关键词： 耐压舱   复合材料   屈曲   失效分析   铺层优化  

摘要： 耐压舱因其高的空间利用率、强大的承载能力以及易于制造等特性,在深海航行器中得到广泛应用。为有效提升深海航行器的容重比,耐压舱材料的选择成为研究重点之一。采用有限元方法对钛合金和钛合金-碳纤维复合材料耐压舱在静水压作用下的失效行为进行研究。在保证耐压舱壁厚相同的情况下,研究了钛合金层及复合材料层厚度的不同比例对耐压舱结构强度的影响。计算结果表明,复合材料耐压舱的临界失稳载荷对比钛合金耐压舱最高可提升44.8%。复合材料层的加入还能够显著提升耐压舱的爆破强度,并降低整体的重量。然而,钛合金层过薄会降低强度,而钛合金层厚度与复合材料层厚度相近时强度提升最为显著。此外,还进行了铺层优化的相关研究。通过经典层合板理论对复合材料层进行强度预测,并将计算过程通过Matlab程序语言进行表达,得到了铺层优化程序。将程序计算结果与有限元方法计算结果进行对比,两者结果符合得很好。通过计算证明了复合材料层的加入能显著提升耐压舱的强度,并减轻耐压舱的重量。还设计出一种复合材料铺层优化程序,可有效提升复合材料铺层优化的效率。从理论分析到实际应用,均为耐压舱的设计提供了一定的经验。

关键词： 陶瓷颗粒   复合材料   制备方法  

摘要： 陶瓷颗粒增强金属基复合材料集金属和陶瓷材料诸多优异特性于一体,在不损害金属材料良好塑韧性的同时,兼具陶瓷材料的高硬度、高强度、良好的耐磨性和耐腐蚀性等性能。综述了颗粒增强复合材料的制备方法、制备复合材料过程中的难点、陶瓷颗粒增强复合材料的应用现状等内容,对陶瓷颗粒增强金属基复合材料的应用提出了展望。

关键词： 掺硼金刚石   苯酚降解   电流密度   炼焦废水   电化学氧化   反应动力学   复合材料   扩散  

摘要： 基于掺硼金刚石(BDD)电极的电化学高级氧化工艺是处理工业有机废水最有前景的技术之一。研究了铌基BDD电极(Nb/BDD)的物理和电化学本征性能,并以其为阳极考察了不同电流密度对苯酚的降解效果和较优电流密度下对某石化厂炼焦废水的处理情况。结果表明:Nb/BDD具有1.78V的高析氧电位、3.34V的宽电化学势窗口、0.21 mA的低背景电流和3.25 cm^(2)的较高电化学活性面积;随电流密度升高,苯酚去除率和表观反应速率常数也升高,在100mA·cm^(-2)下苯酚去除率最高为93.52%,表观反应速率常数为0.43745h^(-1);在较优的80 mA·cm^(-2)电流密度下电解10 h后,炼焦废水的COD去除率为69.78%,能耗仅为0.038 kW·h·g^(-1)。

关键词： 废弃环氧树脂   聚酰胺66   马来酸酐接枝聚酰胺66   改性  

摘要： 针对废弃环氧树脂(EP)回收处理困难的问题,将废弃环氧树脂作为填充材料用于聚酰胺66(PA66)的改性。通过熔融挤出的方法制备马来酸酐接枝PA66(PA66-g-MAH)用于增容,得到PA66-g-MAH/EP/PA66复合材料。分别通过万能力学试验机、热重分析仪、扫描电子显微镜等仪器对复合材料进行表征,探究不同相容剂含量对复合材料力学性能、热性能以及微观形貌的影响。结果表明,相容剂的加入可以改善体系的相容性,使复合材料的拉伸强度和弹性模量有一定程度提高;3%PA66-g-MAH/20%EP/PA66复合材料的综合力学性能最好,其拉伸强度为69.2 MPa,弹性模量为678.3 MPa;相容剂加入可以提高复合材料的初始分解温度和最大分解速率所对应温度。

关键词： Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)/C   Y^(3+)掺杂   溶胶凝胶燃烧法   储钠性能   放电比容量  

摘要： 采用改进的溶胶凝胶燃烧法成功合成了Y^(3+)掺杂的多孔Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)/C(记为NVP/C)复合材料,运用XRD、BET、SEM、HRTEM和电化学测试等手段对其进行结构表征和储钠性能测试。结果表明,半径较大的Y^(3+)取代NVP晶体结构中的部分V^(3+)导致晶格膨胀,扩大了Na^(+)的传输通道,加快了Na^(+)的迁移。在制备改性样品过程中,Y^(3+)与PO_(4)^(3-)发生反应,生成新的导电相YPO_(4),提高了复合材料的电子电导率。此外,Y^(3+)掺杂使得不规则多边形NVP颗粒球化并且尺寸略有减小。得益于适当的Y^(3+)掺杂量以及均匀的无定形碳包覆层和多孔结构,NVP/C-Y0.10样品具有优异的储钠性能,其在5 C高倍率下的首次放电比容量高达96.3 m A·h/g,经1000次循环后仍能保持82.2 m A·h/g的可逆容量。

关键词： 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物   复合材料   磷氮化合物   无卤阻燃   交联  

摘要： 为了在提高乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)基复合材料低烟无卤阻燃性能的同时保持或提升其力学性能,研究以油胺(OA)和氨基三亚甲基膦酸(ATMP)为原料,合成含双键的磷氮化合物(OT),并通过熔融共混引入乙烯-醋酸乙烯酯共聚物/氢氧化镁(EVA/MH)共混复合体系。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、旋转流变仪、差示扫描量热仪(DSC)、万能试验机和极限氧指数(LOI)测试仪等对OT和EVA/MH复合材料的结构和性能进行测试与表征。结果表明:OT的引入可改善材料交联结构,并防止分子链的断裂;OT可提高MH在聚合物基体中的分散性,促进EVA的结晶,提高材料的阻燃和力学性能。当OT添加量为2份时,复合材料的拉伸强度为13.8 MPa,断裂伸长率为432%,LOI达到39.0%,材料兼具优良的阻燃及力学性能。

关键词： 无机质材料   透波材料   界面相   溶胶凝胶法   介电常数  

摘要： 针对石英纤维增强SiO_(2)陶瓷基透波材料韧性差,强度低的问题,文中采用溶胶凝胶法制备了可兼顾复合材料韧脆性、强度和透波性能的硅酸钇界面相。探究了烧结温度,浸渍次数对复合材料弯曲强度的影响,对复合材料的弯曲强度,韧脆性和透波性能进行表征,研究结果表明,纯SiO_(2f)/SiO_(2)在700℃下浸渍烧结7次后性能最佳,弯曲强度,断裂能和介电常数分别为18.53 MPa、9.336×10^(-4) J和3.2;引入界面相后,界面相浸渍烧结2次,硅溶胶浸渍烧结3次,材料性能得到明显提升,弯曲强度,断裂能和介电常数分别提升至34.15 MPa、3.997×10^(-3 ) J·m^(-2)和2.8。

关键词： 低渗油藏   Janus纳米颗粒   Pickering乳液   采油率  

摘要： 测试了以Pickering乳液模板法合成的Janus纳米SiO_(2)颗粒结构与性能。结果表明,Pickering乳状液具有良好的稳定性,静置24 h未发生破乳现象,乳状液液滴团聚紧密,且增黏效果良好,黏度可达4960 mPa·s。岩心驱油实验表明,Pickering乳液体系在低渗条件下具有较好的调剖效果,当岩心渗透率为50 mD时,采收率可在一次水驱基础上提高16.71%。

关键词： 碳纤维增强树脂基复合材料   铣孔力   螺旋铣孔   超低温冷却  

摘要： 碳纤维增强复合材料因高比强度、良好的耐腐蚀性能被广泛应用于航空航天等军工领域,但在进行二次加工时往往产生诸如分层、撕裂、啃边等缺陷。为了探究超低温冷却对碳纤维增强复合材料(CFRP)铣制孔的作用规律,克服制孔时所产生的加工缺陷,对CFRP材料进行螺旋铣制孔加工实验,对比分析干切削和超低温切削下孔的加工质量。结果表明:相对于干铣孔,超低温冷却抑制了CFRP孔入口毛刺以及出口分层缺陷,提高了铣孔力,说明超低温冷却方式对于提高CFRP铣制孔可加工性能、抑制铣制孔缺陷具有积极作用。

关键词： 卓越工程师   工程教育专业认证   科研   反哺   教学  

摘要： 以卓越工程师培养和工程教育专业认证为背景,结合科研团队的研究方向,围绕科研反哺教学对教师的要求和对学生的影响等方面,阐述科研反哺教学在化学工程与工艺专业中的探索和实践,为相关研究方向的教学提供参考,以期为工程教育专业认证过程中高素质卓越工程师的培养提供借鉴。