关键词： 复合材料   各向异性板   初始裂纹   切口应力场   应力强度因子(SIF)  

摘要： 针对含初始裂纹各向异性材料应力场解析公式过于复杂,评估精度受多种几何参数和材料参数影响,不利于工程运用的问题,本文基于传统各向异性材料裂纹尖端附近处的应力场理论公式,建立了含初始裂纹的双边V型切口模型,量化了切口深度、裂纹长度、张开角、材料特性等因素对切口应力场的影响,推导了求解含初始裂纹的双边V型切口构件应力强度因子SIF的简易公式,可用于含裂纹切口构件的应力场和SIF快速预报。对比结果表明:本文简易公式与理论方法和有限元仿真结果误差较小,验证了改进公式的有效性和准确性。

关键词： 复合材料   车间调度   约束规划   生产计划   热压罐调度  

摘要： 复合材料车间的调度优化是提高航空复合材料生产效率的关键技术之一,具有多品种、混批量的特点。针对航空复合材料生产中热压罐利用率低、完工时间长的问题,提出了一种多约束规划方法。首先,基于复合材料生产混批量的特点,建立了以最大完工时间最小化为目标的数学模型;其次,引入间隔变量作为决策变量与逻辑约束条件,建立多约束规划求解模型;最后,采用某航空企业的8组实例进行对比试验。结果表明,本文所提方法相较于原车间排产算法,能够大幅提高热压罐的利用率。其中热压罐的组合包使用次数和加工总时长分别降低了35.7%和37.4%,车间生产的完工时间减少了29.9%,有效解决了复合材料生产中的车间调度问题。

关键词： 聚丙烯   膨胀型阻燃剂   苯基膦酸铈   协效阻燃   力学性能  

摘要： 由焦磷酸哌嗪(PAPP)和三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)组成的膨胀型阻燃剂(IFR)可以提高聚丙烯(PP)的防火安全性。然而,添加量高达28wt%的PAPP-MCA(质量比为3∶1)极大地降低了PP的强度和韧性(分别降低了31%和62%)。本文采用具有二维层状结构的稀土化合物苯基膦酸铈(CeHPP)作为阻燃协效剂,用于提升PAPP-MCA含量相对较低的PP的防火安全。结果表明:在2wt%CeHPP存在的情况下,仅添加20wt%的PAPP-MCA便可使PP的极限氧指数(LOI)达到30%且通过UL-94 V-0等级,同时PP复合材料的热释放峰值(PHRR)、总热释放量(THR)和总烟释放量(TSR)分别大幅下降82%、85%和52%。此外,与同样达到V-0等级添加28wt%IFR的PP复合材料相比,CeHPP-IFR协效阻燃PP复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别提高了22%和110%,表现出更理想的力学应用潜力。

关键词： 可生物降解   纤维   纺丝   复合材料  

摘要： 通过化学过程和微生物与酶等生物过程来生产生物可降解塑料发展迅速,在一些领域替代不可降解塑料,有利于“白色污染”的治理。纤维材料是一类通过普通材料经过特殊加工而得到的一维材料。可生物降解材料制备成纤维材料,在纤维增强复合材料、纺织品及生物医学领域的应用具有重要意义。本文针对材料可生物降解机理和生物降解合成纤维制备方法、研究现状,以及基于可生物降解合成纤维的复合材料进行评述,并对材料纺丝成型方式、说明部分生物可降解塑料与常规纤维成型方式的适用关系,并指出了生物可降解合成纤维材料发展所面临的挑战和发展前景。

关键词： 单分散二氧化硅   小粒径   改进Stöber法   日用化学产品   生物医药  

摘要： 二氧化硅纳米粒子是一种极其重要的无机材料,具有比表面积大、表面吸附能力强、无毒、物理化学稳定性强等一系列优点,在吸附、陶瓷、催化、医药、日用化工等领域具有巨大应用潜力而受到广泛关注。Stöber法是一种非常有效的溶胶-凝胶策略,常被用作生产具有高度可定制尺寸和表面性能的均匀单分散二氧化硅纳米粒子。不同尺寸的二氧化硅纳米粒子理化性质有所变化,根据不同领域的需求,对二氧化硅纳米粒子的粒径有着不同要求,因此,为满足这些需求,逐渐在Stöber法的基础上发展出了许多改进方案,以获得尺寸范围更大、粒径更加均一、形态更多样化的二氧化硅纳米粒子。本文在简要介绍二氧化硅纳米粒子的基础上,重点介绍了Stöber法和其改进方案,以及基于改进Stöber法合成的二氧化硅纳米粒子在日用化学工业和生物医药方面的应用。旨在为相关领域提供一些参考。

关键词： 多级拉伸   聚甲基丙烯酸甲酯   丙烯腈-丁二烯-苯乙烯   流变   光学性能  

摘要： 采用自主开发设计的多级拉伸挤出装备和传统挤出设备,分别制备聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)复合材料,并对不同工艺制备的复合材料的微观形态结构、流变性能、光学性能和拉伸韧性进行研究。结果表明:引入不同程度的多级拉伸剪切应力场能够诱导ABS分散相颗粒的剪切破坏和尺度细化,促进ABS在PMMA基体中的分散和取向,从而在一定程度上提高复合材料性能;多级拉伸挤出PMMA/ABS复合材料的储能模量和复数黏度有所增加,断裂伸长率比传统挤出PMMA/ABS复合材料提高100%,透光率可提高至80%以上。

关键词： 纳米二氧化钛(TiO_(2)NPs)   植物   毒性效应   复合胁迫  

摘要： 21世纪以来,纳米材料的发展和应用愈发迅速广泛,而纳米二氧化钛(TiO_(2)NPs)作为全球年产量第一的纳米金属氧化物,在广泛应用的同时,也对植物表现出一定的毒性效应,对TiO_(2)NPs毒性效应的原理及成因进行系统梳理极具重要性与迫切性。本文归纳了TiO_(2)NPs对植物产生毒性的基本途径,从表观生长、生理生化、分子水平多层面剖析了TiO_(2)NPs及其与部分污染物复合对植物的毒性效应。同时,在深化毒性机制研究、拓展研究范围以及推动纳米技术创新与应用等方面展望了未来的研究方向,旨在提升对纳米材料环境风险的认知评估能力,并为纳米材料在农业和环境领域的可持续应用提供科学依据。

关键词： 复合材料   防热结构   自动仿形铺贴   应力分析   成型缺陷  

摘要： 面对称升力体复合材料防热结构具有正负曲率交变、大曲率突变区等复杂结构特点,难以实现自动化成型。本文创新性地提出复合材料防热结构自动仿形铺贴技术,采用自主研制的自动仿形铺贴头开展成型试验,并结合铺贴曲面可展性,分析铺贴成型过程中需要施压的节点位置。建立了自动仿形铺贴成型的有限元模型,分析曲率变化位置处真空吸盘与模具间的接触区域和接触应力。开展铺贴成型试验,对铺贴成型质量进行分析,并优化真空吸盘阵列方案以提高铺贴成型质量。结果表明,采用自主研制的自动仿形铺贴装置及优化后的真空吸盘组合方案,铺贴成型样件中的吸盘两侧压痕、真空孔隙、桥接等缺陷显著减少,接近理想铺贴状态。

关键词： MXene   Preparation process   Modification strategy   Electrochemical energy storage  

摘要： With the acceleration of advanced industrialization and urbanization,the environment is deteriorating rapidly,and non-renewable energy resources are *** gradual advent of potential clean energy storage technologies is particularly *** energy storage technologies have been widely used in multiple fields,especially supercapacitors and rechargeable batteries,as vital elements of storing renewable *** recent years,two-dimensional material MXene has shown great potential in energy and multiple application fields thanks to its excellent electrical properties,large specific surface area,and *** on the layered materials of MXene,researchers have successfully achieved the dual functions of energy storage and conversion by adjusting the surface terminals at the Fermi *** is worth noting that compared with other two-dimensional materials,MXene has more active sites on the basal plane,showing excellent catalytic *** contrast,other two-dimensional materials have catalytic activity only at the edge *** article comprehensively overviews the synthesis process,structural characteristics,modification methods for MXene-based polymer materials,and their applications in electrochemical energy *** also briefly discusses the potential of MXene-polymer materials in electromagnetic shielding technology and sensors and looks forward to future research directions.

关键词： MXene   膜   复合材料   纳滤   分子筛分  

摘要： MXene是一类新型的二维过渡金属碳/氮化物材料,具有特殊的二维结构和优异的物化性质,如亲水性、抗菌性等,已被研究者们应用于高性能分离膜的构建,在众多分离体系中表现出良好的应用前景。不同于以往对MXene基分离膜的综述,本文从层间复合材料类型和维度的视角出发,对MXene层状复合纳滤膜的研究进展进行总结,凝练出亟待解决的关键问题,为推动该领域的进一步发展提供指引。本文首先讨论了基于MXene的层状复合纳滤膜在实际分离应用中的基本要求,总结了不同类型和维度的纳米材料与MXene进行层间复合的研究进展,阐述了具有所需微观结构和多组分特性的MXene层状复合纳滤膜的设计策略。在此基础上,进一步介绍了MXene层状复合纳滤膜在海水淡化和废水处理等领域中的应用前景。最后,对MXene的层状复合纳滤膜所面临的挑战进行了分析,并概述了未来的研究和发展方向。