关键词： 工程水泥基复合材料   黄金尾矿砂   低碳排放   流动性   力学性能  

摘要： 工程水泥基复合材料(ECC)因具有极高的延性而受到广泛关注。然而，制备ECC的组分通常以高成本、高碳排放的石英砂作为细骨料，这使ECC应用于实际工程中面临着破坏环境、造价高等问题。为了制备成本、碳排放量更低的ECC,本研究通过工业固废产物黄金尾矿砂全比例替代石英砂制备ECC,在不同水胶比及粉煤灰比例下，分别测试并对比黄金尾矿砂基ECC及石英砂基ECC的流动性和力学性能，且通过断裂韧度、纤维分散等试验对力学性能进行了解释，由此探究黄金尾矿砂全比例替代石英砂作为细骨料，制备低成本、低碳排放ECC的可行性。研究结果发现，黄金尾矿砂由于具有更多的棱角，对ECC的流动性能造成了负面影响。但在力学性能方面，使用黄金尾矿砂制备ECC可以有效提高ECC的抗压和抗拉强度，且获得与石英砂基ECC相当的拉伸应变性能。使用黄金尾矿砂全比例替代石英砂制备低碳ECC具有极大的可行性，有助于降低建筑材料制备过程中所产生的碳排放。

关键词： 陶瓷基复合材料   正交各向异性   本构理论   损伤演化   层合板理论  

摘要： 复杂应力本构关系模型是结构设计与性能评估的理论基础。本文针对易损-非线性陶瓷基复合材料（CMC）层合板在组合加载下的变形响应，在正交各向异性单层材料主方向损伤演化特性和应力-应变行为表征的基础上，给出了不同角度单层非材料主方向的损伤柔度矩阵和损伤刚度矩阵的数学表达；进一步考虑损伤层合板的非线性变形响应特性，将其中面应变和曲率划分为弹性部分和非弹性部分，对经典层合板理论进行拓展与改进，分别描述了层合板的弹性变形和非弹性变形，并最终给出了非线性CMC层合板的广义内力-变形物理方程，从而丰富和发展了非线性复合材料的表征理论，为复杂外载下CMC层合板变形行为的分析预测提供了新的模型和方法。作为特例，给出了正交对称CMC层合板的应变-内力关系的具体表达式，并采用2D-C/SiC复合材料层合板，模拟计算了轴向和偏轴拉伸载荷下材料的应力-应变行为，验证了本构模型的合理性和适用性。

关键词： 膨润土   改性   复合材料   环境治理   智能材料   传感技术   表征   应用  

摘要： 膨润土是一种天然的非金属矿产资源，通过先进的技术手段将其转化为有价值的产品，应用于工业、农业和环境治理等社会生产各领域，是实现资源循环利用并减少环境负面影响的重要途径。本文对当前国内外膨润土改性材料的制备方法、表征技术及应用现状进行了综述，归纳总结了提升膨润土性能的方法和原理及表征和测试方法，分析了改性膨润土在土壤改良、修复剂、肥料添加剂、农药吸附剂及电子、汽车和航空航天等领域的应用潜力及不足，并展望了改性膨润土材料的未来发展方向，为高性能改性膨润土材料的研发提供了有益的参考和启示。

关键词： 复合材料   加筋壁板   初始缺陷   稳定性   承载能力   渐进损伤分析  

摘要： 飞机中常用的复合材料加筋壁板结构难免会在制造和使用过程中产生缺陷和损伤，进而影响结构性能。为探究初始缺陷对帽形加筋壁板稳定性和承载能力的影响，本文基于飞机制造和服役过程中统计的损伤威胁类型，开展了无损、含圆孔与含切口三种复合材料帽型加筋壁板的轴向压缩试验。结果表明，三种加筋壁板的屈曲载荷相差不大，无损和含圆孔的复合材料加筋壁板极限载荷也基本一致，但含切口缺陷加筋壁板的极限载荷相比其他两者下降了约30%。为进一步分析加筋壁板的屈曲与后屈曲行为，基于渐进损伤模型对三种加筋壁板轴向压缩时的屈曲与后屈曲过程进行了有限元仿真，预测的屈曲载荷、失效载荷以及失效模式与试验结果吻合良好，其中屈曲载荷与失效载荷的预测误差在5%以内。

关键词： SiAlON-SiC复合材料   硅切割废料   埋石墨烧结法   关键性能  

摘要： 为了高效利用光伏硅切割废料及开发低成本且性能良好的SiAlON-SiC复合材料，本文以金刚石线切割硅废料、铝矾土、铝灰、工业氧化铝和氮化铝等为原料，采用埋石墨烧结法成功制备了SiAlON-SiC复合材料。研究了烧结温度（1450、1500、1550、1600 ℃）和铝源种类（铝灰、工业氧化铝和铝矾土）对SiAlON-SiC复合材料物相组成、显微结构和性能的影响。结果表明：随着烧结温度的升高，其烧结致密度及常温耐压强度逐渐增；在烧结过程中形成的更多富氧液相，有利于强度相对较低的O’-SiAlON部分转变强度较高β-SiAlON，晶体形貌也由晶须状转化为柱状。以铝矾土为铝源，烧结温度为1600 ℃时，制备材料的线收缩率为14.35%，体积收缩率为24.64%，显气孔率为25.0%，体积密度为2.35 g·cm-3，常温耐压强度为112.41 MPa。

关键词： 聚乳酸   抗菌剂   抗菌复合材料   制备方法   应用  

摘要： 随着消费者对食品安全和环保关注度的提升，聚乳酸（PLA）抗菌复合材料在食品领域的应用备受关注。PLA作为可生物降解的环保材料，具有良好的生物相容性，然而其抗菌性能较弱，限制了其应用范围。通过与各类抗菌剂复合，能有效地改善该问题。常见的抗菌剂包括无机抗菌剂、天然抗菌剂及有机抗菌剂等。这些抗菌剂与PLA复合后，赋予材料优异的抗菌活性，可有效抑制食品中的常见腐败微生物和致病微生物生长。该文综述了PLA抗菌复合材料的研究进展，着重阐述了PLA抗菌复合材料的制备方法、抗菌复合材料的分类及在食品中的应用。然而，这些PLA抗菌复合材料也面临着机遇和挑战，一方面，纳米技术的突破显著提高了抗菌效率，多功能复合材料的开发进一步拓宽其应用场景；另一方面，复合材料性能平衡问题突出，抗菌剂添加量过多会导致复合材料力学性能的降低；纳米抗菌剂的迁移会引发安全性争议；PLA与抗菌剂相容性差等。未来需通过优化抗菌剂分散技术、技术创新，推动PLA抗菌复合材料实现环保性、安全性与经济性的平衡，为食品包装绿色转型提供可持续解决方案。

关键词： 槲皮素   纤维素   Pickering乳液   模拟消化   生物可及性  

摘要： 为提高槲皮素（Que）的生物可及性，本研究构建了一种对槲皮素具有高负载效率的环糊精（β-CD）/纤维素共稳定的Pickering乳液，探究纤维素添加水平对Pickering乳液稳定性及体外消化模型中槲皮素生物可及性的影响。通过反溶剂法构建了负载槲皮素的β-CD/阳离子型纤维素纳米晶（C-CNC）-Que复合物，将其和不同浓度细菌纤维素的混合溶液作为水相、中链甘油三酯作为油相，制备Pickering乳液，分析细菌纤维素浓度对Pickering乳液表观稳定性、热稳定性、物理性质和槲皮素生物可及性的影响。相较于将槲皮素溶解于油相的传统负载方式，β-CD/C-CNC-Que复合物可实现乳液对槲皮素的高效负载，槲皮素在Pickering乳液中的含量可达到0.43mg·mL-1。细菌纤维素的添加提高了乳液的电位绝对值、黏度和黏弹性模量，有助改善Pickering乳液的稳定性，并进一步提高槲皮素在体外模拟消化过程中的生物可及性。本研究构建的Pickering乳液体系可有效提升槲皮素的负载效率和体外消化过程中的生物可及性，为后续槲皮素的体内生物利用度研究提供了理论依据和技术指导。

关键词： 中空微球   二氧化硅   环氧树脂   复合材料   低介电常数  

摘要： 本研究创新性采用软模板定向组装-煅烧协同工艺，成功制备具有精细结构的二氧化硅中空树莓微球（HRP），并首创性构建了HRP/环氧树脂（E51）低介电复合材料体系。基于Pickering乳液聚合策略，通过3-异丁烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（TPM）对SiO?纳米颗粒进行表面改性，精准调控油/水界面稳定行为，成功制备杂化中空微球（HHRP）。经600 ℃高温煅烧后获得壳层厚度25 nm、粒径360 nm的HRP结构，实现软模板及有机组分的完全去除。采用原位固化体相复合材料工艺实现HRP（5～10 wt%）与E51的有机-无机复合，系统揭示了材料结构-性能的构效关系。研究结果表明：HRP在固化过程中保持完整中空结构，其致密Si-O-Si网络有效阻隔树脂渗透，形成独特"核-壳"强化机制。断面形貌分析表明，HRP可诱导高密度塑性空穴生成，通过裂纹尖端钝化实现应力耗散的增韧机制，显著改善复合材料断裂韧性。介电性能测试显示10% HRP/E51复合体系在101～106Hz频段内平均介电常数降至（4.11），较纯E51树脂（5.35）降低23.2%，且可与Lichtenecker模型理论值高度吻合。热分析结果表明，HRP的引入可有效提升体系热稳定性，初始分解温度(T5%)升14 ℃至386 ℃，最大失重速率对应温度(Tmax)提高10 ℃至430 ℃。玻璃化转变温度(Tg)由72 ℃升至84 ℃，实现热响应性能的全面优化。该研究突破性实现了介电常数与热稳定性的协同提升，为高频电子封装材料设计与先进热管理系统开发提供新策略，在5G通讯、高密度集成电路等前沿领域具有重要应用价值。

关键词： 曲面结构   功能复合材料   电磁性能   雷达散射截面积   分区梯度设计  

摘要： 本文分析了基于平板结构的梯度电磁功能复合材料设计在曲面结构应用中雷达散射截面积（Radar Cross Section，RCS）减缩效果受限的可能原因，通过引入按电磁波入射角分区的曲面功能复合材料结构梯度设计方法，实现了曲面功能复合材料结构低频双极化电磁性能优化提升。本文指出：整体梯度设计可以实现平板结构RCS减缩效果提升，但在曲面结构情况下，由于曲面结构表面各点局部实际电磁波入射角在随位置变化，同为电磁波垂直照射，整体梯度设计在曲面结构情况下难以直接发挥其电磁散射抑制优化效果，需要在梯度设计时考虑入射角因素才可实现RCS减缩能力的提升。本文提出了按入射角分区的梯度电结构设计方法，并优化分析了按入射角分区梯度设计的曲面功能复合材料结构，实现了1～2 GHz水平极化平均RCS减缩效果相比单一种类电磁芯材提升8.94 dB，1～6 GHz平均RCS减缩达16 dB以上。获得了低频水平极化具有高效低频减缩性能，且兼具垂直极化极化减缩能力的曲面功能复合材料结构。