关键词： DWSSP   高硅铝硅合金   变质剂   初晶硅  

摘要： 为了回收利用硅废料并制备初晶硅细化的高硅铝合金,采用电磁感应炉熔炼,通过添加Na_(2)HPO_(4)对高硅铝硅合金进行变质处理.结果表明:使用纯硅纯铝合金化实验制备Al-50%Si合金时,添加1%的Na_(2)HPO_(4)晶粒细化效果最好,相较于未添加Na_(2)HPO_(4),初晶硅晶粒细化了2.786 mm,细化了56.99%;使用DWSSP和纯铝合金化实验制备Al-50%Si合金时,相较于未添加Na_(2)HPO_(4),晶粒细化56.53%,并计算得出DWSSP中硅的利用率达到82.244 2%.综合分析表明,Na_(2)HPO_(4)加入后,对Al-50%Si合金进行变质处理,达到了晶粒细化和成分分布均匀化的效果,为解决硅废料提供了思路,实现废料再利用,保护环境.

关键词： 非对称超级电容器   膨胀石墨   花状纳米Bi   MoO   /EG复合材料   Asymmetric Supercapacitor   Expanded Graphite   Nanoflower Bi   MoO   /EG Composites  

摘要： 本文针对超级电容器赝电容材料导电性差的问题，通过溶剂热法将Bi2MoO6纳米花负载于膨胀石墨(EG)表面，成功制备了Bi2MoO6/EG复合负极材料。EG的引入显著提升了材料的导电性，电化学测试表明，Bi2MoO6/EG在2 A·g−1电流密度下比电容达886.7 F·g−1，30 A·g−1时仍保持427.5 F·g−1 (倍率性能48%)，且循环2500次后电容保持率为90.5%。同时，以Ni-MOF为前驱体合成了NiO/C正极材料，其比电容为683.5 F·g−1，25 A·g−1下倍率性能达76.9%，循环稳定性优异(2500次后保持95.5%)。基于上述材料构建的Bi2MoO6/EG//NiO/C非对称超级电容器(ASC)在1.8 V工作电压下，最大能量密度为45.05 Wh·kg−1 (功率密度1800 W·kg−1)，7000次循环后电容保持率91.2%。研究结果表明，Bi2MoO6/EG复合材料通过EG的导电网络与赝电容协同效应显著提升了储能性能，为非对称超级电容器的实际应用提供了新思路。

关键词： 煤气化渣   二氧化钛   可见光   光催化   染料废水  

摘要： 煤气化渣是煤化工生产的固体废弃物之一,在固体废弃物中占据重要比例。综合利用煤气化渣的天然属性(高比表面积、孔容积)及构成特性(富含碳元素)等特点,采用机械球磨法将煤气化渣与常规光催化剂二氧化钛(TiO_(2))进行复合,拓宽TiO_(2)的光响应范围,并以染料废水为处理对象,评价其光催化性能。通过对复合材料进行X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)等表征,探索了TiO_(2)/煤气化渣复合材料催化降解亚甲基蓝溶液的最佳工艺条件。结果显示,在可见光的条件下,TiO_(2)/煤气化渣复合材料的光催化体系降解效率优于锐钛矿TiO_(2)、P25型TiO_(2)(P25)和煤气化渣/P25的效果,其中质量比为90∶10的TiO_(2)/煤气化渣复合材料效果最佳。经红外表征及自由基猝灭实验发现,羟基自由基作为重要的活性物种参与到了光催化降解亚甲基蓝反应中。同时,煤气化渣与TiO_(2)通过Ti—O—Si键进行有效结合,拓宽了TiO_(2)的光响应范围,增加了材料的接触面积。与锐钛矿TiO_(2)相比,其催化效率提高了4.96倍。催化降解效率在循环三次后仍可稳定维持在90%以上,说明TiO_(2)/煤气化渣复合材料具有优异的降解效率和稳定性。

关键词： 二氧化硅   天然橡胶   硫磺   化学原位沉积法   有限元模拟  

摘要： 天然橡胶(NR)因其优异的性能在橡胶产品领域中得到广泛应用。然而,填料的分散性和填料与橡胶间的界面相互作用一直是制约填料增强橡胶复合材料性能的关键因素。利用化学原位沉积法在填料二氧化硅(SiO_(2))上生成硫磺,制得兼具增强和硫化功能的SiO_(2)-S填料。通过胶乳共混法和热压硫化工艺制得NR/SiO_(2)-S复合材料。研究不同结构的SiO_(2)对NR复合材料的交联结构、界面相互作用、力学性能、生热性能和导热性能的影响。结果表明,采用SiO_(2)-S增强的NR复合材料具有较好的分散性,其拉伸强度、撕裂强度、生热值、导热系数分别为21.2 MPa、33.75 N/mm、8.9℃、0.54 W/(m·K)。并且,当其用作胎面胶时可有效降低胎心温度11℃,表现出较好热控制能力。这表明该研究有望为高性能、长寿命胎用橡胶复合材料提供新思路。

关键词： 钛酸酯偶联剂   煤矸石   环氧树脂   力学性能   导热系数  

摘要： 煤矸石作为煤炭资源开发的副产物,会带来环境污染和大量资源的浪费。为探索煤矸石的高值化利用,选用新疆伊犁地区所产煤矸石作为研究对象,使用钛酸酯偶联剂(NDZ-201)改性煤矸石,采用模压法与环氧树脂共混制备复合材料,借助万能力学试验机、电子简支梁冲击试验机、接触角测量仪、扫描电子显微镜(SEM)和导热系数测定仪等研究煤矸石表面改性对复合材料力学性能、吸水率、接触角、微观形貌和导热系数的影响。力学性能测试结果表明,使用占煤矸石质量分数0.5%的NDZ-201改性时,复合材料的各项力学性能达到最大,其弯曲模量、弯曲强度、冲击强度和压缩强度比未改性煤矸石/环氧树脂复合材料分别提升了91.52%,66.13%,38.82%和50.7%;吸水率分析表明,复合材料的吸水率在NDZ-201质量分数为0.5%时最小(0.3431%),比未改性复合材料降低了41.57%,同时接触角达到最大(101.6°);SEM观察发现,改性后复合材料的孔洞减少,证实NDZ-201能促进相界面相融,使环氧树脂与煤矸石两相均质化;导热系数分析表明,复合材料的导热系数在NDZ-201质量分数为0.5%时达到最大[0.48897 W/(m·K)],比未改性煤矸石/环氧树脂复合材料提升了67.16%。

关键词： 磷石膏   浮选   有机质去除   二氧化硅   白度  

摘要： 磷石膏是湿法制取磷酸工艺中产生的大宗固废,其堆放对环境造成了严重的危害。针对磷石膏白度低和SiO_(2)含量高,难于资源化利用的问题,以贵州某磷化工企业产生的磷石膏为研究对象,研究了煤油、油酸钠和废机油药剂对磷石膏浮选提纯的影响。结果表明,废机油可以有效去除磷石膏中的SiO_(2)和有机质等杂质,浮选效果最佳。废机油去除磷石膏的最佳条件:矿浆pH值为2.0,浮选矿浆浓度为20%,废机油用量为40 g/t,起泡剂MIBC用量为300 g/t。在此最佳条件下,可获得精矿产率为91.72%,白度为63.43%,品位为97.54%,实现二水硫酸钙与有机质的有效分离,该研究对磷石膏后续实现资源化、高值化利用具有重要的指导意义。

关键词： 电化学   复合材料   粒度分布   锂离子电池   黄腐酸钾   二次颗粒  

摘要： 硅作为最有前景的锂离子电池负极材料,拥有较高的理论容量(4200mAh/g)。然而,硅的导电性较差并且在充放电过程中会发生巨大的体积膨胀,使得硅负极粉碎,导致电池性能急剧下降。二次造粒能使材料具有更好的各向同性特征,改善电池的首次库仑效率,进而提升倍率性能。其中,二次颗粒尺寸成为关键因素。本文以黄腐酸钾(FAP)为碳源制备硅/碳负极二次颗粒,将硅/碳负极复合材料组装为扣式电池,利用扫描电子显微镜(SEM)、电化学技术等表征手段对比分析了喷雾干燥过程中进风量对二次颗粒的尺寸影响。结果表明,喷雾进液速率为310mL/h、进风量为29m^(3)/h时,制备的硅/碳负极复合材料的首次库仑效率达到86.39%,其循环100次后的可逆容量仍远高于纯硅负极材料,在0.1A/g倍率测试后仍具有1134.1mAh/g的可逆容量。

关键词： 石墨烯碳纤维/玄武岩纤维   混杂增强复合材料   浸渗   铺层顺序   三点弯曲  

摘要： 石墨烯碳纤维/玄武岩纤维(GO-CF/BF)混杂增强复合材料凭借其低密度及优异的机械性能引起科学界越来越广泛的关注。本文采用仿真分析与试验验证对真空浸渗热压成型工艺(VIHPS)制备的GO-CF/BF混杂增强复合材料的微观组织及弯曲性能进行了探究。首先用扫描电镜对GO-CF/BF混杂增强复合材料微观组织进行表征,并用COMSOL软件对其浸渗效果进行仿真。然后将DIGIMAT软件建立的代表性体积单元模型导入ANSYS软件进行三点弯曲仿真。仿真与试验结果表明,不同铺层顺序对复合材料的浸渗效果与弯曲性能有显著影响。当铺层顺序为BBBCCC时,复合材料内部基体体积分数较大,CF与BF被基体溶液包裹,浸渗效果较好。由于外侧受压的BF具有较好的韧性,可以更好的分散应力,因此该铺层下复合材料的弯曲强度最大,高达442.89 MPa。当铺层顺序为CBBBCC时,复合材料的整体浸渗效果较差,内部出现孔洞缺陷,从而影响纤维与基体之间的界面结合质量,使得复合材料弯曲强度下降至296.17 MPa。最后,将仿真结果与三点弯曲试验结果进行对比,发现两者变化趋势基本一致,且仿真结果与试验结果接近。

关键词： 新型复合材料   桥梁裂缝修复   应用性能  

摘要： 为了探究新型复合材料在桥梁裂缝修复中的应用潜力与性能表现,文章构建了一套新型复合材料桥梁裂缝修复体系。通过材料选取、修复工艺设计和力学性能试验,研究了该修复体系的力学特性。运用有限元数值模拟方法,分析了修复后桥梁结构的静力和疲劳性能。在实际工程中优化修复方案,制定了施工工艺和质量控制措施,跟踪评估了修复效果。研究表明,所构建的新型复合材料修复体系能够有效修复桥梁裂缝,恢复并提升桥梁结构的承载能力和耐久性能,在材料性能、工艺适用性和工程实践等方面展现出良好的应用前景。

关键词： 氧化镁   聚丙烯   力学性能   导热性能   绝缘性能  

摘要： 将硬脂酸钠改性后的氧化镁(MgO)加入聚丙烯(PP)中,制备MgO/PP复合材料,研究其力学性能、导热性能和绝缘性能。结果表明:随改性MgO掺入质量分数的增加,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率均出现先增大后降低的现象,热导率(λ)出现线性增长,体积电阻率(R_(v))先缓慢减小再大幅度减小。当MgO掺入质量分数为3%时,制备的MgO/PP复合材料的综合性能较好,在提高复合材料导热性能的基础上保证良好的力学性能和电绝缘性能。与纯PP相比,此时复合材料的λ提高137.4%,拉伸强度和断裂伸长率分别提高2.0%和1.3%,特征击穿强度(E_(0))比纯PP提高24.0%,R_(v)比纯PP有所降低,但仍然具有较高的绝缘性能。