关键词： 耐烧蚀C   /LAS复合材料   SiC掺杂   玻璃基体结晶度   长程有序  

摘要： 在高热流密度烧蚀环境中，飞行器的内外温度迅速升高，使传统高导热材料无法有效保护内部金属部件。本研究通过浆液浸渍缠绕和热压烧结法制备了SiC颗粒(SiCp)掺杂的连续碳纤维增强低导热Li2O-Al2O3-SiO2(Cf/LAS)玻璃陶瓷复合材料，研究了基体结晶度对复合材料在超高热流密度下烧蚀性能的影响。利用复合材料的SiO2气化吸热和低导热特性，有效降低了复合材料表面和内部温度，从而保障飞行器和电子器件的安全运行。结果显示，在20 MW/m2热流密度下，10% SiC颗粒掺杂的复合材料平均线性烧蚀率显著降低。透射电镜结果表明，掺杂后的玻璃基体结晶度提高，内应力降低，晶格畸变减少，增强了复合材料的高温性能。然而，当SiC掺杂量过高时，结晶度降低，烧蚀性能变差。最终，在30 MW/m2热流密度下，10% SiC颗粒掺杂的Cf/LAS复合材料平均线性烧蚀率与商用碳/碳复合材料相当，且具有较低的导热性和较高的抗弯强度。这种新型高性能Cf/LAS复合材料价格低廉，适合大规模生产，有望广泛应用于高超音速飞行器。

关键词： 碳纤维   导热   复合材料   前驱体  

摘要： 碳纤维因其沿纤维轴高度取向的石墨结构，在导热领域展现了广阔的应用前景和发展潜力，不仅能够有效地传导热量，还具备轻质、高强度、高模量、低热膨胀系数等优点，被广泛应用于航空航天、军事装备、机械设备、微电子等工业领域。主要概括了碳纤维的导热机理，介绍了中间相沥青基碳纤维、聚丙烯腈基碳纤维、聚酰亚胺基碳纤维的研究进展，探讨了导热碳纤维复合材料的导热性能和导热差异，并展望了导热碳纤维面临的挑战与发展趋势。

关键词： 铝基复合材料   纳米Ti C颗粒   耐腐蚀性能   腐蚀机理  

摘要： 采用中间合金法制备了不同含量纳米Ti C颗粒增强铝锂基复合材料，通过光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）以及电化学腐蚀、晶间腐蚀等分析测试方法 ，对该复合材料进行了微观形貌和耐腐蚀性能研究。结果表明：纳米Ti C颗粒添加能够促进晶粒再结晶，细化晶粒，并促进基体中θ'（Al2Cu）相和T1（Al2CuLi）相的析出。与铝锂基体合金相比，该复合材料的耐腐蚀性能得到了显著提高。随着纳米Ti C颗粒含量的增加，该复合材料的自腐蚀电位逐渐升高，电荷转移电阻增大，自腐蚀电流密度减小，晶间腐蚀深度降低，耐腐蚀性能逐渐提高。当纳米Ti C颗粒含量增加到1 wt%时，复合材料的耐腐蚀性能达到最佳。

关键词： 铅(Pb)   镉(Cd)   土壤修复   生物炭   纳米零价铁   纳米氯磷灰石   苋菜  

摘要： 为探究炭基@零价铁/氯磷灰石复合材料对铅镉污染土壤的钝化效果及其对植物吸收重金属的影响，通过土培实验和盆栽试验，考察了复合材料对土壤pH、阳离子交换量（CEC）、有机质（OM）含量以及土壤中Pb、Cd赋存形态的影响。结果显示，炭基@零价铁/氯磷灰石复合材料显著提高了土壤的pH、CEC和OM含量，将Pb和Cd从酸可提取态和可还原态转化为可氧化态和残渣态，苋菜作物地上部分和根部Pb含量分别降低了31.94%和38.34%，Cd含量分别降低了63.68%和49.45%。进一步分析显示，土壤中酸可提取态和残渣态Pb、Cd含量与苋菜体内重金属含量具有显著相关性（P<0.05）。结果表明，该复合材料在钝化土壤中活性态铅镉、改善土壤理化特性及降低植物重金属吸收方面具有良好应用前景，在铅镉重金属污染土壤的修复具有一定的应用潜力。

关键词： 纳米金催化剂   二氧化硅   甲醇催化氧化   甲酸甲酯   XAFS光谱  

摘要： 甲酸甲酯作为一种重要的化学中间体，催化甲醇合成甲酸甲酯的高效方法及其催化剂的开发，对C1化学具有重要意义。本文设计合成了三种氧化硅载体负载纳米金的复合型催化剂，具体包括席夫碱修饰的介孔氧化硅/纳米金(Au-L@SiO2)，微孔氧化硅分子筛/纳米金（Au@S1）和无定型氧化硅/纳米金(Auδ+@SiO2)。实验结果表明，Au-L@SiO2催化剂在80℃低温条件下实现了选择性为100%的甲醇转化制甲酸甲酯，选择性明显优于未修饰的介孔Au@SiO2催化剂，这表明配体修饰SiO2中纳米金的独特化学环境有助于提高其催化活性。与上述微孔Au@S1和介孔Au-L@SiO2载体型催化剂相比，无定型Auδ+@SiO2展现出了最高的催化活性，其中甲醇转化率为85%和甲酸甲酯选择性为100%。为了解释Auδ+@SiO2高催化活性的机制，采用X射线吸收精细结构（XAFS）光谱对其进行了局域结构表征。结果发现Auδ+@SiO2中有离子Auδ+物种存在，并说明金离子是增强其催化活性的关键因素。总之，该研究表明有机配体修饰和金离子型纳米金催化剂的构筑在催化甲醇氧化反应中起到了关键作用，为绿色高活性纳米催化剂的开发提供了新策略，并对催化甲醇制甲酸甲酯的工业应用具有重要意义。

关键词： 聚酰胺6   二氧化硅气凝胶   疏水改性   分散性   熔融纺丝   隔热性能  

摘要： 以十三醇为改性剂，利用表面接枝法制备疏水纳米二氧化硅气凝胶（silica aerogel， SA）粉体，以解决SA高亲水性导致的粉体易团聚、在高聚物中分散性差等难题。以疏水SA粉体为功能添加剂，通过熔融共混及熔融纺丝工艺开发可纺性、热机械性能及隔热性优异的PA6/SA复合材料及纤维。系统研究PA6/SA复合材料的热学性能及纤维的表面形貌、力学与隔热性能。结果表明：经十三醇接枝改性后，SA粉体的水接触角由21°提升至150°；SA粉体在复合材料及复合纤维中均匀分散；SA质量分数为4.5%时，PA6/SA复合材料的结晶温度升至196.7 ℃（PA6为186.5 ℃），结晶度提高至33.1%（PA6为28.8%），热分解温度无明显变化，仍在395 ℃以上；PA6/SA复合纤维的导热系数最高下降51.5%，由PA6的0.0866 W/(m·K)降至0.0420 W/(m·K)，纤维断裂强度达4.65 cN/dtex，满足织造及应用要求。

关键词： 热压烧结   WC/Ni基复合材料   Cr   C   力学性能   断裂韧性  

摘要： 研究了热压烧结制备WC陶瓷颗粒增强Ni基复合材料，设计Ni基基体包括镍粉、Ni60、FeCr55C6.0（高碳铬铁粉）中两种及以上，通过XRD、SEM表征了WC复合材料的微观结构，通过第一性原理计算了析出相Cr7C3的结构，并测试了复合材料的硬度、断裂韧性和抗弯强度。结果表明，在热压烧结温度为950℃下，WC陶瓷颗粒发生部分溶解，W和C与金属基体中Ni和Cr等发生反应，导致生成岛状的小尺寸复杂混合含W碳化物的析出相，同时C和Cr、Fe等元素结合形成Cr7C3等硬质碳化物均匀分布在复合材料中，起到弥散强化的作用。第一性原理计算的分波态密度（PDOS）表明，Cr7C3中C-Cr键的平均布局数最多为0.26，键合强度最高，平均键长为2.16 ?。从力学性能来看，不同基体成分下WC陶瓷颗粒的硬度值差距不大，而不同复合材料金属基体的硬度则相差较大，这是由于不同成分基体形成的微观组织差异造成的。以Ni60、FeCr55C6.0为基体的复合材料平均硬度最高为1364.42 HV，其基体中Cr元素含量较高，生成了大量如Cr7C3等高硬度的含Cr碳化物。以镍粉、Ni60、FeCr55C6.0为基体的复合材料断裂韧性最高为4.544 MPa·m1/2，同时可以拥有最高的抗弯强度，良好的基体硬度，因此具有最佳的力学性能。

关键词： ProCAST   WC/Fe基复合材料   预制体孔   温度场   应力场  

摘要： 采用ProCAST有限元模拟软件对不同预制体孔数量下WC增强高铬铸铁基复合材料的温度场和应力场进行了模拟。结果表明，在砂型铸造条件下，不同预制体孔数量所产生的应力分布存在显著差异。三孔数量的预制体对金属液的缓流效果最为明显，产生的应力更小，金属液的最大流速仅为1.561m/s，其等效应力为655.8 MPa，温度场及应力分布更为均匀。通过铸造试验成功制备了结合良好的WC/Fe 基复合材料。

关键词： SiC   /Al复合材料   微弧氧化   生长   界面结构   耐蚀性  

摘要： 在铝酸盐电解液体系中制备了SiCp/Al复合材料的微弧氧化膜层。通过分析微弧氧化过程中电流密度及温度的变化、膜层形貌、膜层与基体界面结构及物相，研究SiCp/Al复合材料表面微弧氧化膜层的生长。利用动电位极化曲线及电化学阻抗谱分析了膜层的耐蚀性。结果表明：微弧氧化初期，SiCp/Al复合材料的Al基体及SiC颗粒与Al界面处优先成膜；并通过薄弱部位不断的击穿放电及熔融物的反复聚集、凝固，实现膜层的稳定生长。随氧化时间延长，膜层厚度增大，生长方式为向内和向外生长，并以向外生长为主。SiCp/Al复合材料基体与膜层界面包括3种结构，主要为界面处靠近Al基体的由Al和O形成的非晶氧化物结构、靠近SiC颗粒的由Si和O形成的致密无微孔的非晶氧化物结构以及有较多微纳米孔的结构。微弧氧化膜层能有效改善SiCp/Al复合材料耐蚀性，浸泡168 h后，微弧氧化膜层的腐蚀电位为-1.212 V，腐蚀电流密度为2.767×10-5A·cm-2，耐蚀性仍优于基体。

关键词： 碳纤维   CF/Al复合材料   叶片燕尾榫头   力学性能   浸渗质量  

摘要： 本研究探讨了铝覆层夹芯碳纤维增强铝基(CF/Al)复合材料燕尾榫头的制备及其力学性能。采用T700-12K碳纤维和ZL207铝合金，通过液固浸渗挤压工艺，在660℃～715℃的不同温度下进行浸渗测试。结果显示，浸渗温度的升高显著提升了试样的拉伸强度(154 MPa)和剪切强度(88 MPa)，尤其在690℃～715℃时，复合材料表现出均匀的碳纤维分布和无明显缺陷。研究还分析了温度梯度对浸渗行为的影响，发现优化的浸渗压力(45 MPa)及适当温度有助于提高浸渗质量。测试结果表明，制备的复合材料具有优秀的力学性能和良好的加工适应性，为其在实际应用中提供了可靠依据。