关键词： 导电复合材料   3D打印技术   导电性能   力学性能   打印性能  

摘要： 近年来,导电复合材料发展迅速,具有导电性较好、力学性能突出等优势,在众多领域得到了广泛应用。3D打印技术具有操作简单、一体成型等优势,利用3D打印技术制备导电复合材料能够简化制备流程,为导电复合材料的发展提供了全新的方向,从而极大的拓展了导电复合材料的应用范围。首先介绍了用于制备导电复合材料的各类导电填料和可用于导电复合材料制备的3D打印技术,其次,介绍了3D打印导电复合材料的应用,最后点明了当前3D打印导电复合材料面料的问题,为3D打印导电复合材料的发展提出了改进方向。

关键词： 玄武岩纤维   天然橡胶   复合材料   改性   油酸钾  

摘要： 采用不同浓度的油酸钾(C_(18)H_(33)KO_(2))溶液对玄武岩纤维(BF)进行了表面改性,并制备了天然橡胶(NR)为基体的BF/NR复合材料,通过实验分析了不同油酸钾浓度的溶液对BF/NR复合材料各项性能的影响。结果表明:与未进行纤维表面改性处理的BF/NR复合材料相比,进行表面改性后的BF/NR复合材料的综合性能得到了明显提升。与其它浓度相比,当油酸钾溶液体积分数为6%时,其表面改性BF所制备的BF/NR复合材料综合性能最佳,其中复合材料的拉伸强度提高了16%,储能模量差最小,Pyane效应最弱,其损耗因子的峰值最小。通过BF的能谱图及扫描电镜照片,可以看出油酸钾成功接枝到BF表面,且6%体积分数油酸钾溶液对BF的表面包覆效果最佳。

关键词： 聚烯烃   纳米复合材料   结晶性能   结晶曲线  

摘要： 对于聚烯烃的制备,六方氮化硼作为填料其分散性不佳,阻碍聚合物链的运动,影响复合材料的整体性能,延缓结晶过程。基于此,提出聚烯烃纳米复合材料的制备工艺及其结晶性能的研究。通过设计的制备流程,采用特定的实验材料与设备,成功合成了聚烯烃纳米复合材料。随后,运用结晶曲线测试和结晶形态观察,对复合材料的结晶性能进行了全面评估。结晶曲线分析结果显示,复合材料的结晶峰温度和结晶热焓均受到石墨烯含量的显著影响,呈现出先增后减的趋势。石墨烯的加入有效改善了聚烯烃的结晶行为,为聚烯烃纳米复合材料的性能优化提供了有力支持。

关键词： 环氧大豆油   拉伸性能   抗菌   柔性传感器  

摘要： 随着人们对健康重视程度的提高,用于人体运动监测的传感器受到越来越多的关注。但是目前传感器存在机械和抗菌性能不佳、而且大多柔性基材来源于石油基单体,不利于资源的可持续利用等问题,因此本研究合成了一种以环氧大豆油为基的PTIED-CNT7%复合材料,该材料具有优异机械性能和抗菌性能。

关键词： 二氧化碳甲烷化   镍基催化剂   镍负载量   煅烧温度   高分散  

摘要： 针对SiO_(2)作为CO_(2)甲烷化催化剂载体比表面积小、不利于活性组分高分散的问题,采用醇分散水解法将TiO_(2)均匀包覆于SiO_(2)纳米颗粒表面,制备了具有大比表面积的TiO_(2)-SiO_(2)载体。采用络合浸渍法将活性组分Ni担载于该载体表面得到Ni/TiO_(2)-SiO_(2)催化剂,并考察了Ni负载量和煅烧温度对催化性能及微观结构的影响。研究发现,载体比表面积大,Ni分散度较高,并且金属-载体相互作用起到了固定活性组分的作用,使其不容易在还原过程中烧结,所制得质量分数为12%的Ni/TiO_(2)-SiO_(2)催化剂具有优良的活性、选择性和稳定性。实验结果显示,CO_(2)转化率随Ni的表面积线性增大,说明Ni分散度是活性高低的决定性因素。

关键词： Cs^(+)   磷钨酸铵   二氧化硅-海藻酸钙杂化基质   高放废液   吸附  

摘要： 高放废液中放射性铯的分离提取对于高放废液的安全处置具有重要意义。针对利用粉末状无机离子交换剂去除高放废液中Cs^(+)所面临的机械强度差、易造成工业柱堵塞的问题,本研究采用溶胶-凝胶法将磷钨酸铵细晶封装到二氧化硅-海藻酸钙杂化材料中,制备了一种毫米级新型磷钨酸铵复合吸附剂。通过SEM、FT-IR、XRD、XRF、N_(2)-吸附/解吸等温线、颗粒强度测定仪等表征手段研究了吸附剂的结构特性,并结合静态吸附实验和动态柱吸附实验考察了所制备吸附剂在强酸性溶液中对Cs^(+)的吸附性能。表征结果显示,支撑材料中二氧化硅的加入可有效改善海藻酸盐基质的机械性能。Cs^(+)在磷钨酸铵复合吸附剂上的吸附动力学过程符合准二级动力学模型,吸附可在12 h内达到平衡。在3.0 mol/L的HNO_(3)溶液中,该吸附剂对Cs^(+)的静态和动态交换容量分别达22.9 mg/g和17.3 mg/g。磷钨酸铵复合吸附剂对Cs^(+)表现出较高的选择性,模拟高放废液中Cs^(+)与其他金属离子的分离因子均大于42。以上结果表明本文所制备的吸附剂具有较好的工业应用潜力。

关键词： 磁流变弹性体(MRE)   动态力学性能   Bouc-Wen模型   实验验证  

摘要： 目前关于磁控智能材料磁流变弹性体(magnetorheological elastomer, MRE)宏观力学滞回模型研究较少,不利于MRE材料应用控制。为提高MRE材料控制效果,基于Bouc-Wen模型对MRE磁致剪切力学性能进行实验研究,分析磁场强度对于MRE力学参数的影响。首先借助Simulink搭建Bouc-Wen仿真模型对MRE进行参数拟合;然后分析刚度、阻尼等材料参数随磁场强度变化规律;最后通过实验检验模型有效性。结果表明:随着磁场强度增加,MRE储能与耗能参数均有不同程度的增加,其中等效刚度与最大阻尼力增幅明显,分别提高了210.61%、205.41%;在0.5~0.7 T磁场范围内参数增长速度较快,在0.7~1.0 T范围内增长趋于饱和;采用Bouc-Wen模型对MRE动态力学性能描述效果较好,特征参数最大误差为4.42%。研究成果为MRE材料优化制备与算法控制提供理论与实验参考。

关键词： 绿色纤维   增强水泥基   复合材料   加固建筑   梁柱节点   抗压性能  

摘要： 为提升加固梁柱节点的安全性,研究纤维增强水泥基复合材料加固梁柱节点抗压性能。制作4组试件,1组普通梁柱节点试件,3组纤维加固梁柱节点试件,纤维体积掺量分别为1.0%、1.5%、2.0%,比较加固与未加固试件的密度、抗压性能、抗弯性能。研究结果表明:经过加固后的试件密度均较高,纤维体积掺量为1.5%的纤维加固梁柱节点试件的密度相对较高;添加1.5%复合材料加固后试件的抗压强度始终保持最高;全部试件弹性刚度下降幅度略小,加固后,受压力影响相对较小;初始加载阶段抗弯强度迅速下降,之后无大幅度下降,而加固后试件的抗弯强度达10 MPa,抗弯能力明显较强。水泥基复合材料加固梁柱节点时,最佳养护时间为28 d,最合适的纤维体积掺量为1.5%。

关键词： TiO_(2)纳米管   Nb掺杂   电子结构   第一性原理   密度泛函理论  

摘要： TiO_(2)纳米管的结构高度定向且紧密堆积,具有比表面积大、吸附能力强等优点,被广泛应用于光电催化等领域。为了进一步改性TiO_(2)纳米管,本工作通过第一性原理方法计算不同手性的Nb掺杂TiO_(2)纳米管的能带结构、态密度以及电荷密度等电子结构。结果表明不同手性的TiO_(2)纳米管的能带结构不同,Nb掺杂提高了TiO_(2)纳米管的费米能级,降低了禁带宽度。分析态密度可知纯TiO_(2)纳米管的价带主要由O 2p轨道提供,导带主要由Ti 4d轨道提供,而Nb掺杂后Nb 4d轨道会对导带产生贡献。通过分析电荷密度可以进一步得出,与Ti原子相比,Nb原子与O原子之间的相互作用力更强,有利于增强TiO_(2)纳米管的稳定性。

关键词： 抗风特性   复合材料   桥梁面板   风力荷载   桥梁结构  

摘要： 桥梁面板在风力载荷作用下会表现出形变、开裂、渣化的问题,而这些问题都会对桥梁结构的稳定性造成影响。为增强桥梁结构的稳定性,避免面板结构出现不良表现,在考虑抗风特性的情况下,制备高性能复合材料型桥梁面板。按照一定的配比关系,混合原材料,设计风力荷载、桥梁结构、风力压力测试三类不同的试验,并根据桥梁面板形变量、裂度水平与面板切面渣化度的试验情况,分析高性能复合材料桥梁面板的抗风特性。