关键词： 针织轴向织物   UD结构   面内拉伸   防弹复合材料   形变   背凹深度  

摘要： 文中对多轴向经编织物面内拉伸力学公式做出推导与完善,并受针织轴向织物理论与针织轴向经编织物结构启发,设计并制备一种8向UD结构防弹复合材料,纤维轴旋转角包括0°、22.5°、45.0°、67.5°、90.0°、112.5°、135.0°、157.5°共8个方向,采用超高分子量聚乙烯纤维制备。理论计算显示该结构可提高其模量,设计并开展防弹性能测试,对多向UD结构防弹板与传统UD结构防弹板凹陷深度进行测试分析,结果显示:多向UD结构使背凹深度下降约21%,且背凹面积更大、形状接近圆形,证实了理论计算结果。经过分析是由于多向结构使弹道侵彻过程中响应纤维数量增加,且冲击波传播方向更多、距离更远,最终实现减少背凹深度效果。

关键词： 热刺激   光刺激   光热响应   形状记忆复合材料   热塑性环氧树脂  

摘要： 利用聚乙二醇(PEG)的熔融分散、热塑性环氧树脂(Ep)的原位聚合和硬化成型工艺,开发了具备光热响应形状记忆功能的Ep/石墨(Gr)/PEG复合材料(EpGP),考察和分析了不同PEG含量EpGP的微观形貌、表面性能、化学结构、结晶性能和力学性能,并深入探究了EpGP在热刺激和光刺激下的形态记忆响应功能和响应灵敏性。结果显示:所开发的EpGP具有可光、热双刺激的形状记忆响应功能,实现了形状记忆响应时间可控,且PEG提高了EpGP的形状记忆响应灵敏性。此外,随着PEG含量的增多,EpGP逐渐从刚性转变为柔性,且力学性能获得了调控。

关键词： MOFs衍生物   中空结构   异质结   光电化学   生物传感器  

摘要： 作为一种功能性材料,金属有机框架材料(MOFs)具有独特的优点,如大比表面积、高孔隙率和可调控的形态形貌。然而,MOFs材料低劣的电子传输速率和低效的可见光收集能力限制了它的许多实际应用。MOFs衍生的多种金属基化合物可作为优良的导电介质,而获得的中空及多级孔隙性则能增强其多重光漫散射/反射效应,同时也可为高效复合其他能级匹配的光活性材料创造了条件。MOFs衍生得到原位形成的异质结架构能促进光电转换效率的大幅度提升。本文概述了光电化学传感器的原理,MOFs衍生物的制备方法及其结构特征,着重阐述了MOFs衍生的中空材料及其异质结复合物在光电生物传感器中的应用研究。同时也描述了Ⅱ型、p-n型等异质结材料及其在光电化学领域的性能研究。

关键词： 复合材料   热降解性能   介电性能   阻燃性能   力学性能  

摘要： 通过采用低聚磷酸酯阻燃剂双酚A双(二苯基)磷酸酯(BDP)对环氧树脂/低分子量聚苯醚(EP/PPO)复合材料改性,得到了EP/PPO/BDP阻燃复合材料。通过同惠LCR电桥、热重分析(TGA)、垂直燃烧(UL-94)、极限氧指数(LOI)、锥形量热和力学测试,研究液体阻燃剂BDP对EP/PPO复合材料介电性能、热降解性能、阻燃性能和力学性能的影响规律。结果表明,当BDP质量分数为10%时,复合材料的介电常数从2.81降低到1.27(2M);材料的初始降解温度略有降低,但高温下的残炭率明显增加;仅加入5%的BDP即可使EP/PPO材料达到UL-94 V-0,在很大程度上降低了EP的热释放速率、烟释放量和有毒气体释放量,有效降低了EP的危险火灾性;与此同时材料自身优良的力学性能得到保持,说明BDP与EP/PPO材料的相容性良好。

关键词： 气凝胶   导热系数   拉伸剪切强度   环氧树脂胶粘剂  

摘要： 本文开展了气凝胶与复合材料成型工艺的研究,采用红外测试仪验证了气凝胶在经过高温加热后基团的变化,证明了气凝胶本体具有较好的耐热性;制备对比样,测试了气凝胶与复合材料结合后的导热系数,尽管气凝胶部分结构失效,但气凝胶/复合材料的导热系数仍低于复合材料本体的导热系数;采用环氧树脂胶粘剂制备了气凝胶力学试件,气凝胶粘接后拉伸剪切强度远低于胶粘剂的拉剪强度,气凝胶本体抗剪切性较差,导致在粘接面被破坏前,本体先发生破坏,一系列的工艺验证为实际工艺生产提供了丰富的经验。

关键词： 碳/碳复合材料   抗氧化   表面涂层   抗氧化机理  

摘要： C/C复合材料具有优异的力学性能,在航天航空、核能、化工、汽车、医疗等多个领域具有较高的应用潜力,但由于高温下会被迅速氧化,限制了其应用极限,在C/C复合材料表面制备抗氧化陶瓷涂层是提高其高温抗氧化性能的有效手段之一。本文依据不同抗氧化机理对当前C/C复合材料高温陶瓷防护涂层进行了归类讨论,并对C/C复合材料高温陶瓷抗氧化涂层的未来发展方向进行了适当展望。

关键词： TiO_(2)   还原氧化石墨烯   不同光源   VOCs   光催化活性  

摘要： 研究采用自组装溶剂热法,以二氧化钛(TiO_(2))和氧化石墨烯(GO)为原料,成功制备了TiO_(2)/rGO复合材料。通过对复合材料进行扫描(SEM)观察发现,TiO_(2)颗粒均匀地分散在还原氧化石墨烯(rGO)的片层上,形成了良好的接触界面;X射线衍射(XRD)图谱证实了TiO_(2)具有锐钛矿相结构,并且rGO的存在并未对TiO_(2)的晶型产生显著影响;X射线光电子能谱(XPS)分析揭示了TiO_(2)与rGO之间发生了电子转移,这对于提高复合材料的光催化性能是有利的。为了评估TiO_(2)/rGO复合材料的光催化活性,选择了“五苯三醛”作为挥发性有机化合物(VOCs)的模型污染物,并在模拟的车内环境中进行了实验。实验中使用了不同浓度的VOCs(15~25 mg/m^(3)),并在100 W白炽灯和500 W氙灯两种光源下进行了光催化降解测试。实验结果表明,在100 W白炽灯照射480 min后,15%(质量分数)TiO_(2)/rGO-6h复合材料对VOCs的降解率分别为41.7%、46.6%和65.3%;而在500W氙灯下,降解效率显著提高到了51.33%、72.89%和78.3%。相比之下,纯TiO_(2)在相同条件下的光催化效率较低,TiO_(2)/rGO复合材料在光催化活性方面有显著提升,并且在广泛的VOCs浓度范围内表现出了高效稳定的光催化活性,特别是在氙灯照射下,其光催化性能明显优于纯TiO_(2)。这项工作为解决车内及大气中的VOCs污染问题提供了新思路,并为进一步开发高效的光催化剂材料打下了坚实的基础。

关键词： 氯化聚氯乙烯   丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物   增容剂   力学性能   极限氧指数  

摘要： 为提高丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)复合材料的阻燃和力学性能,选用氯化聚氯乙烯(CPVC)为阻燃剂,马来酸酐接枝ABS(ABS-g-MAH)为增容剂,采用熔融共混制备了CPVC/ABS和ABS-g-MAH/CPVC/ABS复合材料。通过拉伸、冲击、热变形温度、热重分析、极限氧指数、垂直燃烧试验和扫描电子显微镜等测试研究了CPVC和ABS-g-MAH质量分数对ABS阻燃性能、力学性能、热性能和断面形貌的影响。结果表明,质量分数30%的CPVC使ABS的极限氧指数由20.0%增至26.6%,拉伸强度(41.55 MPa)提高22.8%,但韧性和热稳定性降低。将ABS-g-MAH等量替代ABS,ABS-g-MAH可改善CPVC/ABS的力学性能和界面黏附。与CPVC/ABS(质量分数30∶70)的力学性能相比,ABS-g-MAH/CPVC/ABS(质量分数17.5∶30∶52.5)的拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度分别提高1.6%、51.9%和13.7%。适量添加ABS-g-MAH能提高ABS-g-MAH/CPVC/ABS的热变形温度和热稳定性。

关键词： 化学工程工艺   绿色化工技术   生物技术  

摘要： 随着技术的不断发展,绿色化工技术运用日趋成熟,在化学工程工艺中的应用也成为近年来的研究重点。传统化工生产过程通常会伴随大量有毒物质和废弃物,对生态环境和民众人身安全造成严重威胁,亟待有效措施加以改善。在化学工程工艺中应用绿化化工技术,能高效提高资源利用率,从根本上能降低污染,增强化学工程工艺的环保性,使化工生产符合绿色排放标准。对此,文中针对绿色化工技术在化学工程工艺中的应用价值、优势、原则等内容进行研究,并提出将绿色化工技术应用于化学工程工艺中的实践路径,以供参考。

关键词： 石墨烯   铝基复合材料   镀铜  

摘要： 通过放电等离子烧结法制备了镀铜石墨烯增强6061铝基复合材料,并对其微观组织及力学性能进行了分析。结果表明,经过化学镀铜后,石墨烯与铝粉之间的润湿性得到改善,并在机械搅拌作用下成功混合。少量的石墨烯可以均匀分散在复合材料中,但过量的石墨烯会在复合材料中发生团聚。石墨烯可以分担基体所承受的应力,从而对基体产生强化效果。但团聚的石墨烯对基体的强化作用有限,并且会恶化复合材料的塑性。