关键词： 介电常数   Ti O2   磷酸盐  

摘要： 针对磷酸盐复合材料对吸波性能的需求,选用纳米Ti O_(2)作为功能填料,采用热重(TG)分析、差示扫描量热法(DSC)和扫描电子显微镜(SEM)等表征了填料与磷酸盐复合材料结构,并研究了填料对磷酸盐复合材料的弯曲强度和介电性能的影响规律。研究结果表明:当纳米Ti O_(2)用量为7.5%(wt)时,石英短切纤维增强磷酸盐复合材料的介电常数可达到8.52,损耗正切值为0.018,弯曲强度达到132 MPa,微观结构致密规整。

关键词： 电沉积   乙醇   气敏检测   异质结构  

摘要： 乙醇气体传感器的开发研究近年来引起了广泛的关注。调制传感材料的结构和表面性能是制造金属氧化物半导体气体传感器的主要考虑因素。本文采用电化学沉积的方法,制备了表面生长In2O3颗粒的ZnO纳米棒材料,材料平均长度2~3 μm,分散度良好。系统地研究了ZnO纳米棒材料的气敏性能。气敏结果表明,制备的气敏材料性能比单独的材料更好,在270℃下,对100 ppm的乙醇响应为42.3。是电沉积制备的纯ZnO纳米棒的7.8倍左右,同时有着更好的选择性。The development and research of ethanol gas sensors have attracted extensive attention in recent years. Modulating the structure and surface properties of sensing materials is the main consideration for manufacturing metal oxide semiconductor gas sensors. In this paper, ZnO nanorod materials with In2O3 particles grown on the surface were prepared by electrochemical deposition. The average length of the materials is 2~3 μm, and the dispersion is good. The gas sensing properties of ZnO nanorod materials were systematically studied. The gas sensing results show that the performance of the prepared gas sensing materials is better than that of the individual materials. At 270˚C, the response to 100 ppm ethanol is 42.3. It is about 7.8 times that of pure ZnO nanorods prepared by electrodeposition and has better selectivity at the same time.

关键词： 钛白粉   二氧化硅   氟硅酸钾法   测定方法  

摘要： 开发氟硅酸钾法测定钛白粉二氧化硅含量的新方法,通过人员、仪器设备、标准物质、试剂、环境条件的确认和正确度试验、精密度试验、回收率的方法特性确认,完成方法开发。该方法的开发克服了研发过程中硅、铝比例高、结果检测不稳定的问题,确保了良好的硅铝比例,可以很好地保证钛白粉在不同应用领域中适用性,确保高耐候性能涂料用钛白粉的研发和产业化,推动涂料行业高技术发展。

关键词： 乙烯基酯树脂   增韧改性   氧化石墨烯   硅烷偶联剂   复合材料  

摘要： 乙烯基酯树脂作为一类通用的热固性高分子材料在工业界被广泛使用,但固化后的乙烯基酯树脂交联密度大,质脆,受冲击载荷易开裂。本研究将硅烷偶联剂(KH570)通过一步反应接枝到氧化石墨烯(GO)表面,制备了改性氧化石墨烯(m-GO)。显微镜观察表明,相比于未改性氧化石墨烯(p-GO),m-GO在乙烯基酯树脂基体中具有更好的分散性。相应地,m-GO对乙烯基酯树脂表现出更佳的增韧效应。相比未改性乙烯基酯树脂,当加入0.4wt%的m-GO时,得到的改性乙烯基酯树脂临界应力强度因子(K_(ⅠC))和临界应变能释放率(G_(ⅠC))分别提高了40%和32%。此外,加入m-GO对乙烯基酯树脂的玻璃化转变温度和热稳定性几乎没有影响。

关键词： 物质交换   北京延庆   古树   穿越时空   二氧化硅   木质部   大树  

摘要： 一棵大树在你眼中有何价值?它不仅可以提供阴凉、氧气、木材,还可以成为一个地标。而死亡亿万年的古树,这些价值都已不在。然而,自然界,树如人,能活出人的姿态,亿万年前的古树也是如此。在北京延庆千家店地区,你会看到一株株矗立的硅化木化石,它们是一亿多年前的大树留下的遗骸。它们的木质部虽已被二氧化硅等物质交换,但其生长的年轮清晰可见。

关键词： 铸造铝合金   石墨烯   钛元素   微观组织   力学性能  

摘要： 石墨烯被认为是铝及铝合金良好的增强体,但由于石墨烯与铝容易反应生成有害的Al4C3相,阻碍了石墨烯增强铝基复合材料的研究及应用。本研究以Al粉、Ti粉和氧化石墨烯(GO)为原料,将粉末预制体在铝熔体中制备成中间合金,对比研究了粉末预制体和中间合金的分别加入对Al-6.5Cu-0.3Mn-0.15Sc-0.15Zr合金的微观组织及性能的影响。研究发现,添加粉末预制体和中间合金的复合材料均可以明显细化晶粒尺寸,同时在组织中引入了少量的亚微米级TiC颗粒和石墨烯。TiC的存在可以作为α-Al的有效形核质点,因此使得晶粒尺寸减小。此外,由于Ti元素的存在,在复合材料中形成了较为粗大的块状Al3(Sc,Zr,Ti)相,而且石墨烯更倾向于与Ti元素发生反应,在复合材料中并未检测到Al4C3有害相的形成。拉伸测试结果表明,添加粉末预制体和中间合金均可以使复合材料的抗拉强度和伸长率明显提高,比较而言,添加中间合金的效果更明显,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别由基体合金的292 MPa、384 MPa和4.6%提高到了298 MPa、413 MPa和8.3%。

关键词： 诱导熔渗   Mo-Cu复合材料   电导率   热导率   热膨胀系数  

摘要： 采用诱导熔渗法制备Mo-Cu复合材料,通过调节诱导Cu质量分数(0~30%)制备出不同Cu含量的Mo-Cu复合材料,研究诱导Cu含量对复合材料微观形貌和性能的影响。结果表明:诱导Cu含量显著影响Mo-Cu复合材料的微观组织,当诱导Cu质量分数由0%逐步增加至20%,复合材料的孔隙大幅减少,Mo、Cu两相分布更加均匀,组织内单相偏聚的现象减少;但当诱导Cu质量分数达30%时,复合材料组织均匀性变差,孔隙数量不降反升。Mo-Cu复合材料的电导率和热导率随着复合材料中最终Cu含量的增加而增大。当最终Cu质量分数为40.46%时,复合材料的相对密度最大,为98.1%,对应的电导率和热导率也达到最高值,分别为52.69%IACS和203.94 W·m^(−1)·K^(−1)。但另一方面,复合材料的热膨胀系数随最终Cu含量的增加也随之增大。在调控诱导Cu含量的基础上,探寻适宜的熔渗工艺,有望制备出综合性能更佳的Mo-Cu复合材料。

关键词： 太空制造   3D打印   复合材料   连续纤维   自增强   回收再利用  

摘要： 面向太空制造资源紧缺问题,提出了两种基于连续纤维3D打印的复合材料回收再利用技术。利用碳纤维复合材料逆向熔融抽丝方法,实现碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)预浸丝回收。提出聚苯硫醚(PPS)自增强复合材料过冷3D打印工艺,实现自增强复合材料成形与回收再利用。研究了回收前后材料微观结构、力学性能的演变规律,回收预浸丝再次打印获得CF/PEEK试样,其弯曲强度和模量较原始复合材料分别提升4.8%和50.8%,PPS自增强复合材料回收再次打印后相比原始PPS材料直接打印,试样弯曲应变提高了13.8%,韧性显著提升,实现非降级回收。探讨了面向太空制造的3D打印复合材料全生命周期回收再利用策略,为未来太空制造发展提供支撑。

关键词： 城市燃气   防腐材料   二氧化硅   测量   腐蚀   稳定性   应用效果  

摘要： 采用纳米二氧化硅和锌粉复合增强的聚合物基体,制备出一种新型防腐材料CGA,通过扫描电子显微镜、热重分析、动态热机械分析、电化学阻抗谱和盐雾腐蚀测试,对CGA材料的结构与性能进行了系统研究。结果表明:CGA材料中的纳米二氧化硅均匀分布,提高了涂层的机械强度和耐腐蚀性,在SEM图像中颗粒直径为100~200 nm,展现了连续增强结构。TGA显示其在25~200℃仅有小于2%的失重,350℃为主要分解温度,耐高温能力显著。DMA测试表明:在-100~100℃时储能模量保持在1500~3 000 MPa,说明其在低温至中温条件下具有高机械强度。EIS测试结果表明:CGA材料的Nyquist图中阻抗较高,尤其在低频区表现出良好的电荷转移阻力,验证了其电化学稳定性。盐雾测试显示500 h后腐蚀面积仅为2.5%,优于传统涂层。实际应用表明,CGA涂层在12个月监测期内保持92%以上的表面完整性,而传统涂层大面积剥落。

关键词： 形状记忆材料   导热系数   反式聚异戊二烯   聚己内酯   氧化锌晶须  

摘要： 为提升反式聚异戊二烯(TPI)/聚己内酯(PCL)复合材料的形状记忆性能,本文以TPI和PCL为主要原料,四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)为增强体,采用熔融共混的方法制备TPI/PCL/T-ZnOw复合材料。研究了T-ZnOw对TPI/PCL/T-ZnOw复合材料的微观形貌、力学性能、导热性能以及形状记忆性能的影响。结果显示,当T-ZnOw质量分数为3%时,TPI/PCL/T-ZnOw复合材料的拉伸强度和弹性模量较未添加T-ZnOw的TPI/PCL复合材料增长了18.3%和143.3%,同时形状记忆性能达到最佳。T-ZnOw能够提升TPI/PCL复合材料的结晶性能,并改善导热能力,其导热系数提高了90%,使TPI/PCL/T-ZnOw复合材料的升温速率得到显著提高,从而加快了TPI/PCL复合材料的形状记忆过程的恢复速率。这种具有良好形状记忆性能的TPI/PCL/T-ZnOw复合材料在生物医学工程、人工智能以及航空航天等领域将有着广阔的发展前景。