关键词： 纤维素纳米晶   二氧化锰   高内相Pickering乳液   多孔材料   棉浆黑液处理  

摘要： 利用高内相Pickering乳液模板法开发了一种以表面负载二氧化锰的纤维素纳米晶为基础的多孔材料,并有效应用在棉浆黑液的后处理中。利用高锰酸钾氧化法制备的表面负载二氧化锰微粒的纤维素纳米晶(CNC/MnO_(2))作为固体颗粒来制备高内相Pickering乳液。之后使用连续挤出装置将Pickering乳液制备成凝胶微球,在离子交联和自由基交联的协同作用下,通过冷冻干燥获得CNC/MnO_(2)多孔材料。所制备的多孔材料在棉浆黑液的后处理中具有良好的效果,在短时间内对棉浆黑液的TOC值降低率达到81.1%,COD值降低率达到97.3%,BOD值降低率达到95.7%,能够实现对水中污染物吸附氧化降解的同时,还能够保持自身良好的稳定性,实现多次回收利用。

关键词： 环氧树脂   锡铋合金   异质结构   力学性能   导热性能  

摘要： 随着5G时代的到来,电子产品的热管理问题亟待解决。聚合物基导热材料具有柔韧性好、密度低、绝缘性好、成本低、耐腐蚀、易加工等优点,但导热性能不佳限制其在该领域的应用。将锡铋合金和环氧树脂组合,制备异质结构的复合材料,充分发挥了锡铋合金具有熔点低、密度小、导电性好、成本低等特点以及环氧树脂优异的物理性能、化学稳定性、电绝缘性能和加工性能。探讨593固化剂添加量(15%、25%)、Sn_(42)Bi_(58)颗粒的粒径(35、44μm)以及Sn_(42)Bi_(58)颗粒的质量分数(5%、10%)对复合材料的结构和性能的影响。结果表明:E51/C.A.593/Sn_(42)Bi_(58)复合材料呈三层复合结构,添加25%的593固化剂的复合材料热稳定性、弹性模量和断裂强度较添加15%的593固化剂的样品更高;35μm Sn_(42)Bi_(58)颗粒与环氧树脂接触界面的融合性更佳,复合材料的玻璃化转变温度更高,热稳定性更好,导热系数更大;35μm Sn_(42)Bi_(58)颗粒的添加量越多,导热系数越高,且随着温度的增大,导热系数也随之增大。E51/C.A.593-25/Sn_(42)Bi_(58)-35复合材料的综合性能最佳,有作为聚合物基导热材料应用于电子产品领域的潜力。

关键词： 非线性自由振动   二次摄动法   石墨烯片   功能梯度材料  

摘要： 为了研究非线性弹性基础上功能梯度多层石墨烯片增强复合材料(graphene platelets reinforced composite,GPLRC)梁在轴向力和温度场共同作用下的非线性自由振动问题。基于虚功原理,采用一阶剪切变形梁理论和冯卡门非线性应变位移关系,建立了梁的非线性控制方程,并将3个方程简化为2个关于挠度和转角的非线性方程,利用二次摄动法进行离散,得到各阶摄动方程,逐阶求出渐进解,获得两端简支边界条件下频率的表达式。通过参数分析,探究了石墨烯片(graphene platelets,GPLs)的分布模式、几何形状、重量分数,以及弹性基础刚度参数、温度和轴向力对非线性自由振动的影响。计算结果表明:GPL质量分数越高增强效果越明显,采用GPL表面积更大、单层GPL较少、靠近顶部和底部的位置添加更多的GPL、增大线性弹性基础刚度都可以使固有频率增大,从而使梁的非线性与线性频率之比减小。非线性弹性基础刚度增大、温度升高和轴向压力增大会使非线性与线性频率之比增大。

关键词： 自黏性   石英纤维   预浸料   复合材料   性能研究  

摘要： 对自黏性预浸料用高温固化环氧树脂的流变性、凝胶时间等进行分析,确定了树脂的固化工艺,采用两步热熔胶膜法制备高温自黏环氧石英纤维预浸料,研究了热压罐成型高温自黏环氧石英纤维复合材料层合板的物理性能、力学性能和介电性能以及耐热性等。结果表明,复合材料的玻璃化转变温度达180℃,具有优异的物理性能、力学性能和介电性能,在82℃时具有较高的力学性能保持率,耐热性良好,复合材料随炉件的性能满足指标要求,工艺性较好。

关键词： 船舶入级   船级社   相关规则   粘合   复合材料   BV   认证  

摘要： 近日,法国船级社(BV)更新了《粘合组件规范》,于2025年2月起生效。BV表示,本规范提供了用于船舶或设备建造的复合材料结构粘接组件的要求,这些组件需接受检验以符合入级或认证目的。对于其他结构材料的粘接组件,BV将会根据具体情况进行个别评估。本规范的要求是对船级社适用于船舶入级或认证的相关规则的补充,特别参考以下规范。

关键词： 再生材料   聚丙烯   力学性能   老化性能  

摘要： 制得了一系列不同聚丙烯消费型回收材料(PCR-PP)用量(质量分数分别为5%,10%,15%,20%,25%,30%,79%)的改性PP材料,研究了PCR-PP用量对改性PP材料的拉伸、断裂、冲击力学性能的影响。结果表明:随着PCR-PP用量的增加,改性PP材料的力学性能逐渐下降。当PCR-PP质量分数不超过30%时,改性PP材料的拉伸强度较未改性材料降幅不超过15%,但断裂伸长率、冲击性能保持率较低(降幅超过50%)。改性PP材料的断裂伸长率和冲击性能在老化时间为200~400 h时出现显著衰减,而拉伸强度的衰减幅度较小。PCR-PP中较高的Fe离子浓度是加速改性PP老化的主要原因。

关键词： 复合材料   Ⅳ型储氢瓶   多尺度   温度   渐进失效   爆破压力  

摘要： Ⅳ型储氢瓶已成为最具潜力的车载储能装备之一,在快速充装及服役过程中储氢瓶会产生显著温升效应或面临环境温度变化,深入研究该工况下储氢瓶的爆破失效行为对提高其安全使用具有重要意义。本文基于微观失效理论,建立了稳态传热模型、微观力学模型和热力耦合模型,发展了一种考虑温度影响的多尺度爆破失效仿真分析方法,研究了25~85℃范围内温度上升对Ⅳ型储氢瓶爆破失效行为的影响。结果表明:纤维损伤是导致IV型储氢瓶爆破失效的主要原因,预测得到室温下储氢瓶的爆破压力和爆破失效发生位置与试验结果吻合;随着温度的上升,不均匀的温度分布和热膨胀产生了热压应力,与压力载荷产生的拉应力部分抵消,降低了储氢瓶组分的损伤扩展速度,同时复合材料缠绕层的强度下降,储氢瓶的爆破压力降低。其中,外壁面或内壁面温度从室温上升至85℃时,纤维初始损伤发生时载荷分别下降了27.5%和12.1%,最终爆破压力分别下降了12.5%和4.6%。

关键词： 碳纳米管   纳米二氧化钛   硫铝酸盐水泥   力学性能   自感知性能  

摘要： 多壁碳纳米管(MWCNTs)和锐钛型纳米二氧化钛(NT)是制备自感知水泥基材料的两种优异纳米填料。与普通硅酸盐水泥比,硫铝酸盐水泥具有低碳、耐腐蚀和强度发展快等优点,作为胶凝材料时水泥基复合材料可获得更稳定的自感知性能。因此,本文使用NT和MWCNTs分别以单掺和复掺的方式复合硫铝酸盐水泥砂浆,研究了复合导电填料类型对硫铝酸盐水泥复合材料在养护龄期3 d时的力学、电学和自感知性能的影响规律,并结合SEM-EDS分析了影响机制。研究结果表明:NT可显著提高硫铝酸盐水泥复合材料在养护龄期3 d时的力学性能,单掺NT的试件抗压强度、抗折强度、劈拉强度和压缩韧性较不掺NT试件分别提高了28.36%、10.67%、47.76%和9.53%。单掺MWCNTs对复合材料的导电性能改善效果最为显著,直流电阻率和频率为100 kHz时的交流电阻率较对照组分别下降了46.91%和63.87%。复掺MWCNTs-NT对复合材料自感知性能改善效果最为明显:相比于对照组,在单调压缩荷载和劈拉荷载作用下,复掺MWCNTs-NT复合材料的最大电阻率变化率、应力灵敏度和应变灵敏度分别提高了235%、211%、313%和44%、65%、648%。通过SEM-EDS观察到,就密实程度而言,单掺NT组>对照组>复掺MWCNTs-NT组>单掺MWCNTs组;就导电网络变化的敏感度而言,复掺MWCNTs-NT组>单掺NT组>单掺MWCNTs组>对照组。

关键词： Bi_(2)O_(3)/BiFeO_(3)   静电纺丝法   异质结   光催化性能   煅烧温度  

摘要： 采用同轴静电纺丝技术制备了Bi_(2)O_(3)/BiFeO_(3)复合材料,并对其进行了不同温度(450、500和550℃)的煅烧处理。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱仪(XPS)、光致发光光谱仪(PL)、拉曼光谱仪(Raman)以及紫外-可见光吸收光谱仪(UV-VIS)等研究了煅烧温度对Bi_(2)O_(3)/BiFeO_(3)复合材料的物相结构、微观形貌、元素分布、表面化学状态和光催化性能的影响。结果表明:不同温度煅烧后的Bi_(2)O_(3)/BiFeO_(3)复合材料呈现为纳米微片层状堆叠结构,XPS和Raman光谱分析进一步表明成功制备了Bi_(2)O_(3)/BiFeO_(3)复合异质结;在光催化降解甲基橙(MO)的试验中,煅烧温度为500℃的Bi_(2)O_(3)/BiFeO_(3)复合材料对MO的光催化降解效率最高,为55.1%;当单质Bi_(2)O_(3)和BiFeO_(3)复合形成异质结后可以有效地提升其光生电荷的分离效率和拓展其可见光的利用率,从而增强了光催化降解效率;当煅烧温度为500℃时,Bi_(2)O_(3)/BiFeO_(3)复合材料的光催化循环稳定性及光催化性能达到最优。

关键词： 计量学   薄膜膜厚   二氧化硅   晶圆级标准物质   集成电路量检测   金属污染  

摘要： 研制了一种适用于集成电路产线校准的12英寸晶圆级二氧化硅(SiO_(2))膜厚标准物质,膜厚名义值为50 nm。标准片以12英寸高洁净度硅晶圆为基底,采用热氧化工艺沉积形成结构致密的SiO_(2)膜层,并结合光刻工艺在标准片表面加工了用于快速定位的图形引导标记。采用激光椭圆偏振光谱仪对膜厚进行了定值,建立了不确定度评估模型,最终量值溯源至国家一级标准物质。测试结果表明,标准片具有良好的均匀性和稳定性,膜厚定值结果为53.86 nm,不确定度为0.60 nm(k=2)。同时利用气相分解-电感耦合等离子体质谱法(VPD+ICPMS)和全反射X射线荧光分析(TXRF)对标准片晶面与晶背的金属污染水平进行了分析,测得19种常见金属离子浓度均低于5E10 atoms/cm~2,完全满足集成电路产线对金属污染的控制要求。