关键词： 稠油降黏   纳米粒子   静电作用   表面张力   pH响应型表面活性剂   破乳   油田化学品  

摘要： 阳离子表面活性剂N，N-二甲基十六烷基胺(C16A)通过静电作用对SiO2纳米粒子进行接枝改性，制备了pH响应型稠油降黏剂(C16A-SiO2)，将其配成溶液后，与稠油混合匀质为C16A-SiO2稠油乳化体系。采用FTIR、TGA、接触角测量仪对C16A-SiO2进行了表征，通过光学显微镜、纳米粒度电位仪、电导率仪、自动表面张力仪考察了C16A-SiO2溶液的pH、C16A和SiO2的质量分数对C16A-SiO2稠油乳化体系粒径分布、电导率的影响。探究了C16A-SiO2稠油乳化体系的pH响应性能。结果表明，C16A-SiO2的C16A接枝率达27.3%，水接触角为83.2°。随着C16A-SiO2溶液浓度的增加，电导率先提高后降低，而Zeta电位逐渐增大，当浓度为1×10-4mol/L时，溶液的电导率最大，为7780 μS/cm，当浓度为1×10-1mol/L时，Zeta电位达42.5 mV。C16A-SiO2溶液的pH＝4.5±0.5时形成的Pickering乳液稳定性好，其质量分数为1.5%(C16A质量分数1.0%，SiO2纳米粒子质量分数0.5%)时，C16A-SiO2溶液具有最佳稠油降黏性能。35 mL降黏剂溶液与15 mL稠油（60 ℃下黏度为5596 mPa·s）的降黏率>99.5%，8 h内分水率<20%。C16A-SiO2稠油乳化体系液滴粒径分布在5～40 μm之间，平均粒径12.26 μm。此外，C16A-SiO2稠油乳化体系具备pH响应性，pH＝4.5稠油降黏，pH＝8.0快速破乳。

关键词： Pickering乳液   乳液稳定性   包埋递送   乳液性质  

摘要： 油脂难以在水相中稳定均匀分布，为了油脂可以稳定分散在水相食品中，本研究以大豆分离蛋白-葡聚糖共轭物为乳化剂和稳定剂，采用两步法运用高压微射流制备Pickering乳液，研究均质压力、均质次数、共轭物添加量等三个关键因素对乳液粒径的影响并进行响应面优化。结果表明，在均质压力140 MPa 下均质6次、共轭物蛋白质浓度为2.13%、油相体积分数为10%的条件下，纳米乳液的平均粒径为210.33±1.09 nm，聚合物分散性指数小于0.20。最优条件下制备的乳液经不同pH、离子强度和温度处理后，表现出良好的pH稳定性和抗离子强度稳定性，对温度具有一定的敏感性；在25℃下储存7天后，乳液粒径小幅上升，聚合物分散性指数变化不显著，乳液具有良好的储存稳定性。总之，运用优化后的参数条件制备的葡聚糖接枝大豆分离蛋白Pickering乳液具有良好的稳定性，为脂溶性生物活性成分的包埋递送提供了良好包材制备的思路。

关键词： 部分硫化   金属有机框架   复合材料   超级电容器   电化学性能  

摘要： 选择同为过渡金属的镍、锰两种元素，通过溶剂热法制备二维纳米片堆叠而成的三维花状双金属镍锰-金属有机骨架（NiMn-MOF），以辅助复合材料的形貌及结构构筑。以NiMn-MOF为前驱体，基于碱刻蚀和原位部分硫化策略，最终合成了介孔型NiMn-LDH-NiS2（NiMn-LDH-S）复合电极材料。系统地研究了硫源加入量对原位硫化产物形貌、结构和电化学的影响。结果表明，硫代乙酰胺添加量为8 mmol时，NiMn-LDH-S的最大比电容为1783 F·g-1(0.5 A·g-1)，在10 A·g-1电流密度下3000次循环后可保持57.90%初始电容量。以合成的NiMn-LDH-S复合材料为正极、活性碳为负极、2 mol·L-1KOH为电解液时，组装成的NiMn-LDH-S//AC混合型超级电容器在800 W·kg-1功率密度下具有27.11 Wh·kg-1高能量密度，该储能器件能够为2.0-2.2 V商用LED灯（红色、黄色和绿色）供电且保持点亮20分钟。

关键词： 纳米二氧化硅   孔隙结构   聚合物水泥基材料   多元回归   预测模型  

摘要： 为提高聚合物水泥基材料的水化速率,利用纳米SiO_(2)对其进行改性,成功制备出纳米SiO_(2)改性聚合物水泥基复合材料。为进一步明确复合材料强度与不同尺度孔隙结构之间的关系,首先探究了纳米SiO_(2)对聚合物水泥砂浆水化进程、抗压强度、孔隙结构特征参数、孔隙量及孔径分布的影响规律,然后重点探讨了抗压强度与孔径分布和孔隙量参数之间的关系,最后采用多元回归分析法,建立了抗压强度与孔径分布和孔隙量两类孔隙参数之间的定量关系模型。结果表明:纳米SiO_(2)改性聚合物水泥砂浆试件在早期及后期强度均高于聚合物水泥砂浆基准试件,且平均孔径、中值孔径降低,最可几孔径变小,大孔和毛细孔比例大幅降低,过渡孔比例增加,凝胶孔比例变化较小,改性砂浆的孔隙结构得到极大细化。通过回归分析可知,对孔径分布参数来说,平均孔径与抗压强度的相关性最高;对孔隙量参数来说,毛细孔孔隙量与抗压强度的相关性最高,且考虑孔径分布和孔隙量两方面的孔隙结构预测模型可以准确地预测纳米SiO_(2)改性聚合物水泥基复合材料的强度。

关键词： 自由振动   GPLs/Al复合材料   阵列开口   一般性场函数法  

摘要： 针对板经典解析解中不可避免的场函数假设依赖边界约束问题,提出一种具有高自由选择性的一般性场函数方法,研究GPLs/Al复合材料板阵列开口结构的自由振动特性。场函数由高自由度的基函数和待定权重系数求积后求和得到,其中权重系数具有线性相关性,其基础解系恰好由边界约束的位移函数线性方程组确定,因此边界约束的改变只需要修改边界位移函数线性方程组。由此建立的一般性场函数半解析法在处理边界约束上既解决了场函数依赖边界问题,又具备了快速转换边界条件的优点,同时在开口结构和阵列结构上以微分求和替代积分的计算方式具有更高的计算效率和鲁棒性。本文在GPLs/Al复合材料板单开口及阵列开口的自由振动研究中,从固有频率和模态分析发现,随着开口分布的均匀性增加,开口结构的质量矩阵和刚度矩阵同步减小,其自由振动特性趋于完整板的自由振动特性。

关键词： 陶瓷基复合材料   正交各向异性   本构模型   损伤耦合   偏轴压缩  

摘要： 陶瓷基复合材料的面内本构关系对于热结构的设计与评价具有重要参考意义.对2D-C/SiC复合材料的轴向压缩、面内剪切和偏轴压缩力学行为进行了实验和模拟研究.通过单调压缩和循环加卸载实验,研究了不同加载角度(0°,15°,30°和45°)下材料的应力应变行为以及卸载模量与残余应变随卸载应力的演变规律;并表征了面内剪切应变响应行为以及剪切卸载模量和残余应变随卸载应力的演化行为.在理论层面,考虑材料的正交各向异性、非线性和细观损伤机理,应用连续介质损伤力学方法对材料的压缩、剪切和压-剪耦合损伤演化行为进行了描述,且提出了面内剪切和偏轴压缩力学行为表征模型;并基于损伤演化实验数据确定了损伤解耦模型中的压-剪损伤耦合系数和损伤钝化系数,对材料的偏轴压缩应力应变行为进行了模拟.结果表明:该材料的轴向压缩本构关系为线弹性;而面内剪切本构关系为非线性,且卸载模量随卸载应力的增大而减小,残余应变随卸载应力的增大而增大;偏轴压缩载荷下,轴向压缩应力对材料的剪切损伤具有抑制作用,而面内剪切应力对材料的轴向压缩损伤起到了促进作用,且材料的应力-应变响应行为呈现出了相当的复杂性.但模拟结果与实验数据的一致性表明,基于损伤解耦的本构模型可以较为准确地预测材料的偏轴压缩应力-应变行为.

关键词： 炭黑   硫化亚铁   复合材料   六价铬   资源化  

摘要： 热解是目前处理废轮胎最为高效的方式之一,其中固相产物热解炭黑(CB)的资源化再利用是废轮胎热解技术推广的重要方向之一。本研究以热解CB为载体,制备了一种CB负载硫化亚铁复合材料(CB/FeS-0.5),结合去除Cr(Ⅵ)性能进行分析,探究其反应机制。结果表明,CB/FeS-0.5既保留了CB的多孔结构,又分散了FeS。在反应时间360min,pH=2,反应温度25℃情况下,CB/FeS-0.5的吸附量达到92.93mg/g,比未负载FeS提高了5倍左右;吸附过程符合准二级动力学、颗粒内扩散模型和Langmuir等温吸附模型,且该吸附过程是自发吸热的。CB/FeS-0.5去除机制包括物理、化学吸附及还原作用。研究结果可为废轮胎热解CB的改性和资源化再利用及其对水体中Cr(Ⅵ)的去除提供一定的理论依据。

关键词： 异形结构   树脂传递模塑成型   渗流分析   渗透率  

摘要： 基于复合材料平板模型树脂传递模塑成型(RTM)工艺的充模过程,以某异形中空结构复合材料构件的RTM成型工艺为研究对象,利用ABAQUS有限元仿真软件的多孔介质渗流模块对RTM充模过程中的注浇口选择方案、注射压力以及树脂在模具中的流动过程进行模拟,从而对该模型的RTM充模过程的工艺参数进行优化。结果表明:注射压力为0.3 MPa时,采用三注浇口、两注浇口和单注浇口同时注射所用最短时间分别为1120、1640、2820 s。随着注射压力增大,充模所需时间随之缩短,最终出现临界压力值,约为0.6 MPa。注射压力对充模时间的影响在超过注射临界压力值后就不再明显。因此,该异形结构复合材料的RTM树脂充模过程的最佳工艺为三注浇口同时注射,注射压力0.6 MPa。

关键词： 介孔硅   锶   放射性废水   吸附  

摘要： 核能的广泛使用给废水处理带来了新的挑战,亟待开发具有应用前景的吸附材料处理含放射性元素废水。通过包埋法构建介孔硅(HMSS、MCM-41、SBA-15)/海藻酸钠(SA)复合材料,探究原料配比、溶液pH、吸附时间、初始Sr^(2+)质量浓度、吸附剂投加量、竞争离子对复合材料吸附Sr^(2+)性能的影响。通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱仪(EDS)对吸附前后的复合材料进行表征分析。结果表明:在T=298 K、pH=7.0、t=240 min的条件下,HMSS/SA(1∶3)、MCM-41/SA(1∶3)、SBA-15/SA(1∶3)对Sr^(2+)的平衡吸附容量分别达到49.67、40.54、34.90 mg/g。吸附过程符合Langmuir等温模型和准二级反应动力学模型,吸附过程是以单层吸附为主的化学吸附。在竞争离子Na^(+)、K^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)存在的情况下,对Sr^(2+)吸附抑制程度遵循Na^(+)≈K^(+)

关键词： 超声检测   干耦合检测   复合材料  

摘要： 本文针对超声干耦合检测的固体耦合材料展开研究。在干耦合检测中,应当选择声衰减系数小、具备一定的机械性能且与被检工件阻抗匹配的固体耦合材料。本文通过实验对比得出,以质量分数4%的白炭黑为固体填料粉末,其与硅橡胶液体基料充分混合制成的复合填充材料声学性能最好。以研制的复合填充材料制成干耦合探头轮,对阶梯板的不同厚度进行厚度检测,实验表明基于此类固体耦合材料的干耦合检测满足检测要求。