关键词： Piezoelectric ceramics  

摘要： During aircraft flight, the buildup of supercooled water droplets on aircraft's surface would severely compromise flight safety. De-icing technology is crucial for enhancing the safety performance of aircraft, in which, piezoelectric de-icing technology offers advantages in terms of low energy consumption and straightforward structure. This paper provides an overview of aircraft de-icing techniques based on piezoelectric ceramics and composites, categorized by their physical principles and operating frequencies. The principles and advantages/disadvantages of low-frequency piezoelectric resonance and high-frequency ultrasonic de-icing are explored, evolution of piezoelectric materials in de-icing systems is summarized, pros & cons and scope of application of traditional lead-based and lead-free piezoelectric ceramics are evaluated, and future application of flexible piezoelectric composites in aircraft de-icing are anticipated. It was deduced that the fabrication of high-power piezoelectric ceramics and high-function piezoelectric composites would be the main research area in aircraft de-icing. This paper provides ideas in improving aircraft de-icing technology. © 2025 Aeronautical Manufacturing Technology Magazine Office. All rights reserved.

关键词： 剪切变形   平衡方程   简支   阻尼板   动态特性  

摘要： 以一阶剪切变形理论为基础,利用Hamilton原理得到阻尼板的振动平衡方程。采用Navier闭环型解对四边简支约束的阻尼板结构进行求解,与仿真结果进行对比验证,证明所推导振动平衡方程的正确性,使用验证过的方程对结构动态特性进行分析。结果表明:当将特定的阻尼材料合理嵌入复合材料板的厚度达到一定值时,整体复合材料阻尼板结构的前四阶振动频率最小且损耗因子最大;保持复合材料层厚度不变,改变嵌入的阻尼材料的厚度和边长,振动频率逐渐减小,结构的损耗因子逐渐增大。

关键词： 可重复使用航天器   复合材料   导波   损伤成像   概率混合模型  

摘要： 随着可重复使用航天器的投入研制与初步使用,通过在线监测可重复使用航天器的结构响应,实时掌握其健康状况,并在此基础上对结构的多种损伤状态进行有效识别,是保障重复使用经济性的重要途径。本文针对可重复使用航天器中复合材料的结构损伤在线评估问题,研究了一种多损伤自识别方法。该方法首先基于导波对复合材料结构实现多损伤高精度成像,然后通过概率混合模型对损伤像素点进行聚类,即将监测区域中具有高损伤概率的像素值与高斯模型分量拟合,从而基于高斯模型分量的数量、均值和协方差对结构的损伤状态进行自动化评估。用本文所提方法对航天复合材料结构进行了实验验证。结果显示:该方法能够有效识别损伤个数、损伤位置及损伤方向。

关键词： 壳聚糖   玉米醇溶蛋白   肉桂精油   Pickering乳液   涂膜包装  

摘要： 目的通过对玉米醇溶蛋白(Zein)进行结构修饰,提高其在Pickering乳液两相界面之间的稳定性,并赋予其一定的抗氧化活性,研究负载肉桂精油Pickering乳液壳聚糖活性涂膜对采后芒果的保鲜效果。方法使用碱处理法制备没食子酸修饰的玉米醇溶蛋白(Zein-g-GA)共价物,以其为乳化剂制备肉桂精油Pickering乳液,最后将乳液与壳聚糖溶液复合,并涂于芒果的表面,研究复合涂膜对采后芒果室温贮藏期间果实生理生化指标的影响,评价Pickering乳液壳聚糖涂膜对采后芒果的保鲜效果。结果以Zein-g-GA为乳化剂制备得到的肉桂精油Pickering乳液粒径分布均匀,约为3.618μm。负载肉桂精油Pickering乳液壳聚糖活性涂膜液通过在芒果果实表面形成一层气体阻隔性薄膜,抑制果实的呼吸代谢,从而阻止果实的硬度、pH、可溶性固形物等发生剧烈的变化,同时抑制芒果体内丙二醛的积累,减少膜脂氧化损伤,提高果实体内抗氧化酶活性,保持芒果采后贮藏品质。结论Zein-g-GA具有稳定精油的能力,负载了肉桂精油Pickering乳液的壳聚糖活性涂膜可以提高对芒果的保鲜效果,延长其货架期,壳聚糖活性涂膜在水果保鲜方面具有广阔的发展前景。

关键词： 热膨胀微球   液态金属   泡沫金属   电磁屏蔽   界面极化  

摘要： 高性能电磁屏蔽材料的应用是解决电磁波污染和军事武器隐身问题的有效途径。利用热膨胀微球(EM)和液态金属(LM),通过简单的加热膨胀工艺,制备具有复杂多孔结构的轻质三维泡沫金属复合材料(EM/LM)。当制备样品中EM和LM质量比为3∶25时,电导率为1.15×10^(3) S/m,X波段平均电磁屏蔽性能达到43.6 dB,并且覆盖整个X波段。所制备的电磁屏蔽材料轻质、可压缩又具有高屏蔽效能,工艺简单,性能良好,为快速、低成本制备高效能电磁屏蔽材料提供了新思路。

关键词： 聚乳酸   石墨烯   溶液浇铸法   复合材料  

摘要： 为实现极简跑鞋的高效率生产,研究提出了一种聚乳酸/石墨烯复合材料,该材料以聚乳酸为主要原料,石墨烯为聚乳酸的改性剂,通过溶液浇铸法在不改变原材料化学性质的情况下实现共混。为验证该复合材料的有效性,研究通过XRD、FTIR试验,以及微观形貌分析、热稳定性、力学性能等手段对其综合性能进行测试。结果表明,在石墨烯和聚乳酸添加比例为0.005∶1的情况下,聚乳酸/石墨烯复合材料化学性能稳定,热稳定性较强且具有良好的力学性能,适用于极简跑鞋的生产加工。

关键词： 季戊四醇磷酸酯三聚氰胺盐   聚乙烯   复合材料   成炭性能   阻燃性能  

摘要： 以季戊四醇、磷酸及三聚氰胺为原料合成季戊四醇磷酸酯三聚氰胺盐(PPMS)产品,并将其应用于阻燃聚乙烯(PE)中。通过红外、热重分析、垂直燃烧、极限氧指数(LOI)、锥形量热及力学性能等测试手段对其进行表征。结果表明:PPMS合成最佳工艺为110%聚磷酸与季戊四醇在110℃下反应5 h,合成的季戊四醇磷酸酯与三聚氰胺在90℃下再反应5 h。产品1%和5%热分解温度分别为200.37℃和229.85℃。与PE样品相比,复合材料的LOI明显升高,由17.6%升至24%以上,且热释放速率峰值、总热释放量、平均有效燃烧热和总产烟量等均明显降低,成炭性能及阻燃性能明显提升,而力学性能反而有所下降。当阻燃剂添加量为30%(含成炭剂)和35%时,复合材料的阻燃性能更为显著,且基本一致。

关键词： 电化学储能   新能源   实践教学  

摘要： 电化学储能在当今能源科技领域中占据着重要位置,是推动可再生能源利用和实现能源转型的重要支柱。因此,在新能源材料与器件专业课程中,加强电化学储能的实践教学显得尤为关键。这种实践教学模式有助于学生深入理解储能材料的基本原理、性能优化和实际应用,为解决能源问题和实现可持续发展目标打下扎实的基础。同时提升外界对新能源材料与器件专业学生的认可度和办学水平起到重要的推动作用。

关键词： 纤维增强黏弹性阻尼器   复合材料   耗能特性   力学性能   Bouc-Wen-Baber-Noori模型  

摘要： 为了提升黏弹性阻尼器的阻尼力和耗能性能,设计了一种以丙烯酸酯黏弹性阻尼材料为基体,经编芳纶网眼织物为增强相的纤维增强黏弹性阻尼器,并根据增强相含量不同制作了3类纤维增强黏弹性阻尼器的缩尺试件。通过不同应变幅值、不同加载频率、不同环境温度以及疲劳往复试验,对3类纤维增强黏弹性阻尼器的基本力学性能进行了研究,并对其最大剪应力、存储剪切模量、损耗因子等力学性能进行比较分析。试验结果表明:在不改变黏弹性阻尼材料基体的基础上,增设增强相能够提高阻尼器的刚度和耗能能力;环境温度、应变幅值、疲劳加载对3类纤维增强黏弹性阻尼器的各项力学性能指标影响显著;加载频率对其力学性能影响不明显。采用Bouc-Wen-Baber-Noori模型得到的模拟结果与试验数据吻合良好。

关键词： 纳米二氧化硅   膨胀阻燃聚丙烯   热释放速率   烟气释放量   阻燃效果  

摘要： 本研究旨在探讨纳米二氧化硅(SiO_(2))在膨胀阻燃聚丙烯(PP)复合材料中的协同效应,以提高其阻燃性以及热稳定性。研究人员在制备PP/IFR/SiO_(2)复合材料后,评估其极限氧指数(LOI)、燃烧行为等特性。通过对燃烧过程中热释放行为、烟气释放特性及炭层物相以及结构的分析,发现添加SiO_(2)能够显著降低PP复合材料的热释放速率及烟气释放量,进而提高其阻燃效果。研究结果表明,PP/IFR/SiO_(2)复合材料在力学性能以及熔融指数方面均表现出优越的性能,特别是在阻燃方面具有明显的提升。本研究揭示了纳米二氧化硅在膨胀阻燃聚丙烯中的协同效应,为开发新型高性能阻燃材料提供了理论基础。