关键词： MCM-41/NH_(2)-MIL-101(Fe)   光催化还原   CO_(2)   甲酸  

摘要： 采用水热法将分子筛MCM-41与光催化剂NH_(2)-MIL-101(Fe)复合制备了MCM-41/NH_(2)-MIL-101(Fe)复合光催化剂(NMM),用于光催化还原CO_(2)。借助XRD、BET、SEM-EDS、UV-Vis DRS、PL、XPS等分析手段对催化剂的微观结构进行详细的分析和表征,解析了催化剂理化性质对催化活性的影响,明确了在NH_(2)-MIL-101(Fe)催化剂中掺杂MCM-41对CO_(2)还原为甲酸产量提升有积极作用。实验结果表明,在光照5 h后,在水溶液中未添加牺牲剂的条件下,10%MCM-41添加量的10%NMM将CO_(2)还原为甲酸的产量为109.11μmol/g,是纯NH_(2)-MIL-101(Fe)的5倍(21.78μmol/g);添加牺牲剂TEOA后10%NMM的甲酸产量为132.78μmol/g,是纯NH_(2)-MIL-101(Fe)的4倍(33.67μmol/g)。催化剂在2种溶液体系中重复使用3次后,仍保持很高的催化活性。

关键词： 热后屈曲   二次摄动法   石墨烯片   功能梯度材料  

摘要： 研究了固支边界条件下,非线性弹性基础上功能梯度石墨烯片增强复合材料GPLRC(graphene platelets reinforced composite)梁在轴向力和温度场共同作用下的热后屈曲问题。基于Hamilton原理,采用一阶剪切变形梁理论和冯卡门非线性应变位移关系,建立了梁的非线性控制方程,并将3个方程简化为2个关于挠度和转角的非线性方程,利用二次摄动技术化为一系列的摄动方程,逐阶求出渐进解,得到两端固支边界条件下热后屈曲温度的表达式。通过参数分析,探究了石墨烯片GPLs(graphene platelets)的分布模式、几何形状、重量分数,以及弹性基础刚度参数、轴向力对热后屈曲温度的影响。计算结果表明,轴向拉力增大、弹性基础刚度增大、在靠近顶部和底部的位置添加更多的GPL都会提高热后屈曲的性能;非线性Winkler弹性基础会改变热后屈曲平衡路径。

关键词： 激光超声   增材制造   复合材料   成像检测  

摘要： 为进一步提高复合材料零件的缺陷检测,利用激光超声波检测的非接触、非破坏性等特性,对增材制造复合材料的缺陷孔洞进行检测,利用Q开关脉冲激光在Ti-6Al-4V合金零件的顶面产生超声波,并利用激光多普勒测振仪(LDV)检测超声波。实验结果表明,孔缺陷的存在极大地影响超声波的振幅。瑞利波的峰值随着内孔直径的增大而减小。激光超声波检测系统可以实现亚毫米级的分辨率检测,可以检测到较小尺寸的缺陷,且可以清晰地识别出直径为0.8mm、1.0mm和2.0mm的内部孔缺陷的位置和大小。

关键词： 双酚M氰酸酯树脂   双酚A氰酸酯树脂   热熔法预浸料   介电   吸湿   复合材料  

摘要： 本文以双酚M氰酸酯树脂为原料,采用氰酸酯单体预聚,并引入乙酰丙酮铜和壬基酚作为催化剂的方法,制备了热熔法预浸料用树脂(CM01)。研究了树脂的工艺性能和固化物的介电、吸湿、热机械、力学性能,并与同等条件下采用双酚A氰酸酯树脂制备的热熔法预浸料用树脂(CA01)进行对比。结果表明,CM01树脂具有良好的加工流动性,适用于制备热熔法预浸料,制成的预浸料高温加压窗口宽,适用于复合材料成型。CM01树脂固化物具有优异的介电性能和吸湿性能,在7~15 GHz频率范围内,其介电常数为2.78~2.80,介电损耗角正切为0.00453~0.00511,而CA01树脂固化物的介电常数为2.99~3.01,介电损耗角正切为0.0108~0.0123;CM01树脂固化物的饱和吸水率为0.85%,比CA01树脂固化物的饱和吸水率低60%。CM01树脂固化物具有较好的耐热性能和力学性能,玻璃化转变温度Tg为198.1℃,拉伸强度和拉伸模量分别为66.51 MPa、3.06 GPa,断裂伸长率为2.39%,弯曲强度和弯曲模量分别为134.45 MPa、3.09 GPa。

关键词： 环氧树脂   复合材料   导电填料   导电网络  

摘要： 环氧树脂介电常数低、电导率差,在材料服役过程会产生静电聚集和放电的问题。文章简要介绍导电环氧树脂复合材料,从填料共混型和导电网络结构型这两种导电组分的存在状态综述导电环氧树脂复合材料,从金属填料、碳系填料、导电聚合物填料和MXene填料几个方面总结不同类型的导电环氧树脂复合材料填料,从真空浸渍的导电结构和复合泡沫结构总结不同类型的导电网络结构,阐述不同导电环氧树脂复合材料的制备方式,并展望导电环氧树脂复合材料的挑战和发展。

关键词： 凹凸棒土   生物炭   聚丙烯酰胺   土壤改良   田间试验   保水保肥  

摘要： 长期的露天采矿导致矿区土壤常出现抗侵蚀能力降低、水土和氮磷流失等问题。以江苏省盱眙县黄泥山矿区土壤水肥保持特性为研究对象,制备凹凸棒土基复合材料,通过土柱淋溶试验确定最佳PAM(聚丙烯酰胺)添加量、NaOH浸渍浓度、ATP(凹凸棒土)与BC(生物炭)配比及施用量,并开展田间试验。结果表明,在PAM添加量为0.1%,NaOH浸渍浓度为0.5 mol/L,ATP/BC用量比为1∶2,ATP、BC添加总量为40 g/kg时,该复合材料保肥性能最佳,与未施用保肥材料的空白组相比矿区土壤氮淋失减少了78.40%,磷淋失减少了59.52%;土壤保水性及有机质、铵态氮、有效磷、速效钾含量较未施用分别提升了59.50%、673.88%、98.23%、92.77%、199.80%;田间试验结果表明,在上述最优组合下,试验田土壤有机质、铵态氮、有效磷、速效钾含量较CK分别提升了613.25%、91.61%、78.40%、181.55%;高羊茅株高、根长、地上生物量、地下生物量较CK分别增加60.43%、77.49%、40.22%、31.82%,二月兰株高、根长、地上生物量、地下生物量较CK分别增加88.17%、44.40%、114.24%、89.22%。因此本研究制备的凹凸棒土基复合材料对提升矿区土壤的保水保肥能力与促进植株生长方面均具有良好效果。

关键词： 玻璃纤维增强复合材料   活性粉末混凝土   抗弯承载能力   抗剪承载能力   配筋率  

摘要： 为研究玻璃纤维增强复合材料(GFRP)-活性粉末混凝土(RPC)组合构件抗弯承载力和抗剪承载力的计算方法,对GFRP-RPC组合构件进行了静载试验研究.通过比较GFRP-RPC组合构件试验数据,根据材料本构关系和平截面假定,给出了组合构件抗弯承载力以及最小配筋率和最大配筋率的计算方法.对比试验和现有规范,给出了GFRP-RPC组合构件在受弯承载过程中3个阶段的抗弯承载力计算公式以及GFRP-RPC组合构件抗剪承载力计算公式,研究了GFRP-RPC组合受弯构件的最小和最大配筋率.研究结果表明,采用该文提出的抗剪公式得到的理论计算结果,与试验数据吻合较好,两者之间的相对误差控制在8.9%以内.该文开展的相关研究工作,可为GFRP-RPC组合结构的实际工程设计提供理论依据.

关键词： 森林防火学   纳米二氧化硅   三相A类抑燃泡沫   析液特性   质量损失率   红炭现象   阻燃效能  

摘要： 为了使A类泡沫灭火剂在临界胶束浓度(critical micelle concentration,CMC)下具有更强的稳定性,以表现出更好的防灭火性能,将纳米二氧化硅与A类泡沫灭火剂相结合,研制了三相A类抑燃泡沫。利用析液体积与析液速率检测三相A类抑燃泡沫的稳定性,并将三相A类抑燃泡沫作用于木条以测试其阻燃效能。结果表明:三相A类抑燃泡沫的析液体积受纳米颗粒质量分数的影响;浸有三相A类抑燃泡沫的木条的平均质量损失率均低于浸水木条和浸A类灭火泡沫木条;尽管质量分数为2.0%的三相A类抑燃泡沫试验组木条的平均质量损失率略高于质量分数为2.5%的试验组木条,但其展现出更强的阻燃效能稳定性;浸有三相A类抑燃泡沫的木条的“红炭现象”较少且火焰轻微,能有效减少木条燃烧后的碳质残余物。加入亲水型气相纳米二氧化硅的三相A类抑燃泡沫比A类灭火泡沫,具有更显著的稳定性能和阻燃效能,研究成果可为森林火灾高效防护泡沫的研发提供科学依据。

关键词： 平台板   复合材料   弯曲性能   仿真分析  

摘要： 直升机平台是用于直升机起降的场地。根据平台在直升机起降工况下的承载特点,自主研发了一种复合材料直升机平台板,采用通用有限元软件建立了复合材料平台板的力学仿真模型,计算表明平台板的最大位移和应变均在合理范围内。对实际安装状态下复合材料平台板试样进行弯曲性能试验,测试数据与仿真结果基本一致,验证了有限元计算方法的准确性。在此基础上,针对复合材料平台板的弯曲性能试验环节,从增强材料弹性模量、支撑方式、螺栓预紧力三个方面研究了不同因素对平台板弯曲性能的影响,研究结果可为直升机平台的结构设计提供参考。

关键词： 蚕丝纤维   复合材料  

摘要： 随着科技的不断发展,复合材料在各个领域的应用越来越广泛。然而诸如凯夫拉纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等传统复合材料纤维存在环境友好性较低,可回收性较差等问题。在当前全球环保意识增强的大背景下,蚕丝这一天然纤维因其环境友好度高、强度大、韧性好等特点成为当下的研究热点。本文总结了天然纤维的应用,对其机械性能进行对比;从桑蚕丝、柞蚕丝的组成成分分别总结了各自的结构特点;最后对蚕丝纤维复合材料的应用前景进行综述。为作者下一阶段的研究找到突破点。With the continuous development of technology, the application of composite materials in various fields is becoming increasingly widespread. However, traditional composite fibers such as Kevlar fiber, glass fiber, aramid fiber, etc., have problems such as low environmental friendliness and poor recyclability. Against the backdrop of increasing global environmental awareness, silk, a natural fiber, has become a research hotspot due to its high environmental friendliness, strength, and toughness. This article summarizes the applications of natural fibers and compares their mechanical properties, and the structural characteristics of mulberry silk and pressed silk based on their respective components. Finally, a review is provided on the current research status of silk fiber composite materials, and a breakthrough point is found for the author’s next stage of research.