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： 丁苯吡胶乳   天然胶乳   涤棉纤维布   水乳胶浆   力学性能  

摘要： 采用丁苯吡胶乳(VPL)和天然胶乳(NRL)制备水乳胶浆,之后对涤棉纤维布进行浸渍加工制成纤维/橡胶复合材料,对复合材料进行了剥离强度、SEM等测试;对胶浆进行黏度、DIN磨耗、物理力学性能等相关表征。结果表明,水乳胶浆制成的涤棉纤维/橡胶复合材料在稳定性、耐磨性、常温与高温力学性能方面得到了明显的提高,可应用在传送带等制造行业。

关键词： 地聚物复合材料   普通混凝土   界面粗糙度   界面黏结性能   正向黏结  

摘要： 工程地聚物基复合材料(Engineered Geopolymer Composite, EGC)具有超高韧性、良好裂缝控制能力和优异的耐久性,在桥梁连接板、预制构件湿接缝、混凝土结构加固等领域有广阔应用前景。然而,EGC与普通混凝土界面黏结的性能及破坏机理尚未明晰。为探讨EGC与普通混凝土的界面黏结性能,对9组EGC-普通混凝土黏结试件进行界面正向黏结性能实验研究,探讨了EGC强度和界面粗糙度对EGC-普通混凝土界面正向黏结性能的影响规律及机理。结果表明:界面粗糙度的改变导致EGC-普通混凝土黏结试件的界面黏结破坏路径从锯齿界面形转变为交变裂纹形。EGC-普通混凝土界面正向黏结强度分别随着EGC强度和界面粗糙度的提高而提高,且在二者共同作用下,界面正向黏结强度大幅增加。研究成果为EGC的工程应用提供了理论支撑和试验数据。

关键词： 复合材料   铺层厚度   铺层顺序   响应面法   机翼   轻型飞机  

摘要： 目的通过对复合材料铺层厚度和铺层顺序的优化设计,获得轻量化的轻型飞机复合材料机翼。方法以一种轻型飞机复合材料机翼为研究对象,利用CATIA软件构建复合材料机翼结构模型,通过ANSYS有限元软件进行约束条件加载,将力学性能作为输出变量,对机翼重要零部件进行灵敏度分析。然后以机翼结构质量最小作为优化目标,将最大位移变形、应力极限和应变极限作为响应变量,基于响应面法对复合材料机翼进行铺层优化设计。结果铺层厚度相较于铺层顺序对复合材料机翼性能的影响更为显著,其中蒙皮厚度对机翼力学性能影响最大。与优化前相比,优化后机翼质量减少16%。结论优化方法与有限元分析相结合,计算结果的精度和可靠度较高,为复合材料在航空结构的优化设计提供了参考。

关键词： 土壤   细菌   养分   天然钠基膨润土   秸秆   沙蒿胶   沙土  

摘要： 膨润土、秸秆及沙蒿胶等常以单独施用的方式用于沙化土壤改良。制备和探索以膨润土、秸秆及沙蒿胶为基料的复合功能材料改土培肥效能,可为沙地土壤综合改良提供新途径。选择毛乌素沙地马铃薯农田,通过开展为期90 d的控制试验,解析了3种材料配比(C1:膨润土∶秸秆∶沙蒿胶=0.5∶1∶0.4、C2:膨润土∶秸秆∶沙蒿胶=1∶1∶0.4、C3:膨润土∶秸秆∶沙蒿胶=2∶1∶0.4)对沙地土壤蓄水、保肥及细菌菌群生态功能与稳定性的影响。结果表明:1)配施复合材料均显著提升了沙地马铃薯块茎质量和土壤保水能力,其中与CK相比C1处理组增产和保水效果最优,土壤饱和导水率降低了88.24%,土壤含水率提高了1.64倍;2)配施3种复合材料均显著提升土壤速效磷(available phosphorous,AP)与速效钾(available potassium,AK)含量,分别提高了14.3%~74.22%与29.50%~104.64%;3)配施3种复合材料均能增强沙化农田土壤细菌群落的总体稳定性,提高沙化土壤细菌中变形菌门、厚壁菌门、拟杆菌门等富营养型菌群丰度,并显著促进富集Bacillus与Microvirga等解磷解钾和促生功能菌群。基于土壤综合改良的视角,C1配比更适用于沙化农田土壤改良。研究结果可为退化贫瘠的沙地马铃薯农田土壤综合改良提供理论依据和技术支撑。

关键词： 复合材料丝材   冷金属过渡   电弧增材   温度场  

摘要： 【目的】以TiB_(2)/6056复合材料丝材为焊材,采用冷金属过渡辅助脉冲模式(CMT+P)为加热方式,探索TiB_(2)增强铝基复合材料丝材的电弧增材工艺。【方法】采用Simufact welding软件模拟单层多道增材温度场,进行单层多道增材试验及微观组织分析。【结果】工艺研究结果表明,脉冲电流140 A,送丝速度8 m/min,焊接速度5 mm/s,为最佳的复合材料丝材增材参数;搭接间距为0.736倍单道焊道宽度时,单层多道增材层成形良好,表面平整。【结论】模拟和试验结果均证实,单层多道增材过程中,正在焊接焊道受前面焊道和后面焊接焊道的热作用均较大,导致焊后晶粒尺寸粗大。气孔大多位于焊道间熔合区处,TiB_(2)颗粒呈聚集态分布在α-Al的枝晶之间。

关键词： 浓盐水   钠滤膜   二氧化硅   去除率   堵塞   蒸发  

摘要： 水富云天化废水减排装置,因高浓盐水中二氧化硅含量较高,纳滤膜前的二氧化硅含量达到100~150 mg/L,膜的使用寿命较短,只有8~12个月。此外,进入蒸发系统的二氧化硅,又会在管道内结垢,堵塞设备和管道,影响装置连续稳定运行。为了解决这个问题,在去除二氧化硅工艺方面进行了多项实验研究,取得了较好的效果。

关键词： 编织工艺   复合材料   工艺推理   纤维增强体   偏心理论  

摘要： 为实现复合材料异型构件编织预成型体的精确自主生产,提出了一种基于偏心理论的异型构件编织工艺推理方法,提出编织的偏心参数并分析偏心下纱线的沉积规律,基于收敛长度随时间的响应函数建立纱线在芯模表面落点的位置方程;应用模型重构算法,重构异型构件的变截面、大曲率等表面轮廓特征;基于轮廓特征对纱线分布进行优化设计,实现编织速度、牵引速度、牵引轨迹等工艺参数推理。结果表明:该工艺推理方法使芯模内外侧覆盖率差值降低了68.9%,显著提升了编织异型预成型体的一致性。

关键词： 配位交联   丁腈橡胶   硫酸铝   复合材料  

摘要： 为研究丁腈橡胶(NBR)的配位交联,以十八水合硫酸铝(Al_(2)(SO_(4))_(3)·18H_(2)O)为交联剂,采用机械共混和模压成型方法制备了一种NBR/硫酸铝复合材料,采用X射线光电子能谱对配位交联结构进行表征,并分析了不同Al_(2)(SO_(4))_(3)·18H_(2)O含量的NBR/硫酸铝复合材料的动态热机械性能、溶胀性能、力学性能和微观形貌。结果表明:NBR/硫酸铝复合材料交联后的XPS能谱(N 1s)增加了一个高结合能峰,且储能模量因发生交联反应而增大,NBR和Al_(2)(SO_(4))_(3)·18H_(2)O的相界面由于界面作用良好变得模糊,这是由于腈基和Al3+发生配位反应产生交联键所致;随着Al_(2)(SO_(4))_(3)·18H_(2)O用量增加,NBR/硫酸铝复合材料的交联密度增大,耐溶胀性能、拉伸强度和硬度提高,但断裂伸长率因Al_(2)(SO_(4))_(3)·18H_(2)O团聚使柔韧性变差而下降;当Al_(2)(SO_(4))_(3)·18H_(2)O用量为20份时,NBR/硫酸铝复合材料的交联密度为12.24×10^(5)υ/mol·cm^(-3),拉伸强度为2.49 MPa,邵氏硬度为58 HA,断裂伸长率为556%,综合性能优于硫黄硫化NBR。

关键词： 纤维素纳米晶   二氧化锰   高内相Pickering乳液   多孔材料   棉浆黑液处理  

摘要： 利用高内相Pickering乳液模板法开发了一种以表面负载二氧化锰的纤维素纳米晶为基础的多孔材料,并有效应用在棉浆黑液的后处理中。利用高锰酸钾氧化法制备的表面负载二氧化锰微粒的纤维素纳米晶(CNC/MnO_(2))作为固体颗粒来制备高内相Pickering乳液。之后使用连续挤出装置将Pickering乳液制备成凝胶微球,在离子交联和自由基交联的协同作用下,通过冷冻干燥获得CNC/MnO_(2)多孔材料。所制备的多孔材料在棉浆黑液的后处理中具有良好的效果,在短时间内对棉浆黑液的TOC值降低率达到81.1%,COD值降低率达到97.3%,BOD值降低率达到95.7%,能够实现对水中污染物吸附氧化降解的同时,还能够保持自身良好的稳定性,实现多次回收利用。