关键词： 造孔剂   多孔钛合金   微观组织   力学性能   耐腐蚀性  

摘要： 采用粉末冶金工艺结合微波烧结法制备了弹性模量接近于人体骨骼、强度符合人体植入物要求的医用多孔Ti/16Mg复合材料。通过扫描电镜、X射线衍射、金相显微镜、压缩试验以及耐腐蚀性测试等手段研究了造孔剂NH_(4)HCO_(3)粒径及添加量(质量分数)对复合材料的微观组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:NH_(4)HCO_(3)对多孔Ti/16Mg复合材料的物相组成没有显著影响,试样孔隙随着NH_(4)HCO_(3)粒径的增大而增大,随着NH_(4)HCO_(3)添加量增加,试样孔隙率由16.64%增加到33.09%。当NH_(4)HCO_(3)粒径为165~198μm、质量分数为18%时,多孔Ti/16Mg试样的弹性模量为6.49 GPa、抗压强度为115 MPa,满足人体植入物的力学性能要求。NH_(4)HCO_(3)粒径对复合材料的耐腐蚀性影响不大,在相同粒径条件下,随NH_(4)HCO_(3)质量分数由0增加至24%,复合材料的耐腐蚀性能略有下降,极化电阻由574.528Ω·cm^(‒2)下降到139.236Ω·cm^(‒2)。

关键词： 螺旋内插管   多孔材料   复合结构   宽频吸收  

摘要： 为了有效地抑制宽频强噪声的声辐射,该文设计了多孔材料与亥姆霍兹共振吸声结构的级联吸声结构,声波通过多孔材料后进入低频宽带吸声超材料结构(SHRs),会降低结构的吸声效果,然后对多孔材料与SHRs吸声孔的对应位置进行穿孔,可以在不影响多孔材料高频吸声效果的同时,提升SHRs结构的低频吸声能力。首先,通过理论分析、COMSOL数值模拟与实验测试相结合的方法研究了SHR吸声机理及关键参数对吸声性能的影响规律,设计的低频宽带吸声结构(厚度60 mm)的仿真与实验结果显示在120∼160 Hz频段内的吸声值均大于0.9。然后设计了多孔材料复合吸声结构(厚度260 mm),实现了在100∼10000 Hz频带内的平均吸声系数至0.97,为工业降噪领域提供了新的解决方式。

关键词： 公路养护   水性环氧树脂   复合材料   应用  

摘要： 高速公路在长期的服役过程中难免出现硬化开裂、损毁等问题,对高速公路进行定期的养护是延长高速公路使用寿命的有效措施。鉴于传统以有机溶剂为基质的环氧树脂在道路维护过程中可能对环境造成污染并威胁人体健康的技术弊端,因此,具有出色化学稳定性、优异道路适用性、与乳化沥青良好相容性的水性环氧树脂基复合材料得到广泛关注。该文分析了水性环氧树脂的制备及其性能优势与局限性,并对水性环氧改性水泥混凝土、水性环氧改性沥青、水性环氧灌缝用浆以及水性环氧水泥稳定基层等多种水性环氧树脂复合材料在高速公路养护中的应用现状和研究成果展开综述,以期进一步拓宽绿色安全水性环氧树脂及其乳液的潜在应用领域。

关键词： 锆基金属有机骨架   氧化锌   构建   荧光性能  

摘要： 采用溶剂热法制备一种氧化锌/锆基金属有机骨架荧光复合材料(ZnO/PCN-222),通过傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、电子扫描显微镜、透射电镜和X射线光电子能谱对材料进行结构和形貌表征,并对荧光性能进行测定。结果表明,由Zn基金属有机骨架材料(Zn-MOF)衍生ZnO成功负载在PCN-222表面,形成长径约为2.2μm,短径约为800 nm,表面粗糙的椭球状颗粒。衍生的ZnO使PCN-222的荧光响应显著增强(ΔF=510),且复合材料具有良好的时间稳定性(7 h)和耐酸耐碱性(pH=4~8)。表明该复合材料具有一定的实用价值,可作为一种高灵敏度的传感材料。

关键词： 三元纳米复合材料   氧化石墨烯   Fe_(3)O_(4)   聚苯胺   防腐蚀性能及机理  

摘要： 将还原氧化石墨烯(rGO)与Fe_(3)O_(4)复合,以苯胺为还原剂还原制得rGO/Fe_(3)O_(4)二元纳米复合材料。然后苯胺在Fe_(3)O_(4)和r GO表面原位氧化聚合为聚苯胺(PANI,)最后用聚苯胺涂覆r GO/Fe_(3)O_(4)复合材料,并以水性环氧树脂(EP)为填料,制备出具有多层结构的r GO/Fe_(3)O_(4)/PANI/EP复合涂层。采用Tafel极化曲线、电化学阻抗谱和中性盐雾试验研究了r GO/Fe_(3)O_(4)/PANI/EP涂层的防腐蚀性能和机理。结果表明:与纯环氧树脂涂层和r GO/Fe_(3)O_(4)/EP涂层相比,r GO/Fe_(3)O_(4)/PANI/EP涂层的耐盐雾腐蚀性能最好,且具有更好的分散性和稳定性。石墨烯的高效阻隔性能和聚苯胺的电化学智能钝化构成了三元纳米复合材料的防腐蚀机理。

关键词： 产教融合   高职院校   复合材料专业   人才培养模式  

摘要： 随着教学改革不断深入、社会环境不断变化、国家政策不断推新,职业教育长期以来与现代产业科技创新脱节,职业教育科研与教学、产业与专业、需求与输出之间的矛盾始终没有得到很好解决,难以实现高质量人才培养。复合材料专业是高职院校中的重要专业,在新的时代背景下,市场和社会对复合材料专业人才需求发生变化,高职院校要紧随时代变化,以服务国家为最高追求,构建具有典型行业特色、满足行业发展趋势、契合企业人才需求的高素质技术技能型人才培养体系。本文将在此背景下,围绕产业融合背景,简要探析优化高职复合材料专业人才培养模式的方向,随后提出相关教学策略,旨在创造校企共同育人创新模式与途径,适应行业需求的发展,提升复合材料专业教育教学质量,为国家培养更多高质量技术型人才。

关键词： 真空辅助树脂灌注工艺   夹芯复合材料   芯材孔洞   单元耦合   流动仿真  

摘要： 真空辅助树脂灌注(VARI)工艺作为一种高性能、低成本的制造技术,已广泛应用于大型复合材料零部件的制造。穿孔夹芯复合材料具有比强度比模量高、承载能力强等特点,然而,为了准确模拟穿孔夹芯复合材料中树脂的充模过程,需要对芯材内每个孔洞的树脂流动行为进行三维数值计算,尤其是对于大厚度构件而言需要大量的开发成本和生产周期。为了降低仿真计算复杂性和时间成本,本文提出了一种全新的1D-3D有限单元耦合计算方法,利用自开发ANSYS Fluent UDF(用户自定义函数)子程序模拟树脂在芯材孔洞中的流动,避免了对数量巨大的孔洞进行物理建模,成功优化了穿孔夹芯复合材料真空灌注过程的模型构建和仿真计算过程,并通过实尺度的灌注实验验证了仿真模拟的可行性。研究结果表明,数值仿真与实验测得的灌注时间基本吻合,能够较为准确地模拟穿孔夹芯结构成型过程中树脂的流动。

关键词： Cu2-xS@C   阳离子空位   核壳结构   析氢反应  

摘要： 利用直流电弧法与硫化技术,设计构建了阳离子空位及核壳结构Cu_(2-x)S@C纳米复合材料,用于电催化析氢。研究表明:Cu_(2-x)S@C的阳离子空位和核壳协同作用优化了它们的氢吸附自由能,加速了水的电子转移和快速裂解,从而获得了对析氢反应的高效催化活性。在电流密度为10 mA cm^(-2)时,Cu_(2-x)S@C的过电位低至99 mV,相应的Tafel斜率为65 mV。此外,Cu_(2-x)S@C在实验中表现出良好的稳定性。

关键词： 废弃建材   有害气体降解   纳米二氧化钛   环保复合砂浆   光催化剂  

摘要： 将再生红砖砂和再生玻璃砂作为负载纳米二氧化钛的载体,制备一种红砖砂/玻璃砂复合光催化剂砂浆面板,对复合光催化剂砂浆面板的配比进行优化,然后对其降解空气中有害气体的规律进行研究。试验结果表明,当玻璃砂占复合光催化剂总量的40%,红砖砂占催化剂总量的60%,纳米二氧化钛用量为1%,分散方式为超声分散时,复合光催化剂砂浆流动度和稠度分别为170 mm和50 mm,复合光催化砂浆试件14 d抗压强度和抗折强度分别为14.7 MPa和4.5 MPa,对NOx的降解率为41.7%。当有害气体浓度一定或有害气体流速一定的条件下,有害气体浓度越高,流速越高,则复合催化砂浆面板对有害气体的降解率越低。

关键词： 复合材料   天线罩   多尺度仿真   可靠性设计优化  

摘要： 针对复合材料天线罩结构优化可靠性低的问题,提出一种多尺度的复合材料结构可靠性优化设计方法。以复合材料天线罩为研究对象,基于有限元法和多尺度仿真建立弹性性能预测模型和天线罩宏观有限元模型,通过等效传输线理论对天线罩电性能进行分析,获取符合电性能指标的铺层厚度区间。由于材料结构和设计变量受不确定性因素的影响,结合Kriging模型、SORA算法和蒙特卡洛仿真法,实现复合材料天线罩的多尺度可靠性优化设计。结果表明:优化后的天线罩在满足透波率和可靠性要求的同时,达到了45.15%的轻量化效果,可为复合材料机身零部件的可靠性优化设计提供指导。