关键词： 碳纳米管   复合橡胶   分子结   导热性  

摘要： 随着科技的发展,硅橡胶在电子、航空和医疗等领域的应用越来越广泛。然而,硅橡胶的导热性能较低,限制了其在高导热需求场合的应用。碳纳米管常被用作填充料与硅橡胶制成复合材料以达到良好的导热性能。因此,文章提出了一种新型的碳纳米管结构即分子结,并对它的制备与相关性能开展了一定研究,其具有良好的组织结构性,可以尝试解决导热橡胶中填料不易分散的问题,从而改善橡胶复合材料的导热性。分子结连接的碳纳米管与硅橡胶的结合将对导热橡胶的进一步研究与利用提供重要借鉴。

关键词： 钛基复合材料(TMCs)   热等静压(HIP)   界面层   残余应力   仿真  

摘要： 利用ABAQUS有限元模拟软件对SiC/Ti60复合材料热等静压(HIP)过程进行仿真,建立了纤维体积分数为25%的SiCf/Ti60复合材料代表性体积单元(RVE)模型,分析复合材料热等静压致密化过程及残余应力分布特征。分析结果表明,复合材料的塑性变形及致密化主要发生在保温保压阶段,界面层的热残余应力特征与钛合金基体和SiC纤维存在显著差异。界面层中的TiC反应层的周向应力较SiC纤维出现应力突变,压应力值增加205 MPa左右。C涂层和TiC界面层上的轴向应力接近于0,降低了SiC纤维(压应力)与基体(拉应力)间的应力梯度。复合材料中的C层厚度会影响界面层热残余应力,当C层厚度从1.5μm增大到2.5μm时,界面层及周边区域的径向应力减小了7 MPa,TiC界面层上的周向应力减小了20 MPa。提高热等静压保温温度能够增强致密化效果,但是会使界面层及附近区域的残余应力略有增大。

关键词： 聚乙二醇   固固相变   相变材料   聚氨酯   复合材料  

摘要： 固固相变材料(SSPCMs)是一类能够通过可逆相变过程高效吸收与释放热能,同时保持固态特性的新型材料,具有相变期间体积变化微小、高温下使用无泄漏和力学性能好等优点,吸引了科技界的广泛瞩目。其中,以聚乙二醇(PEG)为相变单元的聚合物SSPCMs凭借其高储能密度、优异的循环稳定性以及可调控相变温度等独特优势,在能量储存、温度调节及热管理等多个关键领域展现出了巨大的应用潜力。本文围绕近几年PEG基SSPCMs的研究进展,归纳总结其分类和化学制备方法。根据其存在的导热、阻燃、可回收利用差等缺陷,重点讨论了如何对其进行性能优化和改性,以拓宽PEG基SSPCMs的应用,同时总结了在电池、电子设备和柔性可穿戴设备的热管理以及太阳能热能储存等领域的潜在应用研究进展。最后,分析了PEG基SSPCMs目前所面临的挑战,指出未来的研究应致力于环境友好型和多功能化的SSPCMs研发,提高SSPCMs的综合性能、降低成本和增强可行性等,并探索其在更广泛领域的应用潜力,进一步推动其实际应用。

关键词： 二氧化钛   石墨相氮化碳   光催化   回收  

摘要： 采用溶胶凝胶-高温煅烧法制备二氧化钛(TiO_(2)),高温煅烧法制备石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)),再将不同质量份数比的TiO_(2)和g-C_(3)N_(4)粉末充分球磨后煅烧获得TiO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、荧光光谱分析和紫外-可见光谱仪对TiO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合材料的微观结构、晶体结构、化学键结构、荧光强度和吸光度进行分析,并给出了TiO_(2)/g-C_(3)N_(4)对罗丹明B的紫外光催化机理。结果表明,在250 W紫外光照射下,光照时长为150 min时,罗丹明B在纯g-C_(3)N_(4)作用下的降解率为79.95%,其在纯TiO_(2)中的降解率仅为70.52%;而质量份数比为1:3的TiO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合材料对罗丹明B的降解率可达到94.42%;在回收试验中,相同的紫外光照强度下,光照时长50 min时,质量份数比为1:2的TiO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合材料回收5次时对罗丹明B的降解率为90.33%,回收10次其降解率仍达89.5%。

关键词： 三维角联锁复合材料   增强体   芳纶   紧度   纬密   铺层角度   抗冲击性能  

摘要： 为揭示增强体结构参数对三维角联锁复合材料抗冲击性能的影响规律,利用三维织机和真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺制备了三维角联锁复合材料。研究了2种不同紧度(37%和46%)和3种纬密(30、33和36根/cm)的芳纶三维角联锁复合材料的低速冲击性能,分析了三维角联锁复合材料在不同冲击能量下的损伤形貌和特征。结果表明:织物紧度和纬密对材料的抗冲击性能影响显著,较大紧度的织物表现出更好的抗冲击性能;随着纬密的增加,复合材料的抗冲击性能提高;在较低冲击能量下,三维角联锁复合材料的承载主体是基体,在较高冲击能量下的承载主体是增强体。

关键词： Cu/graphene composites   graphene size   hardness   strengthening mechanism   molecular dynamics  

摘要： The extraordinary strength of metal/graphene composites is significantly determined by the characteristic size,distribution and morphology of ***,the effect of the graphene size/distribution on the mechanical properties and related strengthening mechanisms has not been fully ***,under the same volume fraction and distribution conditions of graphene,molecular dynamics simulations were used to investigate the effect of graphene sheet size on the hardness and deformation behavior of Cu/graphene composites under complex stress *** models of pure single crystalline Cu and graphene fully covered Cu matrix composite were constructed for *** results show that the strengthening effect changes with varying the graphene sheet *** the graphene dislocation blocking effect and the load-bearing effect,the deformation mechanisms change from stacking fault tetrahedron,dislocation bypassing and dislocation cutting to dislocation nucleation in turn with decreasing the graphene sheet *** hardness of Cu/graphene composite,with the graphene sheet not completely covering the metal matrix,can even be higher than that of the fully covered *** extra strengthening mechanisms of dislocation bypassing mechanism and the stacking fault tetrahedra pinning dislocation mechanism contribute to the increase in hardness.

关键词： 复合材料电力金具   电力系统优化   新型复合材料  

摘要： 电力金具作为电力传输系统的重要组成部分,其性能的优化对提升整个系统的可靠性至关重要.文章通过精选材料和优化工艺流程,研制的新型复合材料电力金具在轻质、高强度、耐腐蚀等方面展现出显著优势.特别是在高压输电线路的应用中,这些金具显著降低了维护成本,延长了使用寿命,并提高了系统的稳定性.

关键词： 新能源材料   研究生培养   教育教学改革   多方位培养模式   学科交叉  

摘要： “碳达峰”“碳中和”目标凸显新能源技术发展的重要性,为新能源材料方向研究生培养带来新的机遇与挑战。该文论述新能源材料方向研究生培养的重要性及在思政教育、课程体系构建、科研能力与素养培养等方面存在的挑战。随后,提出多方位培养模式,探讨通过开展贯穿培养全过程的思政教育、在教学中引入新能源材料前沿知识、培养学科交叉能力、增强论文选题与企业难题的关联性、提升学术表达能力,以促进学生的知识体系构建和科研能力培养,以期为新能源材料方向研究生培养质量提升提供参考。

关键词： 沸石咪唑酯骨架   功能材料   复合材料   水处理  

摘要： 沸石咪唑酯骨架材料是由过渡态金属离子与咪唑或咪唑衍生物配位形成的具有沸石拓扑结构的新型金属-有机骨架材料,具有大比表面积、大孔隙度和化学稳定性好等特点,被广泛用于吸附废水中的重金属离子、抗生素、染料等污染物。综述了近年来不同形式的沸石咪唑酯骨架材料在吸附水中污染物方面的研究进展,包括其制备方法、吸附性能及吸附机理,并对沸石咪唑酯骨架材料的优点和局限性进行了讨论。

关键词： 微分模型   结构优化设计   积分模型   服役性能   物理场   高精尖技术   复合材料结构件   基础科学问题  

摘要： 复合材料及结构的物理、力学性能分析是航空、航天等领域的关键基础科学问题之一,也是重大工程装备结构优化设计、服役安全保障的技术核心。随着复合材料及结构应用场景的变化以及高精尖技术发展的需要,对复合材料及结构服役性能的研究也从传统的单一尺度、单一物理场和局部微分模型发展到系统的多尺度、多物理场和非局部积分模型的研究,并伴随着复合材料结构件数量的增加,相应的模型求解复杂度呈指数增长,因而迫切需要发展高效高精度的数值方法,这也是国内外学者高度关注的研究热点。