关键词： 碳纤维不锈钢网格   碳纤维网格   峰值承载力   抗弯性能   延性破坏  

摘要： 为了研究碳纤维不锈钢网格(CSN-W)和碳纤维网格(CFN)对混凝土梁的加固效果,对4个混凝土梁进行抗折试验,分析界面剂、加固材料种类对混凝土梁的抗折性能影响。结果表明,采用两端锚固压条,聚合物砂浆粘贴CSN-W和CFN对混凝土梁进行加固可提高混凝土梁抗折承载力。界面剂可提高CSN-W、聚合物砂浆和混凝土梁的界面性能。混凝土梁涂抹界面剂,聚合物砂浆粘贴两层CSN-W的加固效果最好,其次是混凝土梁涂抹界面剂,聚合物砂浆粘贴两层CFN,最后为混凝土梁无涂抹界面剂,聚合物砂浆粘贴两层CSN-W。碳纤维网格中混编钢丝可改变加固混凝土梁的破坏形式,CSN-W加固混凝土梁的破坏形式属于延性破坏,CFN加固混凝土梁的破坏形式属于脆性破坏。

关键词： 新型复合材料   结构加固   力学性能   应用前景   碳纤维   玻璃纤维  

摘要： 随着工程结构逐渐老化,结构加固需求日益增加,新型复合材料因其高强度、轻质、耐腐蚀等优点,成为结构加固工程中的重要材料。本文深入探讨了新型复合材料在结构加固中的力学性能,重点分析了其与传统加固材料的对比性能,研究了不同类型复合材料在各类结构加固中的应用效果。总结了新型复合材料在提高结构承载力、延长使用寿命和减少维护成本等方面的优势。还展望了新型复合材料在未来结构加固领域的广阔应用前景,提出了面临的挑战和解决策略,为今后的研究与实践提供了有益参考。

关键词： GaN/PANI   NH_(3)气敏传感器   原位氮化法   原位聚合法  

摘要： 【目的】研究了氮化镓(GaN)和聚苯胺(PANI)复合材料在室温下对氨气(NH_(3))的气敏特性。【方法】以氧化镓(Ga_(2)O_(3))为镓源,采用原位氮化法制备了GaN微米结构,将GaN和苯胺单体预复合后,通过原位聚合法制备了GaN/PANI气敏传感器并对样品进行了一系列表征。【结果】结果表明GaN与PANI成功复合,GaN微米结构表面与网状PANI结合,从而为气体吸附提供了更多表面位点。测试并对比纯GaN和GaN/PANI复合材料的气敏特性,在室温低湿度条件下,GaN/PANI气敏传感器对体积分数100×10^(-6)的NH_(3)响应度可达80.73%,是相同体积分数的NH_(3)下纯GaN的1.7倍;另外,纯GaN的检测下限为1×10^(-6),而GaN/PANI复合气敏传感器的检测下限可达到1×10^(-9)。进一步分析GaN/PANI气敏传感器的传感机理,丰富的复合材料界面显著提升GaN/PANI传感器的气敏性能。GaN/PANI气敏传感器设计为室温下检测NH_(3)提供可靠方案。

关键词： 超临界二氧化碳   聚合物加工   泡沫   生物可降解   形状记忆性能  

摘要： 采用超临界CO_(2)辅助制备生物可降解聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)/聚乳酸(PLA)形状记忆发泡材料,研究了PLA含量对PBAT/PLA复合材料中CO_(2)溶解扩散行为、熔融结晶、流变行为及发泡行为的影响,考察了PLA含量对PBAT/PLA发泡材料的形状记忆性能和力学性能的影响。结果表明,PBAT有利于PLA分子链段局部运动,促进了PLA的冷结晶过程;在低频剪切作用下,随着PLA含量的增加,PBAT/PLA的复数黏度增加;PLA降低了CO_(2)在PBAT/PLA复合材料中的解吸扩散系数,提高了发泡材料的刚性,起到稳定泡孔形貌和抗收缩的作用;PLA质量分数20%时,复合材料获得最大稳定发泡倍率20.5倍,PBAT/PLA发泡材料(发泡倍率7.5)形状固定率为86.8%,形状恢复率为94.3%,综合性能最佳。PLA有利于提高PBAT/PLA发泡材料的形状固定率,但不利于其形状恢复率。同时,PLA质量分数低于20%时,PLA的引入提高了PBAT/PLA发泡材料的拉伸/压缩模量和强度。

关键词： 复合材料   非接触空气耦合   超声导波检测   多损伤快速检测   损伤概率成像  

摘要： 航空复合材料作为飞机轻量化的关键技术,在航空领域应用十分广泛。然而,在大型化、复杂化、智能化发展新形势下,复合材料非接触多损伤快速检测技术亟需突破。基于此,提出了基于希尔伯特边际谱和空气耦合超声导波复合路径交叉成像的复合材料多损伤快速成像方法。首先,通过数值模拟分析复合材料板中导波的传播特性,确定超声探头最佳入射角度以及复合材料板中导波的传播模态;其次,为解决多损伤成像易出现伪像的问题,利用空气耦合超声导波进行双正交方向扫描,采集导波沿复合材料纤维铺层方向0°、45°、90°及135°传播时的信号;接着,利用完全集成经验模态分解与自适应噪声算法并结合能量熵对原始信号的本征模态函数进行优选,以提取主要的信号分量,降低噪声的影响,然后,利用希尔伯特边际谱计算优选后信号的能量,确定损伤因子;最后,将损伤因子数组扩充为矩阵,并按正交角度分为两组,组内损伤因子矩阵相加,再组间相乘得到最终损伤图像。试验结果表明,单一损伤最大定位误差为2.3 mm,多损伤定位误差为12.5 mm,同时相较于逐点C扫描效率提高168.9%。所提方法能够有效提升大尺寸试样的检测效率和多损伤定位精度。

关键词： 汽车轻量化   碳纤维复合材料   实施例   测试对比   性能   最佳工艺参数  

摘要： 碳纤维单丝进行封闭结构改性后,制得碳纤维复合材料并制成测试样,将实施例1-3和对比例相比,通过封闭结构改性的碳纤维单丝加工成碳纤维复合材料性能明显提高。随着封闭结构改性的工艺参数继续加大,制作成的碳纤维复合材料性能继续提高,但提高幅度有所减小。实施例3虽然继续加大了工艺参数,其碳纤维复合材料制作成的测试样较实施例2变化不大。考虑到生产实际,场地、材料、人工、时间等成本,实施例2制作碳纤维复合材料的工艺参数为最佳工艺参数。

关键词： 无损检测   树脂基复合材料   团聚颗粒   超声衰减   异质界面  

摘要： 采用COMSOL Multiphysics软件,对Al_(2)O_(3)/环氧树脂(Al_(2)O_(3)/EP)复合材料的超声波传播特性进行了仿真.对于颗粒增强的树脂基复合材料,由于树脂基体的高声衰减特性及其存在的异质颗粒和多连接界面属性,导致检测难,文中主要针对GIS用Al_(2)O_(3)/EP复合材料微观结构中存在的典型颗粒团聚现象和颗粒/树脂连接界面存在的间隙特征,通过建立数值仿真模型,对比Al_(2)O_(3)不同颗粒形状和含量对超声波传播的影响规律,以及不同界面间隙尺寸对超声波能量穿透影响规律.结果表明,Al_(2)O_(3)颗粒几何形状和团聚现象对超声的传播产生一定影响,其中多边形团聚颗粒比同尺寸圆形颗粒对超声波的衰减作用更大,约高出1.9%;且随着添加Al_(2)O_(3)颗粒含量的增加,由于异质连接界面的增多,声波传播速度减慢,对比20%含量较10%一次底波压力信号增强了约40%左右;对颗粒与基体界面间隙尺寸的影响研究发现,随着间隙大小的增加,穿透Al_(2)O_(3)颗粒的超声能量大幅减弱.综合分析,Al_(2)O_(3)颗粒增强的树脂基复合材料GIS盆子超声检测,对超声衰减特性的影响规律由大到小依次为Al_(2)O_(3)/环氧树脂连接界面间隙的存在—异质连接界面—颗粒几何形状.

关键词： 金属基复合材料   金刚石工具   增材制造   复杂结构成形   3D打印金刚石工具  

摘要： 金属基金刚石复合材料由于其优越的物理和力学性能,在电子工业和机械制造业等方面有着广泛的应用,但复合材料性能的提升受限于传统制造技术,增材制造为制备复杂结构金属基金刚石复合材料提供了思路。增材制造(3D打印)是一种从数字模型到物理实体的近净成形技术,拥有设计并制造出具有复杂结构、异型微小的个性化定制材料的优势。将3D打印技术用于制造性能更加优异稳定的金属基金刚石复合材料,同时控制生产成本降低能源消耗,已成为我国工业发展的必然趋势。本文总结了目前金属基金刚石复合材料所采用的增材制造技术研究进展,并对这项应用技术的进一步研究方向提出展望。

关键词： 硼酚醛树脂   玄武岩纤维   复合材料   绝缘材料  

摘要： 采用水杨醇法制备硼酚醛树脂(BPF),通过红外光谱和高分辨质谱推测出产物结构,并进行热失重及示差扫描量热分析。采用层压成型的方法制备硼酚醛树脂/玄武岩纤维(BPF/CBFTC)复合材料,通过SEM观察其表面形貌,并进行力学性能及绝缘性能测试。结果表明:在BPF树脂合成过程中硼酸与水杨醇醇羟基的反应活性更高;BPF树脂玻璃化转变温度为61℃,固化温度为160℃,N_(2)气氛下以5℃·min^(-1)升温至800℃仍有47.4%的质量残留率。BPF/CBFTC复合材料拉伸强度为319.3 MPa,弯曲强度为255.4 MPa,在人造海水中长期浸泡仍具有良好的电绝缘性能。

关键词： 二氧化硅气凝胶   芳纶纤维毡   隔热材料  

摘要： 为了提高二氧化硅气凝胶的力学性能,以芳纶纤维毡为二氧化硅气凝胶的基体,通过溶胶-凝胶常压干燥技术制备了二氧化硅气凝胶复合材料。利用红外光谱、X射线衍射等对其进行表征分析,并测试其力学性能、热稳定性能及阻燃性。结果表明,制备的芳纶纤维毡增强二氧化硅气凝胶综合性能优越,粒径为147.9μm,质量损失率为49.81%,抗压强度为2.03 MPa,有效提高了气凝胶复合材料的拉伸强度;阻燃性能测试过程中未出现续燃、熔融、滴落等现象。芳纶纤维毡增强的二氧化硅气凝胶轻质以及较好的热学和力学性能使其在隔热领域具有广泛的应用前景。