DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 摘 要 为了解强烈干旱农业区非或弱咸性灌溉水质条件下滴灌土壤盐分变化问题，基于12种滴灌作物，土壤层0~30 cm深度，2016至2018年三年定位采集150个样品检测土壤总盐分和土壤八项离子，形成1446个系列数据，经数理统计方法分析结果显示，从滴灌土壤盐分总体变化状态来看，滴灌土壤总盐分含量均有增加且变化差异较大，土壤硫酸根、重碳酸根和钙离子含量居多，是监测灌区土壤酸碱度高土壤呈碱性的主要成因；从滴灌土壤盐分年际变化来看，12种滴灌作物平均土壤总盐分含量随着年份增加呈现明显增加趋势，土壤总盐分由2016年的1.23 g/kg，增加到2018年的2.01 g/kg，土壤硫酸根离子( SO 4 2 − )含量最高，由2016年的0.6782 g/kg，增加到2018年的0.6830 g/kg，其次是重碳酸根( HCO 3 − )由2016年的0.2631 g/kg，增加到2018年的0.3389 g/kg；从土壤盐分构成和盐分增加量来看，主要是重碳酸根、硫酸根离子、氯离子、钾离子和钠离子，表明本区土壤盐分主要是硫酸(碳酸)氯化物类型；从滴灌土壤盐分积累贮量来看，滴灌多种作物综合平均土壤盐分增量和年递增率分别为0.78 g/kg和17.70%，土壤盐分平均积累贮量和年增加量分别为3.57 kg/hm 2 和1.19 kg/hm 2 ，滴灌土壤盐分积累贮量与滴灌作物用水量大小有关，灌溉用水定额较高，作物土壤盐分相对积累贮量减缓，反之，土壤盐分积累和贮量有所增加。分析结果表明，非或弱咸性灌溉水质长期进行滴灌，在干旱地区存在土壤盐分积累贮量增加的情形。 关键词 :干旱区，滴灌农田，土壤盐分，变化分析 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 随着滴灌在干旱灌区大面积推广应用，滴灌条件下土壤盐分积累运移变化以及对滴灌作物生长影响问题引起业界广泛关注。已有研究对一些滴灌作物农田土壤盐分变化进行了试验观测分析。 [ 1 ] 利用地下苦咸水开展棉花膜下滴灌不同灌溉定额条件下土壤水盐分布试验，试验结果表明，随灌水量增加，土壤含盐量呈增加趋势，0~80 cm含盐量1.17~1.23 g/kg，土壤处于积盐状态，春季地表水淋洗灌溉可保证棉花生育期土壤含盐量收支持平； [ 2 ] 河套灌区不同灌溉制度覆膜滴灌葵花土壤盐分运移试验结果表明，土壤盐分由膜内向膜外迁移并在表层土壤集聚，表层土壤全盐含量变化较大，随着土层深度增加，盐分波动减小，葵花生育期后0~40 cm土层均呈现不同程度积盐； [ 3 ] 微咸水膜下滴灌玉米大田试验表明，玉米根部附近出现盐分低值区，膜外表层出现盐分高值区； [ 4 ] 石河子地区膜下滴灌不同盐分离子迁移特征及对水稻生长影响试验表明，随着土壤盐分含量的升高，水稻根系活力、SPAD值和产量均降低，较高浓度盐分导致水稻分蘖发育延迟、抽穗不齐现象，Na + 和Cl − 离子对水稻生长和产量影响较大； [ 5 ] [ 6 ] 新疆奇台县滴灌冬春小麦多年土壤盐分调查统计研究表明，滴灌1年土壤盐分含量随土层深度增加呈底部聚集特征，土壤盐分变异系数大部分为弱变异，滴灌5年土壤盐分呈抛物线特征为中等程度变异，小麦滴灌土壤水盐分布垂直方向受影响深度主要是0~60 cm土层，在0~20 cm土层盐分变化大。滴灌土壤盐分形成机制和发生规律及增长速率等方面，有研究分析认为 [ 7 ] ，在气候干旱、蒸发强烈灌区，地膜覆盖与滴灌结合的地表介面灌溉形式下，土壤水盐具有水平方向由“膜中”向“膜边”地表裸露区定向迁移，垂直方向土壤水盐则由下向上层运移且趋于“膜外”边界积累趋势，气温与蒸发因素交互作用，推进膜下滴灌土壤水盐在地膜覆盖与土壤裸露区域空间运移； [ 8 ] 年际间下野地灌区、金沟河灌区实施膜下滴灌6~8a盐荒地块，深度60~100 cm土层土壤含盐率分别保持在0.5%、0.8%上下，形成稳定积盐层，在60 cm以上土层土壤盐分基本处于动态平衡，春、秋之季是两个积盐高峰期，灌区地下水埋深年际均值3.60、2.26 m，土壤盐分随地下水埋深减小而增加，土壤含盐量受地下水埋深影响明显； [ 9 ] 微咸地下水滴灌频率对土壤盐分影响试验分析显示，上层土壤积盐区和下层土壤脱盐区，增大滴灌频率能降低表层土壤0~30 cm积盐程度，但不能抑制上层土壤积盐现象，下层饱和区土壤层次30~60 cm土壤盐分相对减少； [ 10 ] 新疆玛纳斯河绿洲长期滴灌土壤呈现积盐趋势，土层平均含盐量年均增长0.22 g/kg，最长10年滴灌历史的多点不同滴灌年数田块平均含盐量增长2.36 g/kg。滴灌土壤盐分结构组成分析研究方面， [ 11 ] 新疆石河子下野地灌区膜下滴灌1~6a棉田土壤盐分离子定点监测结果显示，土壤中盐分、Na + 、Ca 2+ 、Mg 2+ 、 以及Cl − 随滴灌应用年限延长呈负指数幂函数曲线降低，膜下滴灌使用初期棉田盐分、离子下降较快，随后降幅减小，膜下滴灌以氯化物-硫酸盐及硫酸盐类型；滴灌田间抽样调查分析新疆种植8年的膜下滴灌、地下滴灌棉田土壤盐分的分析结果表明 [ 12 ] ，土壤总盐分0~100 cm土层膜下滴灌比地下滴灌略高，土壤总盐分差异主要为Cl − 和Na + 离子。 本文采用2016至2018年土壤盐分定点采样150个样品，观测土壤水盐11个种类形成的1446个系列数据，基于水矿化度小于1 g/L非或弱咸性灌溉水滴灌，分析耕作层(30 cm)土壤盐分变化分布、积累增长以及盐分离子结构变化情况，为干旱灌区弱咸性灌溉水质长期滴灌对土壤盐分影响效果分析提供依据。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 试验灌区概况 调查灌区位于新疆昌吉农业高效节水滴灌灌区，87˚18′E、44˚01′N，平均海拔高度600 m。该区地处天山北坡冲积、洪积平原准格尔盆地南缘。年均降水181.7 mm、年平均蒸发1739.1 mm、年均日照时数7.8 h，年均气温13.1℃，≥0℃积温3834.3℃以上，属典型内陆干旱性气候。棕漠土质地为中、轻壤土，耕作层0~30 cm土壤干容重1.50~1.60 g/cm 3 ，平均1.55 g/cm 3 ，耕作层0~30 cm田间容积持水量20.1%~23.4%。地表渠水矿化度0.6~0.7 g/L，地下水矿化度0.2~0.3 g/L，地表渠水矿化度明显高于地下水；耕作层0~30 cm土壤pH值7.35~9.21，平均8.87呈碱性，耕作层0~30 cm土壤全盐0.03~0.44%，平均0.16%属无盐渍化；耕层土壤有机质1.51%，土壤全氮、全磷、全钾分别为0.09%、0.07%、1.51%，有效氮、有效磷、有效钾，分别为54.35、68.73、479.17 mg/kg，肥力中偏下表现缺氮少磷钾丰富特点。灌区地下水埋深大于3 m，滴灌系统水源采用井渠混合引用，水利灌溉设施配套。 2.2. 分析方法 灌区种植有近20余种滴灌作物，本研究以灌区12种滴灌作物：春麦、水稻、土豆、谷子、大豆、油菜、葵花、甜菜、打瓜、蕃茄、胡萝卜、苜蓿的土壤样品采集为单元，同时采集灌溉水源地表渠水和井水样监测灌溉水矿化度，滴灌农田耕层土壤取样采用5点对角线方法，作物收获后于2016年~2018年定期10月31日对耕作层0~30 cm土壤集中采样，送土壤理化分析室进行土壤P H 值、土壤总盐、土壤八大离子( CO 3 2 − 、 HCO 3 − 、Cl − 、 SO 4 2 − 、Ca 2 + 、Mg 2 + 、K + 、Na + )化验，检测方法 [ 13 ] ：灌溉水质矿化度采用水盐烘干称重法；土壤样品化验分析，土壤P H 值采用土壤酸度计测试， CO 3 2 − 、 HCO 3 − 采用双指示剂–中和滴定法，Cl − 测定采用硝酸银滴定法， SO 4 2 − 测定采用EDTA间接络合滴定法，Ca 2 + 、Mg 2 + 测定采用EDTA滴定法，钠和钾离子测定使用火焰光度法。土壤总盐分增加量、年递增率计算 [ 14 ] 分析： Δ y = y 2 − y 1 (1) 式中： Δ y 为土壤总盐分增量，g/kg；y 2 为测定后年份计算时段的土壤总盐分含量，g/kg；y 1 为分析比较年份时段的土壤总盐分含量，g/kg。 土壤总盐分年递增率，按下式分析： η = [ ( y 2 / y 1 ) 1 / n − 1 ] × 100 (2) 式中： η 为土壤总盐分年递增率，%；y 2 、y 1 同上，n为土壤总盐分测定先后间隔年份时长。 土壤总盐分贮量按下式分析 [ 15 ] ： W = 10 γ H Σ y (3) 式中：W为土壤总盐分贮量，kg/hm 2 ；γ为农田滴灌耕作层土壤容量，kg/m 3 ；H为农田滴灌作物耕作层土壤层深(分析取样深度30 cm)，m；y为土壤盐分增加量，g/kg。 统计数据方差显著性检验及数理计算采用Excel 2007分析。
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user: 4. 结论与讨论 4.1. 结论 滴灌作物近三年土壤盐分变化初步分析表明，土壤总盐分、 SO 4 2 − 、Ca 2 + 、Na + 变化差异性较大，Cl − 、Mg 2 + 和 CO 3 2 − 变化量相对较小，灌区土壤总盐分以土壤硫酸根、重碳酸根和钙离子含量居多，土壤盐分属于硫酸(碳酸)氯化物类型。土壤总盐分含量随着年份的增加呈明显增加趋势，12种滴灌作物综合平均土壤总盐分含量由2016年的1.23 g/kg，增加到2018年的2.01 g/kg：滴灌土壤盐分增量和年递增率分别为0.78 g/kg和17.70%；滴灌综合作物土壤盐分平均积累贮量和年增加量分别为3.57 kg/hm 2 和1.19 kg/hm 2 。一般而言，当耕作层土壤盐分达到0.5%及其以上时，将对灌溉作物生长产生不利影响，土壤盐分含量以及盐分积累贮量与当地灌溉水质和土壤成矿母质有关，三年的滴灌土壤盐分测验结果说明，即使灌区地表和地下水水矿化度较小，滴灌条件下存在土壤盐分积累贮量增加状态，这体现了降水少蒸发量高干旱区基本特征。 4.2. 讨论 本文利用近三年的土壤盐分观测数据，主要进行了滴灌作物耕作层0~30 cm土壤盐分变化以及盐分增长积累贮量分析，对于了解滴灌土壤盐分积累和变化有了初步的认识。在灌区地表和地下水水矿化度不同梯次情况下，滴灌作物生长环境的不同土壤层深度的盐分含量变化及其积累贮量增长率，尚有待多年份长期观测数据分析。
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user: 摘 要 随着经济的发展和社会的进步，人们的生活水平也显著提高，在满足基本物质需求的同时，也进一步追求精神品味的满足。在这个过程中，图书馆是人们所着重关注的地方。通常意义上，所谓图书馆服务质量主要指的是图书馆通过它所具备的文献信息资源、文献信息服务等为满足读者信息需要所提供的服务，读者对其认可和满意程度。伴随着现代化、信息化程度的日益提升，人们对于信息也有着越来越强的依赖，因此图书馆服务质量也要进一步提升。针对这样的情况，本文着重分析和研究影响提升图书馆服务质量的因素及对策等相关内容，希望通过本文的论述可以为相关从业者提供有价值的参考。 关键词 :图书馆服务质量，影响因素，提升对策 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 图书馆是文献信息中心，相应地，它也要随着时代的发展而不断调整自身的服务理念和服务方式，使自身的服务质量得到更有效的提升，确保用高质量的服务为社会和读者提供应有的服务，以此来有效适应读者的内在需求。然而，在实际的运行过程中，因为在很多方面受到相关因素的影响和制约，我国图书馆服务质量在某种程度上还有很多不够理想的地方需要有效完善。在这样的情况下，就要着重分析对图书馆服务质量提升产生影响的制约因素，并结合分析的结果提出相对应的解决对策。
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user: 2. 影响提升图书馆服务质量的主要因素 现阶段，与图书馆服务质量相关的各项提升因素，人们越来越关注，从根本上来讲，对于图书馆服务质量提升造成影响的相关因素，涉及很多方面的内容，从总体上来看，包括内在和外在这样两个大方面的因素，结合具体的情况，笔者认为，对其服务质量产生影响和制约的因素，主要是内部因素，从整体上来看，相关的制约因素主要体现在以下几个方面： 2.1. 图书管理员职业声望的因素 目前，我国的社会主义市场经济模式进一步改革和转变，人们的生活方式、思想观念和相对应的价值理念都发生了十分显著的改变，在个人收入方面，差距进一步拉大，这样也充分体现出，知识的价值有特别大的落差，这使图书管理员在思想层面受到很大的震撼，从自身层面感觉到图书馆工作地位比较低下，待遇相对来说比较差，真正意义上的自我价值没有得到切实有效的实现，所以，在心理层面会有某种程度上的不平衡心理，并在不断的反思和挣扎中，另外谋求别的出路。有相关的研究表明，图书管理人员的职业声望排名比较靠后，甚至在大饭店厨师和美容美发师的后面。在针对职业选择的调查中也发现，对图书管理人员职位感兴趣的人，只占到极少一部分，而针对在职人员进行调查，没有兴趣或者考虑调离的人员却占41%，有36%的人员认为图书馆工作成就感，这充分表明图书管理人员的职业不被看好，不受关注和重视，同时，针对高校图书馆专业现状调查也可以看出，图书情报专业的毕业生有80%以上的人对图书馆工作不感兴趣，已经从事该职业的人有50%以上准备转行，图书管理人员对自身的职业自豪感严重缺乏，这在很大程度上制约和阻碍图书馆的日常工作，也使图书馆服务质量无法真正意义上有效提升。 2.2. 服务理念因素 在图书馆的管理机构和相关人员中会有某种程度上的误解，他们认为图书馆服务的核心内容是收集和保管相应的文献资源，并结合具体需求提供文献服务，图书管理员也通常情况下把自己看作是教育者，并非服务人员，虽然我国图书馆已经明确自身的职责，并在制度方面进行有效保证，要求管理员要有效执行“读者至上，服务第一”基本原则和规定内容 [ 1 ] 。然而，从整体上来看，有很多图书管理员并没有足够强烈的服务意识，他们并没有真正意义上体现出努力满足或者超越读者的期盼和需求的服务意识，也没有真正意义上使读者期望与图书馆服务质量的差距有效缩小，在实践活动中也没有真正执行相关方面的政策和规定，为读者服务的工作质量十分低下，相关方面的服务工作没有做到位，服务环节出现很多缺陷。在实践过程中，传统服务理念仍然普遍存在，很多图书管理员甚至把它当作行为准则，而行政管理层对于硬件配置更加关注，总是把馆藏数量、馆舍设备等相关方面内容作为评估的重点，对于读者的服务质量和服务水平却比较忽视，没有真正意义上纳入到评价体系中，从这方面也可以有效看出，传统服务理念对于图书馆服务质量提升有很大的阻碍。 2.3. 质量意识因素 图书馆相关人员在实践的过程中总是把工作职责和质量意识隔离开，会错误的认为，营利性机构看重的是质量，与图书馆并没有必然的关系，通常情况下会认为图书馆属于公益性机构，面向社会公众，提供的是图书服务，与质量等相关因素没有必然的联系 [ 2 ] 。其实，与社会中任何一项工作都是相通的，图书馆服务质量在质量这个层面是永恒的，属于社会意识形态和经济形势范畴，并不会随着时代的变迁而出现重大的改变，必须要依靠质量意识使图书馆获得生存和发展。而当前大多数图书管理员和管理层这种不需要依靠质量意识来维系生存的理念，与现阶段的时代背景和根本宗旨相违背。图书馆面向社会公众所提供的图书服务，从某种程度上来说是社会使命，更是职责所在，在实践环节不要被错误文化理念影响，对质量意识要有更清楚明确的认识，而目前这种认识比较模糊，甚至有偏离主流价值观的倾向，在很大程度上严重影响和限制图书馆服务质量的提升。 2.4. 专业人才因素 在很长一段时间内，图书馆领域因为受到体制政策的相关方面的制约和影响，使人才结构有十分显著的失衡现象，出现比较严重的失衡问题，总体的人才架构并不科学，同时，也没有配备与之相对应的，专业性更强的图书馆情报等相关专业的技能性人才。同时，各大高校的专业人才有十分明显的外放的倾向，在图书馆进行相关岗位工作的人员通常也不会安心本职工作，不断的转行。这在很大程度上进一步加剧了图书馆知识结构的失衡问题，人员业务素质差，如果只是一些比较低层次或者简单的任务，还可以应付，但无法真正意义上提供更专业，更深入的文献信息服务。图书管理员的专业素养和综合素质不高，严重制约图书馆服务质量。另外，人员的缺乏竞争意识，图书馆的相关岗位往往被认为是铁饭碗，没有持证上岗，门槛很低，没有所谓的绩效等等，这种比较弱化的竞争意识也使图书馆服务质量提升受到重大阻碍。
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user: 3. 提升图书馆服务质量的对策 3.1. 要真正意义上有效贯彻落实以人为本的服务理念 在图书馆的各项管理工作中，要真正意义上贯彻落实以人为本的理念，所谓的以人为本主要指的是以读者为本，在读者的服务的工作中，要处处能够体现出人文关怀，使读者能够在信息需求方面得到更有效的满足 [ 3 ] 。图书管理员要尽可能满足读者的信息需求，以此为基准，真正意义上有效落实以人为本的原则，并结合具体情况，有针对性的策划或者预测可预见的读者需求变化趋势，同时进一步有效整合图书馆相关资源和服务功能，进一步有效构建以服务为导向，互相协调，动态响应读者需求变化的内在需求和变化趋势，不断满足社会大众相对应的文化需求，使自身的格局和理念进行逐步调整，转变封闭办馆模式成为开放式、主动式的服务，相关工作要以读者需要为中心而实施，深入细致的分析和探究读者群的信息结构和主要特点，以此为基础，在布局的设计上更开放，更精准，在知识结构上更简单化、综合化，确保检索更灵活有效，更体现出人性化特色，在一线的图书馆服务人员要尽可能亲切热情，咨询的时候要准确迅速，推荐服务要积极主动，信息服务要轻松便利，这样才能够在实际行动上有效体现出以人为本的服务质量。 3.2. 进一步强化规范化服务质量的落实 规范化服务所包括的内容主要有，使读者对图书的基本需求得到有效的满足，以此来有效实施相关方面的工作，确保图书馆服务能够具备标准化、准确化的特色，使读者获得更优质的服务效果。规范化服务还能使重复的工作进一步协调化，统一化和标准化，使复杂的管理系统变得更简单明了，也为服务质量提升提供基本保障 [ 4 ] 。 3.3. 进一步强化质量意识，打造品牌服务 图书管理员要牢固树立质量意识，使自身的服务质量得到进一步的提升，使服务的可靠性和适时性能够得到显著的增强。从根本上来讲，品牌服务集中体现出服务质量，在整个过程中要强调特性和特色，而品牌服务能够得以确立，其中关键因素还是文化。图书馆服务没有尽头，在整个服务过程中，从根本上来讲这个过程也是传播文化的过程，在这个过程中，文化是具有群众基础或者组织特征的规范和价值，文化服务在整个过程中有着决定其组织成员特定态度和行为的共有价值观和规范形成体系，它也是群众的思想道德和价值的体现，其中，起核心作用的是文化力，所以图书馆要使自身的服务品牌打造起来，就要着重关注组织和文化力的培养和创建。 3.4. 构建规范化的人才队伍 当前，图书馆在公众心目中的整体形象不容乐观，除了客观原因之外，在很大程度上是因为图书管理员自身的职业素养不高和专业背景等方面的影响，图书馆要把对工作人员的培养当成大事来抓，并积极有效的引进相关专业的复合型人才，对其综合素质和职业技能进行有效培训，特别是对于馆员的职业道德、职业技能等相关方面内容，一定要加强培训的力度，力争使广大馆员在未来的信息服务中真正意义上起到信息资源管理者以及知识导航员等时代赋予的作用 [ 5 ] 。同时，贯彻落实竞争上岗的机制，从根本上保证图书管理员的素质能够有效提升。
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user: 4. 结束语 综上所述，有针对性的对于制约提升图书馆服务质量的因素进行分析并探究，同时提出相对应的解决策略是十分重要而且必要的，要从根本上使相关的制约因素得到有效克服，并采取科学合理的解决措施，以图书馆的实际情况为着手点，把相关问题进行有效解决，积极有效的应对时代发展变化，使图书馆的美誉度和知名度得到有效提升，图书管理员要真正意义上提升服务意识，并以自身的职业为荣，不断提高现代信息意识和信息技能，利用计算机和网络的便利条件，及时、快速、广泛地传播馆藏信息知识 [ 6 ] ，有效承担起网络导航员的作用，力争为图书馆事业做出更大的贡献。
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user: 摘 要 为研究复合材料表面导电涂层的应力分布及影响因素，通过有限元分析方法研究了纤维增强的复合材料基底上镀铝膜和铜膜的应力分布，以及有过渡层导电涂层的应力变化趋势。结果表明：增加过渡层后，形成的“导电涂层/过渡层/复合材料基底”结构具有较强的抗冷热冲击能力，理论上可以长时间承受冷热冲击(125℃~−180℃)的环境考验，满足空间冷热交变环境的使用要求。可见在树脂基复合材料表面抗冷热冲击导电涂层热应力仿真基础上开展工艺试验，能够进一步提高涂层附着力，降低涂层应力，优化涂层的结构设计。 关键词 :导电涂层，铝膜，应力变化，冷热交变 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 纤维增强的复合材料质轻、比强度和比刚度远优于铝材料，是星载各类天线、雷达头罩及波导轻量化的首选材料。当前，为了满足不同的应用需求，已经形成了多种结构的星载复合材料结构件，主要包括赋形抛物面天线、喇叭天线、波导缝隙天线、相控阵天线和螺旋天线、微波辐射计和天线头罩 [ 1 ] 等。如图1所示。 图1. 星载天线种类及其应用 随着卫星通讯技术向高性能、多频段(或多频段共用)和大容量方向的发展，碳纤维、石英等纤维增强的复合材料凸显出表面导电性能差、电磁波反射率低且存在各向异性等问题，致使天线增益损耗非常严重 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] ，无法满足未来星载天线的使用要求，为此必须在碳纤维等纤维增强的复合材料表面制备导电涂层。 涂层与基底之间，一方面通过接触界面间的结合强度附着在一起，同时涂层也承受着来自基底的约束作用。前者即为涂层的附着力，后者则为涂层的应力。应力在作用方向上有拉应力和压应力之分，如图2(a)、图2(b)所示。 图2. 涂层受到应力形变示意图 过大的应力都会导致涂层失效 [ 5 ] [ 6 ] 。通常当基底与涂层之间附着不牢固时，过大的拉应力会使涂层与基底之间分离，如图3(a)；而当基底与涂层附着牢固，应力不足以使涂层与基底之间分离时，过大的拉应力会导致涂层产生裂纹，如图3(b)；过大的压应力会导致涂层产生鼓包或皱褶，如图3(c)。所以，抗冷热冲击导电涂层在结构设计时，一方面要提高涂层与复合材料之间的附着力，另一方面要降低涂层的应力。 图3. 不同的附着力和应力作用下涂层失效模式 一般认为，涂层的应力主要由三部分组成：内应力、热应力和由水诱发而生的应力，如公式(1)。 σ t o t = σ i n t e r + σ t h + σ w (1) 其中内应力( σ i n t e r )和水诱发产生的应力( σ w )都与涂层沉积的方法、内部形成的固有缺陷等有关，在涂层沉积过程中就已形成，但与温度变化之间的关系较小。热应力是由于涂层与基底之间的不匹配(热胀系数差异)造成的，在涂层冷热交变过程中，随着与零热应力之间的温差增大而增加 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] 。 为此，首先需要对树脂基复合材料表面抗冷热冲击导电涂层进行热应力仿真，分析冷热交变条件下涂层热应力变化规律，开展复合材料表面导电涂层的结构设计；在此基础上开展工艺试验，进一步提高涂层附着力，降低涂层应力，优化涂层的结构设计。
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user: 2. 复合材料表面导电涂层热应力模拟仿真分析 采用有限元分析软件，以卫星天线常用的高模量碳纤维增强的环氧复合材料为基底，对不同结构的导电涂层进行热应力仿真分析，相关材料参数见表1。 Table 1 Related material performance parameter 材料 密度(g∙cm −3 ) 弹性模量(GPa) 热胀系数(×10 − 6 /k) 泊松比 Al 2.7 62 23.5 0.33 Cu 8.96 128 16.7 0.31 Cr 7.1 248 6.5 0.12 碳纤维复合材料 1.6 290 1 0.35 表1. 相关材料性能参数 2.1. 模型的建立 建立模型过程，为了保证模拟结果的准确性，需要结合实际激光刻蚀的相关情况，进行合理的简化。 由于复合材料表面镀导电涂层结构简单、规则，采用有限元分析软件中的SOLID226六面体单元结构直接耦合分析。建立的模型具有全对称性，大小为：基底复合材料材料尺寸为2 mm × 2 mm × 0.5 mm，导电涂层尺寸为2 mm × 2 mm × 10 μm，导电涂层均匀分布在基底上，如图4。 图4. 导电涂层/复合材料热应力仿真模型 假设条件： 1) 涂层沉积温度为涂层零热应力温度； 2) 基底无涂层面约束固定，其他面均无约束条件； 3) 不同涂层之间不可分离。 2.2. 仿真结果分析 2.2.1. 单层结构导电涂层热应力仿真分析 边界条件为−180℃持续时间2分钟，125℃持续时间5分钟，复合材料表面不同厚度的铜和铝导电涂层的热应力进行模拟仿真，涂层内部最大热应力随涂层厚度变化趋势如图5，其中10 μm时，复合材料表面铜和铝涂层热应力的仿真结果如图6和图7。 图5. 复合材料表面铝和铜涂层热应力随厚度变化的仿真结果 图6. 10 μm铜/复合材料热应力分布 图7. 10 μm铝/复合材料热应力分布 对比分析上述的仿真结果，可以看出： 1) 随着涂层厚度的增加，涂层内部热应力呈降低趋势； 2) 相同条件下，复合材料表面铜涂层产生的热应力远大于铝涂层； 3) 热应力分布呈现出明显的边界效应，在边界处达到了最大，在冷热交变时，铝涂层热应力集中在46~88 MPa，边界处可达117 MPa，而铜涂层热应力集中在41~127 MPa，边界处可达168 MPa。 2.2.2. 增加过渡层后涂层热应力仿真分析 实验的研究结果表明，由于铝和铜导电涂层与基底之间热胀系数差异大，匹配性不好，选择合适的过渡层材料，有助于提高导电涂层的附着力。为此，选择热胀系数介于导电涂层和复合材料之间的铬作为过渡层材料，并仿真−180℃到125℃冷热交变时过渡层对涂层热应力的影响，结果如图8。 图8. 铜和铝涂层热应力随过渡层厚度变化的仿真结果 从上述的仿真结果可以看出： 1) 增加过渡层，过渡层的热应力较大，但是导电涂层的热应力明显降低； 2) 随着过渡层厚度的增加，过渡层及导电涂层内部热应力均呈降低趋势； 3) 当Al涂层为10 μm，过渡层厚度为0.2 μm时，Al涂层常温下的最大热应力约为25，−180℃到125℃冷热交变后最大热应力约为100 MPa； 4) 当Cu涂层为10 μm，过渡层厚度为0.2 μm时，Cu涂层常温下的最大热应力约为35 MPa，−180℃到125℃冷热交变最大热应力约为150 Mpa。金属的抗拉强度受温度的影响非常大，数据资料表明，常温条件下铝的抗拉强度在40~50 MPa，在−180℃时，金属铝的抗拉强度可超过150 MPa，而常温条件下铜的抗拉强度为209 MPa，在−180℃时抗拉强度接近240 MPa。对比上述的模拟仿真结果来看，增加过渡层后，形成的“导电涂层/过渡层/复合材料基底”结构具有较强的抗冷热冲击能力，无论是常温还是在−180℃下，表面铝或铜涂层产生的最大热应力均在该材料相应温度下的抗拉强度范围内，理论上可以长时间承受冷热冲击(125℃~−180℃)的环境考验，满足空间冷热交变环境的使用要求。
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user: 3. 结论 根据有限元模拟的仿真结果，采用热胀系数介于导电涂层和复合材料基底之间的铬作为过渡层，形成的“导电涂层/过渡层/复合材料基底”结构理论上具有抗冷热冲击能力，可满足空间冷热交变环境的使用要求。然而，涂层的应力既包括热应力，还包括涂层内部存在的缺陷引起的内应力(或称本征应力)和其他应力。涂层内部缺陷直接与涂层的制备技术相关，同时涂层的制备技术还影响涂层的附着力、致密性等其他性能，相关还需进一步深入研究。
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user: 摘 要 通过感应熔炼制备出了Cu元素含量不同的316不锈钢，通过扫描电镜(SEM)、透射电镜以及力学试验机等手段，研究了316不锈钢的显微组织以及力学性能。结果表明：随着铜含量的增加，合金强度先上升后下降，塑性也表现出相同的趋势。研究结果表明当铜含量为0.3%的时候，其综合性能达到最佳，硬度、抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为252 HV、612 MPa、332 Mpa以及41%。通过TEM观察发现，随着Cu含量的不断增加，Cu逐渐富集在晶界处。 关键词 :Cu含量，熔炼，力学性能，晶界 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 为了减少CO 2 等温室气体的排放，我国工信部已经启动研究传统燃油车的推出时间表，并提出了双积分制度来迫使车企生产出新能源汽车。质子交换膜(PEM)燃料电池由于其高功率密度，紧凑的尺寸和快速启动而作为电动汽车的潜在动力源引起了人们的广泛的兴趣 [ 1 ] 。 双极板(BPP)是PEM燃料电池的主要组成部分之一，占燃料电池组总重量的4%和45%。目前正在考虑三种常见类型的双极板材料：石墨，聚合物–碳复合材料和薄金属板 [ 2 ] 。传统的双极板由石墨制成，但是高成本，易脆性，厚度不易降低和高总重量对它们在大规模生产中的使用提出了挑战。与石墨双极板相比，压缩或注塑聚合物–碳复合材料双极板制造成本更低且制造周期更短 [ 3 ] 。然而，与石墨BPP相比，它们具有较低的电导率，并且该双极板的工作温度区间有限。一种替代方案是薄的金属双极板 [ 4 ] [ 5 ] ，其具有优异的导电性，重量轻，高强度和降低的制造成本以及优异的机械性能。其中316不锈钢是其中的最佳选择 [ 6 ] [ 7 ] 。 在目前的工作中，通过感应熔炼制备出了合金成分不同的316奥氏体不锈钢，并详细研究了Cu元素含量不同对于316不锈钢(316SS)力学性能以及腐蚀性能的影响，阐明了合金成分和碳化物对合金力学性能以及腐蚀性能的影响机制。
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user: 2. 实验材料及方法 本实验以316L粉作为基础，探究Cu元素添加对合金性能的影响。 首先将高碳铬铁、316L粉以及Cu粉作为主要原料，混合均匀后，经压制成型后采用真空中频感应熔炼炉进行熔炼，加入少量钛块进行脱氧，所加Cu粉含量占总质量的0.1%~0.5%。316不锈钢化学成分如表1所示。 其中316L粉由Sandvik Osprey公司提供，高碳铬铁由汇广金属有限公司提供，Cu粉由河北江钻焊接材料有限公司提供。 Table 1 Chemical composition of the sample (wt/% 试样编号 Mo Mn Ni Cr Si C Cu Fe 1 2.27 1.13 10.6 16.5 0.63 0.07 0.1 余量 2 2.27 1.13 10.6 16.5 0.63 0.07 0.2 余量 3 2.27 1.13 10.6 16.5 0.63 0.07 0.3 余量 4 2.27 1.13 10.6 16.5 0.63 0.07 0.4 余量 5 2.27 1.13 10.6 16.5 0.63 0.07 0.5 余量 表1. 试样的化学组成成分(wt/%) 2.1. 电化学测试 电化学测试在辰华CHI660E电化学测试系统上进行。测试采用三电极体系：熔炼后316不锈钢奥氏体为工作电极，辅助电极为铂片电极，参比电极为饱和氯化银电极。电解液为模拟质子交换膜燃料电池的工作环境即0.5 mol/L H 2 SO 4 + 10 −6 mol/LHF，工作温度为80℃的溶液。测试前在开路电位(OCP)模式下运行约1 h，以开路电位在10 s内变化小于1 mV为开路电位。随后测动电位极化曲线(PD)和电化学阻抗谱(EIS)。测试动电位极化曲线测试时，扫描速率为10 mv/L，扫描范围是−1 V~1 V。 2.2. 力学性能测试及显微结构 拉伸试验在CTM4000型SUNS万能试验机上进行，拉伸速率为5 mm/min，每个样品进行3次拉伸测试，取其平均值。使用HMG-V型显微硬度计测量硬度，加载载荷为HV 0.1 N，每个试样选取5个点，结果取其平均值。通过Tescan Vega3 LM型扫描电镜观察断口形貌，确定合金钢的断裂机制。通过电解双喷制备透射电镜样品。利用TECNAI G20透射电镜(TEM)对不锈钢的基体进行选区电子衍射(SAED)分析。
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user: 3. 实验结果及分析 3.1. Cu元素对316不锈钢组织与性能的影响 图1为Cu元素含量与316奥氏体不锈钢硬度之间的关系。由图1可知，随着Cu含量的增加，316不锈钢的硬度逐渐出现上升，并在Cu元素含量达到0.3%的时候达到了最高值。这是由于当铜含量较低，铜元素主要起着固溶作用，引起晶格畸变，且富通相是一种有效的强化析出相，随着铜含量的不断增加，富铜相所产生的钉扎作用越强，导致不锈钢硬度出现上升。但当铜含量进一步上升时，由于Cu元素提高层错能的增加量比较大，这样会导致局部位错逐渐转变成全位错，从而使硬度下降。 图1. Cu含量对不锈钢硬度的影响 3.2. Cu对不锈钢力学性能的影响 随着不锈钢中 Cu 含量的增加，抗拉强度(TS)从581 MPa (0.1 Cu)逐渐提高到637 MPa (0.2 Cu)，随后逐渐降低到546 MPa (0.5 Cu)，屈服强度(YTS)先从284 MPa (0.1 Cu)逐渐升高到332 Mpa (0.3 Cu)随后开始逐渐降低到到220 MPa (0.5 Cu)。由图2可知随着Cu含量的增加，不锈钢的屈强比先减小后增加，且均在实验误差范围之内，对不锈钢的塑性无明显影响。这主要是Cu 作为置换原子起着固溶作用，因此当铜元素在一开始增加时，Cu含量增加时，晶格发生畸变导致样品的强度逐渐上升。但当不锈钢铜含量升高到0.3%时，不锈钢强度开始逐渐出现下降，这是由于随着铜元素含量的逐渐增加，但是当Cu含量进一步上升时，根据层错能公式，由于不锈钢中Cu的加入将会增加其层错能，层错能的增加将会使不全位错之间的宽度减小，导致不全位错容易形成全位错。因此，由于层错能的增加使得全位错的形成将会阻止不全位错沿一个滑移面的累积，更容易与其他滑移面形成交滑移。很显然，此过程将降低不锈钢的强度。 图2. Cu含量对316不锈钢强度的影响 如图3所示，不锈钢316不锈钢的伸长率与钢的强度具有相同的趋势，当铜含量从0.1 wt%增加到0.2 wt%时，基体的塑性逐渐升高，但当Cu含量继续升高时，塑性逐渐下降。这主要是由于Cu元素是奥氏体的温度元素，当Cu含量增多时，奥氏体化程度慢慢升高，这样能够使316不锈钢的塑形提高。但当Cu含量继续升高时，虽然奥氏体化程度得到提高，但由于富铜相的沉淀强化作用提高，导致塑形出现了下降。 如图4所示为铜含量为0.3 wt%时的316不锈钢透射图片，从图4(b)中可以发现比较多的板条群，这是由大量近于平行且长度相等的呈束状分布的位错组成，这些位错分布均匀。厚度约为100 nm。这个很可能是位错马氏体，即板条马氏体。且从图4(a)中可以看出含铜颗粒在基体弥散发布，并在板条马氏体周围大量析出。可以看出铜并没有在奥氏体周围富集。可以看出由于富铜相的析出导致316不锈钢的强度提高。 3.3. Cu元素含量对316不锈钢电化学性能的影响 图5为不同Cu含量的316奥氏体不锈钢在模拟质子交换膜燃料电池所得到的动电位极化曲线，从图2可以看出，这5种不锈钢均出现了明显的钝化现象，这表面这铜含量的不同不会影响钝化膜的形成，这保证了不锈钢良好的耐腐蚀性能。不同铜含量的不锈钢均会在某一区域的电流会发生波动，表明不锈钢表面钝化膜正处于破裂和修复阶段，是由亚稳态点蚀引起，并非是不锈钢表面稳态的点蚀发生。通过不锈钢tafel曲线可以看出，随着Cu含量的不断增加，不锈钢的耐腐蚀能力不断提高，从Cu含量为0.1 wt%时候的5 × 10 −5 ，逐渐提高到1.2 × 10 −5 μA/cm 2 ，随后逐渐开始下降。这是由于在不锈钢表面存在着铜元素的富集，不锈钢耐硫酸腐蚀主要是由于Cu 2+ 在其表面还原再沉积和金属Cu和Cu的氧化物共同提供一层保护性薄膜，以及膜中镍钼氧化物、钼的氢氧化物、钼铬酸根离子和铬的氧化物存在。 图3. Cu含量对于不锈钢伸长率的影响 图4. 316不锈钢透射电镜图片 图5. 不同铜含量的tafel曲线图 3.4. Cu元素对316不锈钢断口形貌的影响 图6为掺杂Cu元素之后316奥氏体不锈钢的拉伸SEM形貌。可以明显观察到每种奥氏体锈钢拉伸断口均分布着大小不同的显微孔洞，且形状各异，断口形貌为韧窝，表明316奥氏体不锈钢在拉伸过程中呈韧性断裂，断裂机制为微孔聚集型断裂。这是由于316不锈钢塑性非常好，导致在断裂的过程中所需要的能量较高，从而留下比较深的韧窝。从图中可以发现，0.4Cu的韧窝比较深且大，这表明0.4Cu的塑性较好。 图6. 316不锈钢断口形貌(a) 0.2Cu；(b) 0.4Cu
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user: 4. 结论 1) 当铜含量达到0.3 wt%的时候，316不锈钢的综合力学性能最佳，硬度、抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为252 HV、612 MPa、332 Mpa以及41%。 2) Cu元素的加入对于316不锈钢的耐腐蚀能力有着比较大的提高。在0.3 wt%时能够达到12.6 μA/cm 2 。
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user: 摘 要 将石墨烯填充到聚酰亚胺材料中制备复合材料，能较大程度地提升聚酰亚胺复合材料的力学性能、热力学性能以及电学性能，以满足高新科技的日益发展对新材料性能的苛刻要求。本文概述了聚酰亚胺与石墨烯复合的两种方法，其中一种是机械共混法，另一种是原位聚合法；然后概述了改性石墨烯对聚酰亚胺复合材料的影响；最后对高性能聚酰亚胺/石墨烯复合材料的未来发展趋势和应用前景进行了预测和展望，并提出了待解决的问题。 关键词 :聚酰亚胺，石墨烯，复合材料，改性 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 作为先进复合材料，聚酰亚胺因其具有优异的电学性能、化学稳定性、热稳定性和机械性能，已成为新一代巡航导弹、高轨道卫星等先进飞行器必不可少的结构材料，同时也是卫星、载人飞船和深空探测器上客观需求的功能材料 [ 1 ] [ 2 ]。将无机组分引入聚酰亚胺基体中达到无机–有机性能的复合，成为其改性工作中较为有效的方法之一。 石墨烯具有优良的物理性能和化学特性，是一种良好的复合材料的增强材料，已成为材料领域研究价值最高的体系之一 [ 3 ]。石墨烯与聚酰亚胺复合后，薄膜的热稳定性、力学性能和导电性必然产生定向增强的效果；同时，由于石墨烯具有完美的二维结构，可对聚酰亚胺产生一定的平面诱导作用，使其在石墨烯表面产生显著的取向作用，从而缓解了聚酰亚胺在碳化的过程中产生的内应力问题，改善了碳化产物的断裂韧性，同时也提高了导电性等物理性能 [ 4 ]。 石墨烯和聚酰亚胺复合成膜的目的在于：一方面，解决了长期运行的飞行器上聚酰亚胺薄膜表面热老化、电荷积累效应及其静电击穿导致的通信中断等问题；另一方面，解决了当前聚酰亚胺碳化后比较脆的问题。经过碳化后的聚酰亚胺薄膜材料不仅碳化产率高，且结构比较规整，韧性也有所提高，并为碳/碳复合材料、碳电极材料等提供了优质碳前驱体。由于原始的石墨烯在有机聚合物中分散性较差，不能形成均一的复合物，大大影响了聚合物的性能，许多研究人员对石墨烯的表面进行共价或非共价改性修饰，从而达到改善石墨烯在聚合物基体中的分散性乃至复合材料的界面反应。然而，这些方法存在一定的缺陷，如反应工艺较复杂、反应时间较长、易产生副产物等。针对以上问题，本文概述了聚酰亚胺与石墨烯复合的两种方法，其中一种是机械共混法，另一种是原位聚合法；选择不同的还原剂，以期改善石墨烯在聚酰亚胺基体中的分散性，研究改性后复合薄膜的绝缘性能，以期对石墨烯以及石墨烯掺杂聚酰亚胺基复合材料的研究提供相应的数据支持；然后概述了改性石墨烯对聚酰亚胺复合材料的影响；最后对高性能聚酰亚胺/石墨烯复合材料的未来发展趋势和应用前景进行了预测和展望，并提出了待解决的问题。
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user: 2. 聚酰亚胺及石墨烯复合材料研究进展 与采用纳米纤维、纳米颗粒等增强的薄膜相比，片状或者层状的增强材料更能够体现出聚酰亚胺及其复合材料的增强效果。过去的研究主要采用可膨胀石墨、蒙脱土、云母片等材料对聚酰亚胺的性能进行提升，以期达到增强的效果，但是由于这些材料经过剥离之后所产生的片层比较厚，导致增强材料与本体之间产生了明显的界面问题。而界面的缺陷常常直接导致材料的失效，进而产生意外的后果。在科学家们的长期研究中发现石墨烯可以作为纳米填料制备复合材料具有较高的比表面积、较高的弹性模量，但是由于正常的石墨烯很容易在聚合物基体中发生团聚，因而解决石墨烯在聚合物基体中分散均匀问题成为大家热议的焦点 [ 5 ]。
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user: 4. 结语 综上所述，高性能聚酰亚胺及石墨烯复合材料的研究已经取得了不少成果。主要集中在化学修饰和力学性能的研究方面。而光电性能以及石墨烯的分散问题则研究较少，这两方面的问题对于复合材料在电子器件和航天飞行器上的运行也是十分重要的。电荷累积效应对于飞行器的安全稳定运行十分重要，而吸光率与辐射率也是十分关键的性能需求。大幅度降低聚酰亚胺及石墨烯的生产成本，在此基础上实现规模化和民用化，以满足各行各业对高性能材料的需求，相信这种复合材料作为一种具有综合优越性的新型材料必将得到更为广泛的应用。
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user: 摘 要 通过水热合成法，以高纯泡沫镍为生长基底制备了Cu 9 S 5 超长纳米线阵列，这种纳米线阵列具有较大的长径比，可以为电催化析氧反应提供更多的活性位点，这可以提高催化剂在碱性条件下的OER催化性能。我们利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对催化剂的组成和形貌进行表征，并通过线性扫描伏安曲线、塔菲尔曲线、计时安培分析法等对其电催化析氧性能进行了系统研究。结果表明，在1.0 mol/L KOH电解液中，该电极表现出优异的电催化析氧性能，在电流密度10 mA/cm 2 时过电位仅为295 mV，塔菲尔斜率为80 mV/dec，并具备仅4.9 W的电荷转移电阻。因此，该Cu 9 S 5 超长纳米线在析氧电催化剂中具备潜在的应用价值。 关键词 :水热法，Cu 9 S 5 ，超长纳米线，析氧反应 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 随着人类社会的进步和发展，人类正面临化石能源日益枯竭和对可持续能源需求不断增长的严峻挑战 [ 1 ] 。传统化石燃料在使用过程中常伴随有碳氧化物、氮氧化物等污染物的排放，会对环境造成极大的损害，从而推动了对低成本、环保和高性能能量转换和存储技术的研究。科研工作者也开发了一部分新能源技术，例如风能、太阳能、地热能和潮汐能等，但这些技术能量转换效率低、适用范围具有局限性。氢能作为可再生能源，具备高效无污染的优势，是解决当前能源危机和环境污染的重要途径之一 [ 2 ] 。电解水制氢因原料来源广泛、效率高、可持续和清洁无污染等优点已成为最有效的方法之一，但由于其阳极析氧反应(OER)涉及多电子过程，动力学迟缓，严重制约了电解水制氢的效率 [ 3 ] 。因此，设计与开发高效且耐用的析氧电催化剂成为了近几年的研究热点。二氧化铱(IrO 2 )和二氧化钌(RuO 2 )的贵金属基催化剂在OER催化过程中具有很高的活性，但因其自然储备低、成本高和稳定性差，严重限制了其大规模实际使用 [ 4 ] 。近年来，廉价过渡金属基催化剂被认为是最有效的低成本OER催化剂，许多具有不同形貌的具有实际应用前景的非贵金属析氧反应电催化剂先后被报道，其中包括了纳米颗粒 [ 5 ] 、纳米片 [ 6 ] 、纳米线 [ 7 ] 以及纳米棒 [ 8 ] 等。 对于铜基化合物，铜在氧化反应中起着至关重要的作用，其受到越来越多的关注，但对于铜基化合物在碱性条件下的OER催化性能普遍较低，具备广泛的研究空间 [ 9 ] 。为了进一步改善催化剂的催化性能，科学工作者为此付出了很多努力，总结出三种改善方式：优化催化剂–反应物键合强度、改变催化剂的电子性质和改善纳米结构以增加催化活性位点 [ 10 ] 。 基于上述构想，改善材料的纳米结构是增加催化活性位点数量的一种有效方法，可以进一步改善催化剂的OER催化性能。最近，在OER电催化剂领域，硫化铜的制备多集中于纳米颗粒和纳米微球等。在制备过程中纳米颗粒和纳米微球的尺寸往往不易控制、易团聚，这限制了参与OER电解水活性位点的暴露。因此，我们希望获得超长纳米线结构的硫化铜，并利用超长纳米线具备较大长径比的优势来改善硫化铜的OER性能。本文中，我们通过水热合成法以泡沫镍为支撑制备了高效的Cu 9 S 5 超长纳米线阵列，并用于析氧电催化剂研究。该材料显示出显着较强的OER催化性能，其在10 mA/cm 2 电流密度下达到仅295 mV的低过电位和80 mV/dec的低塔菲尔斜率。此外，我们还通过CTAB的合理调控制备了纳米花结构的Cu 9 S 5 ，并用于与Cu 9 S 5 超长纳米线电极的比较。研究中，我们对其形态、组成和晶体结构进行了表征分析，同时对其OER催化活性相关的极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和长期稳定性等也进行了系统的研究。该工作为设计高效的OER电解水催化剂提供了一种研究思路。
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user: 2. 实验 2.1. Cu 9 S 5 的制备 本实验通过水热合成法以高纯泡沫镍(Nickel Foam，NF)为生长基底在其上生长Cu 9 S 5 超长纳米线阵列。在合成过程中，高纯泡沫镍(>99.99%)的尺寸为2 cm × 3.5 cm。制备过程中所有的化学药品均为分析纯级别，没有做进一步纯化处理。所有溶液均用高纯度去离子水制备。具体的合成过程如下，首先将泡沫镍在1.0 mol/L HCl、无水乙醇和去离子水中各超声处理20分钟，以去除表面上的氧化镍和其它杂质。具体的是，将Cu(NO 3 ) 2 ∙3H 2 O (2 mmol)、硫脲(5 mmol)溶解在10 mL乙二醇和30 mL水中，形成均匀一致的透明溶液，然后将上述溶液转移至100 mL的Teflon内衬中，并在Teflon内衬中加入一块已处理的泡沫镍，并使泡沫镍在Teflon内衬中垂直放置。然后，将高压釜放在100℃的电炉中反应18 h。反应结束后，待高压釜冷却至室温，取出样品并用超声波清洗器彻底洗涤。之后，将样品在60℃的真空干燥箱中干燥12 h，得到超长纳米线Cu 9 S 5 /NF电极材料(简称“Nanowire/NF”)。使用同样的方法，通过额外添加0.55 mmol的十六烷基三甲基溴化铵(简称“CTAB”)进行形貌调控成功制备出纳米花Cu 9 S 5 /NF电极材料(简称“Nanoflower/NF”)。 2.2. 样品表征 采用Bruker D8 Advance X射线衍射仪分析样品的成分和晶体结构；采用S4800扫描电子显微镜和JEOL JEM 1200透射电子显微镜观察样品形貌结构；利用ESCALAB 250Xi X射线光电子能谱仪表征样品的表面电子结构。 2.3. 电化学性能测试 本文中所有的电化学测试均使用CHI760E电化学工作站(辰华仪器，中国上海)。在标准三电极体系中，以1.0 mol/L KOH为电解液，Nanowire/NF或Nanoflower/NF为工作电极(面积为1.0 cm 2 )，Hg/HgO为参比电极和铂片为对电极进行电化学测试，并且在极化曲线测试中施加iR校正以避免欧姆电阻的影响。测试后通过等式：E(RHE) = E(Hg/HgO) + 0.098V + 0.059 × pH将测量的相对于Hg/HgO的所有过电势转换为相对于可逆氢电极(简称“RHE”)的过电势。通过线性扫描伏安法(linear sweep voltammetry， LSV)以1 mV/s的扫速在1.0 mol/L KOH电解液中测试所得电极材料的OER性能。通过循环伏安法(cyclic voltammograms， CVs)拟合Dj(j a − j c )与扫速关系曲线的斜率来计算双电层电容(electrochemical double-layer capacitance， C dl )从而分析样品的电化学活性面积(electrochemical surface areas， ECSA)。电化学阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy， EIS)测试在1 × 10 5 ~1 × 10 −2 Hz的频率范围内进行。长期稳定性测试使用计时安培分析法(电流密度为10 mA/cm 2 )和多步计时电流法进行。