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在氩气保护下用化学共沉淀工艺制备了名义组成为BaFe³⁺_11.8Fe²⁺_0.3O₁₉的Fe²⁺过量M型钡铁氧体（BaM）前驱体，采用XRD、SEM和Archimedes法研究了前驱体在放电等离子体烧结（SPS）条件下的物相组成、显微结构和致密度. 结果表明，合成高致密度的单相Fe²⁺过量BaM材料的优化SPS工艺为850℃、保温30min和压力10MPa，其结晶机制为低温下前驱体分解形成α-Fe₂O₃和Fe₃O₄或γ-Fe₂O₃，高温下Fe²⁺过量BaM结晶，整个结晶过程中没有BaFe₂O₄中间相形成. 单相Fe²⁺过量BaM材料的饱和磁化强度为58.2A·m²·kg^-1，矫顽力为255kA·m^-1，说明Fe²⁺占据自旋向上的2a磁晶位.

关键词: Fe²⁺过量M型钡铁氧体 , spark plasma sintering , crystalline mechanism , magnetic property

核-壳结构聚合物微粒的研究进展

魏平 , 廖兵 , 庞浩 , 张先文

高分子材料科学与工程

本文综述了近几年来核-壳结构聚合物微粒的最新研究进展,包括合成方法的最新研究进展、影响核-壳结构聚合物微粒形态因素的最新研究进展,并时核-壳结构聚合物微粒的应用进行了展望.

关键词: 核-壳结构 , 种子乳液 , 复合乳胶粒

4-二甲氨基吡啶催化的界面聚合法制备超支化聚乙烯亚胺复合膜

张林 , 林赛赛 , 魏平 , 程丽华 , 陈欢林

催化学报 doi:10.3724/SP.J.1088.2012.20427

为了提高超支化聚合物在界面聚合反应中的成膜性能,选择4-二甲氨基吡啶(DMAP)作为空间位阻催化剂,用于催化超支化聚乙烯亚胺(PEI)与均苯三甲酰氯(TMC)界面聚合成膜.研究了DMAP在水油两相中的溶解性能,发现DMAP的适宜用量为底物PEI的8％.傅里叶红外光谱和扫描电镜表征结果表明,DMAP能够催化PEI上更多氨基参与酰化交联,在聚砜底膜上形成光滑连续的网络状结构.该复合分离膜对NaCl的截留率由无DMAP催化成膜的45.2％提高至85.4％,水通量高达60.8 L/(m2·h).结合吡啶环上1-叔胺基团及环外的4-二甲氨基团,推测了DMAP在PEI界面聚合反应过程中消除强空间位阻效应的催化机理.

关键词: 4-二甲氨基吡啶 , 超支化聚乙烯亚胺 , 界面聚合 , 空间位阻 , 复合膜

纳米SiO₂包覆提高填充方钴矿热电材料热稳定性

魏平 , 董春垒 , 赵文俞 , 张清杰

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00577

采用熔融结合放电等离子体烧结制备了单相Ba_0.3In_0.2Ni_0.05Co_3.95Sb₁₂块体材料, 并用湿化学包覆处理方法制备了纳米SiO₂包覆的Ba_0.3In_0.2Ni_0.05Co_3.95Sb₁₂/SiO₂纳米复合材料, 重点研究了两种(Ba,In)双原子填充方钴矿基块体材料在300~723~300 K范围热循环2000次过程中其显微结构、化学成分和热电性能的演变特征. 结果发现, 纳米SiO₂包覆可以显著提高(Ba,In)双原子填充方钴矿块体材料的热稳定性, 单相Ba0.3In0.2Ni0.05Co3.95Sb12块体材料晶界处的显微结构和化学成分发生显著变化, Ba_0.3In_0.2Ni_0.05Co_3.95Sb₁₂/SiO₂纳米复合材料几乎没有影响, 纳米SiO₂起着稳定晶界和抑制晶内元素扩散与挥发的作用. 热循环过程中, 两种材料在300和500 K时的综合热电性能ZT值相近, 变化很小; 800 K时, 单相块体材料的ZT值呈逐渐降低趋势, 纳米复合材料由于受热导率的复杂变化影响其ZT值, 随淬火次数增加而逐渐增大, 淬火1800次时ZT值达到1.12, 甚至高于未淬火的Ba_0.3In_0.2Co_3.95Ni_0.05Sb₁₂/SiO₂纳米复合材料(1.08)和淬火1800次后的单相Ba_0.3In_0.2Co_3.95Ni_0.05Sb₁₂块体材料(1.10)的ZT值.

关键词: 热电材料 , SiO2 coating , filled skutterudite , thermal stability

复相铁氧体材料的的放电等离子体烧结合成

吴晓艳 , 赵文俞 , 魏平 , 张清杰

功能材料

采用化学共沉淀法制备了名义组成为xFe+BaFe12O19(0≤x≤1,△x=0.2)的共沉淀前驱体,研究了该前驱体在放电等离子体烧结条件下形成复相铁氧体材料的结晶行为和烧结体的磁性能.结果表明,所有烧结体中均没有Fe2O3中间相形成,x=0时烧结体为单相M型钡铁氧体(BaM),0

关键词: 复相铁氧体 , 放电等离子体烧结 , 结晶反应机理 , 磁性能

材料损伤的全场测试及寿命预测研究

胡明敏 , 魏平

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2003.z1.089

材料的静力韧性便于工程测量,对疲劳损伤较其他宏观损伤变量更敏感.以材料静力韧性为宏观损伤变量,在损伤状态的全场进行测试.依据疲劳过程中金属材料随疲劳循环加载而变化的实验结果的规律分析,得到了用应力、循环数表达的损伤演化方程,此方程与实验拟合较好,进而推导出二级加载下的递推公式,并与实验值吻合较好.

关键词: 等效损伤 , 寿命预测 , 二级加载

二价铁过量M型钡铁氧体的放电等离子体烧结合成

魏平 , 赵文俞 , 吴晓艳 , 张清杰

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00586

在氩气保护下用化学共沉淀工艺制备了名义组成为BaFe3+11.8Fe2+0.3O19的Fe2+过量M型钡铁氧体(BaM)前驱体,采用XRD、SEM和Archimedes法研究了前驱体在放电等离子体烧结(SPS)条件下的物相组成、显微结构和致密度. 结果表明,合成高致密度的单相Fe2+过量BaM材料的优化SPS工艺为850℃、保温30min和压力10MPa,其结晶机制为低温下前驱体分解形成α-Fe2O3和Fe3O4或γ-Fe2O3,高温下Fe2+过量BaM结晶,整个结晶过程中没有BaFe2O4中间相形成. 单相Fe2+过量BaM材料的饱和磁化强度为58.2A·m2·kg-1,矫顽力为255kA·m-1, 说明Fe2+占据自旋向上的2a磁晶位.

关键词: Fe2+过量M型钡铁氧体 , 放电等离子体烧结 , 结晶机制 , 磁性能

纳米SiO2包覆提高填充方钴矿热电材料热稳定性

魏平 , 董春垒 , 赵文俞 , 张清杰

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00577

采用熔融结合放电等离子体烧结制备了单相Ba0.3In0.2Ni0.05Co3.95Sb12块体材料,并用湿化学包覆处理方法制各了纳米SiO2包覆的Ba0.3In0.2Ni0.05Co3.95Sb12/SiO2纳米复合材料,重点研究了两种(Ba,In)双原子填充方钴矿基块体材料在300～723～300 K范围热循环2000次过程中其显微结构、化学成分和热电性能的演变特征.结果发现,纳米SiO2包覆可以显著提高(Ba,In)双原子填充方钴矿块体材料的热稳定性,单相Ba0.3In0.2Ni0.05Co3.95Sb12块体材料晶界处的显微结构和化学成分发生显著变化,Ba0.3In0.2Ni0.05Co3.95Sb12/SiO2纳米复合材料几乎没有影响,纳米SiO2起着稳定晶界和抑制晶内元素扩散与挥发的作用.热循环过程中,两种材料在300和500K时的综合热电性能ZT值相近,变化很小;800 K时,单相块体材料的ZT值呈逐渐降低趋势,纳米复合材料由于受热导率的复杂变化影响其ZT值,随淬火次数增加而逐渐增大,淬火1800次时ZT值达到1.12,甚至高于未淬火的Ba0.3In0.2Co3.95Ni0.05Sb12/SiO2纳米复合材料(1.08)和淬火1800次后的单相Ba0.3In0.2Co3.95Ni0.05Sb12块体材料(1.10)的ZT值.

关键词: 热电材料 , SiO2包覆 , 填充方钴矿 , 热稳定性

聚丙烯酸丁酯/磺化聚苯乙烯复合水基微乳液的制备

魏平 , 庞浩 , 廖兵

高分子材料科学与工程

将聚苯乙烯制成磺化聚苯乙烯离聚体,利用相反转技术,将磺化聚苯乙烯离聚体制成具有纳米级稳定的水基微乳液,利用磺化聚苯乙烯颗粒内部作为反应场所,引发另一单体丙烯酸丁酯聚合, 制备聚丙烯酸丁酯/磺化聚苯乙烯复合水基微乳液.研究了聚合过程中的影响因素,并通过FI-TR,TEM等分析仪器对体系反应前后的颗粒形态、颗粒大小、分布及结构进行了研究.

关键词: 磺化聚苯乙烯 , 离聚体 , 水基微乳液 , 复合水基微乳液