关键词： 复合材料   体育器材   材料性能分析   低成本应用  

摘要： 复合材料凭借轻质高强、耐腐蚀等特性,被广泛应用于体育器材领域。本文综述了体育器材行业纤维增强塑料的研究进展:碳纤维优化结构显著提升器材稳定性与竞技性能;纤维增强材料减轻重量并延长寿命;复合材料通过抗疲劳与环保性推动行业高效发展。现有研究存在材料性能分析片面、应用缺乏系统性及创新受限(如成本高、工艺复杂)等问题。未来需深化材料综合性能研究,构建全生命周期应用体系,并拓展其在大众体育领域的低成本应用,为技术进展提供参考。

关键词： 国产T700碳纤维   复合材料   力学性能  

摘要： 以某型号复合材料压力容器为依托背景,对国产T700大丝束碳纤维及其复合材料性能进行研究。结果表明,国产T700-24K碳纤维拉伸强度为5660.89 MPa,拉伸模量为252.24 GPa;国产T700-24K复合材料单向板拉伸强度达到2744.94 MPa,层间剪切强度为94.87 MPa;国产T700-24K碳纤维的力学性能优异,工艺性能稳定,能够满足型号产品需求。

关键词： 杨木-氧化铋复合材料   黏弹性   压缩蠕变   温压成形  

摘要： 【目的】研究杨木加工残渣粉与氧化铋复合材料的组成对黏弹性的影响,实现杨木-氧化铋复合材料在家具工程等领域的应用。【方法】采用温压成形法将杨木残渣粉与氧化铋粉末相混合,制备不同粒径杨木粉的杨木-氧化铋复合材料;对复合材料进行恒载压缩蠕变实验,记录实时蠕变位移,根据应力-应变关系计算杨木-氧化铋复合材料的弹性模量;基于线性黏弹性理论计算复合材料的剪切松弛模量,采用广义Maxwell模型建立复合材料的黏弹性模型,利用优化软件1stOpt对弹性松弛模量进行最优拟合,并结合MSCMarc软件进行数值模拟,得出实时蠕变位移的数值模拟结果,并对实验结果与数值模拟结果的一致性进行评估。【结果】不同粒径杨木粉的杨木-氧化铋复合材料表现出不同的蠕变行为,具有明显的黏弹性特征,调整不同粒径杨木粉的比例,可改善复合材料的抗蠕变性能,当粒径不超过425μm与粒径不超过180μm的杨木粉的质量比为1:1时,抗蠕变性能最佳;压缩蠕变实验结果与MSCMarc软件数值模拟结果一致,表明短期蠕变实验数据可以预测复合材料的长期蠕变。【结论】杨木-氧化铋复合材料具有较高的抗蠕变性能和明显的黏弹性特征,在建筑和家具工程领域有较大潜力;短期蠕变实验数据可以预测长期蠕变,为评价该复合材料的使用性能提供可靠途径。

关键词： Ti-Ta基复合材料   表面纳米化   表面机械碾磨处理   抗辐照性能   力学性能  

摘要： 对Ti-Ta基复合材料进行表面机械碾磨处理,有望提高材料的抗辐照性能和力学性能,借助XRD、SEM、TEM从微观组织、晶粒尺寸等方面分析SMGT对Ti-Ta基复合材料表面纳米化效果的影响。利用显微硬度计和拉伸试验机验证强化效果,通过断口观察分析断裂机理。实验结果表明,经SMGT处理后在Ti-Ta基复合材料表层形成梯度纳米结构,其中外表层晶粒尺寸最小约为12.1 nm,塑性变形机制为位错切割机制。SMGT后Ti-Ta基复合材料的显微硬度和抗拉强度最高可达440 HV和1097.528 MPa。

关键词： 生物基环保塑料   复合材料   制备工艺   性能优化  

摘要： 随着全球对环境保护和可持续发展的重视,传统石油基塑料因其不可降解性和对环境的长期污染问题,已难以满足现代社会对环保材料的需求。生物基环保塑料复合材料作为一种新型材料,以其独特的优势逐渐受到广泛关注。该类材料不仅来源于可再生资源,如农作物、林业废弃物、微生物等,而且在使用过程中可自然降解,对环境友好。基于此,本文首先阐述生物基环保塑料复合材料的定义与分类,其次,分析生物基环保塑料复合材料的制备工艺,最后阐述生物基环保塑料复合材料的性能优化,以供参考。

关键词： 纳米金刚石   聚己内酯   磷脂   溶液浇铸法   MC3T3-E1细胞   成骨分化   骨组织工程  

摘要： 背景:聚己内酯因具有良好的加工和降解性能在骨组织工程中得到广泛应用,但其较差的亲水性及机械强度并不能为成骨细胞提供良好的生长环境。目的:制备聚己内酯/纳米金刚石-磷脂复合材料,评估其生物相容性和体外促成骨分化能力。方法:使用磷脂对纳米金刚石进行改性,以聚己内酯为原材料,采用溶液浇铸法制备含不同质量比例(0%,2.5%,7.5%,10%)纳米金刚石-磷脂的聚己内酯/纳米金刚石-磷脂复合膜,使用聚己内酯/纳米金刚石膜进行对比,通过对各组材料表面形貌、元素组成、力学性能及水接触角的观察,选取理化性能较佳的复合膜。将MC3T3-E1细胞分别接种于纯聚己内酯膜、聚己内酯/7.5%纳米金刚石-磷脂膜及聚己内酯/7.5%纳米金刚石膜,检测细胞增殖、黏附及成骨分化能力。结果与结论:①通过扫描电镜及表面元素组成证实聚己内酯/纳米金刚石-磷脂复合膜制备成功,与纯聚己内酯膜相比,聚己内酯/7.5%纳米金刚石-磷脂膜的拉伸强度提高了86.06%,弹性模量提高了54.76%,水接触角降低至70.0°,显示出良好的理化性能;②CCK-8检测结果显示,相较于纯聚己内酯膜、聚己内酯/7.5%纳米金刚石膜,聚己内酯/7.5%纳米金刚石-磷脂膜可促进MC3T3-E1细胞的增殖;鬼笔环肽染色显示,相较于聚己内酯/7.5%纳米金刚石膜,纯聚己内酯膜、聚己内酯/7.5%纳米金刚石-磷脂膜上的MC3T3-E1细胞多为菱形或纺锤形纤维状,细胞连接更紧密;碱性磷酸酶染色显示,相较于纯聚己内酯膜、聚己内酯/7.5%纳米金刚石膜,聚己内酯/7.5%纳米金刚石-磷脂膜上的MC3T3-E1细胞展现了更强的成骨分化能力;③结果表明,聚己内酯/纳米金刚石-磷脂复合材料具有良好的力学性能、亲水性、生物相容性及体外促成骨分化能力。

关键词： 纳米混粉   电火花-电解复合加工   SiC_(p)/Al复合材料   小孔加工   加工特性  

摘要： 为实现金属基复合材料的高效加工,以SiC_(p)/Al为工件,采用混入活性剂纳米颗粒的低浓度盐溶液作为工作液,开展纳米颗粒混粉电火花-电解复合加工小孔实验,调整了工作液配比和电加工参数值,研究了电参数如峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔以及不同纳米颗粒、工作液电导率对材料去除率和加工孔锥度的作用规律。结果表明:增加峰值电流和脉宽,可提高材料去除率、降低加工孔锥度;加工孔锥度随着石墨烯、W粉末体积浓度和粒径增加而降低,Al_(2)O_(3)粉末与之相反;石墨烯、W粉末工作液在较高电导率时提高材料去除率,Al_(2)O_(3)粉末工作液的材料去除率最高,加工孔锥度随着电导率增加而增大,证明通过调控工艺参数可有效调控加工效率和加工精度。

关键词： 碳量子点   复合材料   制备   光电催化   生物医学  

摘要： 【目的】梳理碳量子点(carbon quantum dots,CQDs)基复合材料的制备方法及研究进展。【研究现状】总结CQDs复合材料的制备方法,如化学消融法、电化学碳化法、激光烧蚀法、微波辐射法和水热合成法;概括CQDs复合材料在CO_(2)还原有机污染降解、生物医学、光电催化和传感器等方面的应用。【结论与展望】指出CQDs作为一种环保、高效的功能材料,合成技术的精细调控、发光机制的深入研究是未来的主要方向。

关键词： Zr-MOF   CeO_(2)   有机涂层   镀锌钢板   腐蚀与防护  

摘要： 以Ce(NO_(3))3作为铈源,通过水热合成法在Zr-MOF材料上合成了CeO_(2)。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、傅立叶红外光谱仪、X射线光电子能谱仪及比表面积分析仪等对复合材料的微观形貌、组织结构和表面元素组成进行分析。将CeO_(2)@Zr-MOF作为填料在不同比例下加入环氧树脂涂层中,通过电化学测试、盐雾测试、硬度测试、附着力测试和接触角测试等技术探究涂层的力学性能、疏水性、保护性能和保护机制。结果表明CeO_(2)成功负载于Zr-MOF上,制备的CeO_(2)@Zr-MOF形貌规整,颗粒均匀分布,粒径在200 nm左右,具有均匀且致密的孔结构,孔径主要分布在5~20 nm之间,颗粒平均比表面积为99.480 m2/g。CeO_(2)@Zr-MOF环氧树脂涂层硬度为11HV左右,较纯环氧树脂涂层提高了111.5%左右。涂层附着力为3 MPa左右,较纯环氧树脂涂层提升了18%左右。接触角为70°左右,较纯环氧树脂涂层提升了12°~14°。电化学测试结果表明添加CeO_(2)@Zr-MOF后的环氧树脂涂层防腐性能明显优于纯环氧树脂涂层。其中添加1%CeO_(2)@Zr-MOF的环氧树脂涂层在浸泡60 d后低频(0.01 Hz)阻抗模值为5.49×10^(10)Ω·cm^(2),比纯环氧树脂涂层高出3个数量级,并且经过400 h的盐雾实验后涂层划痕处几乎没有腐蚀痕迹,表现出对锌镁铝镀层钢板良好的腐蚀防护性能。

关键词： 接触热阻   超高温陶瓷   三维针刺编织复合材料  

摘要： 超高温陶瓷(Ultra-high Temperature Ceramics,UHTC)与三维针刺预制体编织复合材料(3DN C/SiC)是两种重要的耐高温材料,在高温领域得到了广泛应用,其接触界面的接触热阻是系统热设计所需要的重要参数之一。本文采用一维稳态热流法对超高温陶瓷和三维针刺编织复合材料的接触热阻进行了实验研究,研究结果表明接触界面的接触热阻随着压力的增加而减小,但是随着温度升高,接触热阻增大。本文所研究的超高温陶瓷与编织材料样品接触面的表面粗糙度分别为9.82μm、9.09μm,在本文的实验工况下(界面压力范围0.97~3 MPa,加热温度300~800℃),两材料的接触热阻测量值在2.16×10^(-4)~3.16×10^(-3) K·m^(2)·W^(-1)之间。