关键词： SiBOC陶瓷   浆料   填料含量   六方氮化硼   前驱体浸渍裂解   C   /SiBOC陶瓷基复合材料   力学性能  

摘要： 碳纤维增强SiBOC陶瓷基复合材料(Cf/SiBOC CMC)具有低密度、高强度以及优异的耐高温和抗氧化性能。为了进一步提高Cf/SiBOC CMC力学性能，以聚硼硅氧烷（PBS）、纳米六方氮化硼（h-BN）、碳化硅（SiC）和炭黑为原料制备了不同填料含量的混合浆料，并以混合浆料为前驱体，采用前驱体浸渍裂解（PIP）工艺制备了Cf/SiBOC CMC；分析填料含量对SiBOC陶瓷前驱体浆料黏度的影响，以及浆料中填料含量与PIP循环次数对复合材料孔隙率、体积密度与力学性能的影响；通过旋转黏度仪、场发射扫描电子显微镜和万能试验机对样品进行表征。结果表明：以填料含量为13.77%，黏度为881.33 mPa·s的浆料为前驱体，所制备的Cf/SiBOC CMC力学性能在4次PIP循环后达到最优，抗弯强度和断裂韧性分别为202.33 MPa和7.61 MPa·m1/2，相比未添加填料的复合材料分别提升了49.87%和19.28%，对应的孔隙率和体积密度分别为7.16%和1.6767 g/cm3。该研究可为SiBOC陶瓷基复合材料力学性能的提升提供一定的参考。

关键词： BiVO   SiC   Z型异质结   过硫酸盐   环丙沙星  

摘要： 采用溶胶凝胶-碳热还原法制备3C-SiC，通过水热法合成BiVO4/SiC复合材料。构建Vis+BiVO4/SiC+PMS体系降解CIP，在最佳实验条件下：加入1.0-BiVO4/SiC，投加量为300 mg·L-1、PMS浓度为2mmol·L-1、反应初始pH为7时，40min CIP的降解率为93.63%，反应速率常数k为0.05456min-1，分别是加入BiVO4和SiC的3.34和3.27倍。通过SEM、XRD、XPS、UV-Vis DRS及电化学工作站等方式对催化剂进行表征，BiVO4/SiC优异的光催化性能归因于形成的Z型异质结能够促进电子-空穴对分离的同时，保留催化剂高氧化还原性。因此，BiVO4/SiC形成的Z型异质结能有效的促进PMS的活化，生成更多的活性物种，从而加速了CIP的降解过程。通过自由基的猝灭实验，确定体系中的活性物种为h+、1O2、·O2-、·OH、SO4·-，通过自由基和非自由基的共同作用实现CIP的高效降解。最后，催化剂经过5次循环使用，CIP的降解率仍保持在89.49%。

关键词： 纳米颗粒增强金属基复合材料   温度相关性   屈服强度   理论表征模型   强化机制  

摘要： 通过定量表征宽温域下各强化机制对纳米颗粒增强金属基复合材料屈服强度以及晶界滑移对金属基体屈服强度的影响，建立了不含拟合参数的纳米颗粒增强金属基复合材料温度相关性屈服强度理论表征模型。模型仅需金属基体任意一个参考温度下的屈服强度及相关材料参数，如比热容、热膨胀系数、熔点等，即可预测纳米颗粒增强金属基复合材料在任意温度下的屈服强度。模型预测结果与目前获取到的所有四组实验数据均取得了良好的一致性，实现了对纳米颗粒增强金属基复合材料宽温域屈服强度的合理预测。在此基础上，探讨了主要强化机制对纳米颗粒增强金属基复合材料屈服强度的影响及其随温度和颗粒尺寸的演化规律，为设计和开发适用于宽温域下的纳米颗粒增强金属基复合材料提供了理论依据和有效建议。

关键词： 生物活性玻璃复合材料   骨质疏松性骨折   骨折愈合   骨密度   患者满意度  

摘要： 评估生物活性玻璃复合材料在骨质疏松性骨折治疗中的效果。方法 选取2023年12月至2024年3月确诊的骨质疏松性骨折患者120例,随机分为对照组和治疗组,各60例。对照组实施常规疗法,包括骨折固定、药物治疗及康复训练;治疗组则采用生物活性玻璃复合材料进行介入治疗,并辅以药物预防感染及提升骨密度。结果 治疗组在疼痛减轻、活动自由度提升、骨折愈合时长方面均优于对照组,差异显著。同时,治疗组并发症发生率较低,骨密度、强度和弹性模量均高于对照组,骨折愈合质量显著更优。患者满意度方面,治疗组在疼痛缓解、活动恢复、生活质量提升及治疗舒适度上均表现出明显优势。结论 生物活性玻璃复合材料在骨质疏松性骨折治疗中效果显著,能加速骨折愈合,提高骨密度,降低并发症风险,提升患者满意度,具有广泛的应用前景。

关键词： WC陶瓷基复合材料   ZrO   放电等离子烧结   烧结工艺   晶粒生长动力学  

摘要： 采用放电等离子烧结（SPS）制备了WC-ZrO2陶瓷基复合材料，研究了SPS对复合材料显微组织、性能和晶粒生长动力学的影响。采用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜对样品的相组成、形貌和粒径进行了研究。结果表明：较佳SPS工艺为1650℃，5 min，40 MPa。WC-10 wt.% ZrO2具有较佳的综合性能，其相对密度为99.9%，硬度为2003 HV，断裂韧性为11.3 MPa·m1/2。WC-10 wt.% ZrO2在长轴和短轴方向上的生长动力学指数和生长活化能分别约为2.173和421.342 kJ/mol，2.326和457.685 kJ/mol。WC陶瓷和WC-ZrO2陶瓷基复合材料中的生长传质机制分别受离子的随机扩散和晶界扩散控制。

关键词： 镍锌电池   ZnO负极   多孔结构   SnO   修饰层   快速充放电性能  

摘要： Ni-Zn电池因其具有高能量密度和高安全性而被视为规模化储能的理想选择之一。然而，由于ZnO负极的低电导率、副反应和枝晶生长等问题，造成其转化反应活性低、长循环寿命差和高倍率容量低，阻碍了其大规模商业化。为了克服这些挑战，我们构建了一种由纳米片组装而成的三维多孔ZnO微球，并在其表面修饰SnO2。该结构中，纳米片之间的丰富空隙为离子提供了快速传输通道; SnO2修饰层不仅可以增大析氢过电位，增强电极的抗腐蚀性能，还可以提高ZnO导电性，从而保证Zn和ZnO之间的可逆转变。在独特的多孔结构和SnO2保护层的协同作用下，三维多级孔ZnO@SnO2微球复合材料作为负极的Ni-Zn电池在6 A g-1的电流密度下，经过700次循环后仍能保持546.6 mA·h·g-1的放电比容量，容量保持率为94.5%，远高于纯ZnO电极(61.7 mA·h·g-1，保持率10.9%)；在48 A g-1的高电流密度下，放电比容量也高达560.0 mA·h·g-1，表现出优异的倍率性能，综合表明在多孔微球结构和SnO2的协同作用下，ZnO@SnO2电极有着更优异的抗腐蚀性能和长循环寿命。

关键词： 复合材料   聚乙二醇   相变储能   电池热管理   数值模拟  

摘要： 相变材料可利用其相变潜热有效解决储能电池在充放电过程中因温度不均引起的电池热失控问题。采用真空浸渍法，以泡沫铝为封装载体制备了聚乙二醇（PEG）基相变储能材料，首先在泡沫铝基底上原位生长镁铝水滑石构建三维新型封装结构，提高了对有机相变材料PEG的约束作用，同时对基底上的镁铝水滑石进行硅烷偶联剂有机改性，增强其与有机相变材料亲和性。制备的硅烷偶联剂KH570和水滑石改性泡沫铝封装PEG（PEG/K7-LDH/ALF）复合相变材料的相变潜热可达到99J/g，且相较PEG，复合相变材料相变储热时间缩短86.5%，经过Comsol模拟，性能和实验过程中的表现一致，证明复合相变材料导热性优于PEG，可以实现电池表面不均的高温热量的快速吸收，延长电池的使用寿命。

关键词： BFRP网格   ECC   抗弯加固   弯曲试验   理论计算模型  

摘要： 为研究玄武岩纤维增强复合材料（Basalt Fiber Reinforced Polymer，简称BFRP）网格增强工程水泥基复合材料（Engineered cementitious composites，简称ECC）对钢筋混凝土（Reinforced concrete，简称RC）梁的抗弯加固效果以及加固参数对加固效果的影响机制，共制作了10片RC梁并开展了四点弯曲试验。研究了ECC厚度、BFRP网格层数、BFRP网格尺寸和BFRP网格加固量等参数对RC梁抗弯性能的影响规律，并提出了针对该加固方式加固的RC梁极限承载力的理论计算模型。试验结果表明，采用BFRP网格增强ECC加固RC梁能够有效的提升RC梁的抗弯性能，开裂荷载、屈服荷载以及破坏荷载相比未加固梁分别提升了62.5%， 11.1%和21.2%，且加固梁的延性水平也更好。ECC厚度提升能够有效抑制界面脱粘破坏，网格层数更少、尺寸更小的加固梁加固效果更好。此外，FRP网格非等厚度多层布置相比等厚多层布置会因加固层变形不协调导致过早的出现界面剥离破坏。最后所提出理论计算模型能够准确地预测加固梁的极限承载力。研究成果可为RC梁的抗弯加固设计提供理论支撑。

关键词： CoMoO   塑料衍生碳   制氢   电解水   电化学   催化剂  

摘要： 采用模板碳化和水热法将塑料矿泉水瓶转化为氮掺杂多孔碳材料（PNAC），然后在此基础上利用水热法和退火法成功制备了负载在塑料衍生氮掺杂碳上的CoMoO4纳米颗粒(CoMoO4@PNAC)复合材料，并用于电解水析氢催化剂。合成的CoMoO4@PNAC复合材料在1 M KOH的碱性电解液中表现出良好的析氢催化活性，仅需要162 mV的过电位就可以达到10 mA/cm2的电流密度，并表现出良好的稳定性。PNAC提供了良好的电子转移通道，其卷曲的纳米片形状可以对CoMoO4纳米颗粒附近的电解液产生扰动，加快电解液与活性位点之间的质量交换，促进气泡产物的快速脱离。DFT计算表明，与CoMoO4相比，CoMoO4@PNAC具有更低的ΔGH*，DOS曲线显示，PNAC的引入填充了纯CoMoO4之中的态密度间隙，重新调整了电子分布，费米能级附近的态密度增加，提高了可用电子数量，释放出CoMoO4的析氢催化潜力，进而使得CoMoO4@PNAC具有良好的析氢催化性能。