关键词： TiBw/Ti复合材料   原位自生   热变形行为   Zener-Hollomon参数   微观组织  

摘要： 通过热压缩等温实验对放电等离子烧结原位自生TiBw/Ti复合材料在变形温度650～800 ℃、应变速率0.01～5 s-1条件下的热变形行为进行了研究，并建立了复合材料的本构方程。获得了Zener-Hollomon参数对微观组织演变的影响规律。结果表明：TiBw/Ti复合材料的峰值应力随温度降低和应变速率升高而升高。不同lnZ值对应不同的组织形貌特征，高lnZ值（≥42.50）时，局部塑性流动区是主要的微观组织特征，动态再结晶程度低，再结晶晶粒平均尺寸小于1.40 μm。中等lnZ值（34.29～38.50）时，动态再结晶显著，再结晶晶粒平均尺寸为1.53～2.91 μm，且随lnZ值减小，增强颗粒长径比增大，偏聚现象改善，位错密度降低，再结晶程度提高。低lnZ值（≤32.48）时，再结晶晶粒明显粗化，平均晶粒尺寸大于3.18 μm。

关键词： 热导率   剪滞模型   2D-C/SiC复合材料   平纹编织结构   热物理性能  

摘要： 热导率是评估复合材料高温服役性能的一个重要热物理参数，其具有显著的温度和损伤相关性。针对2D-C/SiC复合材料面内热导率的表征预测，首先基于同心圆柱体剪滞模型、热阻串/并联法则以及均匀化方法给出了含基体裂纹和界面脱粘损伤纤维束的纵向热导率之封闭解，同时根据有效介质理论模型给出了含界面脱粘损伤纤维束的横向热导率之解析表达式。其次，考虑平纹编织陶瓷基复合材料的细观结构及其制备工艺特点，采用理想化平纹织物单胞模型，并基于热阻网格法给出了该类材料宏观等效热导率的分析预测模型。最后，基于2D-C/SiC复合材料的实验数据对理论模型进行了验证，并分析讨论了热导率的主要影响因素。参数分析表明，纤维体积分数、孔洞含量、织物的几何结构参数、基体开裂和界面脱粘等因素均会影响2D-C/SiC复合材料的热导率；验证结果表明，本模型具有合理性和准确性，其预测值与实验数据吻合良好。

关键词： 聚乳酸   磷氮协同阻燃剂   阻燃性能   抑烟  

摘要： 聚乳酸 (polylactic acid，PLA) 具有生物相容性、生物降解性和良好的加工性能，是一种来源于生物质（如红薯、秸秆和甘蔗）的生物大分子，可以通过微生物发酵制备。它已被广泛应用于医疗、食品包装、3D打印等领域。然而，由于其高度易燃性，其应用范围也受到了限制。本文通过简单的一步亲核反应成功合成了一种具有棒状结构的新型磷氮协同阻燃剂（DAPC），并将其作为一种高效的无卤阻燃剂加入到PLA中。在PLA中仅添加3%DAPC后，极限氧指数(limited oxygen index， LOI)为35.4%，与PLA相比提高了75.2%，在垂直燃烧测试中达到了最高的防火安全等级（V-0）并且具有自熄效果。热释放速率峰值、总热释放量、烟气生成速率峰值、总烟气释放量和二氧化碳产量分别降低了24.9%， 20.7%， 43.4%， 42.9%和20.7%，这表明该材料具有优异的防火性能和抑烟性能，这主要是因为复合材料在燃烧中生成连续致密的残渣，发挥了隔热、绝氧和抑烟的作用。

关键词： 壳聚糖基   活性机制   纳米复合材料   综合应用  

摘要： 工业用壳聚糖主要来源于虾蟹壳，壳聚糖的拓展应用有利于推动虾蟹壳废弃物循环利用和绿色生物技术发展。壳聚糖基纳米复合材料是指以壳聚糖为基体，通过引入纳米级无机或有机物而制备形成的一类复合材料。壳聚糖基纳米复合材料因其生物相容性、可降解性和多功能性，在多个领域展现出广泛的应用前景。本文探讨了壳聚糖四项活性机制，系统综述了壳聚糖基纳米复合材料在医药、废水处理、农业、食品和渔业等领域的研究进展和应用价值，旨在为壳聚糖的拓展应用提供全面参考和启发。

关键词： δ-MnO   多巴胺检测   电化学传感器  

摘要： 本研究采用水热合成法成功制备了Ru/δ-MnO2材料，利用循环伏安法（CV）探究了多巴胺（DA）在修饰电极上的电化学行为，发现Ru/δ-MnO2纳米材料对DA表现出优异的电化学性能。差分脉冲伏安法（DPV）检测表明，DA的还原峰电流与其浓度在10～100 μmol/L范围内呈良好的线性关系，检出限为4.758 μmol/L。通过表征分析可知，Ru/δ-MnO2纳米材料优异的电化学活性归因于δ-MnO2独特的纳米花结构以及Ru和δ-MnO2之间较强的电子转移能力。该传感器可用于实际尿样中DA的检测。

关键词： 纤维缠绕结构   冲击损伤   冲击后压缩   剩余强度   有限元模拟  

摘要： 为探究局部冲击载荷下复合材料缠绕圆管结构冲击损伤与剩余压缩强度关联性，采用空气炮试验系统对复合材料圆管结构开展0～79.7 m/s速度下的冲击试验和冲击后准静态轴向压缩试验，确定圆管结构冲击响应和剩余压缩强度。运用有限元方法对复合材料缠绕构型圆管的局部冲击及冲击后压缩进行参数化数值仿真计算，得到不同结构参数下局部损伤和压缩失效行为的关系，揭示不同冲击速度和缠绕形式对圆管动态变形和冲击后剩余强度的影响机制。研究结果表明：在冲击载荷下，复合材料圆管结构最大变形量及内部纤维损伤面积与冲击速度呈正相关，冲击引发的大变形和压剪作用产生的圆管内部损伤削弱了压缩强度，并改变了结构压缩破坏模式；在15.0 m/s冲击速度下，缠绕方式为[89/±20]2的圆管的冲击损伤最小；在47.4 m/s冲击速度下，缠绕方式为[89/±55]2的圆管更有利于抵抗冲击变形；当圆管环向缠绕层占比减小时，其抗冲击和压缩性能均有所提升，但无环向缠绕层时圆管因膨胀失稳抗压缩能力大幅减弱，受47.4 m/s的小球冲击后，相较于缠绕方式为[89/±38]2的圆管，缠绕方式为[±38]3的圆管的剩余压缩强度降低76.1%。

关键词： 界面结合   平纹织物复合材料   多尺度模型   面内剪切   有限元分析  

摘要： 为了探究纺织复合材料面内剪切损伤机制，阐明界面性能对纺织复合材料损伤行为的影响，基于零厚度内聚力单元，通过微观尺度模型预测不同界面接触状态下的纱线性能，并建立了考虑纱线-纱线、纱线-基体界面特点的细观尺度模型。采用有限单元法与实验方法相结合的研究策略，分析了纺织复合材料的面内剪切损伤行为。结果表明：在微观尺度下，纤维-基体界面强度对纱线的横向拉伸强度与面内剪切强度影响显著。相比于考虑纤维-基体界面行为时纱线的等效性能，纤维-基体界面在固定时纱线横向拉伸强度与面内剪切强度分别提高了79.31%和39.53%。而在细观尺度中，相比于纱线-纱线界面作用，纺织复合材料面内剪切行为对纱线-基体界面更为敏感。在纱线-基体界面强度提高时，纺织复合材料剪切模量增加了21.37%。解析数据与实验测量结果的误差在10%以内，验证了细观尺度模型的合理性及其对纺织复合材料剪切性能具有良好的预测能力。

关键词： 复合材料   机械剥蚀   工程经验公式   数值方法   颗粒冲击  

摘要： 复合材料机械剥蚀是固体火箭发动机推进系统热防护结构不可忽略的关键问题之一。本文主要从工程和数值计算两方面，讨论了处于恶劣高温高压工作环境下，复合材料热防护结构在含有高焓颗粒的高温高速气流冲击下的机械剥蚀问题，重点关注气流压力及剪切力、颗粒冲击、高温传热等因素对于机械剥蚀的影响。此外，从复合材料基体改性以及涂层技术两方面，讨论了复合材料结构提高抗机械剥蚀性能的相关研究工作。本文最后还提出了固体火箭发动机推进系统复合材料热防护结构需要进一步开展研究的问题。

关键词： 磷建筑石膏   聚乙烯醇纤维-玄武岩纤维混杂   流动度   力学性能  

摘要： 本研究通过聚乙烯醇纤维（PVAF）与玄武岩纤维（BF）混杂增强磷建筑石膏基复合材料（Phosphorus building gypsum-based composite material 简称PBGCM），以提升磷石膏资源利用率。基于水膜理论，系统探究不同纤维体积掺量（0.8%-1.6%）和BF长度（6、12 mm）对PBGCM流动度及力学性能的影响机制。结果表明：（1）纤维总体积分数的增加对PBGCM的流动度有不利影响，当纤维总体积分数为1.6%、BF的长度为12 mm时，PBGCM的流动度达到最小值82 mm，相较于空白组的180 mm和单掺PVAF的105 mm分别下降了54.44%、41.67%。（2）在相同纤维体积掺量下，混杂PVAF与BF显著提升PBGCM力学性能：当掺量0.8%时，PVAF与6 mm BF混杂使绝干抗压强度达13.69 MPa，较空白组（10.56 MPa）和单掺PVAF（12.81 MPa）分别提高22.86%和6.43%；掺量1.6%时，PVAF与12 mm BF混杂使绝干抗折、抗拉强度分别达到最大值8.09 MPa、3.63 MPa。较空白组的4.31 MPa、1.56 MPa和单掺PVAF组的6.45 MPa、3.10 MPa分别提升了87.70%、25.43%和132.69%、17.10%。

关键词： 电催化   析氧反应(OER)   过渡金属   杂原子掺杂   金属有机框架  

摘要： 金属有机框架（MOFs）由于其丰富的金属位点、大的比表面积和可调节的多孔结构而成为一类有前途的催化剂。然而，大多数MOFs的低电子电导率限制了它们在电催化中的应用。本文采用两步合成法构筑Co-MOF复合催化剂。首先运用溶剂热法制备硫化的钴金属有机框架前驱体，继而利用水热反应引入Mo元素进行结构改性。优化后的Mo/S-Co-MOF催化剂表现出最佳的OER催化性能，10 mA·cm-2的电流密度下过电位为255 mV，Tafel斜率为89 mV·dec-1，且在40 h连续电解后仍保持89%的催化活性。优于文献报道的电催化剂（CoMo LDH/CNTs），过电位降低了11 mV。而且，电荷转移电阻(Rct)较传统的Co-MOF催化剂降低了3.04 Ω，证明了S，Mo改性可调节Co的电子结构，降低电荷转移电阻，从而加快电子传输。同时，CoMo双金属强相互作用能有效抑制电解液腐蚀，在一定程度上增强了析氧活性和耐久性。该研究为设计低成本过渡金属基电解水催化剂提供了新的思路。