关键词： 增材制造   缺陷   纤维增强复合材料   在线监测   形成原因  

摘要： 纤维增强树脂基复合材料(FRC)因其高比强度、耐腐蚀和低成本等优异特性而被广泛应用于航空航天、轨道交通、风电能源等领域。然而,复合材料在成型过程中会发生复杂的物理与化学变化,不可避免地会产生内部缺陷;特别是在增材制造(AM)过程中,快速的升温-降温循环进一步增加了缺陷形成的概率。因此,成形缺陷与在线监测的研究对于提高纤维增强复合材料增材制造的质量具有重要意义。本文总结了复合材料树脂基体中残余应力、孔洞缺陷、富树脂缺陷以及界面缺陷的形成机制,分析了上述缺陷对于复合材料宏观力学性能的影响,探明了各类缺陷的微观成因。继而结合缺陷的形成原因归纳了基于光纤布拉格光栅传感器、应变和位移传感器、声发射技术和热力学监测的在线监测技术,对其技术特点、应用案例及局限性展开了深入讨论,以期为相关的科学研究提供参考和借鉴。

关键词： 荷兰政府   创新   液氢储罐   研发   复合材料  

摘要： 2022年,荷兰复合材料液氢储罐联合研究团队获得荷兰政府为期45个月研究项目的资助,旨在2025年完成用于商用航空领域的全复合材料长寿命储罐技术验证。联合研究团队由东丽先进复合材料公司牵头,荷兰皇家国家航空航天研究所参与,此外还包括兰复合材料相关企业作为合作伙伴共同参加。团队正在完善材料和工艺知识与能力,包括低温测试、自动纤维铺放与焊接、储罐优化设计和软件、储罐组件(如防晃挡板和管路)的制造与组装,以及用于监测预浸带质量、储罐内部温度、体积以及储罐系统内氢泄漏的新型传感器等。

关键词： 聚四氟乙烯乳液   二氧化硅   粒径   含量   界面优化  

摘要： 聚四氟乙烯(PTFE)及其复合材料是特种密封、高频通讯等领域的关键材料。但是,受限于其独特的分子结构,PTFE树脂粒子难以与无机材料形成有效复配,易劣化复合材料综合性能,因此需要提升基体与功能粒子之间的界面协同作用。采用团队自主研发的乳液成膜技术可制备PTFE复合膜材料,但填料与PTFE界面调控对复合膜材料综合性能的影响还未见研究。因此,文中采用不同尺寸及含量的SiO_(2)与PTFE乳液复配,探究了PTFE/SiO_(2)界面对复合膜材料性能的影响,以制备性能优异的复合材料。结果表明,在优选填充量和粒径下,复合材料界面相容性较好,拉伸强度可达7.9 MPa,断裂伸长率为153.3%;与纯PTFE膜相比,线性热膨胀系数下降了43%。研究成果为优化PTFE复配界面,制备性能优异的PTFE复合材料提供了必要的数据。

关键词： 化学工程与工艺   一流专业建设   地方应用型本科院校  

摘要： 随着高等教育的快速发展,地方应用型本科高校在人才培养、科学研究和社会服务等方面发挥着越来越重要的作用。化学工程与工艺专业作为工科领域的重要专业之一,其一流专业建设对于提升高校的教育质量、增强科研实力和服务地方经济社会发展具有重要意义。以湖南工学院地方应用型本科院校为例,通过优化专业特色方向,明确人才培养目标;改进培养方案,搭建应用型一流人才培养体系;实施实践教学改革,强化应用型人才培养策略;“四融一体”,构建多元协同人才培养模式;“内引外培”,加强双师型队伍建设;构建合理管理机制,建立健全教学质量保障体系等措施,进行化学工程与工艺一流专业建设的探索与实践,希望为地方应用型本科院校一流专业建设提供参考。

关键词： 介孔硅泡沫   乙烯基功能化   MCF  

摘要： 介孔硅材料的有机功能化可以得到独特的结构和性能,从而在实际应用中替代多种聚合物材料。本文在酸性条件下,以P123为模板剂,正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)为功能化剂,环己烷为微乳剂,采用共缩合法制备了功能化乙烯基介孔二氧化硅泡沫(MCF)。采用红外光谱(FT-IR)、比表面积分析(BET)和扫描电子显微镜(SEM)对制备的样品进行表征,分析其功能化和微观结构。结果表明,该材料具有均匀的介孔结构,乙烯基嵌入介孔二氧化硅泡沫网络中。随着VTES/TEOS的摩尔比增加,材料的比表面积逐渐增大,孔体积基本保持不变。当VTES/(VTES+TEOS)的摩尔比为20%时,MCF保持了很好的孔隙结构,比表面积为673.5m^(2)·g^(-1),孔体积为1.37cm^(3)·g^(-1),平均孔径为8.2nm。

关键词： 聚羟基脂肪酸酯   聚苯乙烯   泡沫   墙体   降解  

摘要： 研究探讨不同聚羟基脂肪酸酯(PHA)添加量对聚苯乙烯(PS)泡沫复合材料性能的影响。结果表明:随着PHA质量分数从0增至15%,复合材料的密度和维卡软化温度分别增至0.54 g/cm^(3)和94.10℃,孔隙率和孔径减小,力学性能(拉伸和弯曲强度)提升,热稳定性增强。在PS中添加15%PHA使复合材料的抗老化性能和生物降解性能得到改善,质量损失率较低,仅为1.50%,90 d降解率为12.40%。综合分析表明,在PS中添加15%PHA制备的复合材料具有在建筑墙体中的应用潜力。

关键词： 粉煤灰   线性低密度聚乙烯   复合材料   力学性能  

摘要： 粉煤灰是一种常见的固体废弃物,如何合理地回收再利用成了一个重要的研究课题。本文以粉煤灰和线性低密度聚乙烯为原料,借助热压成型技术,成功制备了65%含量粉煤灰-LLDPE复合材料、69%含量粉煤灰-LLDPE复合材料和添加不锈钢网的69%含量粉煤灰-LLDPE复合材料。通过SEM、TGA、DSC分析其形貌,并从密度、硬度、厚度和弯曲强度等方面探讨了粉煤灰对复合材料性能的影响。实验研究表明,实验材料总用量为150 g,在200℃的热压温度下,添加不锈钢网制备的粉煤灰-LLDPE复合材料,煤灰含量69%为最佳配比粉,对应复合材料的密度为1.4129 g/cm3,硬度为68 HD,厚度为12 mm,测得其弯曲强度为3.6 MPa。TGA结果显示,加入粉煤灰可以改善材料的耐热性能。DSC测定结果显示,加入粉煤灰并不影响复合材料的熔点。

关键词： 氟氯氰菊酯   突触损伤   多巴胺   神经性损伤   学习记忆  

摘要： 目的探讨氟氯氰菊酯暴露对Wistar大鼠突触可塑性的影响。方法选用40只2周龄雄性Wistar大鼠,适应性饲养1周后,随机分为4组,每组10只。采用灌胃法对大鼠染毒30 d,溶剂为玉米油,染毒剂量分别为:0 mg·kg^(-1)、6.25 mg·kg^(-1)、12.50 mg·kg^(-1)、25.00 mg·kg^(-1)。染毒30 d后,通过测量大鼠体质量比较各组间体质量变化;通过Morris水迷宫实验测试大鼠空间记忆能力;通过透射电子显微镜观察大鼠皮质组织突触超微结构;Western blot和RT-qPCR检测大鼠皮质组织和SH-SY5Y细胞中突触后密度蛋白(postsynaptic density protein,PSD)、突触素(synaptophysin,SYP)、酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)的相对表达水平。结果与对照组相比,染毒组大鼠的体质量增长率差异无统计学意义(P>0.05);水迷宫结果显示大鼠的目标象限停留时间和穿越平台次数随染毒剂量的升高逐渐降低(P<0.05);电镜结果显示:与对照组相比,染毒组大鼠皮层中突触损伤随着染毒剂量的增加而加重,表现为皮质神经元突触数量逐渐减少,突触结构出现异常,突触小泡数量减少或消失,整体突触形态边界不清;Western blot和RT-qPCR结果显示,在体内、体外模型中,与对照组相比,染毒组中PSD、SYP、TH的相对表达量均下降(P<0.05)。结论氟氯氰菊酯导致学习记忆能力降低,可能与突触损伤和多巴胺分泌减少有关。

关键词： Cf/SiC陶瓷基复合材料   各向异性   微孔加工   以磨代铣   金刚石铣磨头  

摘要： Cf/SiC陶瓷基复合材料是一种集各向异性和非均质结构为一体的典型高硬脆性难加工材料,对其进行孔径小于5 mm的微孔加工难度大,一直都是业界研究热点。采用三种小直径金刚石铣磨头进行制孔加工试验,研究铣磨头制备的方法和末端几何形状对钻进力、使用寿命、微孔缺陷及工具表面质量的影响。结果表明,取芯钎焊铣磨头所制微孔缺陷最少且使用寿命为平底电镀铣磨头的3.6倍、平底钎焊铣磨头的2倍;取芯钎焊铣磨头具有端面取芯结构,可有效减小钻进力,在工具使用寿命和工件加工表面质量上与另两种铣磨头相较也有明显提升。

关键词： 工程水泥基复合材料   聚丙烯纤维   形状记忆合金纤维   纤维增强   超弹性   拉伸性能  

摘要： 将超弹性形状记忆合金纤维(SMAF)掺入高延性工程水泥基复合材料(ECC)可制得兼具高延性及自恢复性能的新型复合材料SMAF增强ECC(SMAF-ECC)。制备ECC所用的聚乙烯醇(PVA)纤维原材料价格较高,本文采用价格相对低廉的聚丙烯(PP)纤维部分代替PVA纤维制备PP/PVA混杂纤维ECC;再掺入SMAF,制备出SMAF增强PP/PVA混杂纤维ECC,从而实现复合材料成本的降低。为探究该低成本SMAF-ECC是否仍然具备良好的力学性能,论文通过单轴拉伸试验研究不同SMAF掺量和直径下SMAF-ECC的拉伸性能。结果表明:SMAF掺量和直径对SMAF-ECC材料的拉伸性能影响显著;当SMAF直径为0.2 mm、掺量为0.2%(体积分数)时,SMAF-ECC试件拉伸性能最优,相较于ECC试件,SMAF-ECC试件的初裂应力增幅最高为16.79%,极限拉伸应力、应变分别提高了20.85%、2.87%。