关键词： 炭黑/聚二甲基硅氧烷复合材料   Pickering乳液   高分散   力学性能   可穿戴柔性传感器  

摘要： 聚合物基体和填料组成复合材料的导电性在柔性传感器领域起着至关重要的作用。然而，开发具有高分散填料的导电复合材料仍然是一个挑战。本文以Pickering乳液为模板，利用固体颗粒在油水界面的良好分散性成功制备了性能优异的炭黑/聚二甲基硅氧烷（CB/PDMS）复合材料，并对其在柔性传感器领域的应用进行了探索。基于CB良好的导电性和PDMS的柔韧性，得到的CB/PDMS复合材料具有优异的导电性和高灵敏度，GF值高达23.12，可用于检测手指、手腕以及肘部弯曲等运动。而且，复合材料可以抵抗高达150万次的拉伸释放循环，在柔性机械臂、数据手套和血压测量等领域具有潜在的应用前景。

关键词： 感应加热   温度场   编织结构   复合材料   电磁热耦合  

摘要： 超高温环境下复合材料力学性能测试是制约新材料研制、热强度评估和工程应用的关键技术瓶颈,超高频感应加热技术在复合材料超高温力学性能测试中应用前景广阔。为了评估感应式热环境试验模拟效果、获取试验件的热响应规律,本文以C/SiC复合材料拉伸试验件为研究对象,采用细观建模方法,建立了包含碳纤维编织结构的有限元感应加热分析模型,对感应加热过程中试验件的磁感应强度、感应电流、发热量和温度场分布情况进行研究,阐明了试验件在感应加热过程中的升温机理及变化规律;并通过与试验过程中试件表面温度分布情况进行对比,验证了模拟结果合理性。

关键词： 汽车尾气   复合材料   沥青混合料   降解效率   路用性能  

摘要： 为了解决汽车尾气造成的污染问题,采用掺填式和涂覆式制备沥青混合料试件,探讨在沥青混合料中掺杂或涂覆电气石-二氧化钛(TATi)复合材料对碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物这3种尾气降解效率及耐久性的影响,并对尾气降解型沥青混合料的路用性能进行评价。结果表明:制备掺填式沥青混合料选用质量分数50%的TATi复合材料替代矿粉经济实惠;选用质量分数3%的TATi溶液喷涂(刷涂)制备的涂覆式沥青混合料尾气降解效率较高;与掺填式和涂覆式沥青混合料相比,TATi掺杂量为3%(质量分数)的含砂雾封层涂覆式沥青混合料的尾气降解效率和耐久性最好;碾压后掺填式和涂覆式沥青混合料的尾气降解效率均有所降低,与掺填式沥青混合料相比,涂覆式沥青混合料尾气降解效率明显降低;掺杂TATi后掺填式和涂覆式沥青混合料均能满足路用性能。

关键词： Al-Si合金   Mn/Fe比   金属型铸造   力学性能  

摘要： 以Al-9Si-0.25Cu-0.25Mg-0.04Sr合金为研究对象,在金属型铸造工艺条件下,调控Mn/Fe(锰和铁总量为1%时)比研究其对合金组织形貌及力学性能的影响,寻求最佳Mn/Fe比例关系。结果表明:Mn/Fe比从0.11增加到9时,富Fe相形貌从长针状转变为细小的短棒状或颗粒状后,又转变为粗大的汉字状;在Mn/Fe比为1.5(0.4Fe+0.6Mn)时锰元素对富铁相的变质效果最佳,即力学性能最优,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到了262.65 MPa、150.31 MPa、5.82%,相对于Mn/Fe比为0.11时分别提升了57.50%、46.64%和397.43%。

关键词： HY-201复合材料   热老化试验   热老化性能  

摘要： 研究了燃气轮机用HY-201聚酰亚胺复合材料在不同温度条件下的热老化性能,为工程应用提供数据支撑。通过显微镜、电子万能试验机、傅里叶变换红外光谱仪等表征方法,揭示了HY-201聚酰亚胺复合材料的形貌、力学性能、化学结构等性能的变化。采用热重分析仪进行热稳定性测试。结果表明:HY-201聚酰亚胺复合材料具有较优异的耐老化性能和耐热稳定性;HY-201聚酰亚胺复合材料在100℃和120℃的热老化条件下可以长期使用。

关键词： SiC_(f)/SiC复合材料   SiC纤维   界面相   EBC涂层   制备工艺  

摘要： 连续碳化硅纤维增强碳化硅(SiC_(f)/SiC)陶瓷基复合材料具有轻质、高强韧、耐高温、抗氧化等优异的综合性能,是在航空涡轮发动机热端部件和新型空天飞行器防热结构等领域具有广泛应用前景的先进材料。本文从SiC_(f)/SiC复合材料的四大组成单元出发,综述了SiC纤维、界面相、SiC基体和环境障涂层(EBC)制备技术研究进展,并提出了SiC_(f)/SiC复合材料未来发展需要突破的瓶颈问题。目前第三代SiC纤维具有近化学计量的C/Si比,并且具有优异的高温力学性能和耐温性能。界面相的结构和抗氧化性能对SiC_(f)/SiC复合材料在高温有氧环境下的力学性能起着决定性作用,探索与SiC相匹配且具有优异抗氧化性能的新型界面相,并且实现连续均匀制备,是界面相发展的研究重点。SiC_(f)/SiC复合材料常用的制备方法主要有PIP法、CVI法和RMI法,但是单一方法已经无法满足复合材料的性能需求,由此研究者主要开展了CVI-PIP联用工艺制备SiC_(f)/SiC复合材料的工艺参数、微观结构和力学性能等研究。环境障涂层作为防止SiC_(f)/SiC复合材料受到外界环境侵蚀的屏障,在第三代Si/Yb2Si2O7环境障涂层体系基础上,通过补充Si源、自愈合等策略可制备得到高可靠、长寿命的环境障涂层,从而提高SiC_(f)/SiC复合材料构件的服役寿命。为了实现SiC_(f)/SiC复合材料的广泛应用,未来还需要在复合材料结构设计、低成本制造、新型抗氧化界面相开发、抗开裂、抗剥落的新型环境障涂层研制、失效分析与寿命预测等方面开展进一步的研究工作。

关键词： 混合所有制   新能源材料   上海大学   央企   新材料科技   中国钢研   创新团队   龙凤山  

摘要： 2025年1月22日,河北龙凤山新材料科技集团有限公司董事长白居秉一行协同上海大学与上善院董瀚教授团队,走访安泰创明新能源材料(常州)研究院有限公司。安泰创明新能源材料(常州)研究院有限公司是由中国钢研科技集团(央企)所属上市公司安泰科技股份有限公司参股出资、卓越创新团队控股组建的混合所有制高新技术企业。

关键词： 二氧化硅   3-氨基丙基三乙氧基硅烷   聚丙烯   降解性能  

摘要： 采用3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)对纳米二氧化硅(SiO_(2))进行表面改性,将功能化SiO_(2)纳米颗粒引入聚丙烯(PP)基体。通过热重分析(TG)、紫外光降解实验、生物降解测试和力学性能测试对添加不同质量分数功能化SiO_(2)纳米颗粒(0、1%、3%、5%、7%)的PP复合材料进行表征。结果显示:功能化SiO_(2)的加入显著提升了PP复合材料的降解性能。5%SiO_(2)样品在紫外光降解实验中的质量损失率达到5%,在生物降解实验中的CO_(2)释放量增至40.0 mg CO_(2)/g样品,热降解实验中的起始降解温度由纯PP的350℃提高至365℃,残炭率达7.2%。然而,7%SiO_(2)样品因颗粒团聚导致性能略有下降。研究表明,功能化SiO_(2)在3%~5%添加质量分数范围内表现较好,可显著改善PP的降解性能。实验为开发环境友好型PP材料提供依据。

关键词： 聚氯乙烯(PVC)复合材料   氮化硼(BN)   白石墨基阻燃剂   抑烟改性  

摘要： 为解决聚氯乙烯(PVC)热降解或燃烧过程中释放大量的有毒烟雾和阻燃性差的问题,基于路易斯酸碱理论进行设计,成功合成了“白石墨”基阻燃剂BN-GP-PMA,采用磷酸胍(GP)和磷钼酸水合物(PMA)对具有“白石墨”之称的氮化硼(BN)进行改性,并利用共混改性法制备了PVC复合材料。采用傅里叶红外光谱和X-射线光电子能谱仪,探讨了阻燃剂的结构组成;利用热重分析仪、临界氧指数测定仪和锥形量热仪分析了PVC及其复合材料的热稳定性和阻燃性性能,并推测了其阻燃机理。结果表明:添加6.5%(质量分数)阻燃剂的BNGP-PMA/PVC复合材料的极限氧指数(LOI)值为28.5%,相较于纯PVC的LOI值(25%)提升了14.0%;BNGP-PMA/PVC复合材料的热释放速率峰值、总热释放量和总产烟量相较于纯PVC分别下降了28.6%、24.1%和13.1%;BN-GP-PMA/PVC复合材料在氮气气氛、800℃下的残炭量相较于纯PVC提高了179.7%。由此表明“白石墨”基阻燃剂BN-GP-PMA赋予了PVC良好的阻燃性和抑烟性能。

关键词： bionics   stress buffer   carbon fiber reinforced composites   interfacial performances   toughness  

摘要： Carbon fiber reinforced polymer composites(CFRPs)possess contrastingly high strength but low toughness,which limits their application under special circumstances,such as high stress,cryogenic temperatures,or *** chemical inertness and smooth surface of carbon fiber(CF)are the main reasons behind the low toughness of CFRPs,characterized by poor interfacial performances,including low strength and low *** organisms possess structures or chemical compositions that contribute to exhibiting strong interfacial ***,we construct a mussels-inspired supramolecular stress buffer(i.e.,Fe(III)-tannic acid buffer,Fe-TA buffer)on CF to distribute stress and improve the interfacial performances and toughness of *** Fe-TA buffer can improve interfacial performances by rough biomimetic interfacial structure,introducing multiple supramolecular interfacial interactions and improving interfacial wettability,ultimately resolving the common issue of low toughness in the *** the presence of Fe-TA buffer,the interfacial shear strength(IFSS)value and mode II critical strain energy release rate(GIIC)value are enhanced by 17.0%and 41.8%,*** research provides a design for a stress buffer between resin matrix and inorganic enhancer which results in high interfacial strength and toughness.