关键词： 油菜秸秆   木塑复合材料   聚丙烯   力学性能  

摘要： 为解决油菜秸秆处理困难的问题,以油菜秸秆为原料,采用混炼热压工艺制备木塑复合材料,系统研究了油菜秸秆的填充量、粒径和聚合物种类对木塑复合材料性能的影响,并将其与GB/T 24137-2009《木塑装饰板》中相关指标进行比较。研究结果显示,当油菜秸秆的填充量为30%、粒径为80目时,木塑复合材料性能指标较优;聚丙烯(PP)制备的复合材料性能优于乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EAA)、高密度聚乙烯(HDPE)和聚氯乙烯(PVC)制备的复合材料;比较了稻壳灰、亲水型纳米SiO_(2)和亲油型纳米SiO_(2)对材料性能指标的影响,结果表明添加5%的亲油型纳米SiO_(2)或5%的稻壳灰能有效增强复合材料性能,拉伸强度分别提高了2.01%和11.25%、弯曲强度分别提高了12.73%和7.32%、弹性模量分别提高了7.13%和6.43%。25%油菜秸秆粉、5%稻壳灰和70%PP制备得到的木塑复合材料性能最优:拉伸强度17.83±0.56 MPa、弯曲强度33.68±0.04 MPa、弹性模量2119.32±6.39 MPa、邵氏硬度72.30±1.09 HD、含水率0.39±0.02%、吸水厚度膨胀率0.58±0.00%,基本符合国家标准。

关键词： 无定形聚芳醚酮   碳纤维   复合材料   耐磨材料  

摘要： 以无定形聚芳醚酮(PEK-PPI)为基体树脂,碳纤维(CF)为耐磨填料,采用球磨机粉末共混法和高温模压法制备了PEK-PPI/CF耐磨复合材料,探究了碳纤维长度和含量对PEK-PPI/CF复合材料摩擦磨损性能和力学性能的影响。研究结果表明,碳纤维的引入有利于转移膜的形成,摩擦系数降低,同时可以有效提升PEK-PPI/CF复合材料的耐磨性能。碳纤维越长、含量越高,PEK-PPI/CF复合材料的体积磨损率越低,耐磨性越好。当碳纤维为50目、质量分数为40%时,复合材料体积磨损率达到最小值5.782×10^(-16),耐磨性较纯PEK-PPI树脂提升两个数量级。碳纤维加入后,复合材料的导热系数明显提高,便于摩擦点附近温度的扩散,有利于降低体积磨损率。

关键词： 陶瓷基复合材料   纤维预制体   失效机制   刚度不匹配   空气舵  

摘要： 为了揭示三向正交C/SiC复合材料(3D–C/SiC)和碳布缝合复合材料(2D–C/SiC)两种舵片与金属螺钉组合结构的不同破坏机制,从已失效舵片的低应力区取样,开展两种复合材料的层间剪切试验和弯–扭组合加载试验,研究纤维预制体构型对C/SiC复合材料层间剪切性能和弯扭耦合力学性能的影响规律。结果表明,与3D–C/SiC相比,2D–C/SiC的综合强度性能较低,而刚度性能较高。将材料试验结果与其舵片结构的测试结果进行对比,分析了三向2D–C/SiC舵片结构强度较低的原因。研究表明,舵片结构在危险截面上的外加载荷由舵轴和螺钉共同承担,根据组合结构中载荷按照刚度比例进行分配的基本原理,密度和刚度较低的3D–C/SiC舵轴所承担的载荷必然较低,螺钉因承担相对更高的载荷而提前发生屈服破坏,从而降低了舵片结构的承载强度。

关键词： 碘氧化铋   氧化石墨烯   发光二极管(LED)   光催化   刚果红  

摘要： 采用简单的微波辅助溶剂热法成功制备了氧化石墨烯/碘氧化铋(GO/BiOI)复合材料,对其物相结构、微观形貌、光谱特征等进行了表征。在LED可见光下,对GO/BiOI光催化降解刚果红(CR)的性能进行研究,探究了GO含量、催化剂用量和pH值对GO/BiOI光催化活性的影响。结果表明,GO的引入未改变BiOI的物相,GO/BiOI复合材料的带隙宽度为2.06 eV,两者形成的异质结构明显拓宽光吸收范围。引入的GO有助于促进界面电荷迁移,降低电子-空穴对的复合几率。与BiOI相比,经LED光照100 min后,1%GO/BiOI对CR的降解率由48.5%提高到87.5%。

关键词： 纤维素晶须   聚二甲基硅氧烷   纳米复合膜   聚氨酯   石墨烯  

摘要： 文章采用简便的溶液共混技术,将磺化纳米纤维素晶须(CNC-C)作为增强剂分散至聚二甲基硅氧烷(PDMS)基体中,成功制备出一系列力学性能卓越的生物基纳米复合材料。研究深入探讨了CNC-C的含量及其在复合材料中的分布对微观形貌、内部结构以及力学性能的具体影响。由于CNC-C具备高长径比、出色的结晶度和机械强度等结构与性能优势,它显著提升了聚二甲基硅氧烷(PDMS)的力学性能,展现出卓越的增强和增韧效果。此外,结合石墨烯(GR)的杰出导电性能和热塑性聚氨酯(TPU)构建的三维导电网络,实现了对薄膜材料应变的实时监测,这不仅极大地扩展了生物基纳米复合材料在实际生产与生活中的应用范围,而且在材料的更换周期和成本节约方面也发挥了关键作用。

关键词： 超支化分子   环氧树脂   分子动力学模拟   力学性能   物化性质   复合材料  

摘要： 采用分子动力学(MD)模拟手段,研究了以双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)支链分子和六氢均三嗪超支化环氧树脂(HHTE1)超支化分子作为改性剂的环氧树脂复合材料,预测了材料三维结构和支链的改变其对力学性能的影响。结果表明,二维平面材料的弹性模量(E)、体积模量(K)、剪切模量(G)均大于一维线性结构材料的对应值(分别高出0.52%~1.61%、0.28%~1.04%、1.01%~2.89%);三维立体结构较二维平面结构材料的E、K、G分别减少1.52%~3.33%、1.05%~4.35%、2.30%~3.13%。与DGEBA支链相比,HHTE1支链交联改性材料的E、K、G均有明显提升(分别提升5.56%~11.90%,4.86%~10.86%、5.59%~10.74%)。本文构建的材料模型为晶体有序排列材料,研究其各向异性的力学性能发现,空间位阻与支链相互作用分别主导力学性能变化,其Ex、Ez、G(010)受支链作用和主链取向改变的影响,Ey、G(100)、G(001)受空间位阻作用。

关键词： 碳材料   太阳光反射   红外热辐射   聚合物复合材料  

摘要： 以聚丙烯(PP)/氢化聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)为基材,研究了分别填充石墨、炭黑、碳纤维等碳材料对其太阳光反射及红外热辐射性能的影响。相比于炭黑和碳纤维,填充石墨的PP/SEBS复合材料具有最好的降温效果。

关键词： 体育器材   体育护具   发泡杜仲橡胶   物理软化  

摘要： 采用硫磺和偶氮二甲酰胺发泡剂协同对杜仲胶进行改性,得到一种耐冲击性能良好的新型弹性材料。试验首先对弹性材料的配比进行优化,然后以优化后材料为基础制备了耐冲击性良好的复合材料,并与市售足球护腿进行对比,验证了该材料的耐冲击性能。结果表明,发泡杜仲橡胶的最佳配比为,硫磺用量2%,偶氮二甲酰胺发泡剂用量24%,此条件制备的发泡杜仲橡胶密度为0.371g/cm^(3),硬度为79 HA,拉伸强度为6.9 MPa,断裂伸长率为246%,传递的最大冲击力为132.5 N,冲击力传递时间为13.8 mS。以该材料制备的复合材料单位厚度削减的外界冲击力为13.4%,耐冲击性能明显高于市售足球护腿,具备作为防护材料应用的潜力。

关键词： 枸杞多糖   掺假   红外光谱   二元逻辑回归   判别模型  

摘要： 枸杞多糖(Lycium barbarum polysaccharides,LBP)是传统药食两用中药枸杞子中最重要的生物活性成分。由于现有质量控制方法缺乏专属性,为了快速鉴别枸杞多糖的掺假情况,以枸杞多糖为研究对象,在制备的枸杞多糖中混入不同质量的葡聚糖、麦芽糊精和可溶性淀粉,模拟掺假枸杞多糖,利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)并结合二元逻辑回归对枸杞多糖掺假进行判别。虽然化学结构相似,但是LBP掺假物的红外光谱表现出一定的差异,这些差异可能来源于LBP中含有糖醛酸或酰胺基团,而掺假物仅仅是单糖的聚合物。根据LBP与掺假物的化学结构,选择1755 cm^(-1)~1735 cm^(-1)、1625 cm^(-1)~1610 cm^(-1)、1425 cm^(-1)~1410 cm^(-1)处的吸收峰作为特征峰,利用二元逻辑回归建立判别模型。结果表明,掺假物在5%浓度下,以上三个变量中的任一单个变量都显示出良好的分类结果(AUC>0.75,P<0.001),联合诊断变量ROC分析显示AUC的值在0.896~0.967之间;结合cutoff值,研究结果提供了一种快速判别LBP中掺伪的鉴别方法,也为以枸杞多糖为主要成分的枸杞子提取物的质量控制提供依据。

关键词： 金属有机框架   层状双层氢氧化物   环氧树脂   阻燃性能  

摘要： 以钴层状双氢氧化物(Co-LDH)作为载体,原位构建了Co-LDH@ZIF-67复合结构,有效地改善了Co-LDH的低催化活性和低比表面积的缺陷。结果表明,与Co-LDH相比,Co-LDH@ZIF-67改性的环氧树脂(EP)复合材料在抑制热量、烟雾和有毒气体方面具有明显的优势。当Co-LDH@ZIF-67含量为2%(质量分数,下同)时,复合材料的LOI值由24.5%增加到28.2%。并且与纯EP相比,EP/Co-LDH@ZIF-67复合材料的热释放速率峰值、总热释放以及总烟释放分别降低35.1%、16.3%和15.8%。并且相对于Co-LDH具有更明显的阻燃和抑烟的能力。