关键词： 钛酸钡   四方相   直接水热法   纳米粉体   表征  

摘要： 四方相钛酸钡(BaTiO_(3))粉体具备极高的介电常数,是制造薄电介质层高容量多层陶瓷电容器(MLCC)的基础材料。水热法制备的钛酸钡粉体具有杂质少、颗粒均匀、易分散、化学均一性好、结晶性好等优点。研究了反应条件(水热反应温度、反应时间、钡钛前驱体投料比例、反应体系的碱度等)与钛酸钡纳米粉体性能之间的关系,探讨了水热法制备钛酸钡粉体的机理,优化了水热反应工艺。通过优化后的工艺制备的超细四方相BaTiO_(3)粉体平均粒径约为150 nm,轴率c/a为1.0106,结晶度为10.6。

关键词： 绿色复合材料   新型材料   天然纤维   生物基树脂   环境保护  

摘要： 绿色复合材料作为一种环保、可持续发展的新型材料,近年来在多个领域获得了广泛应用。通过文献调研阐述了绿色复合材料的当前发展现状,分析了其应用过程中存在的若干问题,如成本高、可靠性不足、回收与再生体系不完善及材料发展滞后等。针对上述问题,提出了相关建议,包括加强绿色复合材料的研发投资、建立科学合理的评估体系,以及推进智能材料与结构研究,旨在促进绿色复合材料的进一步发展和广泛应用。

关键词： 聚酰亚胺   气凝胶   高分子材料   保温材料   复合材料  

摘要： 聚酰亚胺(PI)气凝胶是一种基于有机聚合物的气凝胶,其具有良好的保温性能,受到越来越多的关注。为了构建一种具有良好保温性能的复合材料,本研究以高分子材料芳纶纤维为基体材料,将PI气凝胶作为增强填充剂,先通过模具化冷冻,然后进行干燥-软化处理,制备了PI气凝胶-芳纶纤维复合保温材料。分别对复合材料的机械性能和保温性能进行研究,结果发现引入PI后,复合材料的导热系数由0.047 W/(m·K)降至0.031 W/(m·K),降低了34.04%;其机械强度由736 kPa增至798 kPa,提升了8.42%。此外,PI气凝胶-芳纶纤维复合保温材料还提高了穿着者在湿热环境中的热舒适度,这表明该复合材料特别适用于隔热应用。

关键词： 新能源材料   现实情景模拟   跨学科学习   问题解决能力   创新思维  

摘要： 将实际场景模拟方法融入新能源材料与技术课程中具有重要的优势和价值。该种方法将理论知识与实际应用相结合,培养实践性和跨学科的学习经验。通过让学生参与真实情境,他们可以有效地应用所学知识。模拟方法培养解决问题的能力,鼓励创新思维,使学生能够应对新能源材料与技术领域的复杂挑战。此外,通过将理论概念与现实情境相结合,激发学生的兴趣,增强其对新能源技术的理解。通过该种方法强调协作团队合作和沟通,进一步培养学生有效合作的能力。运用实际场景模拟的预期成果包括实际问题解决、跨学科研究成果、创新发现、实践技能的发展和学术贡献。通过为学生提供实际经验并培养其分析和创新能力,该种方法为他们在新能源材料与技术领域的未来职业和学术追求提供必要的技能和知识。

关键词： 聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)   湿法纺丝   导电纤维   柔性电子   复合材料   柔性传感器   超级电容器   可穿戴电子  

摘要： 近年来,导电聚合物材料在柔性可穿戴电子领域的应用越来越瞩目。与薄膜材料相比,纤维材料在柔性、可织造等方面有着先天的优势,湿法纺丝技术是连续制备导电纤维的主要手段,聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)基纤维具有柔性、高导电性、比表面积大、可纺性等优势。然而,PEDOT主链的刚性使纤维的拉伸性和导电性无法同时满足,使其在柔性可穿戴电子领域的应用受到限制。因此,经湿法纺丝制备高性能导电纤维的研究成为时下的热点和难点。通过对湿法纺丝过程中的关键步骤进行优化,可以有效提高纤维的综合性能,从而为导电纤维在未来柔性电子领域的应用提供新的可能性。本文总结了当前湿法纺丝PEDOT:PSS基纤维的制备策略,包括纺丝液设计、凝固浴调控及后处理优化3个关键步骤,分析了PEDOT:PSS基纤维在柔性电子器件领域中的应用和存在的问题,展望了PEDOT:PSS基纤维在新一代纤维基柔性电子器件中的性能表现和发展方向。

关键词： 氧化铝泡沫陶瓷   纳米二氧化钛   复合材料   流动染料废水   循环稳定性  

摘要： 采用溶胶-凝胶、煅烧固化工艺制备了纳米二氧化钛/氧化铝泡沫陶瓷(nano-TiO_(2)/AFC)复合材料,并通过扫描电子显微镜能谱联用仪、X射线衍射仪、紫外-可见光分光光度计等对nano-TiO_(2)/AFC复合材料的结构与性能进行了表征。结果表明:复合材料对流动状态的罗丹明B溶液的降解效率相比静止状态显著提升;降解效率随泡沫陶瓷载体孔径的增大表现出先增加后减小的趋势,当泡沫陶瓷孔径为0.85 mm(30 ppi)时具有最佳的光催化降解效率,光照3 h对罗丹明B、刚果红和亚甲基蓝的降解率分别为98.48%、91.11%和93.80%;nano-TiO_(2)/AFC复合材料经煅烧恢复-循环使用5次后对罗丹明B的光催化降解率仍在97.19%以上,循环使用稳定性优异,有效解决了粉末光催化剂流失的问题,具备工业化应用前景。

关键词： 聚(3,4-乙基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)   五氧化二钒   双酚A   电化学传感  

摘要： 为实现水中或食品中微量双酚A(BPA)的快速灵敏检测,先通过水热法制备了五氧化二钒(V_(2)O_(5))纳米酶,再与导电水凝胶聚(3,4-乙基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)复合,构建了基于PEDOT:PSS/V_(2)O_(5)复合材料的电化学传感器,用于检测BPA。优化了复合材料的组成比例、电极修饰量和电解质pH。循环伏安法和交流阻抗谱表征结果表明PEDOT:PSS/V_(2)O_(5)修饰电极具有良好的导电性能。在BPA浓度0.1~50μmol/L范围内呈良好的线性关系,检测限和检测灵敏度分别0.013μmol/L和0.18μA/(μmol/L)。考察了PEDOT:PSS/V_(2)O_(5)修饰电极在常见离子共存时的抗干扰情况,并将其应用于自来水和牛奶中BPA的测定,均取得了令人满意的结果。所构建的电化学传感器为检测水中或食品中的BPA提供了新的策略。

关键词： 复合材料   FeCoCrNiMn颗粒   铝基复合材料   热压烧结   微观组织   力学性能  

摘要： 用真空热压烧结工艺制备了FeCoCrNiMn/6061铝基复合材料,使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、XRD谱和万能试验机等手段表征其微观组织和力学性能,研究了FeCoCrNiMn颗粒对其性能的影响。结果表明:这种复合材料中的FeCoCrNiMn颗粒与6061铝合金基体界面结合良好,界面结合处有厚度约为0.5μm的扩散层。随着FeCoCrNiMn颗粒体积分数的提高材料的布氏硬度、屈服强度和抗拉强度随之提高,延伸率降低。FeCoCrNiMn颗粒体积分数为20%的材料,其屈服强度和抗拉强度分别为137.53 MPa、186.00 MPa,比6061铝合金分别提高了71.12%和24.41%。FeCoCrNiMn/6061铝基复合材料的强化机制,是热膨胀系数错配强化、细晶强化和载荷转移强化,其中热膨胀系数错配强化的贡献最大。

关键词： 层状双氢氧化物(LDH)   光催化   环境污染   复合型催化剂  

摘要： 以LDH及其复合材料光催化降解环境污染物为出发点,从大量文献中归纳总结了LDH及其复合材料作为光催化剂的研究现状及对其进行性能调控的常见策略,包括元素掺杂、构建异质结、调控形貌、构建氧空位、拓扑转换策略等。总结了光催化反应过程中自由基产生的路径及表征方法、理论计算的应用,对光催化领域存在的问题进行了分析并对未来发展进行了展望。

关键词： CNTs/AL复合材料   有限元仿真   磨削机理   表面缺陷   表面粗糙度  

摘要： 碳纳米管作为增强相的加入会使碳纳米管铝基复合材料(CNTs/Al)在磨削过程中产生不同的表面缺陷,为了探究其磨削机理和不同的去除方式,对CNTs/Al复合材料进行仿真和磨削实验研究。结果表明,磨削加工后铝基体表面会出现毛刺、凹坑、突起和沟壑等现象,碳纳米管的主要去除方式有压入基体、断裂和拔出等。通过正交实验分析可以得出影响加工表面粗糙度大小的磨削参数依次是砂轮线速度、进给速度和磨削深度。由单因素实验可知随着砂轮线速度增大,表面粗糙度变小;增大进给速度或磨削深度时,表面粗糙度会变大。选择砂轮线速度为30 m/s,进给速度为0.6 mm/min,磨削深度为10μm加工时,工件表面粗糙度最小。探究出CNTs/AL复合材料的磨削机理和磨削参数对表面质量的影响,在工业中对磨削加工时参数和方式的选择提供了依据,可以显著提高加工精度和生产率。