关键词： 骨损伤   修复   壳聚糖基复合材料   羟基磷灰石   磷酸钙盐  

摘要： 壳聚糖基复合材料在骨损伤修复领域展现出显著的研究进展和广泛的应用前景。壳聚糖作为一种天然高分子多糖类化合物,来源于甲壳素脱除部分乙酰基,因其良好的生物相容性、生物降解性、抗菌特性,以及多孔结构,成为骨修复材料的理想选择。研究人员通过开发壳聚糖与不同材料的复合体,旨在提高材料的机械性能、骨传导性和生物活性,以满足骨损伤修复的临床需求。

关键词： 尖晶石铁氧体   羟基化多壁碳纳米管   复合吸波剂   吸波性能   涂层织物   有效吸波带宽  

摘要： 以铜离子(Cu^(2+))、锌离子(Zn^(2+))为取代离子,尖晶石铁氧体(M-Fe_(x)O_(y))为载体,采用一步水热法合成了铜锌铁氧体(Cu_(x)Zn_(2-x)FeO_(4))/羟基化多壁碳纳米管(MWCNT-OH)(x分别为0.25、0.5、1)复合吸波剂,研究了复合吸波剂的表面形貌、晶体结构、电磁性能和吸波性能,并考察了有效吸波带宽(E_(AB))最宽的Cu_(0.5)Zn_(1.5)FeO_(4)/MWCNT-OH复合吸波剂涂层尼龙平纹织物的吸波性能。结果表明:MWCNT-OH的引入增加了Cu_(x)Zn_(2-x)FeO_(4)的粗糙度,有利于电磁波在Cu_(x)Zn_(2-x)FeO_(4)表面产生多次散射和折射;Cu_(x)Zn_(2-x)FeO_(4)/MWCNT-OH复合吸波剂的磁化强度随Cu^(2+)/Zn^(2+)取代比(摩尔比)的增大而降低,但整体偏小,小于1.5 A·m^(2)/kg;相比于Fe_(3)O_(4)/MWCNT-OH,采用金属离子取代的方式合成的Cu_(x)Zn_(2-x)FeO_(4)/MWCNT-OH复合吸波剂的电磁波衰减性能更强,当复合吸波剂的Cu^(2+)/Zn^(2+)取代比为0.50.5,在匹配厚度为6 mm,频率为8.96 GHz时,其最小反射损耗(R_(Lmin))为-20.24 dB,E_(AB)达10.82 GHz;Cu_(0.5)Zn_(1.5)FeO_(4)/MWCNT-OH复合吸波剂涂层织物的E_(AB)随着涂层织物厚度的增加而增大,涂层织物厚度为4.5 mm时E_(AB)最大,为10.05 GHz。

关键词： 氧化锆增韧氧化铝(ZTA)   高锰钢   复合材料   分离式霍普金森压杆  

摘要： 采用重力铸渗法制备了ZTA/高锰钢(Mn17Cr2)基复合材料,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)对其在高应变速率(975、1060、1581、2664和3193 s^(-1))下进行动态压缩实验,分析了复合材料在不同应变速率下的动态力学行为。结果表明:当应变速率从975 s^(-1)增加到3139 s^(-1)时,复合材料的加工硬化现象越明显,屈服强度与抗压强度都增加了约2倍,加工硬化率增加了2.7倍以上,显微硬度也从318.3 HV0.1增加到了505.4 HV0.1;随着应变速率的增大,基体和ZTA颗粒的局部结合处在很短时间内积聚了大量热量导致温度升高,这会使基体出现因热软化而导致的熔化现象。

关键词： 纳米二氧化钛   掺杂改性   催化剂   光催化性能  

摘要： 提高纳米二氧化钛材料的光催化活性无论在社会层面还是经济层面都有着重要的研究价值,而对纳米二氧化钛的掺杂改性是提升二氧化钛光催化性能的重要研究手段。首先,介绍了纳米二氧化钛的结构、应用及制备方法;其次,介绍了纳米二氧化钛掺杂改性的原理及应用;再次,重点阐述了5种纳米二氧化钛掺杂改性的方法,即单一金属离子掺杂改性、单一非金属离子掺杂改性、共掺杂改性、贵金属沉积改性和半导体复合改性,以及这些方法在降解水中污染物光催化性能方面的提升作用;最后,总结了纳米二氧化钛不同改性方法的研究成果,并对本领域未来重点研究的方向作出了展望。

关键词： 氢氧化镁/硅藻土复合材料   改性   吸附   甲基橙  

摘要： 针对经济发展过程中有机染料废水导致的环境污染问题,采用原位沉淀法制备氢氧化镁/硅藻土复合材料,以甲基橙为目标污染物研究其吸附性能,通过XRD,SEM,FT-IR和BET等检测方法对氢氧化镁/硅藻土复合材料进行表征,探索复合材料的投加量、初始pH值、目标污染物的初始浓度对甲基橙的吸附效果。结果表明,当氢氧化镁/硅藻土投加量为0.5 g,pH值为8,甲基橙浓度为8 mg/L时吸附效果最好,复合材料的吸附率达到93.34%,相比改性硅藻土的吸附率提升了41.34%。以吸附动力学模型、等温吸附模型、吸附热力学模型来分析吸附过程,结果表明,吸附过程是自发吸热且熵变增加,符合Freundlich等温吸附模型和准二级动力学模型,以化学吸附为主。该复合材料在循环验证实验中显示出良好的重复利用性。

关键词： 3D打印   聚吡咯   柔性应变传感贴片   导电聚合物   复合材料   敏感因子   聚二甲基硅氧烷  

摘要： 柔性电阻式应变传感器作为柔性传感器中重要的一类,具有柔性好、结构简单、数据读取便捷等优点,在多个领域中已有广泛应用。现有研究中,用于填充型应变传感器复合材料的导电填料多以金属导电粉末和碳系导电粉末为主,较少有单独使用导电聚合物的报道。本文以甲基橙(MO)为掺杂剂,无水三氯化铁(FeCl_(3))为氧化剂,通过化学氧化法聚合制得聚吡咯纳米管(PPy-N),电导率高达121.70 S·cm^(-1)。以PPy-N为导电填料和增稠剂,聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体,通过机械共混制成打印墨水,采用直写式3D打印机和智能流变仪表征墨水的可打印性和流变性能;采用SEM、智能拉伸机、数字万用表、DSC等仪器对3D打印固化后的试样进行表征和性能测试,研究PPy-N的浓度对PPy/PDMS复合材料微观形貌、电学性能、力学性能、差热性能、动态热力学性能和应变传感性能的影响。结果表明:PPy-N浓度达到5.98wt%~7.56wt%时,墨水具有良好的打印能力。其中5.98wt%的墨水在连续20层打印测试中表现出优异的打印性能,所打印哑铃型拉伸试样在单一拉伸测试中的抗拉强度和断裂伸长率可达3.02 MPa和178.64%,敏感因子(GF)高达36.14;在100次循环拉伸测试中具有较低的电阻信号峰值稳定系数(α=1.714)和肩峰比例(Psp=9.8%),在1000次循环拉伸测试中表现出较好的耐久性和稳定性。用该墨水所制备的人体皮肤传感贴片在对手指、手腕、手肘和膝盖关节的运动监测中具有良好的信号稳定性和可重复性,证明了3D打印PPy-N/PDMS复合材料在柔性电子、可穿戴设备和人体运动监测领域中具有一定的应用前景。

关键词： 石墨烯散热材料   散热机制   3D热传导网络结构   导热性能   电子器件散热  

摘要： 石墨烯凭借优异的超高比表面积、优异的导电性和导热性及独特的二维平面结构,被广泛应用于热管理、新能源、涂料工业、生物医药等领域,引起各国研究者的广泛关注。系统总结了石墨烯及其复合材料在热管理领域中的研究进展及应用,包括石墨烯的散热机制、石墨烯及其复合散热材料的制备,以及散热材料的应用,并提出了石墨烯应用于热管理领域的未来挑战及发展建议,认为继续深入研究石墨烯散热微结构和热界面问题可以解决声子传输的效率,实现材料热导率的提升,同时为大规模应用石墨烯,还要考虑石墨烯规模化生产,旨在为石墨烯及其复合散热材料的研发及在热管理领域的应用提供一定的思路。

关键词： 氧化铝纤维   铝基体   润湿性   界面反应   使用性能  

摘要： 氧化铝(Al_(2)O_(3))纤维增强铝基复合材料具有优异的物理性能和使用性能,但其增强相和基体合金间润湿性较差、界面反应调控难度大,阻碍了其发展。综述了Al_(2)O_(3)纤维增强铝基复合材料的制备工艺、应用领域,以及改善润湿性和控制界面反应的方法。通过纤维表面改性、基体合金化和热压工艺参数调控等可以改善Al_(2)O_(3)纤维与铝合金之间的润湿性、界面结合性能,从而提高复合材料的综合性能;未来,Al_(2)O_(3)纤维增强铝基复合材料的研究应更加注重材料的多功能化及成型加工性能,以满足特定应用领域的定制需求。

关键词： LaMOF   Fe_(2)O_(3)/LaMOF@SiO_(2)   载药量   杀线虫活性  

摘要： 制备了Fe_(2)O_(3)/LaMOF@SiO_(2)复合材料,并对其进行了表征。研究MOF复合材料作为药物载体的可行性。采用Stöber方法制备Fe_(2)O_(3)/LaMOF@SiO_(2)。将制备的Fe_(2)O_(3)/LaMOF@SiO_(2)复合材料负载阿维菌素溶液,对其载药量及杀线虫效果进行评价。研究结果表明,LaMOF和Fe_(2)O_(3)/LaMOF@SiO_(2)的不同时间段(24、48、72 h)的载药量分别为55.36%、14.41%、43.55%和45.41%、23.24%、53.49%。另外,Fe_(2)O_(3)/LaMOF@SiO_(2)负载药物后,随着浓度的增大线虫死亡率逐渐增大,在72 h线虫校正死亡率最高达100%。因此,Fe_(2)O_(3)/LaMOF@SiO_(2)复合材料具有较好的负载率和pH响应性能,其负载阿维菌素溶液后,在72 h线虫校正死亡率最高达100%。

关键词： 高模碳纤维   GNP   电泳沉积   复合材料   湿热性能   界面性能  

摘要： 高模量碳纤维(HMCF)复合材料的界面性能一直是影响其应用的关键所在,对HMCF进行表面改性则是实现界面性能提高的重要途径之一。采用电泳沉积法将石墨烯纳米片(GNP)引入到HMCF表面,通过SEM、XPS对改性前后的HMCF表面形貌、表面化学状态进行了表征,测试了改性前后HMCF增强环氧树脂复合材料的层间剪切强度(ILSS)和吸湿率。结果表明,HMCF表面电泳沉积GNP,不仅可以改善其增强环氧树脂复合材料的界面性能,同时也能降低复合材料的吸湿率。在GNP浓度为0.5 mg/mL,电泳沉积电压为10 V时,复合材料层间剪切性能提高了8.8%,达到75.6 MPa;90℃、80%相对湿度(RH)环境下存放30天后,与未改性样品相比,其吸湿率降低了9.5%,存放60天后层间剪切性能仍保持在67.8 MPa。改性高模量碳纤维复合材料界面性能与耐湿热性能均得以提高。