关键词： 原位聚合   多孔聚酰亚胺   交联   电化学   锂硫电池  

摘要： 本文以多壁碳纳米管（MWCNTs）为添加剂，采用原位聚合方法制备了不同MWCNTs含量的交联多孔聚酰亚胺复合材料（INCPI@MWCNTs），对其基团、孔结构以及吸附性能进行了研究，重点探讨了作为锂硫电池正极材料使用的可行性。结果表明：原位聚合工艺不会影响体系内的交联反应，对多孔聚酰亚胺的结构无较大影响；不同规格的INCPI@MWCNTs在氮气等温吸附测试条件下，由于材料内部大孔结构的存在而导致氮气吸附量随着相对压力的增加而增大，INCPI@MWCNTs材料的BET比表面积和微孔比表面积随着MWCNTs添加量的增加而逐渐减小，微孔体积随着MWCNTs添加量的增加而增大。以INCPI@MWCNTs为正极载体，与硫扩散负载得到S/PPI@MWCNTs正极载体复合材料，并组装锂硫电池进行电化学性能测试，在0.2 C的电流密度条件下，三种不同的S/INCPI@MWCNTs正极的充放电曲线均出现两个放电平台和一个充电平台，S/INCPI@MWCNTs-2对应的电池首次放电比容量1326 mA h g-1，循环100次后，保留容量为855 mA h g-1，容量保持率为65%；在电流密度为1 C的条件下，S/INCPI@MWCNTs-2电池的首次放电比容量为1035 mA h g-1，循环400次后，保留容量为662 mA h g-1，容量保持率为65%，S/INCPI@MWCNTs-2作为正极材料可使电池具有更佳的放电比容量、倍率性能和循环稳定性。

关键词： 分子动力学模拟   橡塑阻尼材料   正交试验法   动态力学性能  

摘要： 提出了一种与乙烯基酯共固化丁腈橡胶/羧基化聚丙烯（NBR/CPP）橡塑阻尼复合材料的研制与性能表征，制备了一种物理性能优异的乙烯基酯基橡塑阻尼复合材料，使用高锰酸钾溶液将聚丙烯羧基化，增强了橡胶与塑料的相容性及复合材料的层间结合性能，采用分子动力学（MS）预测了乙烯基酯与丁腈橡胶是否发生共固化反应及乙烯基酯与羧基化聚丙烯是否发生微观结合作用，根据乙烯基酯固化特点，研发出一种170℃温度下与乙烯基酯共固化的丁腈橡胶/羧基化聚丙烯阻尼材料，通过层间剪切试验研究了阻尼层厚度与乙烯基酯基橡塑阻尼复合材料层间剪切性能的相关性，并通过动态力学性能测试表征了阻尼材料阻尼性能与DCP用量之间的关系，采用扫描电镜对橡塑阻尼材料进行分析，得到了丁腈橡胶/羧基化聚丙烯橡塑阻尼材料的N元素分布情况与共混结构微观示意图。

关键词： 二氧化锰   氧化镍   复合材料   电极   电化学性能  

摘要： 通过控制合成条件制备出绒球状的NiO，并与花球状MnO2进行复合，获得具有“核-壳”结构的MnO2/NiO复合材料；利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和能谱（EDS）等手段对其微观形貌和结构进行表征；使用三电极装置，以6mol/L KOH为电解液，利用循环伏安、恒流充放电以及交流阻抗等测试手段对电极材料的电化学性能进行了分析。结果表明：当电流密度为0.5A/g时，纯绒球NiO、纯花球MnO2和“核-壳”结构MnO2@NiO复合材料的比电容分别为252F/g、263F/g和627F/g，表明“核-壳”结构MnO2@NiO复合材料的比电容较一元材料均有显著提高。“核-壳”结构MnO2@NiO二元复合材料在5A/g下循环充放电1000次的比电容保持率为82%，较纯花球MnO2有明显提升。高比电容和良好的循环稳定性说明具有“核-壳”结构的MnO2@NiO因二者的协同效应使活性材料有效利用率明显提升，NiO绒球基底的稳定性有助于提升复合材料在高电流密度下循环充放电的稳定性。

关键词： 碳纤维复合材料   润湿性   界面结合性能   界面层厚度  

摘要： 基于两种自主研制的环氧树脂胶液HTS40和HTS45分别加入了0.05%氧化石墨烯进行改性，制备了相应的T700级碳纤维增强复合材料，研究了4种环氧树脂胶液与碳纤维的浸润性、复合材料力学性能及其断面微观形貌和界面层厚度等方面。结果表明：HTS40和HTS45中分别加入0.05%氧化石墨烯改性后，树脂对碳纤维的浸润接触角分别同比降低了15.7%和18.4%，最终树脂吸附量分别同比增大了142.8%和60.9%，复合材料层间剪切强度、横向拉伸强度和纵向弯曲强度分别同比提高了18.8%和5.6%、19.4%和14.8%、15.8%和6.9%。复合材料断面扫描电镜（SEM）结果表明，氧化石墨烯改性后，断面中几乎观察不到碳纤维拔出现象，碳纤维与基体之间的间隙明显减少，断面AFM测得平均界面层厚度分别同比增大了56.6%和53.3%。环氧树脂基体中加入微量氧化石墨烯，通过改善树脂对纤维的浸润性和提高最终复合材料界面层的厚度，可以显著提高复合材料综合力学性能。

关键词： 钛酸钡   氧化锆   陶瓷   口腔医学   耐磨性能   微观形貌   工程化口腔材料  

摘要： 背景：3%(摩尔百分比)氧化钇稳定四方氧化锆陶瓷在实际应用中易导致对颌牙的过度磨耗，进而增加牙本质暴露的风险，引发牙齿酸痛、牙髓感染等问题，因此，进一步提升3%氧化钇稳定四方氧化锆多晶陶瓷摩擦磨损性能成为当前口腔医学修复材料研究的热点之一。目的：探究钛酸钡掺杂比例对3%氧化钇稳定四方氧化锆陶瓷微观结构、力学性能及摩擦磨损性能的影响。方法：以3%氧化钇稳定四方氧化锆陶瓷为主体，通过高温烧结法制备钛酸钡掺杂的3%氧化钇稳定四方氧化锆陶瓷材料，其中钛酸钡掺杂量分别为陶瓷粉体质量的0%,2%,4%,6%。检测4组材料的晶格结构、力学性能、微观形貌、耐磨性能。结果与结论：(1)X射线衍射结果显示，随着钛酸钡掺杂量的增多，复合陶瓷中单斜相氧化锆和钛酸钡的物相占比不断增大，四方相氧化锆的占比不断减小。(2)扫描电镜观察结果显示，单纯的3%氧化钇稳定四方氧化锆陶瓷表面存在大量气孔，并且表面致密度较低；4%,6%钛酸钡掺杂陶瓷表面的气孔数量减少、表面致密度提高。(3)随着钛酸钡掺杂量的增加，陶瓷的密度持续降低，孔隙率先降低后升高，其中6%钛酸钡掺杂陶瓷的密度最低，4%钛酸钡掺杂陶瓷的孔隙率最低；随着钛酸钡掺杂量的增加，陶瓷的维氏硬度与断裂韧性持续降低，弹性模量先升高后降低，其中4%钛酸钡掺杂陶瓷的弹性模量最大。(4)利用直径10μm的金刚石进行划痕实验，结果显示：随着钛酸钡掺杂量的增加，陶瓷的摩擦系数和划痕深度均呈先降低后升高的趋势，其中4%钛酸钡掺杂陶瓷的摩擦系数与划痕深度最低；扫描电镜观察结果显示，4组陶瓷试样划痕两侧出现了不同程度的破碎，其中单纯氧化钇稳定四方氧化锆陶瓷的划痕边缘破碎最为严重，4%钛酸钡掺杂陶瓷的划痕边缘破碎最轻。(5)结果表明，4%钛酸钡掺杂氧化钇稳定四方氧化锆陶瓷复合材料具有高的耐磨性和强度，可保持长期稳定性。

关键词： 黑色二氧化钛   改性材料   光催化   水体污染物   降解机理  

摘要： 光催化技术具有高效、环保、低成本的特点，已在众多应用领域中展现出巨大的潜力。传统二氧化钛是一种广泛使用的光催化材料，具有较大的禁带宽度，只能吸收紫外光；此外，二氧化钛的光生电子-空穴对的快速复合限制了其光催化效率。在二氧化钛表面引入氧空位等缺陷得到黑色二氧化钛(TiO2-x)，通过减小带隙、增加活性位点来增强其在可见光和近红外区域的响应性能与量子效率，提高其光催化活性。因此，TiO2-x的合成以及改性复合成为研究的热点。该文梳理了TiO2-x的重要缺陷结构及其表征方法，并对其合成方法进行了总结归纳，探讨了TiO2-x的改性策略；此外，重点分析了TiO2-x及复合材料在水体污染物光催化降解的相关应用，并对降解机理进行了深入的分析和总结。最后，指出了TiO2-x及复合材料在未来环境水体污染治理领域所面临的挑战与机遇。

关键词： 选区激光熔化   TiB_(2)/18Ni300复合材料   表面形貌   微观结构   力学性能  

摘要： 采用选区激光熔化技术制备TiB_(2)/18Ni300复合材料,研究不同质量百分比的TiB_(2)增核剂对复合材料成形试样的表面形貌、微观结构、元素与物相分布以及力学性能的影响。结果表明:随着TiB_(2)质量百分比的增加,试样顶面粗糙度和孔隙增大且球化加重;凝固组织由胞状晶逐渐转变为柱状晶,各试样Ti元素分布均匀,主要晶化相均为α-Fe马氏体,但α(110)衍射峰的强度逐渐增加;试样的维氏硬度和拉伸强度均呈现先增大后减小的变化规律,延展性则逐渐减小。当TiB_(2)粉末质量分数为0.5%时,成形试样硬度和拉伸强度均达到最大值,分别为409 HV和1485.8 MPa,相较于单一18Ni300成形试样分别提高了15.78%和53.1%。断裂方式由单一18Ni300成形试样的塑性断裂,转变为塑性-脆性复合断裂。

关键词： 聚丙烯复合材料   空心玻璃微珠   石墨   摩擦磨损性能   磨损机制  

摘要： 以表面改性后的石墨和空心玻璃微珠(HGB)为填料,通过熔融共混法制备空心玻璃微珠/石墨/聚丙烯(PP)复合材料,研究不同石墨含量对复合材料摩擦磨损性能的影响,探究2种填料的协同效应以及在不同负载下复合材料的摩擦学响应,并探讨相关机制。结果表明:添加HGB和石墨可以促进PP的结晶过程,也均能有效提高PP复合材料的热稳定性;HGB和石墨的协同效应可以改善PP的力学性能和摩擦磨损性能;当HGB含量一定时,复合材料的摩擦因数和磨损量随石墨含量的增加呈现先下降后上升的趋势,当石墨质量分数为4%时,复合材料的摩擦因数最低,磨损质量损失最少;其他工况条件一定时,复合材料在200 N负载下的耐磨损效果较好;添加HGB和石墨后复合材料的磨损机制由磨粒磨损和黏着磨损为主转变为以磨粒磨损为主。