I.简介144 II。热力学考虑145 III。结晶和相组成的课程149 iv。结构解释159 V.不混溶性和复合形成177 VI。超级二氧化硅砖181 VII。亚稳态液体不混溶性和显微合物分离184参考233
摘要:芯鞘电纺丝是一种生产含有一种或多种封装功能材料的复合纤维的强大工具,但许多材料组合很难甚至不可能一起纺丝。我们表明,成功的关键是确保明确界定的芯鞘界面,同时保持该界面上恒定且最小的界面能。使用热致液晶作为模型功能芯,使用聚丙烯酸或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物作为鞘聚合物,我们研究了使用水、乙醇或四氢呋喃作为聚合物溶剂的影响。我们发现理想的芯和鞘材料是部分可混合的,其相图显示内部可混合间隙。完全不混溶会产生相对较高的界面张力,这会导致芯断裂,甚至阻止芯进入产生纤维的喷射流,而在完全混溶的情况下,由于缺乏明确的界面,会消除芯-鞘形态,并将芯变成鞘溶液的凝固浴,导致泰勒锥中过早凝胶化。此外,为了最大限度地减少由于局部界面张力变化而导致的泰勒锥中的马兰戈尼流,在纺丝之前应在芯中添加少量鞘溶剂。我们的发现解决了长期以来关于在芯-鞘静电纺丝中选择芯和鞘流体的指导方针的困惑。这些发现可以应用于除本文研究的材料组合之外的许多其他材料组合,从而能够制备出具有广泛兴趣和应用潜力的新型功能复合材料。■ 简介
在这些聚合物中,聚(3-己内酯)(PCL)是一种半结晶脂肪族聚酯,已在从食品包装到生物医学等多个领域得到应用。 PCL 的多功能性及其在许多工业应用中的使用,主要与其固有特性有关,包括热稳定性(Tg=65℃和Tm=60℃)和机械稳定性,以及在各种聚合物中的高混溶性(例如聚氯乙烯或聚双酚 A 碳酸酯)2。 此外,PCL 的性质可以通过适当的改性进行精细调整。 例如,可以通过制备含 3-己内酯和其他单体的共聚物来调整其机械性能。 此外,降解速度也可以加快,如使用的聚(3-己内酯-共-乙交酯)共聚物的情况所示。
Martini 粗粒度力场 Martini 3 的最新重新参数化提高了该模型在预测分子动力学模拟中的分子堆积和相互作用方面的准确性。在这里,我们描述了如何在 Martini 3 框架内精确参数化小分子,并提供了一个经过验证的小分子模型数据库。我们特别关注脂肪族和芳香族环状结构的描述,这些结构在溶剂和药物等小分子或蛋白质和合成聚合物等大分子的构成块中普遍存在。在 Martini 3 中,环状结构由使用更高分辨率粗粒度颗粒(小颗粒和微小颗粒)的模型描述。因此,本数据库构成了校准新 Martini 3 小颗粒和微小颗粒尺寸的基石之一。这些模型表现出出色的分配行为和溶剂性能。还捕获了不同本体相之间的可混溶性趋势,从而完成了参数化过程中考虑的一组热力学性质。我们还展示了新的珠子尺寸如何能够很好地表示分子体积,从而转化为更好的结构特性,例如堆叠距离。我们进一步介绍了设计策略,以构建复杂度更高的小分子的 Martini 3 模型。
摘要:由于铜基合金具有高热导率,而镍基高温合金具有高高温抗拉强度,因此铜基弥散强化合金与镍基高温合金的连接在液体火箭发动机应用中引起了越来越多的关注。然而,这种接头在通过液态过程连接时可能会开裂,从而导致零件失效。在本文中,将 15–95 wt.% GRCop42 成分与 Inconel 625 合金化,并对其进行了表征,以更好地了解开裂的根本原因。结果表明,在对应于 30–95 wt.% GRCop42 的成分中,贫铜液体和富铜液体之间缺乏可混溶性。观察到两种不同的形态,并通过使用 CALPHAD 进行解释; 30–50 wt.% GRCop42 处为铜缺乏的枝晶,枝晶间区域为富铜,60–95 wt.% GRCop42 处为铜缺乏的球体,周围为富铜基质。相分析表明,脆性金属间相在 60–95 wt.% GRCop42 铜缺乏区域析出。本文提出了三种开裂机制,为避免镍基高温合金与铜基弥散强化合金接头缺陷提供指导。
聚合物和小分子混合薄膜在有机电子器件,尤其是有机太阳能电池中具有极高的应用价值。普通 P3HT 和最先进的 Y 系列非富勒烯受体 (NFAs) 的混合物具有很高的可混溶性,可以抑制相分离和聚集,从而抑制电荷分离和传输。在最近的一项研究中,引入了电流诱导掺杂 (CID),这是一种精确控制溶液中聚 (3-己基噻吩) (P3HT) 聚集的方法。本文使用溶液中高度有序的预聚集来控制纯膜和与 Y12 (BTP-4F-12) 的混合物中的 P3HT 聚集。这使得 P3HT 有机场效应晶体管 (OFET) 器件中的空穴迁移率提高了 25 倍,并且在 Y12 存在下 P3HT 聚集体质量可以在大范围内可调。同时,特别是 Y12 长程有序性因 P3HT 聚集性的增加而受到严重抑制。然而,溶剂蒸汽退火 (SVA) 可导致 Y12 有序性极高,Y12 晶体取向发生变化,P3HT 聚集性进一步改善。因此,仅通过改变加工参数而不改变材料系统的组成,就可以在最终薄膜中获得两种材料不同程度的聚集。
自 1993 年 Shuji Nakamura 制成第一只 GaN 基蓝光发光二极管 (LED) 以来 [1],基于 III 族氮化物材料的 LED 发展迅速并得到了广泛的应用。然而,导致绿光 LED 效率低下的“绿光隙”一直未能得到解决,而蓝光和红光 LED 却实现了较高的发光效率 [2,3]。造成上述问题的原因之一是 InxGa1-xN/GaN 多量子阱 (MQW) 中铟组分的增加,而这是为了使 InGaN 基 LED 能够发出更长的波长的光。由于 InGaN 与 GaN 之间的晶格常数和热膨胀系数不匹配 [4,5],以及 InN 在 GaN 中的低混溶性 [6],高铟组分 InGaN QW 的绿光 LED 会遭受晶体质量劣化。同时,还会产生大量的位错,它们充当非辐射复合中心[7],对发光是不利的。另一方面,有源区产生的光很难从高折射率半导体(n GaN = 2.5)逸出到空气中(n air = 1)。内部光的临界角(θ c )或逸出锥仅为~23.6°[θ c = sin −1(n air /n GaN )],超过此角度发射的光子会发生全内反射,因此只有一小部分光可以逸出到周围的空气中[8]。绿光是三原色之一,提高绿光LED的发光效率是实现高效率、高亮度RGB(红、绿、蓝)LED的关键。
本综述涵盖了各种印刷油墨树脂的分解机制,在基于聚烯烃(PO)的机械回收过程中特别关注其在挤出条件下的行为。硝酸纤维素(NC)的热降解和水解 - 在单层柔性塑料包装上使用柔性表面印刷的最常用的粘合剂,在160-210°C下的机械回收过程中同时发生。对于其他印刷墨水粘合剂,聚氨酯(PU)明显降解发生在200至300°C之间,大部分高于250°C。然而,随着湿度的参与,水解降解可以从150°C开始。也发现了乙酸纤维素(Ca)衍生物的类似效果,该衍生物是热稳定的,直到300°C,并且可以在100°C下水解。聚乙烯基丁丙(PVB)的热稳定性不受湿度的影响,根据不同类型的不同类型,热稳定性范围为170至260°C。紫外线(UV)固定的丙烯酸酯是热稳定的,直到400°C。水解降解可以在室温下进行。此外,该评论涵盖了用于打印墨水应用的不同着色剂的热稳定性,并在某些常见颜色的几种热替代品上详细说明。这项研究进一步回顾了粘合剂树脂如何影响回收酸盐的质量,这不仅是由于粘合剂树脂的降解而引起的,而且还通过塑料和粘合剂树脂之间的不混溶性引起。在高级回收过程中,主要是选择性的溶解性和热解,粘合剂树脂的存在及其降解产物仍然可能影响产品的质量。这篇评论强调了深入研究的必要性,以揭示印刷油墨成分对再生产品质量的影响。
2014 年,DLR 开始研究由一氧化二氮和碳氢化合物组成的预混合单推进剂。这些推进剂具有良好的特性,因为它们无毒、由低成本的成分组成,可提供高 Isp,并且由于自加压操作可以简化推进系统。最初,DLR 选择了一氧化二氮 (N 2 O) 和乙烯 (C 2 H 4 ) 的混合物。在项目过程中,一氧化二氮和乙烷 (C 2 H 6 ) 的混合物也被纳入研究活动。这些活动是 DLR 未来燃料项目的一部分,分为五个主要部分:1) 研究火箭燃烧室中推进剂的燃烧行为,2) 测试和开发火焰阻火器,3) 开发和简化反应机制,4) 对燃烧过程进行数值模拟,5) 基本混溶性研究。该项目的重点是前三个任务,而后两个任务用于扩大对以下方面的了解:1、美国航空航天局成员,推进剂部设施组组长。2、推进剂部学生研究员。3、美国航空航天局成员,推进剂部研究工程师。4、推进剂部学生研究员。5、美国航空航天局成员,推进剂部研究工程师。6、推进剂部学生研究员。7、推进剂部负责人。美国航空航天局高级会员。8、空间推进研究所所长。9、化学动力学与分析系博士后研究员。10、化学动力学与分析系化学动力学建模组组长。11、化学动力学与分析系研究科学家。12、化学动力学与分析系博士后研究员。13、化学动力学与分析系实验反应动力学负责人。14、低碳工业过程研究所代理所长,前化学动力学系主任。
聚合物太阳能电池(PSC)因其机械柔性、重量轻和大规模卷对卷制造等优势,作为一种有希望的可再生能源技术而备受关注。近年来,PSC 取得了长足的进步,这得益于新型光伏材料的开发和活性层形貌的调节。到目前为止,使用 p 型聚合物作为供体和 n 型小分子作为受体的 PSC 的光电转换效率(PCE)已超过 19%。其中,全 PSC 因其更高的热稳定性和机械柔性而被视为最有希望实现商业应用的候选材料之一。随着人们对聚合物受体材料的设计和合成投入巨大努力,包括苝二酰亚胺 (PDI)、萘二酰亚胺 (NDI)、B ← N- 桥联吡啶聚合物和聚合小分子受体 (PSMA),光伏性能得到了显着提高,PCE 超过 18%。与 PDI、NDI 和 B ← N 型聚合物受体相比,PSMA 因其吸收范围更广、吸收系数更强而受到更多关注。为了进一步提高全 PSC 的 PCE,合成高性能聚合物受体和精细调节活性层形貌至关重要。由于 Y 系列 SMA 在 PSC 中的巨大成功,一种广泛使用的合成聚合物受体的方法是聚合 Y 系列 SMA(图 1)。Wang 等人。 (2020) 报道了一种以 Y5-C20 为结构单元、噻吩为桥联单元的 PYT 窄带隙 PMSA,并详细研究了不同分子量对 PYT 光电性能和活性层形貌的影响。结果表明,中等分子量的 PYT 与 PM6 表现出合适的混溶性,有利于获得更均衡的载流子迁移率、更强的分子间聚集性、更有序的特性、更高的电荷传输能力和更少的能量损失,与低分子量和高分子量的 PYT 相比,其光伏性能提高了 13.44%。此外,当在分子主链上采用三种不同功能单元的无规共聚时,可以通过改变不同部分的摩尔比来轻松调节所得聚合物的能级和吸收光谱等光电性能。基于这一策略,Du 等人(2020) 通过随机共聚 3-乙基酯噻吩 (ET) 与 A-DA ' DA 型 SMA 单元 (TPBT-Br) 和噻吩桥联单元,合成了一系列三元共聚物 PMSAs PTPBT-ET xs。研究发现