度为1 mmol/L的叔丁醇作为溶液中羟基自由基的掩蔽剂后,降解时间为60 min时样品Cu@CeO2-NaCl-PF对草酸根的降解率为10%,羟基自由基是样品Cu@CeO2-NaCl-PF降解草酸根的主要活性氧.[结论]催化剂Cu@CeO2-NaCl-PF具有较大的比表面积、丰富的多级孔结构、高度分散的Cu活性位点以及较高含量的低价态金属离子,上述特性能加速气-液-固的三相传质过程,有助于O3在催化剂表面的富集,并提高O3转化的速率;催化剂Cu@CeO2-NaCl-PF具有较高的循环使用稳定性,可以加速O3分解生成羟基自由基.

氧化铈基铜催化剂多级孔结构草酸钠降解性能臭氧催化氧化