关键词： 纳米二氧化硅   孔隙结构   聚合物水泥基材料   多元回归   预测模型  

摘要： 为提高聚合物水泥基材料的水化速率,利用纳米SiO_(2)对其进行改性,成功制备出纳米SiO_(2)改性聚合物水泥基复合材料。为进一步明确复合材料强度与不同尺度孔隙结构之间的关系,首先探究了纳米SiO_(2)对聚合物水泥砂浆水化进程、抗压强度、孔隙结构特征参数、孔隙量及孔径分布的影响规律,然后重点探讨了抗压强度与孔径分布和孔隙量参数之间的关系,最后采用多元回归分析法,建立了抗压强度与孔径分布和孔隙量两类孔隙参数之间的定量关系模型。结果表明:纳米SiO_(2)改性聚合物水泥砂浆试件在早期及后期强度均高于聚合物水泥砂浆基准试件,且平均孔径、中值孔径降低,最可几孔径变小,大孔和毛细孔比例大幅降低,过渡孔比例增加,凝胶孔比例变化较小,改性砂浆的孔隙结构得到极大细化。通过回归分析可知,对孔径分布参数来说,平均孔径与抗压强度的相关性最高;对孔隙量参数来说,毛细孔孔隙量与抗压强度的相关性最高,且考虑孔径分布和孔隙量两方面的孔隙结构预测模型可以准确地预测纳米SiO_(2)改性聚合物水泥基复合材料的强度。

关键词： 自由振动   GPLs/Al复合材料   阵列开口   一般性场函数法  

摘要： 针对板经典解析解中不可避免的场函数假设依赖边界约束问题,提出一种具有高自由选择性的一般性场函数方法,研究GPLs/Al复合材料板阵列开口结构的自由振动特性。场函数由高自由度的基函数和待定权重系数求积后求和得到,其中权重系数具有线性相关性,其基础解系恰好由边界约束的位移函数线性方程组确定,因此边界约束的改变只需要修改边界位移函数线性方程组。由此建立的一般性场函数半解析法在处理边界约束上既解决了场函数依赖边界问题,又具备了快速转换边界条件的优点,同时在开口结构和阵列结构上以微分求和替代积分的计算方式具有更高的计算效率和鲁棒性。本文在GPLs/Al复合材料板单开口及阵列开口的自由振动研究中,从固有频率和模态分析发现,随着开口分布的均匀性增加,开口结构的质量矩阵和刚度矩阵同步减小,其自由振动特性趋于完整板的自由振动特性。

关键词： 炭黑   硫化亚铁   复合材料   六价铬   资源化  

摘要： 热解是目前处理废轮胎最为高效的方式之一,其中固相产物热解炭黑(CB)的资源化再利用是废轮胎热解技术推广的重要方向之一。本研究以热解CB为载体,制备了一种CB负载硫化亚铁复合材料(CB/FeS-0.5),结合去除Cr(Ⅵ)性能进行分析,探究其反应机制。结果表明,CB/FeS-0.5既保留了CB的多孔结构,又分散了FeS。在反应时间360min,pH=2,反应温度25℃情况下,CB/FeS-0.5的吸附量达到92.93mg/g,比未负载FeS提高了5倍左右;吸附过程符合准二级动力学、颗粒内扩散模型和Langmuir等温吸附模型,且该吸附过程是自发吸热的。CB/FeS-0.5去除机制包括物理、化学吸附及还原作用。研究结果可为废轮胎热解CB的改性和资源化再利用及其对水体中Cr(Ⅵ)的去除提供一定的理论依据。

关键词： 异形结构   树脂传递模塑成型   渗流分析   渗透率  

摘要： 基于复合材料平板模型树脂传递模塑成型(RTM)工艺的充模过程,以某异形中空结构复合材料构件的RTM成型工艺为研究对象,利用ABAQUS有限元仿真软件的多孔介质渗流模块对RTM充模过程中的注浇口选择方案、注射压力以及树脂在模具中的流动过程进行模拟,从而对该模型的RTM充模过程的工艺参数进行优化。结果表明:注射压力为0.3 MPa时,采用三注浇口、两注浇口和单注浇口同时注射所用最短时间分别为1120、1640、2820 s。随着注射压力增大,充模所需时间随之缩短,最终出现临界压力值,约为0.6 MPa。注射压力对充模时间的影响在超过注射临界压力值后就不再明显。因此,该异形结构复合材料的RTM树脂充模过程的最佳工艺为三注浇口同时注射,注射压力0.6 MPa。

关键词： 介孔硅   锶   放射性废水   吸附  

摘要： 核能的广泛使用给废水处理带来了新的挑战,亟待开发具有应用前景的吸附材料处理含放射性元素废水。通过包埋法构建介孔硅(HMSS、MCM-41、SBA-15)/海藻酸钠(SA)复合材料,探究原料配比、溶液pH、吸附时间、初始Sr^(2+)质量浓度、吸附剂投加量、竞争离子对复合材料吸附Sr^(2+)性能的影响。通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱仪(EDS)对吸附前后的复合材料进行表征分析。结果表明:在T=298 K、pH=7.0、t=240 min的条件下,HMSS/SA(1∶3)、MCM-41/SA(1∶3)、SBA-15/SA(1∶3)对Sr^(2+)的平衡吸附容量分别达到49.67、40.54、34.90 mg/g。吸附过程符合Langmuir等温模型和准二级反应动力学模型,吸附过程是以单层吸附为主的化学吸附。在竞争离子Na^(+)、K^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)存在的情况下,对Sr^(2+)吸附抑制程度遵循Na^(+)≈K^(+)

关键词： 超声检测   干耦合检测   复合材料  

摘要： 本文针对超声干耦合检测的固体耦合材料展开研究。在干耦合检测中,应当选择声衰减系数小、具备一定的机械性能且与被检工件阻抗匹配的固体耦合材料。本文通过实验对比得出,以质量分数4%的白炭黑为固体填料粉末,其与硅橡胶液体基料充分混合制成的复合填充材料声学性能最好。以研制的复合填充材料制成干耦合探头轮,对阶梯板的不同厚度进行厚度检测,实验表明基于此类固体耦合材料的干耦合检测满足检测要求。

关键词： 金属有机框架   荧光探针   离子传感  

摘要： 近年来,金属有机框架(MOFs)构建的荧光探针因其在传感领域展现出的卓越性能而备受瞩目.这类荧光探针不仅有效弥补了传统检测技术的诸多不足,还兼具成本低、操作简便、可视化程度高及灵敏度高等显著优势,已广泛应用于传感技术研究.本文系统回顾了近年来国内外在金属有机框架及其复合材料作为荧光探针应用于离子传感方面的研究进展.详细阐述了MOFs及其复合材料荧光探针的设计策略、结构特征、发光特性以及传感机理,并对MOFs类荧光探针的未来发展趋势进行了深入分析与展望.

关键词： 电子级   球形二氧化硅微粉   硅烷偶联剂   干法改性   变色  

摘要： 采用KBM-573硅烷偶联剂对电子级球形二氧化硅微粉进行干法改性,以改善其表面性能。通过对改性工艺参数的优化,探讨了硅烷偶联剂用量、反应温度和反应时间对改性效果及粉体外观颜色的影响。利用红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR)和扫描电镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)等表征手段对改性后的二氧化硅微粉进行分析。结果表明:经KBM-573干法改性的电子级球形二氧化硅微粉表面成功引入有机官能团,憎水性和分散性显著提升,且具备出色的流动性。此外,改性过程中发现二氧化硅微粉外观颜色会随改性温度和时间的变化而改变,即随着改性温度升高或改性时间增加,粉体由白色氧化为粉色,当温度进一步升高时,因热解而转变为黄色。

关键词： 埃洛石纳米管   酚醛树脂   复合材料   综合实验  

摘要： 围绕新材料领域的前沿研究热点及科研成果设计了埃洛石纳米管/酚醛树脂基复合材料的综合实验项目。该实验项目以复合材料制备、表征测试和应用为主线,模拟科研工作的全过程。通过该综合实验,学生能够了解复合材料的研究进展,熟悉埃洛石纳米管的结构和性能特点,掌握复合材料的研发思路。该综合实验设计方案注重训练学生对多学科知识和实验技能的综合运用,激发学生的科研热情和探究兴趣,培养科研精神和自主创新能力。