关键词： 环氧复合材料   植物纤维   声学性能  

摘要： 选用未处理及处理的竹纤维、麻纤维和椰子纤维增强环氧复合材料,通过试验,评估了纤维质量分数从0增加至20%时复合材料的声学性能变化。试验结果显示,随着植物纤维质量分数的增加,复合材料的声传播速度和声反射系数降低,而声衰减系数和声吸收系数则有所提升。这表明植物纤维的引入及其表面处理显著改善了环氧复合材料的吸声性能,为声学材料的设计提供了新的视角和数据支持。

关键词： 铝基碳化硅   超快激光   能量吸收   能量传递   微纳结构   加工工艺  

摘要： 铝基碳化硅(SiC/Al)复合材料具有高强度、低密度等优异性能,广泛应用于航空、航天等领域。然而,SiC/Al复合材料的硬度和熔点都较高,电火花、机械加工等传统加工方法存在加工效率低、质量一致性差等问题。近年来,超快激光因具有极短脉冲宽度、极高脉冲能量等特点,有望成为SiC/Al复合材料新的高效高质表面加工方法。阐明材料对激光能量的吸收及传递是揭示超快激光加工复杂物理化学过程的首要解决的问题。此外,明确材料的去除机制是实现高精高效超快激光加工的关键,为按需制备表面微纳功能性结构提供了理论基础。因此,针对SiC/Al复合材料超快激光表面加工过程,总结了超快激光与材料相互作用时的能量吸收、能量传递和材料去除机制的研究现状;其次,分析了SiC/Al复合材料超快激光表面微纳结构制备工艺与表面润湿性、胶接性能等应用现状;最后,梳理了SiC/Al复合材料超快激光表面加工目前面临的挑战和未来发展趋势。

关键词： PBAT   改性   发泡   应用  

摘要： 随着对可持续发展和环境保护的关注度增加,传统塑料材料面临着严重的环境问题。在此背景下,PBAT作为一种热塑性生物降解塑料材料逐渐受到关注。本文主要综述了近年来PBAT发泡改性材料的研究进展,包括改性方法和技术、发泡方法、性能表征以及应用领域及前景等。通过对相关文献的系统阅读和分析,为读者提供PBAT发泡改性材料的全面了解,并探讨其未来的发展趋势。

关键词： 园林绿化废弃物   响应面法   木塑复合材料   生物炭含量   物理力学性能  

摘要： 为实现园林绿化废弃物高值化利用,拓宽木塑复合材料的使用范围,以园林绿化废弃物和聚乳酸为原料、生物炭为增强剂,选取杨木粉含量、模压温度、模压压力和保压时间4个因素进行Box-Benhnken试验,运用响应面法对木塑复合材料的模压工艺参数进行优化,并分析生物炭含量对复合材料物理力学性能的影响。结果表明,试验最优工艺参数为杨木粉含量41.31%,模压温度170℃,模压压力11.49 MPa,保压时间10 min;添加生物炭可较好地改善木粉和聚乳酸界面相容性,提高复合材料的力学性能,随着生物炭含量的增加,复合材料的力学性能先上升后下降,当生物炭含量为2.0%时,弯曲强度、弯曲模量和冲击强度分别为32.00 MPa、3.20 GPa和3.47 kJ·m^(-2),吸水率最小,显气孔率最低,复合材料的综合力学性能最佳。以上研究结果为生物炭改善木塑复合材料性能提供依据。

关键词： 钴酸镍   亲水碳布   微波吸收   复合材料   水热法   反射损耗   有效吸收带宽   热裂解  

摘要： 随着智能电子设备的普及,电磁辐射污染问题愈发严峻,开发新型高性能微波吸收材料已成为当下新材料领域的一大研究热点。由于微波吸收材料的吸波性能在高温条件下会出现不同程度的衰减,因此,针对高温环境下微波吸收材料的吸波性能变化及热裂解特性展开研究。采用简易水热法与高温煅烧相结合的工艺,将钴酸镍(Nickel cobalt oxide,NiCo_(2)O_(4))成功负载于亲水碳布(Hydrophilic carbon cloth,HCC),获得具有优异热稳定性和微波吸收性能的NiCo_(2)O_(4)/HCC复合材料。通过SEM、XRD和XPS对NiCo_(2)O_(4)/HCC复合材料进行了微观结构与材料成分分析,通过VNA和TGA-IR对NiCo_(2)O_(4)/HCC复合材料进行了吸波性能和热裂解特性测试。结果表明,针状NiCo_(2)O_(4)均匀地负载于HCC表面,这为NiCo_(2)O_(4)/HCC复合材料引入了磁损耗。与纯HCC基体相比,针状NiCo_(2)O_(4)与HCC形成的异质界面结构使NiCo_(2)O_(4)/HCC复合材料的微波吸收能力得到显著提升。XRD和XPS分析结果表明,NiCo_(2)O_(4)/HCC复合材料中的NiCo_(2)O_(4)为尖晶石结构。当填充的NiCo_(2)O_(4)质量分数为25%及厚度为4.98 mm时,NiCo_(2)O_(4)/HCC复合材料的反射损耗(RL)高达-50.00 dB。TGA-IR分析结果表明,NiCo_(2)O_(4)/HCC复合材料在25—800℃范围的质量损失率主要源于HCC上功能基团和NiCo_(2)O_(4)的分解。经25—800℃的高温热裂解后,NiCo_(2)O_(4)/HCC复合材料的RL为-48.67 dB,较热裂解前的RL强度损失率小于5%,表明该复合材料在高温环境下依然保持着良好的微波吸收性能。制备的NiCo_(2)O_(4)/HCC复合材料有望成为高温微波吸收材料的潜在选择之一,为指导该材料在高温场景中的实际应用提供一定的理论支撑。

关键词： 高性能复合材料   竹束单板层积材   静态挠度   振动测试  

摘要： 本研究对比分析了新型高性能复合材料竹束单板层积材(BLVL)与传统的OSB楼板在建筑地板应用中的性能。研究发现,BLVL在1 kN静态挠度测试中表现优于OSB,挠度降低了22.33%。在振动测试中,BLVL的一阶自振频率为13.769 Hz,较OSB低8.2%,而二阶和三阶频率则分别提高了9.7%和6.2%。此外,BLVL的行走荷载响应中的均方根加速度比OSB降低了45.07%。这些结果表明,BLVL不仅能满足现代建筑的性能要求,还具有显著的环境优势,适合作为未来建筑地板的主要材料。

关键词： 稻壳基多孔炭   非贵金属(铁/钴/镍)   复合材料   肼   电催化氧化  

摘要： 本文以稻壳基多孔炭为载体,采用硼氢化钠为还原剂,制备了非贵金属负载复合材料,即Fe-AC、Co-AC和Ni-AC。采用XRD、SEM、BET和XPS分别表征复合材料的物理化学性质。将复合材料分别制成的复合电极,在1 M KOH的三电极体系中,利用循环伏安、交流阻抗、电化学活性表面积(ECSA)、塔菲尔斜率等方法研究复合电极电催化氧化肼(HzOR)的性能与机理。结果表明,成功地获得了非贵金属包膜多孔炭复合材料,并成功地应用于碱体系的电催化氧化肼中。综合性能推断,其中Co-AC比表面积可达到804.4 m^(2)/g,Co-AC表现出最高的ECSA为49.3 cm^(2),扫速为10 mV/s时反应速率最快,并且能在大于100 mA/cm^(2)的电流密度下保持持续稳定工作,说明具有良好的稳定性。

关键词： 旋转梁   变截面   固有频率   复合材料  

摘要： 针对复合材料空间机械臂在运动过程中柔性臂杆易产生强烈振动的问题,将空间机械臂简化为旋转刚体-薄壁梁模型,进行了中心转速、复合材料铺层方式以及横截面形状对复合材料柔性空间机械臂振动特性影响的研究。首先,根据复合材料的本构关系,建立了复合材料薄壁梁的本构方程;然后,基于欧拉-伯努利梁理论和哈密顿原理,利用本构方程和旋转梁的运动学模型建立了梁的偏微分动力学方程,通过傅里叶变换将连续系统离散为多自由度系统,进而得到了梁的离散振动方程;最后,将振动方程无量纲化,通过数值计算求解薄壁梁的固有频率和模态。模态分析结果表明:固有频率会随中心转速的增大而变大,随铺层角度的增大而变小。此外,横截面锥度对复合材料旋转变截面薄壁梁振动特性起决定性作用,截面锥度的减小会增大固有频率,同时降低铺层角度对固有频率的影响。

关键词： 耐热钛基复合材料   变形温度   应变速率   加工窗口   显微组织  

摘要： 研究了高温单道次等温压缩过程中耐热钛基复合材料MTi650A的动态流变行为,获得了高温应力–应变曲线,建立了材料的动态本构方程和热加工图,分析了热变形过程中材料的变形特性以及微结构演化规律。结果表明,随着变形温度的升高和应变速率的降低,MTi650A复合材料的稳态流变阶段延长,峰值流变应力呈明显下降趋势。在低温高应变速率下,材料稳态特征不明显,流变应力达到峰值后随应变增加持续减小,呈现出连续动态软化特征。MTi650A复合材料的有效加工窗口为(950~1150)℃/(0.01~1) s^(-1)。微观组织分析表明,MTi650A复合材料晶须增强相破碎程度主要受变形温度和应变速率影响,低温高应变速率更容易导致晶须破碎。β相区变形时,β相存在动态回复和再结晶,晶粒尺寸及α片层厚度变化与应变速率有关。

关键词： 回转式   电火花加工   SiC_(p)/Al   复合加工   超高温热电偶   保护套管  

摘要： 针对超高温铝基碳化硅材料热电偶保护套管椎体外壳加工难题,开展了回转电火花-电解-化学复合加工工艺研究,通过研究电极转速、工件转速、电解液配比对材料去除率、相对电极损耗率和工件表面重铸层厚度的影响,并经工艺试验以最优参数加工出体积分数为55%的铝基碳化硅复合材料,获得长度为18.67 mm、小端直径为2.6 mm、大端直径为12 mm、锥度为1∶2的无重铸层锥形外表面,初步验证了回转电火花-电解-化学复合加工工艺应用于超高温铝基碳化硅材料热电偶保护套管椎体外壳加工的可行性。