关键词： 牛血清白蛋白   表没食子儿茶素没食子酸酯   高酯果胶   Pickering乳液   稳定性  

摘要： 该研究以牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)、表没食子儿茶素没食子酸酯[(-)-epigallocatechin-3-gallate,EGCG]和高酯果胶(high-methoxyl pectin,HEP)组成的三元复合物作为连续相,菜籽油作为分散相,构建了高内相Pickering乳液,并探究不同质量浓度的EGCG(0~25 mg/mL)对Pickering乳液的影响。乳液的粒径和Zeta电位结果表明,EGCG质量浓度为10 mg/mL的乳液粒径最小,为49.4μm,乳液Zeta电位变化不显著,光学微观结构和粒径分析一致。对乳液的流变性质分析,发现所有乳液样品均是以弹性为主,乳液凝胶状网络结构的强度和表观黏度均随EGCG颗粒浓度先增大后逐渐减小,乳液EGCG质量浓度为10 mg/mL时最大,此时乳液凝胶网络结构强度最好。不同EGCG浓度乳液的离心、贮藏、冷藏、热处理和离子稳定性评价结果表明,当EGCG质量浓度为10 mg/mL,乳液持水能力最佳,为57.86%。所有乳液在常温贮藏和冷藏30 d后均非常稳定,无明显乳析现象,且EGCG质量浓度为10 mg/mL的乳液粒径变化最小,稳定性最好。在80℃的热处理条件下,所有乳液粒径均增大,但未发生破乳现象。随着盐离子浓度的增加,乳液的粒径增大。相较于未添加EGCG组,EGCG质量浓度为5~15 mg/mL的乳液在不同盐离子条件下粒径较小。当EGCG质量浓度为10 mg/mL时,乳液的粒径最小,离子稳定性最好。

关键词： 碳纤维复合材料   温度场   胶接层失效   应力分量  

摘要： 通过建立金属接头和碳纤维杆件胶接连接的有限元模型,并对胶接区域进行温度场仿真分析,讨论了桁架结构胶层失效原理以及连接方式。结果表明,在高、低温工况下,胶接区域胶层均会发生失效,在高温工况下,仅在接头粘接区域端部区域的胶层失效;在低温工况下,端部区域以及方形接头的棱边区域的胶层都发生失效。从二次名义应力和各应力分量来分析,低温工况胶层失效比高温工况严重。通过制备试验验证了仿真结果,可通过增加铆接的连接方式来分担胶层的部分载荷,从而避免胶层失效,使桁架结构更加稳定。

关键词： 复合材料   螺栓连接   预紧力   安全性分析   分散性  

摘要： 为了研究预紧力对复合材料连接件拉伸性能的影响,通过试验和仿真分析对碳纤维复合材料连接结构展开失效强度安全性分析。通过复合材料连接件拉伸实验分析研究了预紧力(1~6 kN)对连接件拉伸性能的影响。搭建了参数化随机仿真模型模拟拉伸过程中工艺参数的分散性,并对复合材料连接件拉伸失效进行仿真。对连接件拉伸破坏和极限强度进行统计分析,利用基于威布尔分布的双可靠性指标安全强度评估方法,估计了特征强度、下限强度和不同可靠度置信度等级下的安全设计强度。结果表明:在1~6 kN内随着预紧力的递增,破坏载荷和极限载荷增加,较预紧力为1 kN时分别提高了18.7%和12.9%;比较双可靠性指标方法下的安全承载强度评估结果与安全系数法下的评估结果,不同预紧力下破坏安全承载强度和极限安全承载强度的平均值分别提高7.35%和20.51%,在保证安全的前提下减少了安全冗余设计,提高了材料利用率。

关键词： 生物活性物   维生素C   Pickering乳液   海藻酸钙水凝胶   稳定性  

摘要： 传统的亲水材料输送系统在实际应用中仍然面临着严峻的挑战,包括保留能力差和生物利用度低。该工作使用维生素C作为亲水性活性物的模型,将载有维生素C的油包水型Pickering乳液(Pickering emulsions,PE)包封进海藻酸钙胶囊(PE in alginate capsules,PE@gel)中,利用Pickering乳液的纳米界面膜和水凝胶层的双重保护来提高其稳定性。扫描电镜和激光共聚焦显微镜研究证实,胶囊呈球形,Pickering乳液分布在凝胶网络中。傅里叶红外光谱研究表明,维生素C被物理包封在胶囊中,化学性质未改变。更重要的是,在25℃避光静置条件下,PE@gel与维生素C水溶液相比保留率和相对抗氧化活性分别提高了59.4倍和33.87倍;在紫外灯365 nm照射静置条件下,PE@gel与维生素C水溶液相比保留率和相对抗氧化活性分别提高了42.28倍和27.41倍。该方法为水溶性活性物在食品领域的贮存和应用提供了一个有效且通用的平台。

关键词： 玻璃粉   水泥基复合材料   力学性能  

摘要： 废弃玻璃粉在水泥基复合材料中的应用逐渐增多,但粒径、含量等因素影响着其发挥作用。文章利用粒径分别为50目、100目、500目和5000目的玻璃粉制备了水泥基复合材料,研究了玻璃粉质量取代率和粒径对水泥基复合材料的抗折和抗压强度的影响。试验结果表明,随着掺量的增加,50目玻璃粉水泥基复合材料的抗折强度逐渐降低,而100目、500目和5000目玻璃粉水泥基复合材料的抗折强度先增加后降低。其中,玻璃粉为500目时,10%玻璃粉掺量水泥基复合材料力学性能最优,其材料的抗压强度达到最大值,此粒径和掺量的玻璃粉可以避免水泥基复合材料产生ASR反应而出现破坏。

关键词： 复合材料   进气道   模具设计   成型工艺  

摘要： 对现有的几种典型复合材料进气道成型模具方案进行归纳、总结,在此基础上提出“轻质、自坍塌式组合芯模”的模具设计方案,并以此选择合适的成型工艺,制备出光洁度良好、脱模容易、满足技术要求的复合材料进气道,为后续相关进气道以及类似结构的复合材料产品提供了一定的参考。

关键词： 碳纤维复合材料   钢   腐蚀   疲劳   破话模式  

摘要： 为了提升碳纤维复合材料在水利工程中的应用性能,对比分析了5种类型的碳纤维增强聚合物(CFRP)-钢试件(无疲劳无腐蚀、电偶腐蚀、疲劳试样)的峰值荷载、破坏形貌。结果表明,相同服役环境下粘接层含芳纶纤维试件的峰值荷载要高于粘接层不含芳纶纤维试件。腐蚀和疲劳都会对复合材料的峰值荷载造成不利影响,且电偶腐蚀相较疲劳对峰值荷载的影响较大;相较于无腐蚀无疲劳的氨掺杂多孔碳纤维(NCNF)试件,粘接层含/不含芳纶纤维的试件的平均峰值荷载都有不同程度降低。5种类型的复合材料试件都发生了粘接层内聚破坏,疲劳试样的破坏模式为接层内聚破坏+CFRP层间失效。复合材料试件的粘接层仍然是薄弱的区域。

关键词： 碳纤维   水泥基复合材料   表面改性   外加剂  

摘要： 为深入了解碳纤维增强水泥基复合材料(CFRC)的研究现状,综述了CFRC的关键影响因素、现代工程应用场景、发展前景,归纳了氧化改性、涂层改性、等离子体处理改性等不同碳纤维(CF)表面改性技术的特点与机制,介绍了分散剂、减水剂、消泡剂等外加剂的用途,分析了CF掺量、水灰比、细掺料和制备工艺对CFRC性能的影响,介绍了CFRC在智能混凝土、建筑物修复与加固、特种场所等场景的应用现状,提出了CFRC未来发展的主要方向。

关键词： 聚丙烯酰胺   二氧化硅纳米粒子   复合水凝胶   黏弹性  

摘要： 作为一种高吸水高保水高分子材料,水凝胶可被用于医学和农业等领域.然而,传统的聚丙烯酰胺(PAAm)水凝胶抗压能力弱、稳定性差,这极大限制了PAAm水凝胶的广泛应用.本研究通过在PAAm水凝胶中引入二氧化硅(SiO_(2))纳米粒子,制备了具有高吸水率的PAAm/SiO_(2)复合水凝胶.研究表明,复合水凝胶的溶胀率随SiO_(2)含量的增加呈现先增加后减小的趋势.而且,与纯PAAm水凝胶相比,PAAm/SiO_(2)复合水凝胶的孔径减小且孔密度增大,从而提高了其抗压性能.因此,通过对PAAm/SiO_(2)复合水凝胶的溶胀行为、机械性能和流变性能进行研究,来阐明SiO_(2)纳米粒子对复合水凝胶性能的影响.

关键词： 石墨烯纳米片   纳米二氧化钛   氢氧化铝   粘接强度   吸水率  

摘要： 为提高水性胶材料在档案保存应用中的适应性,以乙酸乙烯酯等单体材料与各种助剂制备水性胶材料,分别使用石墨烯纳米片、纳米二氧化钛这2种无机填料对材料进行耐水改性,使用氢氧化铝、氢氧化镁、氧化锌这3种阻燃剂对材料进行阻燃改性,并研究水性胶材料粘接性能。结果表明,当添加7.5%纳米二氧化钛、2%氢氧化铝阻燃剂时,这种水性胶材料对牛皮纸的粘接强度达到7.26 MPa,且材料吸水率降低为14.9%,续燃时间缩短至48 s。这种水性胶材料不仅粘接性能良好,且具有良好的耐水性能和阻燃性能,在档案保存方面应用前景良好。