关键词： 石墨烯   6，7-二羟基香豆素   复合材料   超级电容器   电化学  

摘要： 通过非共价功能化策略，以还原氧化石墨烯（rGO）为导电基底，选择可逆电化学活性有机分子6，7-二羟基香豆素（DHC）与rGO发生非共价π-π作用，设计制备了DHC非共价功能化石墨烯复合电极材料（DHC-rGO），并研究其实际储能性能。其在10 mV·s-1的扫描速率下展现出308 F·g-1的高比电容，且当扫描速率提升至100 mV·s-1时，电容保持率仍高达87%，彰显了其优异的倍率性能。以2-羟基蒽醌还原氧化石墨烯（HAQ-rGO）为负极，DHC-rGO-2为正极，组装的非对称超级电容器（HAQ-rGO//DHC-rGO-2，ASC）在1.6 V的工作电压下，于800 W·kg-1的功率密度时，能量密度可达27.69 Wh·kg-1。此外，两个串联的ASC成功驱动了55个LED灯，充分展现了其在便携式消费电子产品储能设备应用中的巨大潜力。

关键词： 结构工程   工程地质聚合物复合材料   抗剪强度   刻槽界面   凿削界面  

摘要： 为了开展工程地质聚合物复合材料(EGC)加固增强既有混凝土构件的应用研究，以混凝土为基体、以EGC为覆盖层，设定二者粘结界面为凿削与刻槽两种形式、且每种形式设定了不同参数水平，完成了EGC与混凝土粘结界面的直剪性能试验研究。根据试验数据可以看出：随着界面粗糙度的增加，界面抗剪强度也在增加，虽然在受剪极限状态下，粘结界面均因抗剪强度较低而发生EGC受剪破坏，但不同界面呈现出不同破坏形式。此外，研究结果显示：试件的荷载-位移曲线有一定相似，均存在上升曲线和下降曲线，界面粗糙度较高的试件达到极限荷载后，下降曲线更为平缓。基于试验结果，利用非线性拟合的方法建立了EGC与既有NC界面抗剪强度计算公式，与试验结果吻合良好。依据试验剪切荷载-位移曲线和纤维增强混凝土抗剪韧性评价方法对NC-EGC粘结试件开展了剪切韧性评价，结果显示：其峰值荷载前韧性可达C60混凝土对照组的139%、234%，表现出EGC具有良好的增韧能力。

关键词： 聚氨酯材料   空心玻璃微珠   单轴压缩   应变率效应   质量分数  

摘要： 选用两种不同性能的空心玻璃微珠（HGMs）作为填料，制备了系列不同质量分数HGMs/聚氨酯（PU）复合材料。通过万能试验机和分离式霍普金森压杆实验装置，系统研究了HGMs/PU复合材料在10-3～1200s-1应变率范围内的单轴压缩力学性能，获得了不同应变率下的应力-应变曲线，揭示了应变率、HGMs压缩强度和质量分数对复合材料屈服强度的影响规律。结合SEM和显微CT技术，对试样内部显微结构和断口形貌进行了表征，阐明了不同应变率下HGMs/PU复合材料变形破坏机制。研究结果表明：（1）HGMs/PU复合材料的轴向压缩力学性能表现出强烈的应变率效应，在低应变率下呈现非线性黏弹性力学响应特征；而在高应变率下则表现出冲击强化及冲击损伤引起的应力松弛特征，其变形机制从橡胶态向玻璃态转变；当应变率达到1200s-1出现负应变率效应，且应变率敏感系数与HGMs质量分数无关；（2）HGMs/PU复合材料的屈服强度随着HGMs质量分数增加而降低，且变化规律与应变率以及HGMs压缩强度与基体强度匹配性密切相关；（3）试样剖面显微结构和断口形貌分析表明：在准静态压缩下，S15型HGMs在复合材料中发生局部碎裂，而HGS5000型HGMs保持完整；在冲击压缩下，S15型HGMs破碎严重，HGS5000型HGMs被裂纹贯穿，表现为典型的脆性竖向劈裂破坏机制。

关键词： 热界面材料   有机硅复合材料   表面修饰   热导率   可靠性  

摘要： 随着电子元件的集成化和小型化程度不断提高，运行过程中产生的热量持续增加，对设备的散热提出了更高要求。通过有机硅烷和氧化锌表面修饰AlN制备了高性能的导热复合材料。结果表明：表面修饰改善了AlN填料与有机硅的相容性，制备的有机硅导热复合材料在填充率为92%时，热导率达到5.49W/(m·K)，热阻低至0.023℃/W，同时具有良好的绝缘性与极低的油离度。通过原位中央处理器（CPU）散热测试平台测试，改性后的有机硅导热复合材料显著降低了CPU的核心温度，确保了电子器件在大功率下的稳定运行，为电子设备的散热问题提供了新的解决方案。

关键词： 玻璃纤维复合材料   有限元   温度场   隔热性能   受火条件  

摘要： 为开展对复合材料板的防火隔热特性研究，以玻璃纤维复合材料（GFRP）夹芯板为对象，选取多种火灾升温曲线，采用有限元软件ABAQUS对不同厚度的夹芯板截面温度场进行了分析。结果表明更严苛的升温曲线、更薄厚度的夹芯板会带来更差的隔热耐火性能。为达到船舶防火规范FTP11的防火隔热要求，采用石膏板、硅酸钙板、珍珠岩板三种防火板来降低夹芯板内部温度，结果表明增设防火板能显著提升夹芯板的隔热耐火性能，且被动防火层的有效性与其热物理性质有关。有限元仿真提供的多个温度场结果为复合材料夹芯板的防火设计和在高温下的承载能力计算提供了参考。

关键词： 三维编织复合材料   加筋壁板   帽型筋条   四点弯曲   3D-DIC  

摘要： 采用三维编织技术制备蒙皮与长桁编织行数比例分别为3：5、4：4、5：3、6：2的帽型单加筋结构预制体，再经真空辅助树脂传递模塑工艺（Vacuum Assisted Resin Transfer Molding，VARTM）固化成型。通过四点弯曲试验并结合三维数字图像相关（3D digital image correlation，3D-DIC)，分析蒙皮与长桁编织行数变化对三维编织复合材料帽型单加筋壁板弯曲性能及失效过程影响。结果表明，编织行数比例为4：4的试样承载能力最强，编织行数比例为3：5的试样抵抗弯曲变形的能力最好。在弯曲加载过程中，帽型单加筋壁板的腹板与凸缘连接处会发生应力集中出现裂纹，但对整体承载能力无明显影响，其承载能力降低主要是由蒙皮脆性断裂造成的。研究结果为三维编织复合材料帽型单加筋壁板结构设计提供了参考依据。

关键词： Pickering乳液   异氰酸酯胶黏剂   油包水   甲壳素纳米颗粒   胶合板  

摘要： 异氰酸酯胶黏剂具有胶接性能优异、基材适应范围广等优点，适用于木材绿色加工领域。本研究针对异氰酸酯胶黏剂易与含活泼氢物质反应而导致的适用期短、胶接性能不稳定的共性科学问题，借助Pickering乳液体系，使用甲壳素纳米颗粒与多亚甲基多苯基多异氰酸酯（PAPI）反应制备反向PAPI乳液，在水分子与PAPI之间构筑可阻隔其相互扩散的屏障，原位迟滞水与异氰酸基的快速反应，制备具有超长适用期的反向异氰酸酯Pickering乳液。本文着重探讨了不同种类、不同质量分数的甲壳素纳米颗粒对反向PAPI乳液胶黏剂稳定性、黏度、热稳定性以及粘接性能的影响。研究结果表明：加入甲壳素纳米颗粒的反向PAPI乳液，其上述性能与未加稳定剂的乳液相比都有一定程度的增强。与PAPI相比，反向乳液的黏度均显著提高，这大大改善了因PAPI初黏度较低导致的过渗问题，且制备出的反向PAPI乳液胶黏剂具有超长适用期，适用于木质材料大幅面连续胶接。

关键词： 三维编织技术   碳/玻混杂   工字梁   四点弯曲   3D-DIC  

摘要： 采用三维编织技术和真空辅助树脂灌注成型工艺制备了碳/玻混杂三维五向编织复合材料工字梁，对不同混杂比例和不同混杂部位的复合材料工字梁进行四点弯曲测试，结合三维数字图像相关(3D Digital Image Correlation， 3D-DIC)技术分析其应变分布和损伤过程。结果表明，不同混杂比例时，1/3碳纤轴纱和2/3碳纤轴纱相比纯玻纤试样的强度提升了4.5%和11.5%，随着碳纤维占比的增加复合材料的强度逐渐提升，但提升幅度较小；而碳纤分布位置不同时，工字梁弯曲失效形式也不同，纯玻纤和碳纤在下翼缘的2种试样属于下压头附近边缘断裂的失效形式，碳纤在腹板、腹板和下翼缘的2种试样属于腹板前后错位倾斜的失效形式，碳纤在上翼缘、上翼缘和下翼缘、上翼缘和腹板的3种试样都属于腹板中心纵向断裂的失效形式；结合位移-载荷曲线及失效形式分析，1/3碳纤分布于上翼缘，2/3碳纤分布于上翼缘和下翼缘时，工字梁强度及抵抗变形的能力更佳，碳纤更适合混杂于上翼缘。

关键词： 缝合泡沫夹芯   缝合密度   复合材料   渗透率   成型模拟  

摘要： 为研究缝合泡沫夹芯复合材料的注胶工艺，基于达西定律分别测试获得泡沫夹芯纤维层和芯层孔洞的渗透率，并建立泡沫夹芯的等效模型，通过真空辅助树脂传递模塑成型（VARTM）工艺制备复合材料，系统研究了缝合密度和注胶方式对缝合泡沫夹芯复合材料渗透性及灌注过程的影响。结果表明，相较于未缝合织物，缝合密度为8 mm×8 mm时，纤维层缝合织物沿缝线方向的渗透性最大提升了104.9%，缝合密度为4 mm×4 mm时达到最大值9.6×10-11m2，相较于未缝合织物提升了546.0%，表明缝线的引入可有效提升织物的渗透性能。长边线注胶效率最高，模拟注胶时间与实际误差为13.4%。而随着缝合密度的增加，缝合泡沫夹芯复合材料注胶时间呈现先增加后减少的趋势，这可能是注胶方向与碳纤维轴向同向的原因。

关键词： 温度   复合材料   胶膜   I型层间断裂韧性   应变能释放率   DCB  

摘要： 在纤维增强型复合材料现有工程应用中，层合板在胶膜、环境温度共同作用下发生的层间张开型剥离断裂是其常见的失效模式之一。针对这一失效模式，开展了常温、高温80℃和低温-40℃环境下DCB（双悬臂梁法）Ⅰ型层间断裂韧性GIC力学测试，研究了层间有无胶膜和不同环境温度对复合材料层合板界面处的I型层间断裂韧性的影响，讨论了胶膜和温度作用下裂纹扩展应变能释放率规律。研究结果表明：胶膜加入会改变温度对层间韧性的影响趋势；复合材料层间不加入胶膜时，复合材料的GIC会随着温度的升高而增加；加入胶膜后，胶膜的性能受温度影响较大，复合材料的GIC在常温下表现出最高值。该研究成果可为高低温环境下复合材料层间性能失效分析提高指导。