关键词： 聚丙烯/聚烯烃弹性体复合材料   空间电荷   电导   击穿场强  

摘要： 针对聚丙烯(PP)经弹性体增韧后力学和电学性能发生变化,引入弹性体导致材料电学性能下降的问题,采用共混法在PP基体中添加不同质量分数的聚烯烃弹性体(POE)。结合复合材料力学及绝缘性能研究,提出力-电综合性能最优的POE配比,又进一步结合复合材料微观形貌、热转变特征及绝缘性能,分析高温下PP/POE复合材料的空间电荷积聚和电荷输运特性。研究发现,随着POE含量的增加,PP/POE复合材料的弹性模量降低,直流击穿场强随POE含量的增加下降,高电场下w_(POE)为40%复合材料的电导率是所有复合材料中最低的,约为PP电导率的3倍,其他复合材料电导率比PP大一个数量级,20℃下,w_(POE)分别为50%、60%复合材料的异极性电荷积累量较大。高温下,PP和w_(POE)为40%复合材料直流击穿场强随温度升高下降,PP空间电荷性能较稳定,w_(POE)为40%复合材料空间电荷积聚量随温度升高增加,尤其在60℃以上,内部空间电荷量剧增。研究揭示了PP/POE复合材料在高温下的空间电荷积聚和电导剧增,这是限制其绝缘性能的关键问题。

关键词： 高内相Pickering乳液   食品级固体颗粒   益生菌   包埋技术   存活率  

摘要： 益生菌是一类具有增强免疫力、调节肠道菌群等多种有益生理作用的活性微生物。然而,益生菌对环境的高度敏感性使其在生产、储存和使用过程中很容易失活。高内相Pickering乳液(High internal phase Pickering emulsions,HIPPEs)液滴的微观结构能容纳油相中的益生菌,可以避免其与水接触失活从而提高存活率。本文首先阐述了稳定Pickering乳液的各类食品级固体颗粒及其稳定机制,主要包括固体颗粒在两相界面上的润湿性、空间位阻机理以及三维网络机理三个方面;然后进一步对HIPPEs在益生菌包埋中的应用进行综述,重点分析了不同类型HIPPEs之间对益生菌包埋、递送的特点及区别;最后对HIPPEs的发展前景及未来的研究方向进行了展望,以期为开发益生菌包埋技术提供理论基础和新思路。

关键词： 氮化硅   石墨   丙烯腈-丁二烯-苯乙烯   热塑性聚氨酯   导热率   导热网络  

摘要： 以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、热塑性聚氨酯(TPU)为基体,氮化硅(Si_(3)N_(4))和石墨(FG)为导热填料,采用熔融共混、模压成型技术制备了ABS/TPU/Si_(3)N_(4)(ATS)与ABS/TPU/Si_(3)N_(4)/FG(ATSG)填充型导热复合材料。分析了Si_(3)N_(4)和FG导热填料对复合材料导热性能、力学性能、微观形貌、热稳定性、流变性能的影响。结果表明,随着Si_(3)N_(4)和FG添加量的增加,复合材料导热率增加,热稳定性显著提高。当Si_(3)N_(4)用量为30%、FG用量为5g时,复合材料导热系数最高,达到0.53 W/(m·K),与ABS/TPU相比,导热系数提高了221.56%。Si_(3)N_(4)和FG在ABS/TPU基体中堆叠并接触,形成致密互联的导热网络,此时的复合材料在低频振荡区域有一个明显的储能模量与损耗模量变化不大的平台区,说明此用量下可形成流变渗透导热网络,提高了复合材料的导热性能。

关键词： 复合材料   碱改性HZSM-5   水蒸气重整   二甲醚   制氢  

摘要： 用不同浓度的NaOH溶液对HZSM-5进行改性,然后作为固体酸与Cu-ZnO-Al_(2)O_(3)催化剂物理混合制备出改性HZSM-5/Cu-ZnO-Al_(2)O_(3)催化剂,并将其用于二甲醚水蒸气重整制氢(SRD)。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、N_(2)低温吸附-脱附和NH3程序升温脱附(NH3-TPD)等手段表征改性HZSM-5样品及其SRD性能。结果表明,改变NaOH的浓度可调控HZSM-5的酸性和结构性质,进而影响固体酸双功能催化剂的SRD性能。用0.4 mol/L NaOH溶液改性的HZSM-5-0.4与Cu-ZnO-Al_(2)O_(3)组成的双功能催化剂性能良好,在温度为350℃、压力为0.1 MPa、空速为3000 mL/(g·h)条件下,初始二甲醚转化率和氢气收率分别为100%和93%,且在反应10 h内性能没有显著降低,表明其稳定性较高。

关键词： 介孔二氧化硅   薄荷油   药物缓释   缓释贴  

摘要： 目前,药物控释系统是医学研究领域的前沿,已成为疾病治疗研究的热点。介孔二氧化硅纳米粒子具备高表面积、大孔容、规则的孔道结构和优异的生物相容性,被广泛应用于药物负载以及药物缓释系统。为解决油溶性的薄荷油和亲水性的聚丙烯酸钠的相容性问题,本实验利用介孔二氧化硅负载薄荷油制备成缓释贴,并研究了缓释贴的保湿和降温性能。结果表明,介孔二氧化硅SBA-15作为药物负载的载体能有效提升薄荷油缓释贴的保湿性能和降温性能。本研究有利于促进油溶性药物的开发和应用,以及制备出药效持久、成本更低和厚度更薄的药物缓释贴。

关键词： Abaqus二次开发   Python   复合材料   变形   预测   集成化  

摘要： 针对使用Abaqus进行复合材料固化变形仿真中流程复杂的问题,基于Python语言,开发辅助插件,将仿真前处理操作流程规范化,使仿真的设置更加直观、简便,从而提高复合材料固化变形预测的效率。基于该插件对L型复合材料结构进行固化成型仿真分析,并将仿真数据与固化成型试验数据进行对比。结果表明,该集成化插件界面简洁,操作性强,建立的有限元模型有效。仿真与实验结果吻合良好,平均误差为4.83%。同时利用该模型探究降温速率对固化变形的影响,发现随着降温速率的不断增加(0.3、0.6和1℃/min),复合材料结构成型精度越来越高。本研究可为快速预测不同类型复合材料结构件的固化变形分布规律提供参考。

关键词： 复合材料   接头增强   芳纶纤维   胶接   应变分布  

摘要： 为了改善复合材料接头的制作方式与力学性能,基于Kevlar短纤维增韧胶接接头,使用数字图像相关技术(DIC)对胶接接头的拉伸试验进行观测,得出接头的失效载荷与表面应变分布,研究胶层中的纤维长度与黏接表面的表面处理方式对单搭接胶接接头力学性能的影响。结果表明:纤维长度为0~1mm的Kevlar短纤维对胶接接头的增韧效果最好,可以提高胶接接头的失效载荷与伸长量,接头失效载荷提高到7.16kN,接头伸长量提高到3.97mm;表面打磨会使黏接失效更易发生,从而降低胶接接头的黏接性能。

关键词： 氧化石墨烯   聚甲基丙烯酸甲酯   力学性能   摩擦性能   摩擦机理  

摘要： 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)因摩擦系数较高限制了其在摩擦环境中的应用,为此,通过石墨烯增强PMMA材料本体强度的方法来降低PMMA表面的摩擦系数,并拓展其应用领域。首先,为提高石墨烯与PMMA的相容性,采用Hummers法制备氧化石墨烯(GO),并用硅烷偶联剂KH570对GO进行修饰,最后采用原位本体聚合的方法制备KH570-GO改性的PMMA复合材料(KH570-GO/PMMA)。采用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、拉曼光谱、扫描电子显微镜、原子力显微镜、针盘式摩擦磨损试验机等对KH570-GO/PMMA复合材料的结构、形貌和性能进行表征,对比PMMA与KH570-GO/PMMA复合材料的力学性能及摩擦性能,并对石墨烯降低PMMA摩擦系数的机理进行了探究。结果表明,当PMMA中添加MMA单体质量0.06%的KH570-GO时,复合材料的拉伸强度可达到76.2 MPa,较纯PMMA提高了13.4%,摩擦系数从0.7显著降低至0.25;随着KH570-GO添加量的继续增加,复合材料的拉伸强度出现明显下降,当KH570-GO添加量达到单体质量的0.20%时,复合材料的拉伸强度仅为59.2 MPa。以上结果表明,适量KH570-GO的加入不仅能够提高PMMA的力学性能,还通过石墨烯在摩擦界面处的石墨化作用形成润滑膜,显著改善PMMA的摩擦性能。

关键词： 应用型高校   化学工程与工艺专业   教学现状   教学挑战   教学改革  

摘要： 在化工行业快速发展及对应用型人才需求提升的背景下,文章聚焦应用型高校化学工程与工艺专业教学,分析其现状,同时指出课程体系存在的不足。基于此,提出重塑课程体系、深化实践教学改革、革新教学方法、优化教材建设和创新数字化资源利用等改革措施,以提升教学质量,使专业教学与行业发展相匹配,为化工行业培养合格应用型人才。

关键词： 船舶制造技术   3D打印   自动铺放   树脂智能化灌注   自适应模具辅助成型  

摘要： 复合材料因其优异的性能在船舶制造领域得到了广泛应用。传统的手工成型是复合材料船舶制造的主要方式,但它已经无法满足现代船舶对高性能和快速制造的需求。这一挑战催生了复合材料自动化制造技术的兴起,逐步改变着船舶制造的模式。先进自动化制造技术的引入,如3D打印、自动铺放、树脂智能化灌注以及自适应模具辅助成型等技术,显著提高了制造效率并保证了产品质量的一致性,为船舶制造领域带来了新的活力和机遇。本研究详细介绍了4种先进复合材料自动化制造技术,并综述各项技术在船舶制造领域中的实际应用,探讨其优势和局限性,以期为国内船舶制造领域的未来发展提供思路。