粉体加工

• 纳米或超细WC-Co粉体制备过程强化研究进展

  潘锋;尚慧俊;黎亨利;杜占;

  【目的】总结纳米或超细碳化钨钴（WC-Co）粉体制备过程的研究，解决WC-Co做为热喷涂原料对机械零件的磨损和腐蚀的影响。【研究现状】总结纳米或超细WC-Co制备过程强化、反应路径，以及Co对还原碳化过程的作用等；其中机械作用力强化包括球磨强度的影响、氧化钨原料的影响、反应温度的影响，原子或分子水平强化包括气相化学合成、喷雾转化，气相碳质强化反应过程包括烃类物质、一氧化碳；纳米或超细WC-Co制备过程反应路径包括还原过程、碳化过程；对还原碳化过程的作用包括Co对氧化钨还原碳化过程具有催化作用、Co影响WC-Co产物粒径、Co含量增加降低碳化温度、Co促进气态碳源析碳等。【结论与展望】提出WC-Co粉体制备反应路径方面，应深入揭示制备反应路径，应进一步分析缺碳相η物相在制备过程中的作用，对W、 Co、 C扩散的影响机制；认为模拟分析反应过程中还原碳化气与固体原料之间的热量、质量传递过程，可为制备过程进一步优化调控和反应器放大设计奠定理论基础；同时WC-Co粉体热喷涂性能方面，用于机械件的喷涂处理时，应测试涂层的抗磨损和腐蚀性能，反馈调控优化和制备过程。

  2025年01期 v.31;No.174 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1381K]
  [下载次数：325 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]

• 几种固体废弃物粉体在功能涂层材料中的应用

  游波;吴晴宇;

  【目的】为了固体废弃物的高经济价值的资源化再利用，综述矿产尾矿粉体、粉煤灰、冶金废渣、硅灰、废塑料等几种常见固体废弃物在功能涂层材料中的应用。【研究现状】总结尾矿固体废弃物在功能涂层材料中直接利用和改性及利用；工业固体废弃物粉煤灰、治金废渣、硅灰等在功能材料中的应用；以及聚苯乙烯、聚丙烯等生活固体废弃物在涂层材料中的资源化再利用途径；【结论与展望】对尾矿固体废弃物进行物理或化学改性，应用于功能涂层材料中，能使涂层材料具有不同的特殊功能，拓宽涂层材料的应用领域，也可使尾矿固体废弃物实现高值化应用；工业固体废弃物在组成成分中具有大量的活性成分，可以通过后处理和改性提升附加值；塑料废弃物通过粉碎、溶解、煅烧等技术，可以作为涂料成膜物、光-热功能填料、疏水填料等应用于涂层材料中。提出将固体废弃物应用于涂层材料是具有良好经济效益的资源化再利用方式，能够缓解固体废物所带来的环境危害，实现高值化的资源化再利用。

  2025年01期 v.31;No.174 11-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1495K]
  [下载次数：408 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ]

• ZnO纳米粉体的液相掺杂制备策略与应用

  李卫平;余俊;叶辉;赵现伟;王阿珠;刘慧丛;陈海宁;

  【目的】探讨制备结构形貌可控、导电性良好的ZnO纳米粉体策略。【研究现状】掺杂ZnO纳米粉体的液相制备策略，包括两步合成法前驱体转化和一步合成法原位掺杂，两步合成法包括沉淀法、溶胶-凝胶法、恒流电解法等，一步合成法包括高压加热法、常压加热法等；总结ZnO纳米粉体掺杂导电机制，以及ZnO纳米粉体在透明导电氧化物膜、抗静电复合材料、防静电热控涂层方面的应用。【结论与展望】认为离子掺杂已成为调控晶体材料性能的有效手段，通过有效的掺杂可以对材料的性能进行连续地调控，从而获得适应具体应用场景的高性能材料；提出导电掺杂能拓宽ZnO应用，应探索制备大批量ZnO纳米粉体材料的液相掺杂策略，形成液相路线对于ZnO纳米颗粒的形貌和导电性的可调，提高液相法杂质离子的掺杂效率、掺杂均匀性及批次稳定性，形成分子乃至原子层面对于液相合成过程和掺杂元素分布的有效分析手段，深入探讨合成和掺杂机制。

  2025年01期 v.31;No.174 22-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1801K]
  [下载次数：311 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ]

• 亲水性石墨烯@TiO₂@石蜡光热相变微胶囊的制备及性能

  程辉;赵梦雪;毋伟;

  【目的】解决光热相变材料（phase change materials,PCMs）在实际光热储存领域中存在易泄漏、导热以及光热转换效率低的问题。【方法】采用微胶囊法，氧化石墨液相剥离可膨石墨制备亲水性石墨烯；亲水性石墨烯与无机材料TiO_2复合作为壳层，以石蜡为核，制备复合相变微胶囊，系统研究微胶囊性能。【结果】亲水性石墨烯添加量（质量分数）为1%时，制备的微胶囊为形状规则的球形结构，泄漏率为6.90%，热导率为0.459 W/（m·K），熔融焓为84.58 J/g，结晶焓为91.26 J/g，微胶囊化效率为63.33%；在模拟光照10 min后，微胶囊的温度最高达到64.8℃，相比纯石蜡提升31.4℃。【结论】亲水性石墨烯的加入对复合PCMs的光热转换效率有显著提升，具有良好的光热转换及储存性能。

  2025年01期 v.31;No.174 35-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1601K]
  [下载次数：488 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ]

• 航空发动机应用领域粉末高温合金的研究进展

  史振宇;刘晓文;宋来聪;李永;段宁民;王继来;张成鹏;

  【目的】总结粉末高温合金的材料设计和制备工艺等方面的研究进展，为研究延长航空发动机涡轮盘等关键部件的使用寿命打下基础。【研究现状】针对近年来国内外航空发动机涡轮盘等关键部件主要材料的粉末高温合金，综述多种类型的粉末高温合金的元素组成及制备工艺，概括碳、钽、铪、硼、锆、钴、钛、稀土元素等微量元素对粉末高温合金性能的影响，总结热等静压、热挤压、粉末注射成型、增材制造等制备工艺对粉末高温合金性能的影响。【结论与展望】在材料设计方面，应优化粉末高温合金元素组成，探索添加更多高性能元素，制备更耐高温、耐氧化、力学性能优异、服役寿命长的粉末高温合金；在制备工艺方面，优化热等静压及热挤压工艺参数，继续探索完善粉末注射成型、增材制造工艺。

  2025年01期 v.31;No.174 46-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1846K]
  [下载次数：1132 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：0 ]

颗粒制备

• 热电金属有机框架和共价有机框架材料的研究进展

  徐骉;张皖佳;周子航;陆晓庆;李娇;潘桂龙;娄悦;

  【目的】总结MOFs、 COFs在热电应用方面的研究成果，探讨MOFs、 COFs改性和热电性能优化方法，有助于金属有机框架（metal-organic frameworks,MOFs）、共价有机框架（covalent organic frameworks,COFs）及其复合材料的热电性能的研究。【研究现状】优化材料热电性能的主要方法，一是通过调控金属离子和配体官能团的类型、引入具有氧化还原活性或本质导电性的客体分子，优化MOFs材料的塞贝克系数和电导率，并通过增加散射中心来减小热导率；二是通过调整共价键和连接分子创建不同的电子特性以及化学掺杂，形成电荷转移复合材料，从而改善COFs的导电性能。【结论与展望】优化决定材料热电性能的热电优值的基本方法是在塞贝克系数、电导率和热导率3个参数之间进行权衡，增大塞贝克系数通常能够提升热电优值，但可能会导致电导率减小，而增大电导率则可能使得塞贝克系数减小或热导率增大。提出未来的研究须针对MOFs电子与声子输运机制进行计算与分析，为金属离子和有机连接体的合理选择提供依据；且将理论研究与实验设计相结合，通过精确的分子设计制备周期性长、缺陷少、取向好的COFs，促进质量输运和电荷转移，从而不断提高COFs的热电性能；研发应基于MOFs和COFs的柔性热电器件并实现在热电领域广泛应用。

  2025年01期 v.31;No.174 61-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1526K]
  [下载次数：388 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ]

• 包覆技术在锂离子电池正极材料中的应用及挑战

  周园;潘稳丞;马路祥;陈天东;孙艳霞;

  【目的】为了提升锂离子电池的整体性能，对包覆技术在正极材料中的应用现状进行总结。【研究现状】总结湿法化学工艺、干法化学工艺和气相化学工艺等3种包覆技术的原理、优缺点，以及行业在锂离子电池正极材料包覆技术的应用和生产实践中取得的进步；湿法化学工艺操作简单，设备要求高；干法化学工艺成本低，能耗较高；气相化学工艺纯度高，工艺复杂。【结论与展望】认为锂离子电池作为新能源的主要发展对象，性能的提升和稳定性的增强对于推动可再生能源和电动汽车等领域的发展至关重要；包覆技术已被广泛应用于锂电池领域，旨在提高正极材料的稳定性和性能。提出包覆技术在包覆机制或表征、材料的选择和设计、工艺和条件优化、工业化应用等实践中面临着挑战和发展机遇害。

  2025年01期 v.31;No.174 74-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1714K]
  [下载次数：924 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ]

• 纳米塑料颗粒的形成及对环境效应的研究进展

  张珍明;肖进男;靳芙蓉;

  【目的】探讨粒径小于1μm的纳米塑料颗粒在环境中引发的环境效应。【研究现状】对纳米塑料颗粒与污染物的联合毒性效应及毒性机制进行系统概述；总结纳米塑料颗粒的来源、形成途径，对动、植物等造成的危害，与微生物之间的相互作用影响。【结论与展望】对纳米塑料颗粒的行为效应研究主要聚焦于海洋，而对淡水、土壤和大气等生态系统的纳米塑料颗粒污染研究较少；纳米塑料颗粒在自然环境中难降解，应加强对纳米塑料颗粒的精准识别，尤其是对老化产物的分析与精准检测及与其他污染物之间的作用关系。

  2025年01期 v.31;No.174 87-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1834K]
  [下载次数：433 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ]

颗粒测试与表征

• 影响砂砾土堆积角形成的离散元关键参数

  刘佳;连峰;刘治;孔令岑;候召;鲁嘉祺;杨臻;张炯;

  【目的】明确影响砂砾土堆积角形成的关键因素，分析Johnson-Kendall-Roberts(JKR)表面能、碰撞恢复系数、静摩擦、滚动摩擦系数等因素对砂砾土堆积角的影响，实现对砂砾土堆积角的精确预测。【方法】使用Box-Behnken中心组合设计试验方案，采用Generic EDEM material model database(GEMM)数据库获取仿真试验关键参数；基于Hertz-Mindlin with JKR接触模型对砂砾土进行堆积角仿真试验；利用MATLAB函数曲线读取堆积形态轮廓线的边界颗粒坐标，拟合堆积斜面轮廓线。【结果】实际最优因素参数组合为砂砾土颗粒间JKR表面能、滚动摩擦系数、静摩擦系数和恢复系数，分别为0.05 J/m~2、0.1、0.39、0.45;EDEM仿真试验所得砂砾土堆积角为35.41°，与堆积角测量值（35.11°）误差为0.854%，且颗粒堆积形态无明显差异。【结论】砂砾土颗粒的JKR表面能和滚动摩擦系数是影响堆积角的重要因素。

  2025年01期 v.31;No.174 98-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 1609K]
  [下载次数：276 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ]

• 激光粒度仪测量上限用毫米级粒度标准物质

  陈胜利;朱秀芹;

  【目的】解决我国激光粒度仪测量上限现状不清楚的问题，研制用于判断激光粒度仪测量上限的毫米级颗粒粒度标准物质。【方法】利用悬浮聚合再筛分法制备标称粒径分别为0.6、0.8、1.0、1.1 mm的聚苯乙烯微珠粒度标准物质；利用经NIST SRM2800测微尺校准的光学显微镜对制得的标准物质进行定值。【结果】制得的4种粒度标准物质的体积中位粒径分别为（0.553±0.007）、（0.749±0.008）、（0.925±0.008）、（1.07±0.01） mm；利用制得的粒度标准物质检验了国内外6个公司生产的7种型号激光粒度仪的测量上限，发现只有部分型号的粒度仪能准确测量毫米级粒度标准物质。【结论】制得的毫米级粒度标准物质样品均匀、稳定，粒径定值结果溯源至He-Ne激光波长，准确可靠，使得我国粒度标准物质体系更完善；激光粒度仪测量上限不仅取决于光探测器最内侧单元的半径，还取决于其使用光源的激光质量。

  2025年01期 v.31;No.174 110-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 1212K]
  [下载次数：364 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ]

• 纳米颗粒粒径、形貌及大体积分数颗粒粒径测量

  刘泽奇;仪显亨;蔡天意;蔡小舒;

  【目的】准确、快速测量纳米颗粒的粒径、形貌，同时避免颗粒体积分数过高对测量结果的影响。【方法】采用3种新的纳米颗粒测量方法图像动态光散射法、偏振图像动态光散射法、大体积分数纳米颗粒180°光纤后向动态光散射法，分别快速测量纳米颗粒的粒径及分布、形貌及分布、大体积分数纳米颗粒的粒径；利用基于不同测量方法研制的3种仪器测量多种纳米颗粒，包括球形、非球形和工业纳米颗粒样品。【结果】图像动态光散射法可以快速准确地测量纳米颗粒的粒径，光纤后向动态光散射法可以测量体积分数高达20%的纳米颗粒粒径；对于非球形纳米颗粒，采用光学球体度表征颗粒形貌，偏振图像动态光散射法可以快速测出颗粒的光学球体度和光学球体度分布，用于表征被测颗粒偏离球体的程度，以及非球形纳米颗粒形貌的一致性；非球形颗粒形状偏离球体越远，光学球体度值越小，光学球体度分布越窄，表明非球形纳米颗粒的形貌越均匀。【结论】使用这3种纳米颗粒测量仪器可以实现纳米颗粒粒径的实时测量、纳米颗粒的形貌测量以及高体积分数纳米颗粒的在线测量，可以应用于药物生产的实时监测、化学样品的工艺分析、磨料颗粒的性能评估等方面。

  2025年01期 v.31;No.174 118-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1894K]
  [下载次数：592 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ]

工程技术

• 固废材料复合固化盐渍土的力学性能

  周志尧;程银银;张喆;王紫;兰永军;李宏波;

  【目的】解决宁夏回族自治区盐渍土地基在盐-冻胀和盐腐蚀作用下存在的强度劣化问题。【方法】采用水泥、粉煤灰、硅灰和砖粉作为固化剂，基于正交试验方案开展无侧限抗压强度试验和三轴剪切试验；通过X射线衍射和扫描电子显微镜等微观表征手段，研究不同固化剂用量对盐渍土无侧限抗压强度和抗剪强度的影响规律，确定较优的盐渍土固化组合。【结果】水泥和硅灰会大幅提高固化盐渍土的无侧限抗压强度，粉煤灰用量的增加会使固化盐渍土的强度呈现先增后减的变化趋势，砖粉的潜在火山灰活性较难激发，需要水泥的水化反应为其提供碱性环境；4种固化剂影响固化盐渍土强度的主次顺序为水泥、粉煤灰、硅灰、砖粉；水泥、粉煤灰、硅灰和砖粉质量分数分别为3%、 5%、 5%和6%时固化效果最佳；固化盐渍土强度主要受水化硅酸钙、水化铝酸钙、钙矾石等晶体的相互作用，导致土颗粒中晶体和胶凝物的分布从单个和细小的团簇转变为更复杂的三维网络结构，增强土颗粒、盐分和胶凝物之间的结合力。【结论】利用固废材料替代部分水泥固化盐渍土，提高固废资源利用率的同时大幅改善盐渍土地基的抗压和抗剪性能。

  2025年01期 v.31;No.174 130-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 2261K]
  [下载次数：357 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ]

• 氮化铁的可控制备及在费托合成中的研究进展

  魏宇学;王文敬;王驰骏;任明扬;张野;何东;李明峻;刘久逸;张成华;孙松;

  【目的】加速费托合成（Fischer-Tropsch synthesis, FTS）催化剂的设计与开发，实现碳达峰碳中和目标，归纳总结氮化铁在FTS领域的研究进展。【研究现状】综述铁氧化物还原氮化法、铁盐氮化法和金属有机骨架材料氮化法等氮化铁的制备方法；氮化铁具有丰富的相结构、独特的易碳化结构特性和物理化学吸附特性；氮化铁在FTS反应中表现出优异的转化率和特定产物选择性，包括高碳醇（C_(2+)OH）、低碳烯烃（C_2~=-C_4~=）和高碳烃（C_(5+)）等；氮化铁较宽的Fe—Fe原子间距有利于渗碳反应的发生，丰富的相结构有助于实现活性相组成、结构的调控。【结论与展望】目前的研究集中于氮化铁相结构的调控，关于氮化铁形貌的可控制备研究较少；认为氮化铁有望实现调控FTS反应活性和特定产物选择性的目的；借助原位表征手段和理论计算，应进一步解析氮化铁催化剂的活性相结构，明确各相态的作用，在此基础上研究氮化铁的催化作用机制，利于提高目标产物选择性。

  2025年01期 v.31;No.174 143-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 1683K]
  [下载次数：345 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]

• 铍铝合金的研究现状与应用

  陈凯旋;王为民;魏程浩;王自东;

  【目的】梳理铍铝（Be-Al）合金的研究现状，为Be-Al合金的研发和应用提供参考。【研究现状】综述Be和Be-Al合金的特性；Be-Al合金国内外发展和制备方法；Ge、Cu、Sc的添加对Be-Al合金的影响；Be-Al合金在飞行器构件、光学系统中的应用等。【结论与展望】认为应研制缺陷少、球形度高的Be粉末和Be-Al合金粉末；立体激光立体成型技术制备出的合金具有细小的晶粒和特定的晶体取向，为制备Be-Al合金提供新的路径；自排气压力浸透法和热挤压技术制备出组织性能优异的Be-Al合金，平均晶粒径细，能显著提高合金的力学性能；应发展环境友好和高效的Be资源回收利用技术，减少资源浪费和环境污染；为了推广Be-Al合金的应用，特别是在航空航天、国防科技和光学系统等高端领域，可通过添加Ge、Cu和Sc等合金化元素，强化Al相来提高合金的强度，来突破材料制备、成分优化、强化机制和精密成型技术。

  2025年01期 v.31;No.174 154-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 1747K]
  [下载次数：665 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ]

• 碳纳米管粉体的液相分散方法和机制

  王延青;高彩琴;张朝阳;倪宇翔;黄鑫;

  【目的】梳理碳纳米管（carbon nanotubes, CNTs）液相分散方法和机制，提升CNTs分散性能。【研究现状】综述碳纳米管的分散方法、制备方法和分散检测方法；共价改性方法主要是功能化CNTs，在CNTs侧壁引入含氧、氮、酰氯等基团；非共价修饰方法包括表面官能化的共价修饰和添加表面活性剂等；物理分散方法包括高速搅拌、超声处理和球磨等；碳纳米管的制备方法主要包括电弧放电、激光烧蚀、化学气相沉积、水热合成法等；检测分散性的常用方法有光学方法、电子显微镜方法、定量分析方法等。【结论与展望】提出现在研究已经开发和优化多种物理、化学和机械分散技术，但是CNTs管束仍面临分散效率低和分散稳定性差的问题；认为未来的研究方向应聚焦于开发新型环保高效的分散剂，优化现有分散技术，深入探索CNTs的分散机制，利用分散性良好的CNTs开发多功能复合材料；同时建立标准化的分散度测试方法。

  2025年01期 v.31;No.174 170-182页 [查看摘要][在线阅读][下载 1505K]
  [下载次数：735 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ]

• 中国粉体技术

  <正>[期刊简介]《中国粉体技术》是中国科学院中国科学引文数据库(CSCD)收录期刊、科技期刊世界影响力指数报告(WJCI)收录期刊、中国科学技术信息研究所中国科技核心期刊(CSTPCD)、武汉大学中国核心学术期刊(RCCSE)和中国应用型核心期刊(CACJ),以及美国化学文摘(CA)、日本科学技术振兴机构数据库(JST)、欧洲学术出版中心数据库(EuroPub)、波兰哥白尼索引数据库(ICI World of Journals)、乌利希国际期刊数据库(Ulrichsweb)、哥白尼精选期刊数据库(ICI Journals Master List)、开放获取期刊数据库(DOAJ)等收录期刊。

  2025年01期 v.31;No.174 183页 [查看摘要][在线阅读][下载 1549K]
  [下载次数：43 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
下载本期数据