关键词： 锂离子电池   石油沥青   多孔硅   碳材料   硅碳负极  

摘要： 硅碳复合材料是新一代锂离子电池高容量负极材料的有力候选者。碳包覆层的结构性质对硅碳复合材料的结构稳定性和电子/离子传输特性具有关键影响。本文以石油沥青中的沥青质和胶质为碳源，通过在多孔硅表面进行混合包覆和碳化得到了富缺陷碳网络包覆的多孔硅复合材料（P-Si@DCN）。沥青质作为主要成碳组分，碳化后形成具有高导电性和高机械强度的致密碳包覆层。胶质作为沥青质的分散剂，有利于诱导沥青质向均匀连续碳层的转化，同时胶质在碳化过程中易分解生成气体逸出，产生丰富的缺陷结构。在P-Si@DCN复合材料中，连续的碳网络保证了孤立硅颗粒之间的电化学接触，缺陷可作为活性位点促进锂离子的吸附和迁移，硅的多孔结构和紧密的碳包覆层对硅体积膨胀起到双重抑制作用。得益于以上优势，P-Si@DCN表现出优异的循环稳定性(在1 A g-1下循环300圈可逆容量为1161 mAh g-1)和倍率性能(在5 A g-1下可逆容量高达965 mAh g-1)。

关键词： 纳米CaCO   @TiO   @Ag   核-壳结构   抗菌性能  

摘要： 为提高碳酸钙的附加值和开拓其新的应用市场，以钛酸丁酯、硝酸银为壳层原料，采用两步法制备了抗菌纳米CaCO3@TiO2@ Ag复合材料。考察了反应温度、搅拌速度、银的负载量、反应时间、陈化时间等因素对银负载效果的影响并探讨了负载机理。采用透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线光谱（EDS）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）等对产物进行表征。结果显示，最佳银负载的条件：反应温度30℃、搅拌速率为350 r/min、Ag负载量为10%、反应时间为80 min、无需老化。在优化的负载条件下，非晶态TiO2通过形成Ca-O-Ti化学键均匀负载在纳米碳酸钙表面形成CaCO3@TiO2，然后Ag+在有机硅分子作用下经吸附-还原生成5～10 nm的银颗粒包覆在CaCO3@TiO2表面，获得纳米CaCO3@TiO2@ Ag核壳结构。抗菌测试表明在粉末涂料中纳米CaCO3@TiO2@ Ag的抗菌性能达到了GB/T 21866-2008《抗菌涂料（漆膜）抗菌性测定法和抗菌效果》中的I级标准。

关键词： 超音速激光沉积   CNTs/Cu复合材料   CNTs含量   微观特性   导热/导电性能  

摘要： 目的 提高超音速激光沉积Cu基复合材料的导热/导电性能。方法 利用超音速激光沉积技术制备不同CNTs含量的CNTs/Cu复合材料，采用不同的退火温度对所制备的复合材料进行热处理，采用扫描电子显微镜、激光导热仪等研究热处理对CNTs/Cu复合材料微观结构及导热/导电性能影响。结果600W激光辅助制备的SLD-CNTs/Cu复合材料具有较好的界面结合和表面形貌。在相同的后续热处理温度（600℃）下，随着CNTs含量的增加，复合材料的热导率先升后降，电导率单调递减。0.1%CNTs/Cu复合材料经过600℃退火处理时的热导率可达289.568W/(m·K)，约为常温下的2.43倍。0.05%CNTs/Cu复合材料在500℃退火处理后电导率达到最大（47.7MS/m），是常温（25℃）电导率的2.29倍。结论 随着退火温度的上升，复合材料发生回复再结晶，消除了颗粒塑性变形导致的严重晶格畸变，有效弥合了Cu颗粒之间的界面，使得CNTs能与Cu基体充分接触，有利于导电/导热性能的提升。

关键词： FRP材料   风沙冲蚀   颗粒侵蚀   抗侵蚀性能   研究进展  

摘要： 纤维增强复合（FRP）材料，以其轻质、高强和耐腐蚀等性能，在土木工程领域发挥着日益重要的作用。鉴于FRP材料在风沙环境中的应用前景，全面审视了FRP材料面对固体颗粒物冲蚀磨损的试验研究、数值模拟和理论分析的最新进展。首先梳理了冲蚀试验装置的类型，包括射流冲蚀、旋转冲蚀和离心冲蚀试验装置，特别是射流冲蚀试验装置在评估FRP材料的抗侵蚀性能方面具备优势。在冲蚀损伤的定量评估方面，综合运用超声波测量、三维光学扫描以及质量损失测量等技术，可全面揭示材料冲蚀后的损伤特性。进一步探讨了影响冲蚀磨损结果的关键参数，包括冲蚀速度、角度和流量，并分析了FRP材料的纤维类型、含量和铺设方向对其抗侵蚀性能的影响。同时指出固体颗粒物的尺寸、形状和硬度对靶材损伤程度的重要影响。数值模拟作为揭示材料冲蚀磨损行为的重要工具，亦对其在FRP材料领域的应用进行了探讨，指出了现有数值分析研究的不足，并强调了进一步深入探索的必要性。对于目前基于经验公式建立的固体颗粒物侵蚀模型，其在普适性和精确度方面存在局限性，不足以全面预测和分析FRP材料的冲蚀磨损性能。FRP材料在冲蚀磨损方面的研究仍然存在较多需要解决的问题，因此，迫切需要开展更加深入和系统的研究，为FRP材料在风沙环境中的工程应用提供坚实的科学依据。

关键词： 热塑性复合材料   超声波焊接   杂萘联苯聚芳醚树脂(PPESK)   拉伸强度  

摘要： 热塑性碳纤维复合材料因其密度低、强度高、耐腐蚀、可塑性好等优点，已经在航空航天和航海等领域开始得到推广应用。超声波焊接是常规热塑性碳纤维复合材料实现连接的有效工艺方法之一，然而，对于玻璃化转变温度高达280℃以上的耐高温杂萘联苯聚芳醚树脂(PPESK)/碳纤维复合材料的超声波焊接面临挑战。针对该种热塑性碳纤维复合材料0°/90°连续铺叠制备过程超声波焊接需求，开展了三种典型的不同纤维方向搭接叠层超声波焊接试验研究，分析了超声波焊接界面的宏微观结构和超声波焊接界面的粘接行为，揭示了超声波焊接工艺参数对该种热塑性碳纤维复合材料连接强度的影响规律，阐明了提高超声波焊接高强度的要点在于较大压力和焊接热作用下实现叠层纤维的相互嵌入。研究工作为新研制的热塑性复合材料0°/90°连续铺叠制备生产线的超声波焊接提供了可靠的工艺参数。

关键词： 化学工程   化工生产   工艺研究  

摘要： 现阶段,随着我国经济的发展,化工行业占据重要地位,对此,应该确保化工生产的安全性。化学工程涉及许多工艺流程,这些流程能科学地对原材料进行处理,并从中有效提取所需物质。但化工生产过程存在较高风险,因此,化工从业人员必须全面掌握相关化学工艺,保障各个环节安全、可靠,及时察觉并排除安全隐患,以此来推动化工行业的稳定发展。

关键词： 多尺度Ti   AlC/TiAl复合材料   微观组织   力学性能   强化机理  

摘要： 本文采用真空电弧熔炼制备了多尺度Ti2AlC/TiAl复合材料。微观结构表明，在全片层TiAl基体的晶界处原位析出了微米级的Ti2AlC。通过热处理工艺，微纳米级的Ti2AlC在TiAl/Ti3Al相界处定向析出，同时纳米级的Ti2AlC在TiAl晶内定向析出。当石墨粉的添加量为2 at.%时，复合材料展现出优异的高温拉伸性能，拉伸强度达到561MPa，延伸率为3.6%。研究结果表明，多尺度Ti2AlC在提高材料性能方面发挥了多重协同效应：微米级Ti2AlC可以有效抑制晶界软化并阻碍位错运动，而微纳米级Ti2AlC则能够阻止孪晶扩展并阻碍位错运动，纳米级Ti2AlC不仅能阻碍位错运动，还能细化晶粒，进而增强材料的高温力学性能。

关键词： 三维复合材料框架   一体化成型技术   工艺/结构一体化设计   水溶性模具   空间相机  

摘要： 为实现大尺寸三维复合材料框架的一体化成型，本研究制定出工艺/结构一体化设计方案与优化方案，合理选用成型工艺并对水溶性模具制备工艺进行优化，制定出满足大尺寸三维框架结构成型工艺的水溶性模具性能标准。通过制作试验件，对结构设计方案与工艺可行性进行了实验验证。提出一种兼顾工艺可实施性与结构力学性能的三维框架一体化构型，并将此结构形式在实际产品的研制中进行应用。产品通过试验验证，证明技术方案可行，可为空间相机支撑结构一体化设计提供借鉴。

关键词： TiO   纳米管   大长径比   界面结合强度   阳极氧化后处理   热处理  

摘要： 目的 研究大长径比TiO2纳米管与基体界面结合强度的影响因素和提升机制。方法对大长径比TiO2纳米管进行两次阳极氧化后处理和热处理，采用立柱拉拔法和微米划痕法测定不同处理工艺下的TiO2纳米管与基体的界面结合强度。结果大长径比TiO2纳米管与基体的界面结合强度的影响因素是底部可溶性含F层和残余应力层，前者对界面结合强度的影响高于后者。TiO2纳米管在400℃保温1h的热处理可完全消除可溶性含F层，在含F电解液中进行10V和5 min的一次阳极氧化后处理可减小残余应力层，在无F电解液中进行60V和5 min的二次阳极氧化后处理可在底部构建厚度约140nm的连接层。采用单一的热处理或阳极氧化后处理均可小幅度提高TiO2纳米管与基体的界面结合强度。结论大长径比TiO2纳米管与基体的界面结合强度的提升机制为消除底部可溶性含F层和残余应力层。采用上述的两次阳极氧化后处理和热处理相结合的手段，可大幅度提高TiO2纳米管与基体的界面结合强度，其拉拔结合强度和临界载荷分别提高5.87倍和7.06倍。