关键词： 连续芳纶纤维   热塑性聚氨酯   3D打印   力学性能   响应面法  

摘要： 为了提升连续芳纶纤维(CAF)增强热塑性聚氨酯(TPU)复合材料3D打印样件的综合力学性能及表面质量,通过单因素试验和响应面法进行工艺参数优化,对打印试样的拉伸强度、弯曲强度和表面粗糙度进行测试,研究打印速度、打印层高和单道宽度等工艺参数对综合力学性能和表面质量的影响规律。研究结果显示,各工艺参数对力学性能和表面质量的影响程度存在差异,影响大小依次为:打印层高>单道宽度>打印速度;最佳的打印参数组合为:打印速度4mm/s,层高0.2mm,单道宽度0.4mm。优化后的拉伸强度最高达到183.51MPa,拉伸性能提升30.45%;弯曲强度达到48.33MPa,弯曲性能提升31.08%;表面粗糙度最低可达9.54μm,表面质量提升54.82%。因此通过响应面法对CAF/TPU复合材料进行工艺参数优化,可以得到综合力学性能理想同时具有良好表面质量的打印试样。

关键词： 磁性生物炭   抗生素   过硫酸盐   制备方法   降解机制  

摘要： 抗生素具有高水溶性、高化学稳定性、潜在致癌性、明显的生态毒性和难以生物降解等特点,对水环境的可持续性和人类健康构成了严重威胁。因此,建立有效去除水中的抗生素污染物的方法至关重要。磁性生物炭复合材料因其优异的过硫酸盐活化催化能力和可回收性,在抗生素污染物的氧化降解方面受到广泛关注。本文综述了磁性生物炭复合材料活化过硫酸盐降解抗生素的研究进展。首先,总结了不同生物质来源的磁性生物炭复合材料及其常用制备方法。然后,探讨了磁性生物炭复合材料活化过硫酸盐降解抗生素类污染物的机制及其对不同类型抗生素的降解行为。最后,针对目前抗生素污染引起的其他问题,提出了未来研究的挑战和展望。

关键词： 皮秒激光   磁场/液体辅助加工   2.5D C/SiC复合材料   孔锥度   烧蚀机理  

摘要： 2.5D C/SiC复合材料是航空国防领域耐高温构件用关键复合材料,其高硬度、高耐磨性使该材料的高质量微孔加工异常困难。本文提出了一种基于磁场/液体辅助(MLM)的2.5D C/SiC复合材料皮秒激光制孔工艺,通过提取微孔的出/入口直径、锥度、氧化、重铸层等特征,与皮秒激光加工(PM)、磁场辅助加工(MM)、液体辅助加工(LM)3种工艺进行了对比研究。结果表明,基于MLM的皮秒激光加工能够有效降低微孔的入口直径,同时增大出口直径,在两组不同的试验参数下分别获得了锥度1.3°及1.1°的微孔,比PM工艺的锥度分别降低了18.75%和45%,比MM工艺的锥度分别降低了13.33%和31.25%,比LM工艺的锥度分别降低了91.22%和79.63%。此外,利用EDS能谱分析、拉曼光谱以及XPS技术对制备的微孔开展了微观组织分析。可以发现,MLM工艺更有效地减少了孔壁的石墨化缺陷。其中,液体辅助避免了微孔入口处的氧化,同时清晰地观察到裸露的纤维和基体,有效避免了热损伤和重铸层缺陷。在皮秒激光制孔中,MLM的主要作用机制体现在液体的冷却效应、隔绝氧气机制,以及磁场纵向拉伸等离子体,从而减弱等离子体屏蔽效应。

关键词： 大电流开关   环保气体   温升机理   散热优化   复合材料  

摘要： 本文探讨了大电流环保气体开关设备温升控制技术,分析了环保气体的热学特性及其对大电流温升的影响规律,通过建立多物理场耦合模型,研究了不同工况下的温度分布特征.实验结果表明:环保气体导热系数低于SF6气体23％,但通过优化触头结构、改进散热方式和采用新型复合材料,可使开关温升降低30％.本文提出的温升控制方法旨在为大电流环保气体开关的研发应用提供技术支持.

关键词： 拉伸性能   数学模型   复合材料  

摘要： 本文以复合材料拉伸性能与纤维排列角度的关系为研究对象,构建了一个基于纤维力学原理的数学模型,并通过实验验证了模型的准确性。研究发现,纤维排列角度对拉伸性能具有显著影响,随着排列角度的增加,拉伸强度呈上升趋势,但增长速率在一定角度后逐渐减小。实验结果表明,存在一个最优纤维排列角度(约60°),此时拉伸性能达到最佳。本研究为复合材料设计和生产提供了理论依据,有助于优化生产过程,提高复合材料的质量和性能,同时对复合材料科学研究具有一定的参考价值。

关键词： 化学工程   过程安全评估   风险控制  

摘要： 随着化工产业发展速度不断加快,化工项目的生产工艺日益复杂,这在一定程度上加大了安全危险的识别及控制难度.对此,设计人员需要根据工作经验总结化工工艺设计中的常见危险因素,并做好危险识别、风险评估等工作.在此基础上,本文指出需对工艺物料、工艺路线、化学反应装置等工艺进行优化设计,切实提高化工生产的安全性,在防范安全事故的同时,为化工企业创造更高的经济效益.

关键词： 道路基层   固土岩复合材料   作用机理   应用分析  

摘要： 为了应对道路建设中传统基层材料引发的天然砂石资源消耗与成本增高的问题,推动道路工程领域向可持续的方向发展,对固土岩复合材料在道路工程中的应用情况进行了分析。详细阐述了固土岩复合材料在道路基层中的作用机理,通过实际应用案例分析,展示了固土岩复合材料在提升路面基层施工质量、节约资源和降低碳排放方面的显著效果。此外,针对该材料性能稳定性、施工技术要求和环境适应性等方面的挑战,提出了未来研究的方向和建议,旨在为固土岩复合材料在道路基层中的广泛应用提供帮助。

关键词： PVA纤维   地质聚合物   工作性能   力学性能   耐久性   强化机理  

摘要： 近年来,地质聚合物作为可持续性胶凝材料备受关注,被认为是减少水泥行业持续对环境气候负面影响的解决方案之一。与传统波特兰水泥类似,在地质聚合物中添加纤维可以改善其各项性能。本文综述了PVA纤维增强地质聚合物复合材料各项性能的研究进展,包括纤维掺量对工作性能、力学性能和耐久性能的影响,解释了PVA纤维对地质聚合物的强化机理,梳理了存在的问题,并给出建议。

关键词： U(Ⅵ)   生物炭   氯磷灰石   生物炭负载纳米氯磷灰石   腐植酸   水处理技术  

摘要： 将玉米芯负载纳米氯磷灰石(nClAP),后经高温(500℃)限氧制备了复合吸附材料(BC/nClAP),将其用于对水体中U(Ⅵ)的吸附。采用XRD、FTIR、XPS对BC/nClAP进行了表征。在初始铀质量浓度为5 mg/L下,考察了pH、BC/nClAP投加量、吸附时间、腐植酸(HA)对BC/nClAP吸附U(Ⅵ)性能的影响,探讨了BC/nClAP对U(Ⅵ)的吸附机理。结果表明,BC/nClAP投加量为0.10 g/L、pH=4.0、吸附时间120 min的最佳条件下,BC/nClAP对U(Ⅵ)的去除率高达99.7%;质量浓度>5 mg/L的HA显著影响BC/nClAP对U(Ⅵ)的吸附效果,并可将吸附平衡时间从60 min缩短至15 min以内;无论HA是否存在,BC/nClAP对U(Ⅵ)的吸附过程均符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型,表明此吸附过程是单分子层化学吸附;BC/nClAP对U(Ⅵ)吸附机理主要包括溶解-沉淀及生物炭表面含氧官能团的络合作用,BC/nClAP表面的活性官能团参与了络合反应,其中磷酸基团起到关键作用;HA会抢占BC/nClAP上的吸附位点,并与U(Ⅵ)形成游离在水中的U-HA复合物,从而改变了U(Ⅵ)和BC/nClAP表面的相互作用。

关键词： 过共晶铝硅合金   镧(La)   熔体急冷   凝固组织   力学性能  

摘要： 本文采用熔体急冷装置对未含镧(La)和含0.1%La(质量分数)的过共晶铝硅合金进行熔体急冷处理,采用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)分析过共晶铝硅合金凝固组织,利用维氏显微硬度计测试共晶组织显微硬度。结果表明,对Al-(16-24)Si合金进行熔体急冷处理可以抑制合金凝固时初生硅的生长,使共晶组织得到细化,并使共晶组织的显微硬度提高。0.1%La与熔体急冷协同作用可明显抑制合金凝固时初生硅的形核和生长,凝固组织中初生硅面积分数大幅减少;同时进一步细化共晶组织并使共晶硅变为短棒状,共晶组织的显微硬度得到进一步提高。因此,La元素和熔体急冷协同作用是改善过共晶铝硅合金的凝固组织和提高共晶组织硬度的有效方法。