关键词： 复合成型   非晶复合材料   力学性能   毁伤后效  

摘要： 利用复合成型工艺制备W/ZrNb非晶复合材料，分析材料微观结构及内部缺陷，观察钨丝增强相宏观结构，结合非晶合金内部孔隙特征及氧化状态对材料力学性能和毁伤后效进行研究。结果表明：少部分W/ZrNb非晶复合材料内部存在微量气孔，材料两端出现轻微氧化。力学实验证明，氧化及孔洞缺陷对材料硬度及压缩塑性影响不大，硬度为54 HRC ～55HRC，压缩塑性为17.3%～18.5%，冲击功略有降低，为30.68～54.34 J；毁伤后效实验证明，在1 050～1 450 m/s的飞行速度下，材料具有明显扩孔及燃烧后效，引燃阈值为1 176.2～1 304.5m/s，引燃率可达90%。该结论对W/ZrNb非晶复合材料棒材的军工领域应用具有理论支持作用。

关键词： 异质结   光催化   制备   石墨相氮化碳  

摘要： 光催化技术因其绿色、高效等优点有望应用于污水体系中四环素的处理，但目前被广泛研究的石墨相氮化碳(g-C3N4)作为光催化剂使用尚存在催化效率过低的问题。通过水热法和热聚合法制备氧化镍／氮化碳(NiO/g-C3N4)异质结复合材料，通过透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析仪（EDS）分析所制备材料的形貌特征及元素组成，通过X射线衍射仪（XRD）和傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）分析物质组成及官能团结构，通过X射线光电子能谱仪（XPS）对材料的化学键及元素组成进行分析。通过紫外－可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）和莫特-肖特基测试（Mott-Schottky）分析了所制备异质结的价带导带结构，最后通过光催化降解四环素比较不同比例异质结的性能。结果发现，复合材料（NiO/CN-2）具有较优的光催化降解能力，60 min可降解79.4%的四环素，降解速率约为纯相g-C3N4的三倍。这归功于异质结形成后，光生电子和空穴的有效分离，激发自由基的产生以提高复合材料的光催化效率。

关键词： 非对称超级电容器   膨胀石墨   花状纳米Bi   MoO   /EG复合材料   Asymmetric Supercapacitor   Expanded Graphite   Nanoflower Bi   MoO   /EG Composites  

摘要： 本文针对超级电容器赝电容材料导电性差的问题，通过溶剂热法将Bi2MoO6纳米花负载于膨胀石墨(EG)表面，成功制备了Bi2MoO6/EG复合负极材料。EG的引入显著提升了材料的导电性，电化学测试表明，Bi2MoO6/EG在2 A·g−1电流密度下比电容达886.7 F·g−1，30 A·g−1时仍保持427.5 F·g−1 (倍率性能48%)，且循环2500次后电容保持率为90.5%。同时，以Ni-MOF为前驱体合成了NiO/C正极材料，其比电容为683.5 F·g−1，25 A·g−1下倍率性能达76.9%，循环稳定性优异(2500次后保持95.5%)。基于上述材料构建的Bi2MoO6/EG//NiO/C非对称超级电容器(ASC)在1.8 V工作电压下，最大能量密度为45.05 Wh·kg−1 (功率密度1800 W·kg−1)，7000次循环后电容保持率91.2%。研究结果表明，Bi2MoO6/EG复合材料通过EG的导电网络与赝电容协同效应显著提升了储能性能，为非对称超级电容器的实际应用提供了新思路。

关键词： SiCp/Al复合材料   高温氧化   摩擦磨损   SiCp/Al Composite Material   High Temperature Oxidation   Friction and Wear  

摘要： 本文采用了粉末冶金法制备了SiC含量为30％体积分数SiCp/Al复合材料，并在180℃条件下进行固溶时效处理，研究了在300℃和400℃温度下氧化处理后SiCp/Al复合材料的微观组织。以GCr15小球为摩擦对偶对高温氧化后SiCp/Al复合材料进行往复式摩擦磨损实验，研究不同氧化温度对摩擦磨损行为的影响规律。结果表明：经过25 h高温氧化之后，SiCp/Al复合材料的样品硬度总体都是降低的。300℃-25 h试样硬度下降的原因Al2CuMg和Al2Cu在晶界析出且尺寸更加细小，破坏了晶界的连续性，引发晶界弱化。基体中Mg元素的固溶减少，削弱了固溶强化，晶界弱化是300℃-25 h试样材料损伤的主导原因。而400℃-25 h试样硬度下降是因为界面处脆性的MgAl2O4相导致界面结合强度降低，热应力与MgAl2O4脆性协同作用，是造成材料损伤显著增加的主要原因；SiCp/Al复合材料经过300℃氧化处理后其磨损量增加，摩擦系数较高。而400℃-25 h试样的磨损量接近于烧结态，摩擦系数较低。磨损量的差异是因为不同的硬度以及界面强度造成的，摩擦系数的差异取决于表面氧化膜的组成不同；SiCp/Al复合材料烧结态和400℃-25 h试样的磨损机制主要为磨粒磨损，300℃-25 h试样其磨损机制由磨粒磨损为主转变为粘着磨损为主、磨粒磨损为辅。

关键词： 还原氧化石墨烯   白炭黑   溶聚丁苯橡胶   动态力学性能   Reduced Graphene Oxide   White Carbon Black   Dissolved Polystyrene Butadiene Rubber   Dynamic Mechanical Properties  

摘要： 将水合肼与氧化石墨烯(GO)在特定条件下进行反应，通过水合肼的还原作用，成功制得还原氧化石墨烯(RGO)。随后，将RGO与溶聚丁苯橡胶(SSBR)进行胶液搅拌混合，利用高温煮出工艺，使RGO均匀分散在SSBR胶液中。对制备的RGO/白炭黑/SSBR纳米复合材料进行性能测试。结果显示，RGO的加入显著提高了材料的力学性能，拉伸强度从10.7 MPa提升至13.1 MPa，提高约22.4%，硬度从65提高至68，这主要归因于RGO与橡胶基体之间的良好界面相互作用以及其优异的力学增强效果。同时，白炭黑的协同作用进一步优化了材料的耐磨性，磨耗从0.432 cm3减少到0.332 cm3，下降幅度23.2%。此外，通过动态力学分析发现，复合材料在0℃时抗湿滑性能和60℃时滚动阻力均有所改善，使其在高性能橡胶制品领域具有广阔的应用前景。

关键词： 拟周期复合材料结构   热传导问题   高阶多尺度计算模型   多尺度数值算法   误差估计  

摘要： 针对拟周期复合材料结构的热传导问题性能模拟建立了一种高精度的高阶多尺度计算方法。首先，基于多尺度渐近分析，建立了拟周期复合材料结构热传导问题的高精度高阶多尺度计算模型（包括低阶和高阶细观单胞模型、宏观均匀化模型和宏-细观关联的二阶双尺度渐近解）。然后，通过点点意义下的局部误差分析，证明了二阶双尺度解可以保证热通量的局部平衡，从而精确捕捉拟周期复合材料结构细观尺度的振荡行为。进一步，通过能量范数意义下的全局误差分析，得到了二阶双尺度渐近解的显式误差估计。进一步，基于有限元方法、有限差分方法和插值方法，发展了可以有效求解拟周期复合材料结构热传导问题的多尺度数值算法。最后，通过数值实验验证了建立的高阶多尺度计算方法的有效性，特别是该方法的高精度计算性能。

关键词： 光化学   催化剂   降解   复合材料   氮化碳   能带工程   界面电荷转移   非金属型异质结  

摘要： 石墨相氮化碳(g-C3N4)作为新型非金属光催化剂，凭借其可见光响应和环境兼容性，在有机污染物降解领域备受关注。然而，其本征光生载流子复合率高、光谱吸收范围窄（<460nm）及表面活性位点不足等缺陷，导致光量子效率低下。通过能带工程优化与界面电荷定向传输，构建异质结体系，可显著提升载流子分离效率并拓宽光响应边界。相较于金属基异质结，g-C3N4基非金属体系在避免重金属溶出风险的同时，展现出更优的化学稳定性。然而，关于不同类别非金属材料与g-C3N4构成的非金属异质结材料在光催化降解水中有机污染物方面的研究，目前尚缺乏系统的综述。本文综述了不同非金属材料，如碳材料、黑磷、氮化硼、COF、苝二酰亚胺PDI、氮化碳等分别与氮化碳构建非金属型复合异质结材料的结构特征、构建策略、催化降解效率、机理及其性质，对典型g-C3N4基非金属异质结光催化剂的研究成果进行了系统总结。最后，指出了当前g-C3N4基非金属异质结复合材料面临的挑战，并对其未来的发展前景进行了展望。

关键词： CFRP   橡胶   低速冲击   能量吸收   失效模式  

摘要： 为提高碳纤维树脂基复合材料 (Carbon fiber reinforced polymer composite，CFRP) 的抗冲击性能，采用CFRP与橡胶交替铺层，通过“层数增多-厚度细化”的策略设计了3种CFRP-橡胶叠层结构，进行了不同能量下的低速冲击实验，探究了不同叠层试样在低速冲击下的力学行为及损伤机制。研究结果表明，在橡胶总厚度不变的情况下，含1、3、5层橡胶的CFRP-橡胶叠层材料均有效降低了CFRP试样的峰值载荷。其中，含3层和5层橡胶的叠层材料冲击力呈现出双峰值特征。随着橡胶层数增加，最高峰值载荷呈下降趋势，而最大位移和能量吸收能力显著提升。在损伤形态方面，CFRP-橡胶试样的损伤模式主要表现为界面分层和沿厚度方向的不可逆变形。当橡胶层数超过一定值时，能量吸收提升缓慢，且高能量冲击下结构不可逆变形过大。引入3层橡胶的CFRP叠层试样在相同总橡胶厚度下，通过橡胶与CFRP逐层缓冲-承载的协同作用，在抗冲击性能与结构完整性之间实现了较优平衡。

关键词： 碳纤维   酚醛树脂   硅烷偶联剂   碳纳米管  

摘要： 随着碳纤维/酚醛树脂（CF/PF）复合材料的广泛应用，对CF与PF基体界面结合效果的要求越来越高。为了提高CF与PF基体的界面结合效果，对CF和碳纳米管（CNTs）进行表面酸氧化处理和硅烷偶联剂改性，然后作为增强体与PF基体复合，得到CNTs-CF增强PF基复合材料（CNTs-CF/PF）。通过宏观和微观方法对复合材料进行分析测定，结果表明，硅烷偶联剂能够有效活化CF和CNTs表面，改善CF表面化学惰性和CNTs易团聚的劣势，提高CF、CNTs和PF基体之间的界面结合强度，从而提高复合材料的摩擦性能。改性后的复合材料表现出优异的摩擦性能，磨损率由11.89×10-13m3/（N·m）降低到5.83×10-13m3/（N·m）。