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2024年封面

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第1期

基于微纳米纤维的多层次微结构设计制备及其传感应用

罗敬之, 金育安, 孔浩宇, 李光勇, 张明华, 杜建科

封面故事：展示了近场直写与熔融沉积成型的一体化成型工艺，呈现了制备用于传感器介电层的多尺度微结构。通过融入足底监测场景，展示了柔性压力传感器在实际中的应用潜力。旨在突显多层次微结构作为柔性压力传感器在足底监测中的应用，为低成本快速制备多层次微结构提供了新的思路，并最终推动其在医疗领域的应用，为生理信号监测提供可靠的技术支持。

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第2期

冻融循环对膨胀石墨-硼掺杂碳纳米管/水泥复合材料热电性能的影响

高志涵, 陈波, 陈家林, 袁志颖

封面故事：展示了热电水泥基复合材料在热电能量收集系统中的应用，热电水泥基复合材料利用材料内部载流子定向移动实现热能和电能的相互转换，将其应用于建筑物外墙、路面时，可降低人工构造物表面温度的同时产生绿色电能。展示了硼掺杂碳纳米管后导致C-C键发生变化，其几何结构发生变化，碳纳米管出现新的缺陷态，从而调节碳纳米管电学性质。并将其和膨胀石墨共同作为导电相掺入水泥中进行冻融循环测试。为改善热电水泥基复合材料性能及环境条件对于未来可行性应用提供了理论基础。

第3期

基于固废磷石膏制备胶凝材料的工艺与机制

郑玉龙, 嵇帅, 陆春华, 孙玉涛, 赵航

封面故事：根据国际能源署(IEA)的数据，2023年全球碳排放总量增加1.1%，达到374亿吨，其中我国的碳排放量仍然占据较高比重。早期数据显示，我国碳排放总量中，建筑材料生产阶段碳排放占比接近30%。作为重要建材之一的水泥碳排放量较高，每生产1吨约产生0.87吨CO2，因此研发低碳胶凝材料以替代传统水泥具有重要意义。磷石膏(PG)主要是湿法制酸所产生的工业副产物，其主要成分为二水硫酸钙。目前工业副产石膏累计堆存量已超过3亿吨，其中PG占70%以上。传统的处理方法中仍然是以堆积或填埋为主，大量的土地资源被占用的同时对周边生态环境也造成了难以修复的污染。在此背景下开展了低碳高强绿色石膏基胶凝材料的研发。

PG遇水后，溶解的部分Ca2+与SO42-在溶液中会于未溶解的二水硫酸钙晶体表面再次迅速反应形成晶核，从而阻止PG的进一步溶解以及水化反应的进程，宏观上表现为PG胶凝体系凝结硬化过快的现象。当掺入植物蛋白(VP)后，伯酰胺基团与体系中的Ca2+形成配位化合物覆盖在晶核表面，阻止了覆盖于二水硫酸钙晶体表面晶核的形成，促进了水化反应的进程，达到延缓胶凝材料凝结时间的作用。因而，PG可在延缓的反应时间内形成更多水化产物，胶凝体系微观结构更为致密，体系的工作与力学性能均得到有效提升。



 



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