关键词： 超高韧性水泥基复合材料   耐久性   冻融循环   氯离子腐蚀   收缩徐变  

摘要： 超高韧性水泥基复合材料(Ultra-High Toughness Cementitious Composites,简称UHTCC)作为一种新型工程材料,凭借其优异的力学性能和耐久性,已在土木工程领域获得广泛应用。本文通过系统研究,重点分析了UHTCC在抗冻融循环性能、耐氯离子侵蚀性能和收缩徐变特性三个关键耐久性指标方面相较于普通混凝土的显著优势。研究结果可为UHTCC在实际工程中的材料选型、结构设计和工程应用提供重要的理论依据和技术指导。

关键词： 树脂基热防护材料   热解   热响应模型   灵敏度分析   热重分析   MD模拟  

摘要： 基于阿伦尼乌斯和傅里叶导热方程,耦合传热、热解、物性变化、烧蚀等因素,构建出树脂基烧蚀材料热响应模型,并通过python语言进行快速数值求解。以典型的TACOT为验证材料,该模型在第一、二类边界条件下均表现出较高的温度响应精度。对烧蚀过程中重要的裂解过程参数研究发现,较低的裂解活化能可提高材料裂解气生成速率,增强蒸腾冷却作用,有利于降低烧蚀表面温度。同时,裂解气体的组成对内部温度有显著影响,裂解气焓值的增加使材料内部热解气流量少的区域温度上升,不利于整体的防热性能。从材料热裂解动力学特性角度,提出在烧蚀型热防护材料优选时需要综合考虑活化能和热解焓变之间的平衡。此外,热重(TG)实验和分子动力学(MD)模拟所获得的动力学数据在材料热响应过程中表现一致,揭示了基于微观MD模拟的宏观适用性,这为烧蚀材料从分子结构到表面热响应的跨尺度理性开发提供了理论基础。

关键词： 含木质素的纤维素微纳米纤丝   硬脂酸   阻隔纸   防水防油性能  

摘要： 本研究以未漂桉木浆为原料制备含木质素的纤维素微纳米纤丝(LCMNF),通过接枝硬脂酸的长链烷烃提升其抗水性能;再将其分别与未改性LCMNF依次沉积在滤纸表面,形成顶层为LCMNF、中间层为改性LCMNF的双层结构增强的纸基复合材料。通过热压工艺,将双层结构中的LCMNF紧密结合,以增强纸基复合材料的防水防油性能。结果表明,依次沉积8 g/m^(2)的改性LCMNF和12 g/m^(2)的未改性LCMNF(12LM-8LMS)时,制得纸基复合材料的Cobb_(60)值和透气度均显著降低,分别为16.5 g/m^(2)和≤0.003μm/(Pa·s),为原纸的16.2%和0.02%;同时,kit值从0提升至12,防油性能显著提升。

关键词： SiCp/Al复合材料   高温氧化   摩擦磨损   SiCp/Al Composite Material   High Temperature Oxidation   Friction and Wear  

摘要： 本文采用了粉末冶金法制备了SiC含量为30％体积分数SiCp/Al复合材料，并在180℃条件下进行固溶时效处理，研究了在300℃和400℃温度下氧化处理后SiCp/Al复合材料的微观组织。以GCr15小球为摩擦对偶对高温氧化后SiCp/Al复合材料进行往复式摩擦磨损实验，研究不同氧化温度对摩擦磨损行为的影响规律。结果表明：经过25 h高温氧化之后，SiCp/Al复合材料的样品硬度总体都是降低的。300℃-25 h试样硬度下降的原因Al2CuMg和Al2Cu在晶界析出且尺寸更加细小，破坏了晶界的连续性，引发晶界弱化。基体中Mg元素的固溶减少，削弱了固溶强化，晶界弱化是300℃-25 h试样材料损伤的主导原因。而400℃-25 h试样硬度下降是因为界面处脆性的MgAl2O4相导致界面结合强度降低，热应力与MgAl2O4脆性协同作用，是造成材料损伤显著增加的主要原因；SiCp/Al复合材料经过300℃氧化处理后其磨损量增加，摩擦系数较高。而400℃-25 h试样的磨损量接近于烧结态，摩擦系数较低。磨损量的差异是因为不同的硬度以及界面强度造成的，摩擦系数的差异取决于表面氧化膜的组成不同；SiCp/Al复合材料烧结态和400℃-25 h试样的磨损机制主要为磨粒磨损，300℃-25 h试样其磨损机制由磨粒磨损为主转变为粘着磨损为主、磨粒磨损为辅。

关键词： EDTA/Al2O3纳米复合粒子   钍   放射性金属   吸附性  

摘要： 纳米Al_(2)O_(3)具有良好的热学、光学、电学、磁学以及化学方面的性质,应用前景十分广阔,然而,较大的比表面积及容易凝聚成团的特性,制约了纳米Al_(2)O_(3)的实际应用。本文以乙二胺四乙酸(EDTA)为表面处理剂,对纳米Al_(2)O_(3)进行了表面改性,研究了复合材料在静态条件下对钍(Ⅵ)的吸附性能。探讨了溶液pH值、初始浓度、吸附时间等对钍(Ⅵ)吸附率的影响,并研究了其吸附稳定性。结果表明:改性后的纳米Al_(2)O_(3)在水中的分散性较未改性之前有明显提高;溶液pH值对吸附效果的影响较大,在pH=4时吸附效果最佳,吸附40 min后达到吸附平衡;随着钍浓度的增加,吸附率呈下降趋势,而吸附容量逐渐上升。

关键词： 离子液体   热降解   高温高压   二氧化硅  

摘要： 以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(BMIMPF6)为研究对象，研究其在不同温度、压力条件下的降解行为，以及SiO2对其降解反应的影响。采用活塞圆筒和两面顶压机，对BMIMPF6和BMIMPF6/SiO2分别进行常温高压、高温低压和高温高压处理实验。通过傅里叶红外光谱、拉曼光谱和核磁共振分析对处理产物的结构和成分进行了分析。结果表明，在120 ℃，0.1 MPa和1000 MPa保压处理均引起了BMIMPF6的热降解，但是压力对其热降解行为的影响不明显；然而，在保持温度和压力不变的条件下，SiO2的添加将BMIMPF6的热降解反应引向深入。从化学反应路径的角度分析了BMIMPF6离子液体热降解的反应机制，并给出了有SiO2参与时液体BMIMPF6可能的热降解反应过程。

关键词： g-C_(3)N_(4)   N掺杂   CoS_(2)   光催化   产氢  

摘要： 氮化碳(CN)是目前最具发展前景的非金属催化剂之一,但由于其特殊的电子结构导致分子内载流子分离效率较差,其光催化活性不理想。为了改善其光催化性能,首先以尿素和柠檬酸为原料,利用高温缩合方法得到N掺杂的g-C_(3)N_(4)(NCN)。然后通过光沉积的方法成功制备了CoS_(2)修饰的NCN光催化复合材料(NCN/CoS_(2))。CoS_(2)的引入有效增强了氮化碳的光生载流子分离效率。同时N的掺杂有效调控氮化碳的带隙,拓宽了氮化碳的可见光响应范围。光催化产氢结果显示,在可见光照射(λ>420 nm)下,NCN/10CoS_(2)复合材料具有最佳的光催化产氢性能(73.8μmol·g^(-1)·h^(-1)),分别为NCN(15.0μmol·g^(-1)·h^(-1))和CN/10CoS_(2)(7.1μmol·g^(-1)·h^(-1))的4.9倍和10.4倍。

关键词： SnS_(0.5)Se_(0.5)   静电纺丝   负极材料   钠离子电池  

摘要： 通过静电纺丝和退火工艺设计并合成了SnS_(0.5)Se_(0.5)纳米粒子偶联N/S/Se三掺杂碳纳米纤维复合材料(SnS_(0.5)Se_(0.5)@NSSe-C).SnS_(0.5)Se_(0.5)和NSSe-C的协同效应使得SnS_(0.5)Se_(0.5)@NSSe-C纳米纤维在高电流密度下具有高可逆容量和超长循环寿命.此外,理论计算进一步表明SnS_(0.5)Se_(0.5)@NSSe-C复合材料具有较高的Na+吸附能,能够表现出更加优异的离子传输性能.本研究为三元锡基硫族化合物的合成提供了新的思路,并有助于研究其反应动力学.

关键词： 超高分子量聚乙烯   碳化硅   复合材料   摩擦工况   摩擦学性能  

摘要： 探究不同摩擦工况下,SiC含量对超高分子量聚乙烯/SiC(UHMWPE/SiC)复合材料摩擦学性能的影响规律,以期获得摩擦学性能优异的复合材料。采用热压成型法制备不同SiC含量的5种UHMWPE/SiC复合材料,利用傅里叶变换红外光谱仪表征复合材料的红外特征峰。借助扫描电子显微镜拍摄磨损样品的表面微观形貌,并基于往复式摩擦磨损实验机对复合材料的减摩耐磨性能进行测试,探究润滑介质、摩擦频率、负载等条件对复合材料摩擦磨损性能的影响规律,并分析相应的磨损机制。结果表明:当摩擦速度较低时,SiC质量分数为1%、2%时UHMWPE/SiC复合材料的平均摩擦因数最小;当摩擦速度较高时,低载干摩擦工况下复合材料的摩擦因数基本不变,其他工况下,添加SiC可适当减小复合材料的摩擦因数;当SiC质量分数为1%时,复合材料的摩擦因数和磨损量均最低,可为设计具有优异低摩擦、耐磨损性能的新型水润滑轴承复合材料提供参考。

关键词： 银耳多糖   Pickering乳液   乳液稳定性   流变学  

摘要： 目的探究银耳多糖(Tremella fuciformis polysaccharide,TFP)对大豆油Pickering乳液的稳定作用及机制。方法构建TFP大豆油Pickering乳液,通过对乳液的粒径分布、流变学特性、热稳定性及贮藏稳定性等特性进行表征,系统分析TFP浓度对乳液特性的影响。结果显微观察和粒径分析表明,当TFP浓度为0.5%时,液滴尺寸最小,均一性最高。流变学分析显示TFP大豆油Pickering乳液呈假塑性流体特征,乳液黏度随温度升高明显下降,而TFP浓度提高则增加了乳液的黏度,尤其当剪切速率为0.1 s^(-1)时,TFP浓度为0.5%时乳液表观黏度达516.4400 mPa·s,是浓度为0.1%时的45倍。在TFP浓度为0.4%和0.5%时,经95℃热处理30 min后,乳液稳定性仍达(99.03±0.15)%和(91.38±0.70)%,粒径保持稳定,表明乳液的热稳定性较好;储藏14 d后,0.5%浓度的TFP Pickering乳液无分层现象,显示出优异的贮藏稳定性。TFP大豆油Pickering乳液的稳定性与TFP浓度呈正相关。结论TFP通过界面膜增强和空间位阻效应抑制液滴聚集,从而提高Pickering乳液的稳定性。本研究可为多糖类乳化稳定剂的开发应用提供理论支持和实验参考。