<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、中信所“中国科技核心期刊”(CSTPCD)、中国科协“科技期刊世界影响力指数报告”(WICI)收录期刊、“中国核心学术期刊”(RCCSE)、《中国学术期刊影响因子年报》统计源期刊、中国应用型核心期刊(CACJ),是开放存取期刊目录(DOAJ)、美国化学文摘(CAS)、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)、美国乌利希国际期刊数据库(Ulrichsweb)、波兰哥白尼精选期刊数据库(ICI Journals Master List)、Research4Life-HINARI、美国EBSCO学术数据库收录期刊,是中国科技期刊卓越行动计划集群化试点B类项目期刊、中国高校优秀科技期刊、化工领域高质量科技期刊(T3级)、山东省高校学报优秀期刊、Caj-CD规范获奖期刊、维普中国科技期刊数据库“学术影响力进步期刊”和“优秀传播实践期刊”、中国建筑材料联合会“建材行业先进媒体”、博看出版融合创新奖期刊。
【目的】为了实现垂直振动条件下混合料各组分混合均匀性的定量分析与判定，提出混合料均匀性综合评价指标。【方法】基于颗粒三维空间坐标，引入搜索半径与簇数的函数关系，结合聚类思想构建表征单一粒径颗粒分布连续性的自离析系数(IS)；利用三角构网算法构建单一粒径集料及混合料整体的外轮廓模型，通过体积比提出反映颗粒分散程度的表面轮廓体积分率(IV)；依据质量加权原则结合IS与IV，形成综合指标均匀度指数(IU)，并结合垂直振动重筛分试验与离散元仿真数据进行分析。【结果】在混合料垂直振动条件下，分形维数分析表明，不同级配混合料在振动30～40s即可出现分形维数接近设计级配的阶段，但离散元仿真显示此时层内颗粒空间分布仍不均匀。针对3种级配的混合料的IU在各级配条件下分别计算，在振动30 s时3种级配对应的IU分别为0.486、0.449和0.489，振动至120 s时IU增大至0.502、0.520和0.529，其随振动时间的变化趋势与离散元仿真中颗粒分布状态一致。【结论】构建的IS、 Iv与IU指标可从连续性与分散性2个维度综合评估颗粒材料的均匀性，可定量分析颗粒体系混合质量。
【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D50分别为5.601、6.590μm。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0.563×10-3μm2，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。
【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(Y_2O3)、氧化镧(La_2O3)、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。
【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(1.22 cm3·g-1)、孔径单一(5.3 nm)，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50 A·g-1时比电容可达113 F·g-1，当电流密度由1 A·g-1增至50 A·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。
【目的】开发一种绿色、低成本、可规模化制备六方氮化硼纳米片(boron nitride nanosheets,BNNSs)的方法，研究BNNSs及其复合材料对环氧树脂(epoxy resin, EP)导热性能的影响。【方法】采用固-液复合剥离工艺，在固相剥离(预处理)与液相剥离的协同作用下，以改性的氧化铝(aluminum oxide, Al_2O3)作为液相剥离辅助剂，在水相体系中制备BNNSs，同时获得BNNSs-Al_2O3复合产品，并将其作为填料填充至EP中，制备BNNSs-Al_2O3-EP薄膜。【结果】经硬脂酸(stearic acid, SA)改性的Al_2O3可以显著提升剥离的产率，在较优的工艺条件下，制备的BNNSs产率达17.2%，平均粒径为320 nm，平均层数为5；对于所制备的BNNSs-Al_2O3-SA-EP薄膜，当添加质量分数为30%的填料时，导热系数达1.25W·m-1·K-1，较Al_2O3-EP的提高89%，较h-BN-EP的提高67%，较纯EP的提高681%。【结论】在固-液复合剥离工艺中，以SA改性的Al_2O3作为液相剥离辅助剂，不仅可实现BNNSs的高产率制备，还可以有效地将BNNSs和Al_2O3进行复合，协同增强环氧树脂基体的导热性能。
【目的】分析激光粉末沉积(laser powder deposition,LPD)钛基复合材料B_4C-TA15的显微组织，揭示B_4C-TA15复合材料的双相强化机制。【方法】采用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、场发射透射电子显微镜等对钛合金(TA15)和B_4C-TA15的微观结构进行研究，在温度为600℃时进行TA15拉伸实验，对B_4C-TA15的高温力学性能进行评估。【结果】在温度为600℃时，TA15的极限抗拉强度为653 MPa;B_4C-TA15表现出更高的力学强度，极限抗拉强度为803 MPa，与TA15合金相比提升了22.97%。【结论】基体中的硼化钛(TiB)和碳化钛(TiC)遏制了TA15的高温软化，从而达到强化基体的效果；B_4C-TA15的强化机制主要包括TiB和TiC所产生的承载强化和位错强化以及吸收增强相诱导的细晶强化。
【目的】研究掺入硫酸盐改性无碱液体速凝剂(alkali-free liquid accelerator,AFA)母液对水泥砂浆力学性能及新拌砂浆与旧基材黏结性能的影响。【方法】在AFA掺量(质量分数，下同)不变的条件下，测试不同改性剂掺量下水泥砂浆的1、 28 d龄期抗压强度和新拌砂浆与旧基材黏结试件的界面弯拉强度；结合水化放热分析，利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜研究水泥水化产物及微观形貌。【结果】水泥砂浆抗压强度、界面弯拉强度均随改性剂掺量的增加呈现先增大后减小的趋势。当改性剂质量分数(掺量)为2%时，水泥砂浆1、28 d龄期抗压强度分别为17、 50 MPa，与掺8%AFA组相比，在此掺量下砂浆1 d抗压强度提升最多，28 d龄期抗压强度也略有提高，同时解决了单掺AFA导致的水泥砂浆1 d的界面弯拉强度下降的问题，并显著提高了水泥砂浆28 d龄期的界面弯拉强度。【结论】掺入改性剂能加快水泥水化放热速率，促进铝酸三钙(C_3A)与石膏(CaSO4)反应生成大量钙矾石(ettringite, AFt)，抑制AFt向单硫型水化硫铝酸钙(AFm)转化的反应和C_3A的直接水化反应，改善水泥砂浆的孔隙结构，提高其早期强度和与旧基材的界面黏结性。
【目的】为了解决水系锌离子电池循环过程中锌负极表面的腐蚀、析氢等不可控副反应和枝晶生长等问题，优化设计锌负极，抑制电池在充放电过程中的腐蚀和析氢反应，均匀锌沉积。【方法】通过多次置换反应和物理辊压制备三维锌锡合金负极；采用扫描电子显微镜和X射线衍射分析三维锌锡合金负极的结构和形貌，在三电极体系下进行电化学测试，研究三维锌锡合金负极的耐腐蚀和抑制析氢及枝晶生长能力。【结果】在电流密度为0.5 mA·cm-2时，三维锌锡合金负极组装的对称电池具有850 h的循环寿命；在电流密度为4 A·g-1时，ZnSn||钒酸铵(NHVO)全电池的比容量高达182 mA·h·g-1，循环1 000次后，比Zn||NHVO全电池的比容量高47.2 mA·h·g-1。【结论】三维锌锡合金作为水系锌离子电池负极，为实现耐腐蚀、无析氢和枝晶的水系锌离子电池提供新方案。
【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。