关键词： 超级电容器   金属有机框架   聚吡咯   石墨烯   三维骨架  

摘要： 具有丰富多孔结构金属有机框架(MOF)在超级电容器领域拥有巨大潜力,但其固有的低导电性严重制约了其在电极材料方面的应用。通过将MOF晶粒嵌入至石墨烯(GE)的三维立体网络内部,并通过共轭聚合物聚吡咯(PPy)的长链结构,共同构筑起集3D分级多孔特性和高度稳定、高效导电性于一体的MOF/PPy/GE三元复合骨架。研究结果证实小比例掺杂PPy的钴(Co)基MOF能在三维网格中更加均匀地分散镶嵌,协同石墨烯纳米片层与导电性优异的PPy链段形成稳定的多级孔隙三维网络结构,有效缓解了石墨烯层间的堆砌效应。电化学性能测试数据显示,制备的复合电极材料显示了出色的电化学储能能力,比电容高达403.56 F/g,并在经过10 000圈循环测试后仍能保持高达98.25%的电容稳定性,体现了优良的超电容性能。

关键词： 介电常数   SiO_(2)   磷酸盐复合材料  

摘要： 针对飞行器雷达天线罩对透波性能的需求,采用热重(TG)分析、差示扫描量热法(DSC)和扫描电子显微镜(SEM)等表征了填料与磷酸盐复合材料结构,并研究了填料对磷酸盐复合材料的弯曲强度和介电性能的影响规律。研究结果表明:当SiO_(2)用量15%(wt)时,磷酸盐复材的介电常数可达到3.08,损耗正切值为0.010,弯曲强度可达到190 MPa,SiO_(2)与磷酸盐复合材料结合紧密,形貌致密规整。

关键词： 电催化剂   双过渡金属硫化物   析氢反应   电化学   新能源材料   非贵金属催化剂  

摘要： 随着科学技术的迅猛发展,能源消耗越来越大,鉴于人类当前所依赖的化石燃料终会消失殆尽,因此开发新型能源成为重中之重,而在新能源领域中电解水制氢被寄予厚望。电解水产生的氢气和氧气分别经由析氢反应(HER)和析氧反应(OER)而生成,这就需要高效且稳定的电催化剂。目前,IrO_(2)/RuO_(2)电催化剂分别在HER和OER过程中表现出基准的催化活性。然而,贵金属的高额成本及丰度过低,已阻碍了其推广应用。所以,开发高效的水裂解电催化剂至关重要。基于过渡金属(如Fe、Co、Ni、Mo和原子Pt)电催化水解反应(HER/OER)催化剂的研发成果,发现过渡金属催化剂均显示出良好的催化活性和耐久性,并且双过渡金属成分催化剂的催化性能往往优于单过渡金属成分的催化剂,尤其是过渡金属硫化物展现出优异的析氢效果。催化剂常见的制备方法包括电沉积法、溶剂热法、化学腐蚀法和静电纺丝法等。为了结合双过渡金属和金属硫化的优势,通过溶剂热法制备了镍铁硫化物(NiFeS)催化剂,该催化剂为表面褶皱的纳米块状结构,该结构使催化剂拥有更多的活性位点和更大的电化学面积。其中,NiFeS-2催化剂还拥有高的电导率,从而使其拥有良好的电催化性能。在碱性电解液(1 mol·L^(-1)KOH)中,NiFeS-2的过电位为125 mV(电流密度为10 mA·cm^(-2))。本研究为设计及制备低成本且稳定高效的双过渡金属基硫化物电催化剂提供了新的思路。

关键词： 碳纤维   蜂窝芯材   制备工艺   力学性能   复合材料  

摘要： 以平纹织物碳纤维预浸料为原料,采用成型胶接法制备了密度为56kg/m 3的碳纤维蜂窝芯材,研究了预胶接处理和纤维方向对蜂窝芯材性能的影响,并对比了成型胶接法制备的碳纤维蜂窝芯材与芳纶纸蜂窝芯材、拉伸法制备的碳纤维蜂窝芯材的性能。结果表明:碳纤维蜂窝芯材的制备工艺路线可行,预胶接处理可减少节点位置的虚粘面积,提高蜂窝节点的强度;成型胶接法制备的碳纤维蜂窝芯材力学性能可设计且高于同密度芳纶纸蜂窝芯材和拉伸法碳纤维蜂窝芯材。

关键词： 高性能   环保性   TPU材料   鞋底制作  

摘要： 新时代的消费者愈发关注环保性能,对鞋类的舒适度要求越来越高,TPU材料凭借着高强度、耐磨性、环保性等优势,成为鞋底制作的重要材料。如今,已有不少鞋类生产企业意识到高性能环保TPU鞋底复合材料的开发与应用价值,也在不断加大开发与应用力度,但在具体应用过程中还面临着较大的挑战,导致高性能环保TPU鞋底复合材料的应用价值尚未获得高度认可。因此,鞋类生产企业还需积极探索切实可行的高性能环保TPU鞋底复合材料的开发与应用路径,将其应用价值最大限度发挥出来,促进该优质材料的进一步推广与应用,助力鞋类产业创新发展。

关键词： 铁基氟化物   正极材料   掺杂技术   复合材料  

摘要： 铁基氟化物因具有高理论比容量、低成本、环境友好等优点,成为锂/钠离子电池正极材料研究的热点。但铁基氟化物材料在实际应用中仍存在电导率低、循环容量保持率低、电压滞后、晶体结构稳定性差等问题。本文综述了铁基氟化物的主要合成方法,包括固相合成法、液相合成法和气相合成法等。针对铁基氟化物材料在实际应用中存在的问题,总结了3种有效的性能优化策略:碳材料复合、结构设计优化及掺杂。最后对铁基氟化物材料的未来发展前景进行了展望。

关键词： 石墨毡   表面改性   超级电容器   碳材料  

摘要： 石墨毡(GF)作为传统电极材料,虽然具有独特三维多孔结构和良好的导电性,但存在表面润湿性差、电化学活性不够等固有缺陷。为此,研究者聚焦于利用物理、化学、电化学等多种方法通过引入特定的官能团或纳米结构活化石墨毡基底,从而制备出具有优异性能的复合电极材料,在高效储能领域展现出广阔的应用前景。在介绍石墨毡特性及储能机制基础上,重点综述了石墨毡表面沉积过渡金属化合物、导电聚合物与碳质材料的改性优势,以及采取杂原子(O、S、N等)掺杂,调变GF表面润湿性、电导率和电催化活性,从而突出GF复合材料在可穿戴设备及轻量化储能装置中的应用前景。同时,也指出GF复合材料在制备工艺精确调控中面临的挑战。未来随着材料科学、表面处理技术和电化学理论的不断发展,GF表面改性有望催生更多创新技术,为超级电容器的商业化应用提供理论支撑。

关键词： 扭杆弹簧   有限元分析   复合材料   结构设计   强度分析  

摘要： 目的针对整流罩分离系统的轻量化需求,设计开发了一种新型复合材料扭杆弹簧,较传统钢弹簧减重50%。方法该设计利用内外管体的反方向扭转储存弹性势能,据此解析弹力与行程等结构参数的理论关系;根据弹力15000 N、行程150 mm的实际应用要求,设计整套扭杆弹簧结构,并通过有限元仿真进行强度校核。结果该结构所受应力在材料承受范围内,该设计方案能满足使用需求。结论该设计适合用于火箭、导弹整流罩定向分离,大型设备振动防护和载具的悬挂稳定,为高性能弹簧的设计和制造提供了新的理论和实践基础。

关键词： 蒙脱土   氮化硼   氧化石墨烯纳米片   插层复合法   共混法   溶胶凝胶法  

摘要： 目的通过综述二维纳米片/聚合物高阻隔复合材料的制备方法和性能,为高阻隔二维纳米片/聚合物复合材料的制备提供可靠依据和文献支撑。方法基于不同二维纳米材料的改性方法及应用场景,总结二维纳米材料与聚合物的复合方法,比较分析其阻隔效果,进而寻找符合应用要求的高阻隔二维纳米片/聚合物复合材料。结果二维纳米材料的种类不同,其物理特性和改性方法也不同;二维纳米片和聚合物的复合方法有很多种,形成的复合材料在阻隔性能和阻隔机制方面也存在较大差异。结论二维纳米材料/聚合物复合材料的阻隔性能由多个方面决定,包括二维纳米材料的形态和结构、分散特性及与聚合物基体的相容性等,这为高阻隔二维纳米片/聚合物复合材料的设计提供了思路和指导方法。

关键词： ICP-MS   氟化氢铵   碱熔   二氧化硅   稀土元素  

摘要： 稀土元素及铌、钽矿常分布在花岗岩矿床,该矿床主要成分为二氧化硅和硅酸盐,酸溶很难溶解完全,利用碱熔可有效将样品打开,但在过滤分离时,由于硅含量高,溶液黏度大,很难将硅分离干净,易形成硅胶沉淀吸附铌、钽及稀土元素,分析结果难以控制。针对花岗岩硅含量高的特性,建立了氟化氢铵焙烧分离-碱熔-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定矿物中的稀土元素及铌、钽的方法,样品加入5.0 g氟化氢铵焙烧1.5 h,碱熔浸取后过滤,用稀盐酸冲洗溶解待测元素,加入酒石酸防止铌、钽的水解,定容后上机测试,消除了高硅对分析结果的影响,并用国家一级标准物岩石、土壤、水系沉积物质对方法进行验证,方法检出限在0.001~0.003μg/g,均小于DZ/T 0258-2014《多目标区域地球化学调查规范(1∶250000)》中对分析方法检出限的要求,测定结果与标准值一致,相对标准偏差(RSD)≤3%。较不分离硅测定结果的准确度、精密度均有大幅提升,适用于花岗岩等高硅矿床中稀土元素及铌、钽的分析,方法操作较为简便,结果准确可靠,值得推广。