关键词： 羧甲基纤维素   磁性离子   甲基橙   吸附  

摘要： 羧甲基纤维素(CMC)来源广泛,易与其他材料制得新型复合材料。采用共沉淀法制备Fe_(3)O_(4)-CMC复合材料,其对污染物的吸附能力大大提高。研究了pH值、温度、吸附时间、Fe_(3)O_(4)-CMC投加量对吸附效果的影响,确定材料吸附的最适条件并研究其吸附机理。结果表明:在吸附平衡时,对甲基橙的最大吸附率为93.4%。吸附热力学分析吸附过程是自发放热反应。在70℃下,5次解吸和磁性分离后,其吸附率为84.3%。Fe_(3)O_(4)-CMC复合材料可作为一种高效吸附材料,对染料废水中的甲基橙具有较好的吸附效果。

关键词： 碳纤维增强复合材料   动态高分子   飞机壁板   力学性能   有限元仿真  

摘要： 采用双酚A二缩水甘油酯醚(DGEBA)和固化剂戊二酸酐(GA)为树脂基体与单向碳纤维进行预浸复合,制备具有动态可逆性能以及优异力学性能表现的碳纤维预浸带。热压固化后对样条进行拉伸、压缩、剪切、应力松弛及蠕变力学性能测试,获得复合材料基本力学性能。根据力学测试结果,对二次胶接成型、一体化成型T型加筋壁板进行建模,并采用有限元方法开展多工况仿真分析。结果表明,相较于传统二次胶接成型结构壁板,在拉伸、压缩、弯曲、冲击工况下,外部载荷相同时,一体化成型结构壁板最大形变量分别降低了28.57%、28.57%、28.04%、8.27%;屈曲失稳时,一体化成型结构壁板的临界载荷提高了84.69%,同时各角度铺层最大变形处的纵向应变均有较大提升,表现出更为优异的抗屈曲性能。

关键词： 碳纤维增强树脂基复合材料   湿热老化   力学性能   数值模拟  

摘要： 为了深入研究湿热老化环境下碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymers,CFRP)力学性能退化行为,开展了30℃和50℃两种水温下CFRP材料的浸水老化试验,随后进行老化0、6、12、18、24、30 d后样件的拉伸和压缩性能测试,并结合SEM分析老化前后CFRP试件破坏形貌。基于有限元软件ABAQUS二次开发功能,构建了考虑湿热老化效应的层内断裂和层间分层失效的二维本构模型,并对老化前和饱和吸水状态下CFRP力学性能进行计算。结果表明:30℃和50℃两种温度下,CFRP吸湿行为均符合菲克定律;随温度提升和老化时间的延长,CFRP力学性能呈现出下降趋势。此外,相比拉伸性能,CFRP压缩性能受湿热环境影响更大,在50℃老化30 d后,CFRP压缩强度和模量降幅分别为39.3%和10.8%,远高于拉伸强度和模量的降幅(8.11%和7.08%)。分析原因是CFRP浸水老化过程中,水分子扩散会导致纤维-基体界面与基体性能恶化,而CFRP压缩性能对以上变化更敏感。

关键词： 聚苯硫醚   石墨   特种工程塑料   复合材料   抗静电性能  

摘要： 聚苯硫醚(PPS)具有优异的热稳定性和力学性能,但低导电性引发的静电问题限制了其应用。石墨的高导电性使其成为改善PPS导电性的优选添加剂。本文以石墨作为添加剂,PPS树脂为基体,结合玻璃纤维、硅酮粉、导电炭黑和复配弹性体,系统研究了复合材料的物理、力学及抗静电性能。调整PPS树脂与石墨的质量分数,保持复合材料总质量分数为100%,使用双螺杆挤出机制备了不同石墨质量分数的PPS复合材料。结果表明,随着石墨质量分数的增加,PPS复合材料的密度和灰分呈现略微上升趋势,熔体质量流动速率显著增大。同时,PPS复合材料的拉伸强度、弯曲强度及缺口冲击强度均有所下降。在抗静电方面,石墨的加入有效降低了PPS材料的表面电阻,当石墨质量分数达到12%时,PPS复合材料的表面电阻降低至108Ω,达到抗静电级别。此外,通过观察复合材料的断口形貌,发现石墨在PPS基体中实现了均匀分散,且石墨颗粒间距离的减小进一步提升了复合材料的抗静电性能。本研究成功制备了具有优异抗静电性能的PPS复合材料,通过调节石墨质量分数,可以在一定程度上平衡复合材料的物理性能、力学性能和抗静电性能,为PPS复合材料在高精尖领域的应用提供了新的可能。

关键词： sodium-ion battery   GeP_(3)/C composite   Ketjen black   ball milling  

摘要： Metal phosphides have been studied as prospective anode materials for sodium-ion batteries(SIBs)due to their higher specific capacity compared to other anode ***,rapid capacity decay and limited cycle life caused by volume expansion and low electrical conductivity of phosphides in SIBs remain still *** address these issues,GeP_(3) was first prepared by high-energy ball milling,and then Ketjen black(KB)was introduced to synthesize composite GeP_(3)/KB anode materials under controlled milling speed and time by a secondary ball milling *** the ball milling process,GeP_(3) and KB form strong chemical bonds,resulting in a closely bonded ***,the GeP_(3)/KB anodes was demonstrated excellent sodium storage performance,achieving a high reversible capacity of 933.41 mAh·g^(–1) at a current density of 0.05 A·g^(–1) for a special formula of GeP_(3)/KB-600-40 sample prepared at ball milling speed of 600 r/min for 40 *** at a high current density of 2 A·g^(–1) over 200 cycles,the capacity remains 314.52 mAh·g^(–1) with a retention rate of 66.6%.In conclusion,this work successfully prepares GeP_(3)/KB anode-carbon composite for electrodes by high-energy ball milling,which can restrict electrode volume expansion,enhance capacity,and improve cycle stability of SIBs.

关键词： 多孔材料   泡沫金属   多孔复合材料   泡沫金属复合材料   力学性能   压缩强度  

摘要： 对泡沫镍(平均孔径约为2.7 mm,孔隙率为93.1%)孔棱进行环氧树脂覆层复合,获得孔棱呈复层结构的泡沫镍/树脂多孔复合材料。对所得复合样品进行压缩性能实验,重点分析复合体的机械强度。结果表明:复合样品的压缩强度和比强度均显著高于原泡沫镍。当泡沫镍(体密度ρr约0.6 g·cm^(-3))施加覆层制成泡沫镍/树脂复合样品(体密度约0.72~0.82 g·cm^(-3))后,其压缩强度从0.75 MPa提高到2.24~2.68 MPa,其对应比强度从1.23 MPa·cm^(3)·g^(-1)提高到3.09~3.27 MPa·cm^(3)·g^(-1)。复合样品的压缩强度与孔隙率符合基于八面体模型理论得出的对应数理关系。根据对应力学模型可知,复合样品整体失效由孔棱芯部优先破坏造成。

关键词： 光伏玻璃   纳米二氧化钛   釉层厚度   耐酸性   耐盐性  

摘要： 针对海上光伏玻璃所面临的腐蚀环境,为提高光伏玻璃综合性能,试验以纳米二氧化钛、调墨油、玻璃粉和中空二氧化硅微球制备釉料,进而制备一种涂覆釉层的光伏背板玻璃,并探讨其光反射性能以及耐腐蚀性能。研究结果表明,当釉层中的纳米二氧化钛掺量为40%、釉层厚度为18μm时,光伏背板玻璃综合性能最佳。此时材料反射率达到84.89%,在盐酸溶液、氢氧化钠溶液以及氯化钠溶液中浸泡10 h后依然有较高的反射率,耐酸性、耐碱性以及耐盐性优异,可以有效提高海上光伏转换率。

关键词： 可生物降解聚合物   可生物降解塑料   聚丁二酸丁二醇酯   纳米黏土   机械工业出版社   石油基   阻透性能   原位聚合  

摘要： 由张玉霞编著、机械工业出版社出版的《可生物降解聚合物及其纳米复合材料》一书于2017年6月出版,本书介绍了可生物降解聚合物的种类及目前的生产与应用状况,重点介绍了目前研究得较多、有一定的生产量并得到了一定程度上应用的几种可生物降解塑料,包括可再生资源基、微生物参与制得的可生物降解塑料——乳酸和聚羟基烷酸酯,以及石油基可生物降解塑料——聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乙烯醇、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯等,涉及其化学结构、合成工艺、力学性能、熔融行为与结晶性能、成型工艺等;同时还介绍了其改性方法,包括共混改性及其与纳米材料的复配方法,重点介绍了各种可生物降解塑料与纳米层状硅酸盐(纳米黏土、蒙脱土等)复合材料的制备工艺、复合材料结构、物理与力学性能、熔融行为与结晶性能、流变性能、阻透性能、阻燃性能等,其中各类可生物降解塑料/层状硅酸盐纳米复合材料的制备工艺重点介绍了原位聚合插层法、熔融插层法和溶液插层法。

关键词： 溶胶-凝胶   TiO_(2)   蒙脱石   罗丹明B   光催化降解  

摘要： 以钠基蒙脱石(MMT)为基底材料,钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备了TiO_(2)/蒙脱石复合材料。以罗丹明B作为模拟废水,对不同制备条件的复合材料进行了光催化降解、自由基掩蔽和稳定性实验。采用透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)、X射线衍射(XRD)、光电流响应(TPC)、电化学阻抗(EIS)等手段对其晶体结构、形貌、光电转换能力、反应电阻进行了表征。结果表明,在煅烧温度400℃,煅烧时间2 h,蒙脱石/钛酸四丁酯质量比为5%,投加量为1 g/L时,复合材料30 min内对罗丹明B(RhB)的降解率达99%,光催化反应主要活性物质为·OH和h+,且具有优异的稳定性。

关键词： 复合材料夹芯   开口圆柱壳   一阶折线位移理论   振动频率   损耗因子  

摘要： 为探讨复合材料阻尼开口圆柱壳(CDOCS)的振动特性变化规律,在虚功原理基础上,结合折线位移模型、黏弹性力学和复合材料力学,推导CDOCS的振动微分方程。基于纳维叶法求解该CDOCS振动微分方程理论解。基于ANSYS仿真模型得到该CDOCS的仿真解。理论解和仿真解较好的一致性验证了理论推导的有效性和正确性。基于该验证模型探索夹芯复合材料开口壳的振动特性变化规律,重点分析长度、厚度、半径等结构参数对CDOCS振动的影响。