关键词： 海藻酸钠   多孔结构   三价锑   复合材料  

摘要： 锑矿的开采和冶炼导致高浓度Sb（Ⅲ）进入水环境，造成严重的水污染。为有效去除水中超标的Sb（Ⅲ），利用包埋共混技术制备了水合氧化铁和多孔改性海藻酸钠水凝胶，并考察了投加量、初始pH等因素对Sb（Ⅲ）吸附的影响及材料的吸附性能和循环使用能力，揭示了Sb（Ⅲ）的去除机理。结果表明，在pH为4.0，投加量为0.05 g时，1:2水合氧化铁-多孔海藻酸钠水凝胶（0.5HFO-P-SA）对Sb（Ⅲ）的吸附量达93.94 mg/g。在共存离子的存在下，0.5HFO-P-SA对Sb（Ⅲ）的去除率降低了1.32%～6.70%，表明共存阴离子对该吸附干扰较小。0.5HFO-P-SA经5次重复使用后，去除率达58.63%；4次吸附-解吸后，去除率稳定在60%左右，解吸量为4.06 mg/g。等温(Langmuir和Freundlich模型，R2≥0.99)和动力学(拟一级和拟二级动力学模型，R2≥0.99)分析表明0.5HFO-P-SA对Sb（Ⅲ）的吸附是兼具单层和多层的物理化学吸附。通过XPS表征发现机理主要为氧化还原反应、络合和静电作用。综上所述，0.5HFO-P-SA能高效稳定地去除水环境中的Sb（Ⅲ），可作为含锑废水处理潜在的可行方案。

关键词： 隔热材料   气凝胶   导热系数   孔隙率   复合材料   制备   泡沫  

摘要： 随着全球能源消耗和温室气体排放问题日益严峻，开发高效、环保的隔热材料已成为材料科学与工程领域的重要课题。隔热材料在建筑、工业、航空航天等领域应用广泛，尤其在减少能量损失和提高能源效率方面起着关键作用。综述了近年来隔热材料的制备、结构研究进展，重点介绍了有机、无机及其复合气凝胶和泡沫的结构特性及其隔热性能，通过对比分析各类材料的导热系数及耐温性能，系统梳理了不同材料体系的适用场景与应用现状。最后，展望了隔热材料未来的发展趋势，认为多尺度结构设计、仿生结构和可持续材料的结合将成为提高隔热性能的关键路径。

关键词： 凹凸棒土   水热炭   Cd(II)   吸附机理  

摘要： 为高效去除水中Cd等重金属，本研究创新性地将盐酸活化凹凸棒土与水热炭复合，并原位负载铁锰双金属氧化物，开发了一种新型复合材料。通过扫描电子显微镜与能量色散X射线光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、自动微孔分析仪分析，系统解析了材料的微观结构与表面官能团，揭示了铁锰氧化物及羟基、羧基等功能位点对Cd（II）的协同化学吸附作用。最佳配比制得的吸附剂，对Cd（II）的最大吸附量达66.8 mg/g。动力学与等温吸附实验表明，吸附过程符合伪二级动力学和Langmuir模型，证实为单层化学吸附。循环使用五次后，吸附剂仍保持约75%的初始容量，展现出优异的再生性能。本实验结果为低成本、高效、多次可用的水体重金属治理提供了可靠的技术支撑。

关键词： 飞秒激光切割   金刚石-碳化硅复合材料   表面粗糙度   石墨化   晶体结构   损伤机制  

摘要： 【目的】研究飞秒激光切割金刚石-碳化硅复合材料的损伤机制，解决金刚石-碳化硅复合材料因超硬特性、优异热性能而难以高效加工的问题。【方法】通过飞秒激光切割实验，对不同功率激光切割后的样品进行晶体结构、表面形貌、表面粗糙度表征实验，系统分析激光功率对材料表面质量与晶体结构的影响。【结果】低功率（2 800 W）时激光切割能轻微改善复合材料表面粗糙度Ra（从52.9 nm变为49.4 nm）；激光功率大于3 000 W时，由于热效应导致样品表面的熔融加剧，深沟槽与溅射显著，粗糙度骤增至375 nm; X射线衍射显示，随功率提升，金刚石石墨化增强，碳化硅衍射峰强度减弱甚至消失；高功率激光引发热应力失配与异质相分解，加剧界面损伤。【结论】优化激光功率可平衡切割效率与表面质量，利于金刚石-碳化硅复合材料的高效加工。

关键词： 半水磷石膏   聚合物复合材料   有机改性   力学性能   热性能   耐久性  

摘要： 磷石膏是制备无水石膏和半水石膏的重要原材料之一。与无水石膏相比，半水石膏作为聚合物填充粉体具有工艺简单和低能耗的特点。本研究通过熔融挤出共混制备了半水石膏/聚合物复合材料。研究了复合材料的力学性能、热性能、氧化性能、腐蚀性能等性能，并对复合材料微观结构进行了表征。结果表明，半水石膏与聚合物基底有很好的相容性，并且在高掺量下可以达到超分散。半水石膏复合材料质量损失温度5%时温度为350 ℃。在强酸、强碱和浓盐浸泡后，半水石膏聚丙烯（PP）复合材料质量损失分别为0.024%、0.03%和0.015%。表明复合材料具有较好的耐腐蚀性能。与纯PE比较，半水石膏含量为20%的PE复合材料的拉伸性能提高了26%，半水石膏含量为70%的聚乙烯（PE）复合材料的氧指数提高了8.6%。复合材料的熔体流动速率为10～40 g/10min，半水石膏PE复合材料和半水石膏PP复合材料的热变形温度分别约为90 ℃和150 ℃。以上数据表明，该复合材料具有良好的加工性能，半水石膏复合材料也具有良好的耐久性和耐热性能。初步研究了半水石膏PE复合材料在DN400管道中应用，其环刚度为8.2 kN/m2，表明半水石膏PE复合材料在建筑双臂波纹排水管具有很好的应用前景。

关键词： 碳纤维复合材料   缠绕圆管   压缩失效   能量吸收  

摘要： 为了探究[±45]3s缠绕复合材料圆管在不同压缩条件下的破坏行为与性能，采用力学试验与多层常规壳单元模型仿真方法，首先针对复合材料缠绕圆柱管，开展了准静态轴向和径向压缩破坏试验，研究了缠绕圆管的吸能特性和失效机理。使用LS-DYNA建立Hashin、Chang-Chang两种失效准则的有限元模型进行仿真，分析圆管的破坏响应和吸能损伤过程，通过对比试验测试和数值分析，综合验证所建立的仿真模型的有效性。研究结果表明，缠绕管主要通过基体断裂、纤维的屈曲变形进行吸收压溃能；Chang-Chang失效准则可以更准确地模拟变形，与试验结果较为接近，其中轴向压缩与径向压缩的初始峰值、总吸能、比吸能等指标偏差均小于10%。

关键词： 自蔓延高温合成法   碳化硅单晶   α-SiC粉料  

摘要： 为了满足碳化硅单晶生长领域对高纯碳化硅粉体的需求，本研究采用自蔓延高温合成法成功制备出适用于碳化硅单晶生长的高纯度SiC粉体。研究了不同的合成温度、压力、Si/C摩尔比、时间以及碳源等工艺参数对SiC粉料晶型、形貌和纯度等性能的影响。结果表明，小粒径碳源在2080 ℃、压力为5 Pa、Si/C摩尔比为1.05和10 h下合成的α-SiC粉料晶型单一，平均粒径为646 μm，粉料纯度≥6N（99.9999%）。此外生长的晶体无多型和包裹缺陷，平均电阻率只有0.0202 Ω·cm，晶片的穿透型螺位错（TSD）和基平面位错（BPD）密度分别为9 cm-2和22 cm-2，证实了该工艺下合成的粉料完全满足高质量SiC晶体制备的需求。

关键词： 纤维增强复合材料   土木工程   结构加固  

摘要： 纤维增强复合材料以其优异的力学性能、耐久性能和工作性能,在土木工程结构加固领域得到广泛应用。本文系统分析了纤维增强复合材料的性能特点,重点探讨了其在混凝土结构加固及砌体结构加固中的应用,旨在为纤维增强复合材料在土木工程加固中的推广应用提供参考。

关键词： C/Mullite复合材料   氧化   热震   力学性能   SiO   粘性流动  

摘要： 得益于碳纤维的补强增韧，连续碳纤维增强莫来石（C/Mullite）复合材料在航空航天热结构材料领域具有广阔的应用前景。为了进一步厘清C/Mullite复合材料在服役环境下的失效行为，本文系统研究了其在1300 ℃下的氧化行为与1300～1500 ℃下的热震行为。结果表明，在1300 ℃下随着氧化时间增加，C/Mullite复合材料的失重逐渐增加，力学性能逐渐衰退，而复合材料表面SiO2的粘性流动效果不佳是导致其失重增加和性能衰退的主要原因。由于氧化和热交变的耦合作用，使得C/Mullite复合材料在1300 ℃热震10次（氧化时间约50 min）后的性能明显低于其在1300 ℃氧化60 min后的性能。此外，由于1500 ℃时C/Mullite复合材料表面SiO2的粘性流动效应增强，使得其在1400 ℃和1500 ℃热震后失重和性能没有明显区别。

关键词： 过共晶铝硅合金材料   含氟废水   微电解  

摘要： 采用新型过共晶铝硅合金材料催化处理碳酸锂生产过程中产生的含氟废水（蒸氨后），考察催化反应pH、催化反应时间、络合反应pH等条件对废水中氟离子去除效果的影响。实验结果表明：在催化反应pH为2.0、催化反应时间为40 min、络合反应pH为5.8的条件下，处理初始氟离子质量浓度为93.0 mg/L的含氟废水，氟离子质量浓度降至1.0 mg/L以下，去除率可达90%以上，废水COD由544 mg/L降至416 mg/L，去除率约24%。采用过共晶铝硅合金材料催化处理氟离子质量浓度为100.0 mg/L的含氟废水，材料消耗费用为1.5～1.6元/t。