关键词： 陶瓷颗粒   高锰钢基   复合风扇磨煤机   打击板   耐磨性  

摘要： 针对风扇磨煤机打击板因长期承受煤粒高速撞击和摩擦导致的严重磨损问题,提出基于陶瓷颗粒-高锰钢复合材料制备风扇磨煤机打击板,并测试其性能以提升设备耐用性和生产效率。选用硬度高、耐磨的陶瓷颗粒(如氧化铝)与高锰钢结合,采用粉末冶金法和热压烧结技术制备复合风扇磨煤机打击板。在制作过程中,调整工艺参数和复合配比,优化复合材料的微观结构,确保陶瓷颗粒与高锰钢基良好结合。结果表明:陶瓷颗粒在高锰钢基体中实现均匀分布,形成有效增强相-基体界面结合,显著提升复合材料的性能。当陶瓷颗粒为1 mm时,复合打击板磨损量最小,最高仅为0.01 g/cm^(3)。同时,陶瓷颗粒增多使基体组织转变,提升冲击韧性。陶瓷颗粒含量为15%时,高锰钢基打击板的耐磨损性较佳。

关键词： MOF   纤维素   吸附   Cu^(2+)   气凝胶  

摘要： 为克服传统金属有机框架材料(Metal-organic framework,MOF)易碎和难回收等缺点,将双金属Ni/Co-MOF与三维纤维素气凝胶进行复合,通过水热反应原位制备了新型Ni/Co-MOF-纤维素气凝胶三维复合材料(Ni/Co-MOF-CMC),并将其用于去除水溶液中的Cu^(2+)。考察了制备过程中关键反应参数对Ni/Co-MOF-CMC吸附性能的影响,发现其最佳制备工艺参数为:Ni/Co金属盐比例为1∶1,总金属盐与有机配体比例为1∶1,反应温度为120℃,反应时间为14 h。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对CMC、Ni/Co-MOF-CMC以及Ni/Co-MOF-CMC-Cu^(2+)等材料进行了表征,以获悉其微观结构信息。Ni/Co-MOF-CMC是一种吸附效果好、低成本、原材料易得、制备过程简单、环境友好的三维复合材料,在去除废水中Cu^(2+)方面具有极大的发展潜力。

关键词： 教学改革   复合材料   损伤监测   实践教学  

摘要： 本研究针对《先进复合材料》课程,旨在通过深度改革,将轻质纤维增强复合材料结构损伤监测的前沿技术全面融入教学内容,从而显著提升学生的专业技能和创新素养。基于调研,我们发现传统的课程内容偏重理论知识的传授,而缺少实践应用和科研动态的引入,导致学生在面对真实工程问题时往往缺乏足够的解决能力。为此,我们提出了一系列教学改革措施。首先,对课程体系进行深度优化,不仅强调基础知识,更融入最新的科研成果和技术进展。其次,通过引入科研动态和实例分析,加强理论与实践的结合,提高学生解决实际问题的能力。同时,我们还加强了课外实训环节,鼓励他们参与科研项目,以锻炼科研能力和创新思维。

关键词： 热拉伸   热压成型   三维编织   聚乳酸   热塑性复合材料  

摘要： 三维编织热塑性复合材料有着更易回收、生产周期短的特点。其中,聚乳酸(Polylactic acid,PLA)的生物相容性较好,且成本较低,得到广泛关注。热压成型(Hot pressing,HP)工艺有着较高的设计自由度,然而,采取HP工艺制备三维编织聚乳酸复合材料因模具合模时对预制体挤压,可能会破坏编织结构,造成纤维分布不匀,破坏界面性能,导致力学性能下降。热拉伸成型工艺(Hot drawing,HD)作为一种自增强技术,在HP工艺的基础上于三维编织预制体的轴向施以拉伸力,可以有效提高PLA的结晶度和复合材料的力学性能。本实验分别采取HD和HP两种成型工艺制备玻璃纤维(Glass fiber,GF)增强PLA复合材料并进行测试,发现HD复合材料较HP复合材料的剪切强度高出了33.03%,弯曲强度高出了26.92%,拉伸强度高出了39.67%,结晶度提高了20.03%,并略微提升热稳定性。热拉伸工艺促进了PLA分子晶体沿轴向有序排列和晶核的生长,使PLA分子链排列更加简单,提高了PLA的结晶度,同时提高了复合材料的力学性能。结合宏观及3D轮廓观察,发现HD工艺改善了编织结构遭到破坏的问题,保证了三维编织花节的完整性,GF纤维束排列有序,有利于复合材料整体性能的提升。

关键词： 轮胎行业   轮胎公司   轮胎生产   稻壳灰   杂志网站   二氧化硅   可持续性   韩国  

摘要： 据“European Rubber Journal”杂志网站2025年1月13日报道,近日,韩国Hankook轮胎公司与比利时Solvay公司签署协议,共同开发“循环二氧化硅”材料,此次合作或将为轮胎生产的可持续性开辟新路径。长久以来,轮胎生产商主要依赖从废弃稻壳中提炼的“稻壳灰二氧化硅”作为二氧化硅来源,这一传统途径不仅成本居高不下,而且受制于地域性供应短缺及复杂的物流难题,制约了轮胎行业的绿色发展步伐。此番合作有效拓宽了“循环二氧化硅”的开发范围,探索出利用多样化原材料的可能性。

关键词： 甲基丙烯酸锌   磁响应生热   形状记忆   四氧化三铁   增容补强  

摘要： 四氧化三铁(Fe_(3)O_(4))纳米粒子分散到聚合物基体中制备形状记忆复合材料时,往往会受限于纳米粒子的团聚,造成力学性能下降和加热速率降低。文中设计利用甲基丙烯酸锌(ZDMA)改性杜仲胶(EUG)/Fe_(3)O_(4)复合材料,制得EUG/Fe_(3)O_(4)/ZDMA磁、热双响应形状记忆复合材料。探究了ZDMA含量对EUG/Fe_(3)O_(4)/ZDMA复合材料的力学性能、升温速率、磁响应形状回复率及Fe_(3)O_(4)纳米粒子分散状态的影响。结果表明,随着ZDMA含量的增加,Fe_(3)O_(4)纳米粒子的团聚现象得到了明显改善;ZDMA具有补强作用,EUG/Fe_(3)O_(4)/ZDMA复合材料的拉伸强度从16.7 MPa增加到23.5MPa,提高了40.7%;动态力学热分析表明,EUG/Fe_(3)O_(4)/ZDMA复合材料在3次循环下的形状固定率和形状回复率均在97%以上;随着ZDMA含量的增加,EUG/Fe_(3)O_(4)/ZDMA复合材料在交变磁场中升温速率提高,可实现快速非接触式加热,最短在27 s即可实现形状回复。

关键词： 磷钨酸   UiO-66(Ce)   四环素   光催化剂   降解   水处理技术  

摘要： 利用水热合成法将磷钨酸(HPW)负载在铈基金属有机骨架材料〔UiO-66(Ce)〕上,制备了HPW@UiO-66(Ce)复合材料。采用SEM、XRD、FTIR、BET、UV-Vis DRS、XPS对HPW@UiO-66(Ce)进行了表征。考察了HPW@UiO-66(Ce)可见光催化降解四环素(TC)的性能,探讨了其光催化降解机理。结果表明,HPW@UiO-66(Ce)拓宽了UiO-66(Ce)可见光吸收范围,从470 nm增至500 nm;HPW的负载降低了UiO-66(Ce)的比表面积,但对其孔径没有影响。由m(H_(3)PO_(4)•12WO_(3)•xH_(2)O)∶m〔UiO-66(Ce)〕=7∶5〔UiO-66(Ce)0.5 g〕制备的HPW@UiO-66(Ce)-0.7具有最佳的光催化降解TC性能,在可见光照90 min、投加量〔HPW@UiO-66(Ce)-0.7质量与TC溶液体积之比,下同〕为0.50 g/L时,对质量浓度60 mg/L、pH=7的TC降解率可达到96.4%。羟基自由基、空穴是HPW@UiO-66(Ce)-0.7光催化降解TC过程中主要活性物种,超氧自由基也参与此过程。

关键词： 石英纤维增强聚酰亚胺   复合材料   低温冷却   铣削性能   刀具使用寿命  

摘要： 为了改善和抑制干切削下的石英增强聚酰亚胺复合材料的加工缺陷,对该材料进行超低温冷却铣削加工,并针对常规干切削缺陷,对比分析复合材料加工形貌、表面粗糙度值和刀具磨损以及切削区温度等性能。结果表明:相对于干切削且不同切削速度条件下,超低温冷却能够有效抑制低速干切削石英纤维起毛和高速干切削聚酰亚胺黏结剂的烧蚀缺陷,加工表面质量都得到有效改善,加工表面粗糙度随切深的增加呈先降低后增大趋势;刀具耐用度获得明显提高。

关键词： 纤维/基体界面   微观力学   湿热老化   脱黏行为   应力集中系数   有限元分析   复合材料  

摘要： 通过ABAQUS计算软件对干态和湿热老化后的断裂纤维尖端周围的纵向脱黏行为进行研究。提出双线性牵引-分离定律与库仑滑动摩擦定律耦合来建立纤维/基体界面本构模型。结果表明:树脂的塑性性能和应变软化效应对界面脱黏行为同样有很大的影响,通常树脂应变软化效应越好,界面处越难脱黏;湿热老化使界面的性能下降,导致界面更低的应力传递能力,加快了界面剥离,产生更长的脱黏区域;湿热老化降低了相邻纤维上的最大应力集中系数(SCF),证实了差的界面在应力传递方面效率低下。干态下,高的应力集中系数往往会导致相邻纤维更容易发生断裂,纤维断裂快速扩展。该研究为更好地理解各种力学性能参数对纤维/基体界面的纵向脱黏行为以及湿热对单向CFRP纵向拉伸破坏的影响提供了依据。

关键词： 纤维缠绕   张力控制   遗传算法   模糊控制   PID   复合材料  

摘要： 玻璃纤维缠绕是复合材料制造的主要工艺,放卷张力控制的精度将直接影响缠绕成型产品的质量。为了达到纤维恒张力缠绕的要求,针对纤维缠绕过程中张力控制存在多扰动、时变、非线性等问题,通过建立放卷侧力矩平衡方程,分析卷径、加速度等因素对张力动态性能的影响,基于改进遗传算法的模糊PID控制策略,优化控制参数。通过模拟计算结果可以看出,优化后的模糊PID控制器能显著减小张力的超调量,有效抑制速度扰动时的张力波动,对参数的变化具有较好的鲁棒性。并通过实验验证了优化后的模糊PID控制器在张力控制系统中的可行性。