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： 金属基复合材料   高压扭转   纳米压痕   反演分析  

摘要： 为研究热处理后高压扭转B_(4)C/7075Al复合材料界面的介观尺度力学性能,利用纳米压痕实验获取复合材料界面的载荷-位移曲线,提出了一种结合量纲法和有限元反演分析法来确定复合材料界面弹塑性本构关系的逆向分析方法。并基于获得的弹塑性本构关系开展有限元模拟,将模拟结果与实验结果进行对比。结果表明:热处理后高压扭转B_(4)C/7075Al复合材料界面的弹性模量、应变硬化指数和屈服强度分别为117.44 GPa、0.296和978 MPa。模拟得到的弹性模量和纳米硬度与实验值的相对误差分别为5.8%和2.9%,证实了基于纳米压痕反演分析B_(4)C/7075Al复合材料界面本构方程的可行性。

关键词： 气缸盖   铝硅合金   灰色关联分析   缺陷分布   最弱链理论  

摘要： 为了准确表征铸造铝合金气缸盖材料微观组织与失效概率之间的相关性,提出综合反映材料强度和试样尺寸对失效概率影响的评价方法。首先,基于气缸盖不同位置微观组织表征和力学性能测试结果,利用灰色关联分析方法,以二维孔隙率、孔隙面积、孔隙最大Feret尺寸、硅相面积、硅相长宽比、硅相最大Feret尺寸和硅相颗粒圆度7个微观组织特征作为比较序列,以抗拉强度、弹性模量和维氏硬度3个力学性能指标作为参考序列,研究气缸盖材料组织特征与力学性能之间的关联关系。基于最弱链理论,通过考虑缺陷分布偏离理想均匀分布程度,构建了弱化试样尺寸效应的广义双参数Weibull分布模型,对气缸盖不同位置失效概率与材料强度关系进行描述。结果表明:孔隙最大Feret尺寸对铸铝气缸盖本体材料力学性能的影响相对较大,底板位置容易出现局部缺陷的集中分布,发生由铸造缺陷引起失效的概率较高。

关键词： 中间相沥青基炭纤维   复合材料   应用  

摘要： 中间相沥青基炭纤维具有超高导热、超高模量、高强度、高导电、抗蠕变、低热膨胀系数、吸波、轻质等诸多优异性能,具有广阔的应用前景。本文概述了中间相沥青基炭纤维的生产工艺、性能和结构特点及国内外研发现状等,并介绍了目前中间相沥青基炭纤维在卫星、高超声速飞行器和隐身技术等方面的应用情况,对我国中间相沥青基炭纤维未来在高端领域的应用做出了展望。

关键词： 热电池   金属硫化物正极   热稳定性   纳米化   碳包覆   复合材料  

摘要： 热电池作为一种高效的储能技术,其正极材料的性能对电池的电化学特性有着决定性的影响。在不断追求能源高效利用的今天,探索和改进热电池正极材料显得尤为重要。正极材料不仅关系到热电池的电化学性能,还直接影响到电池的热稳定性和比容量。本文主要综述了金属硫化物正极材料的制备以及改性,总结了降低正极电阻、减轻热电池极化、减轻热电池自放电反应、提升正极热稳定性的解决方案。展望未来,热电池正极材料的研究将继续深化,重点将放在提高材料的热稳定性、电位和比容量上。这些新型材料在电化学性能和放电特性方面展现出巨大潜力。

关键词： 多孔复合材料   溶液燃烧合成   葡萄糖   孔隙率   压缩性能  

摘要： 以硝酸铜、硝酸铝、葡萄糖和尿素为原料,采用溶液燃烧合成和氢还原法制备了Al_(2)O_(3)/Cu复合粉末,然后将Al_(2)O_(3)/Cu复合粉末与造孔剂氯化钠均匀混合,再将混合粉末冷压成型,最后通过烧结-脱溶工艺制得Al_(2)O_(3)/Cu多孔复合材料(A-C-M)。采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对粉末原料和A-C-M的微观形貌进行表征分析,使用万能试验机对A-C-M进行压缩性能测试,研究葡萄糖添加量对燃烧产物粉末的影响,探讨了Al_(2)O_(3)含量对A-C-M压缩性能的影响。结果表明,葡萄糖与Cu(NO_(3))_(2)的摩尔比为1时,燃烧产物的比表面积达到最大值,为12.5 m^(2)·g^(-1);燃烧产物经煅烧除碳后,粉末颗粒的孔洞增加,但因高温煅烧产生烧结作用,其比表面积降低为10.2 m^(2)·g^(-1);煅烧产物经氢还原后,粉末颗粒破碎为絮状,然而因还原高温的烧结作用,使获得Al_(2)O_(3)/Cu复合粉末比表面积进一步降低为7.5 m^(2)·g^(-1);随Al_(2)O_(3)含量的增加,A-C-M孔隙率逐渐增加,其抗压缩强度逐渐降低。

关键词： 水稻纹枯病   纳米二氧化硅   蜡质芽胞杆菌   抗病基因   防卫相关酶   温室防效  

摘要： 为增强蜡质芽胞杆菌Bacillus cereus AR156的生防效果,将纳米二氧化硅(SiO_(2)nanoparticle,SiO_(2)NP)与蜡质芽胞杆菌AR156结合,探究SiO_(2)NP对蜡质芽胞杆菌AR156及水稻纹枯病病原菌立枯丝核菌Rhizoctonia solani的影响,并测定含SiO_(2)NP的蜡质芽胞杆菌AR156菌悬液对水稻纹枯病的防效,分析其作用机制。结果显示:不同浓度SiO_(2)NP对立枯丝核菌和蜡质芽胞杆菌AR156的生长无影响;浓度为500μg/mL和1000μg/mL的SiO_(2)NP能促进蜡质芽胞杆菌AR156生物膜的形成;含500μg/mL和1000μg/mL SiO_(2)NP的蜡质芽胞杆菌AR156菌悬液对水稻纹枯病的温室防效分别为68.39%和74.08%,比单独喷施蜡质芽胞杆菌AR156菌悬液的防效提高了10.43百分点和16.12百分点;SiO_(2)NP不仅能提高蜡质芽胞杆菌AR156在水稻根围的定殖,而且能提高水稻体内过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、过氧化物酶防卫相关酶活性及水稻病程相关基因非表达子(nonexpressor of pathogenesis-related gene 1,OsNPR1)和水稻病程相关蛋白1b(pathogenesis-related protein 1b,OsPR1b)基因的相对表达量。表明SiO_(2)NP结合蜡质芽胞杆菌AR156在防治水稻纹枯病方面有较大的潜力。

关键词： 碳纤维复合材料   细观力学   形状效应   界面效应   热弹性性能  

摘要： 碳纤维增强聚合物基复合材料是一种应用广泛的工程材料,其性能优异与否直接影响着工程应用的安全和可靠性.碳纤维的形状效应和界面效应被认为是影响碳纤维复合材料力学性能的重要因素.因此,开展碳纤维形状效应和界面效应的深入研究,对于碳纤维增强聚合物基复合材料的优化设计和工程应用具有重要意义.为了揭示碳纤维形状效应和界面效应对碳纤维复合材料热弹性性能的影响,该文采用细观力学有限元方法建立了一个代表性体积单元(RVE)模型,通过模拟材料内部微观结构,研究了不同碳纤维形状和含量、界面相含量和界面相性能对碳纤维复合材料等效热弹性性能的影响.结果表明,碳纤维形状效应对复合材料宏观纵向弹性模量和纵向热膨胀系数几乎没有影响,而对横向弹性模量、横向剪切模量、纵向剪切模量和横向热膨胀系数影响较大,尤其是随着碳纤维含量的增加影响更为明显.随着界面相含量的增加,当界面效应表现为硬界面效应时,复合材料的纵向与横向弹性模量均会随之增加,而当界面效应表现为软界面效应时,复合材料的纵向与横向弹性模量均会随之减小.当界面相热膨胀系数小于基体热膨胀系数时,复合材料的纵向与横向热膨胀系数均会随界面相含量的增加而减少,而当界面相热膨胀系数大于基体热膨胀系数时,复合材料的纵向与横向热膨胀系数均会随界面相含量的增加而增加.

关键词： 碳纳米管   杜仲胶   复合材料   分子动力学模拟   力学性能  

摘要： 在全球环保趋势的驱动下,杜仲胶(EUG)作为环保型生物基材料,具有独特的橡塑二重特性,展现出多行业应用潜力,但其力学性能与功能性应用局限亟待突破。碳纳米管(CNTs)因其优异的力学性能,已经作为改善塑料复合材料性能的高效填料得到了广泛应用。为探究CNTs尺寸对EUG力学性能的影响机制,采用分子动力学模拟方法通过改变CNTs的轴向尺寸和径向尺寸建立了CNTs/EUG复合材料模型,并对其室温下的力学性能进行模拟计算研究。结果表明,在CNTs/EUG复合材料中,材料的力学性能随CNTs直径的增大先升高后降低,力学性能随CNTs长度的增大而上升。其中轴向尺寸中直径为8.14Å及径向尺寸中长度为128Å的CNTs对复合材料力学性能的增强效果较好,相比于直径为2.71Å和长度为68Å的CNTs,直径为8.14Å和长度为128Å的CNTs/EUG复合材料的拉伸弹性模量分别提升了59.70%和54.85%。

关键词： 真空热压法   界面成分   界面结合强度   硬度   等效弹性模量   断口形貌  

摘要： 碳化硅纤维增强钛基复合材料板材具有优良的性能特征和较强的可设计性,是可应用于翼面蒙皮上的新一代轻质高强复合材料。本文利用真空热压方法制备的SiC_(f)/TC17/TB8复合材料板材,通过扫描电镜和能谱分析板材的界面结构及元素分布,利用顶出实验分析界面结合强度,采用纳米压痕仪测试板材的硬度和等效弹性模量,利用扫描电镜分析板材室温拉伸断口的形貌特征。结果表明:SiC_(f)/TC17/TB8复合材料由碳化硅纤维、碳涂层、界面反应层及基体组成,其界面无缺陷且纤维/基体的界面结合强度为89.10MPa;基体的硬度和等效弹性模量高于TB8包套,分别为5.37GPa、120.23GPa;复合材料拉伸断裂的纤维脱粘发生在反应层及其与碳涂层界面;基体处断裂断口为混合型断口,包套处为韧性断口。