关键词： 石墨烯   聚丙烯   力学性能   复合材料  

摘要： 为了探索具有工业化发展前景的石墨烯增强复合材料制备工艺,采用熔融共混法制备了石墨烯/聚丙烯复合材料,并通过实验与计算分析了石墨烯的增强机制。结果表明,通过熔融共混,石墨烯可在基体中均匀分散;当石墨烯质量分数为0.5%时,复合材料的拉伸强度为50.3 MPa;当石墨烯质量分数为4.0%时,复合材料的弹性模量和拉伸强度比聚丙烯基体分别增加了77.1%和22.5%;石墨烯的均匀分散及石墨烯与聚丙烯基体之间存在的相互作用使石墨烯/聚丙烯界面可实现有效的应力传递。

关键词： 响应型Pickering乳液   乳化/破乳   研究进展   响应机理  

摘要： 从制备乳液常见的固体乳化剂出发,分析了Pickering乳液稳定性的影响因素,总结了pH值响应、CO_(2)响应、光响应、磁响应、温度响应和多重响应型Pickering乳液的响应机理,并讨论了目前存在的问题。根据Pickering乳液的响应原理设计合成高性能、低成本的两亲性响应纳米颗粒,制备环保、可持续性发展的Pickering乳液将是今后的发展方向。

关键词： C/SiC复合材料   应变灵敏系数   绝缘电阻   复合绝缘层   磁控溅射   原子层沉积  

摘要： 针对C/SiC复合材料表面高温应变测量的难题,提出基于高温无机胶平坦化处理、磁控溅射技术和原子层沉积(Atomic Layer Deposition,ALD)的薄膜应变计制备方法。采用刷涂无机胶的方式,实现C/SiC复合材料表面的平坦化,之后利用磁控溅射和原子层沉积技术,制备Pt敏感层和复合绝缘层组成的薄膜应变计。Pt敏感层采用硬质掩膜和直流溅射的方式制备,其电阻为75Ω,厚度为450 nm。在绝缘层中,通过直流溅射和原子层沉积的方式,在C/SiC复合材料衬底表面分别沉积YSZ/Al_(2)O_(3)、Al_(2)O_(3)-YSZ/Al_(2)O_(3)和HfO_(2)-YSZ/Al_(2)O_(3)3种厚度为1.2μm的复合绝缘层,并对3种绝缘层的高温绝缘性能进行测试,结果表明:HfO_(2)-YSZ/Al_(2)O_(3)复合绝缘层的高温绝缘性能最佳,在多次升降温循环后,950℃条件下其绝缘电阻可达32.94 kΩ。基于HfO_(2)-YSZ/Al_(2)O_(3)复合绝缘层制备Pt薄膜应变计并开展测试,结果表明:在室温至600℃条件下,该Pt薄膜应变计具有最大2.93的应变敏感系数(Gauge Factor,GF),最小应变误差为0.01%(600℃、133.2με),最大应变误差为6.49%(200℃、133.2με),具有良好的高温稳定性和应变响应。研究成果为C/SiC复合材料表面高温应变测量提供了新的技术方案,对于促进高超声速飞行器热结构部件高精度应变测量技术发展具有积极意义。

关键词： 碳酸钙   形貌调控   Pickering乳液   稳定性   光散射法  

摘要： 以十二烷基硫酸钠(SDS)、硝酸镁为形貌和晶型调控剂,分别制备了方解石型球状碳酸钙(CS-CaCO_(3))和文石型晶须状碳酸钙(AW-CaCO_(3)),并与水、橄榄油混合制备了相应的Pickering乳液,利用稳定性分析仪研究了颗粒形貌、粒径、用量、油水质量比等因素对Pickering乳液稳定性的影响。SEM测试结果表明,CS-CaCO_(3)颗粒由类棱形纳米初级碳酸钙晶体聚集而成,平均粒径约1.5μm;AW-CaCO_(3)晶须长度为12~20μm,长径比约15。随着碳酸钙质量分数的增大,Pickering乳液液滴的粒径和迁移速率均减小、稳定性提高。由AW-CaCO_(3)制备的Pickering乳液内部可形成网状结构而具有优异的储存稳定性。

关键词： 纳米颗粒   Pickering乳液   聚乳酸   双层膜   性能  

摘要： 为了研发新的可生物降解食品包装材料,采用溶液流延法制备大豆分离蛋白-壳聚糖纳米(SPI-CS NPs)颗粒Pickering(PIC)乳液/聚乳酸(PLA)双层食品包装膜。通过单因素和响应面试验优化制备工艺条件,并对其在猪肉保鲜中的作用进行评价。结果表明,壳聚糖(CS)质量百分比为1.61%、PIC乳液体积百分比为39.01%、甘油体积百分比为1.22%、PLA-聚乙醇(PEG)质量比为9∶1和PLA-PEG浓度为3%时,PIC/PLA双层膜的拉伸强度、断裂伸长率、水蒸气透过率和氧气透过率分别为15.43 MPa,450.24%,1.05×10^(-13) kg·m/(m^(2)·s·Pa),0.30×10^(-11) kg·m/(m^(2)·s),机械性能和阻隔性能均显著高于单层膜。在猪肉保鲜方面,与对照组相比,PIC/PLA处理后的冷鲜猪肉在贮藏12 d后的pH值、硫代巴比妥酸含量、水分流失率和高铁肌红蛋白含量分别降低0.6,41.82%,54.33%,36.11%。研究为PIC/PLA双层包装膜在食品保鲜领域的应用提供理论依据。

关键词： 异质结   多孔碳基复合材料   循环   储镁性能  

摘要： 利用凝胶技术、NaCl模板法和高温碳化法,制备出一种具有独特多孔结构的碳材料。通过吸附作用,将钼酸铵包覆在这种碳材料表面。对该材料进行烧结和硫化,合成了一种具有多相异质结的复合材料S@C/CNT@MoO_(2)/Na_(0.88)Mo_(6)O_(17),并对基于该复合材料的镁离子电池进行了循环性能测试。结果表明:该电池在200 mA/g的电流密度下经过300次循环,仍具有90 mAh/g的放电比容量;基于复合材料S@C/CNT@MoO_(2)/Na_(0.88)Mo_(6)O_(17)的镁离子电池不仅继承了基于复合材料CNT@MoO_(2)/Na_(0.88)Mo_(6)O_(17)的电池的长循环稳定性,还展示出了更高的放电比容量。该研究为高性能多相异质储能材料的构筑提供了新思路。

关键词： Mo-Al金属间化合物   陶瓷复合材料   制备工艺   研究现状   发展趋势  

摘要： Mo-Al金属间化合物具有较高的力学性能、优良的耐磨损性能和抗高温氧化性能。陶瓷具有较高的力学性能、优良的耐磨损性能和抗高温氧化性能。可以将Mo-Al金属间化合物与陶瓷相复合制备Mo-Al金属间化合物/陶瓷复合材料。Mo-Al金属间化合物/陶瓷复合材料具有较高的力学性能、优良的耐磨损性能和抗高温氧化性能。笔者叙述Mo-Al金属间化合物/陶瓷复合材料的制备工艺、物相组成、显微结构、力学性能、耐磨损性能和抗高温氧化性能等,并叙述了Mo-Al金属间化合物/陶瓷复合材料的研究发展现状和发展趋势。最后对Mo-Al金属间化合物/陶瓷复合材料的未来研究发展趋势和发展方向进行了分析和展望。

关键词： 微纤化纤维素   丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)   硬脂酸钠改性   复合材料  

摘要： 目的以阔叶浆为原料制备改性微纤化纤维素,并将其用于增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)。方法采用共研磨的方式,以Ca(OH)_(2)为研磨助剂和润胀剂,将阔叶浆解离成微纤化纤维素(MFC),再经碳酸化和硬脂酸钠改性后制得硬脂酸钙包覆的微纤化纤维素(CS-MFC)。然后采用溶剂浇铸法将CS-MFC以不同比例添加到ABS中,经双螺杆混合挤出和硫化机压片后制得CS-MFC/ABS复合材料,测定MFC、CS-MFC和CS-MFC/ABS复合材料的性能。结果氢氧化钙具有显著的助研磨作用,得到的CS-MFC中硬脂酸钙以物理吸附的方式包覆在MFC表面,水接触角由18.2°提升到72.3°。将CS-MFC添加到ABS基体中,当CS-MFC的质量分数为5%时,复合材料的拉伸强度达到38.0MPa,增幅为15.5%;当CS-MFC的质量分数为10%时,复合材料的弹性模量达到1.72GPa,增幅为5.5%;CS-MFC对ABS的热稳定性影响较小。结论经共研磨及硬脂酸钠改性得到的CS-MFC能有效提升ABS的拉伸强度和弹性模量,有利于提高ABS的应用性能。

关键词： 聚酰亚胺   石墨   碳纤维   碳纳米管   复合材料  

摘要： 分别使用石墨(GR)、短切碳纤维(CF)粉和碳纳米管(CNT)对聚酰亚胺(PI)模塑粉进行共混改性,通过热模压工艺制备了3种不同碳系填料改性PI复合模塑材料(填料质量占复合材料质量的15%),并测试不同填料对复合材料力学性能、热性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明,PI-GR复合材料的机械性能显著下降,但热稳定性和摩擦性能得到提升;PI-CF复合材料的拉伸和冲击性能下降明显,但弯曲强度、热稳定性和摩擦性能有所提升;PI-CNT复合材料的拉伸强度、弯曲强度及热稳定性均有所提升,同时表现出优异的摩擦磨损性能,摩擦因数和磨损量均显著降低。

关键词： 压电陶瓷   除冰   柔性压电复合材料   致动器   振动  

摘要： 飞机飞行过程中,悬浮的过冷水滴在飞机表面结冰,会严重影响飞机的飞行安全,除冰技术是提高飞机安全性能的重要方法。其中,压电除冰技术具有能耗低、结构简单的优点。本文综述了基于压电陶瓷及其复合材料的飞机除冰技术,探讨了低频压电共振除冰方法和高频超声波除冰法的原理、优缺点,总结了除冰系统中压电材料的发展,分析了传统含铅压电陶瓷、无铅压电陶瓷的优缺点和适用范围,展望了柔性压电复合材料在飞机除冰中的应用。制备大功率压电陶瓷与高性能压电复合材料将是飞机除冰技术中的两个重要研究方向。本文为飞机除冰技术的改进提供了思路。