关键词： 磁流变弹性体   智能格栅   弯曲特性   复合材料   三明治板  

摘要： 对基于磁流变弹性体智能格栅单元的复材三明治板的弯曲特性进行了分析和实验研究。基于一阶剪切变形理论、能量法、最小势能原理、正交多项式法,建立了该三明治板的弯曲特性分析模型,在确定了总应变能的基础上,推导了结构的控制方程,并成功求解了悬臂边界下该三明治板在线分布载荷作用下的弹性弯曲变形。在分别完成上、下面板和磁流变弹性体格栅功能芯层的制备后,基于所建立的弯曲特性测试平台,对试件在不同磁感应强度和磁场控制区域作用下的弯曲变形进行了测试。验证结果表明:理论模型的最大计算误差不超过8.2%,处在误差允许的范围内,可有效预测结构的弯曲特性。研究发现随着内部磁场强度和磁场控制区域数量的增大,可提升结构的抗弯性能约15%~21%。

关键词： 脊髓损伤   白藜芦醇   二硒键   介孔二氧化硅  

摘要： 目的制备一种纳米药物递送体系(PM-MSe-Res)并建立小鼠脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)模型,探究PM-MSe-Res在脊髓损伤中的治疗作用。方法选择体重为17~25 g的C57BL/6J小鼠作为实验对象,将其随机分为5组,分别为假手术组(Sham组)、损伤组(SCI组)、白藜芦醇组(Res组)、血浆活性成分修饰的二硒键掺杂介孔二氧化硅组(PM-MSe)和血浆活性成分修饰的二硒键掺杂介孔二氧化硅搭载白藜芦醇组(PM-MSe-Res组)。通过药物释放实验检测Res的释放速率。使用CCK-8试剂盒检测PM-MSe和MSe的生物安全性。通过谷胱甘肽(glutataione,GSH)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)等试剂盒检测不同处理组损伤组织中的氧化应激水平,最后通过免疫荧光实验验证PM-MSe-Res在RAW264.7细胞中发挥抗炎作用。结果Res能够从PM-MSe中快速释放,且经过PM修饰后,MSe的生物安全性和靶向性均得到提高。PM-MSe-Res能够清除损伤部位活性氧(reactive oxygen species,ROS)进而发挥抗炎作用。结论PM-MSe可以帮助Res跨越血脊髓屏障(blood-spinal cord barrier,BSCB)并靶向至损伤部位发挥抗氧化和抗炎作用。

关键词： 铅铋合金   氧化腐蚀   T91钢   氧控   热对流  

摘要： 铅铋合金具有优异的核性能、高导热、高沸点和化学惰性等特性,以其作为冷却剂的铅铋快中子增殖反应堆是具有发展前景的第四代反应堆的六种堆型之一,同时,反应堆结构材料易受到铅铋合金冷却剂的腐蚀,因此,其在铅铋合金冷却剂冷中的腐蚀行为是该领域的研究热点之一。为了揭示T91钢(9Cr铁素体/马氏体钢)在低流速铅铋合金冷却剂中的腐蚀行为特性,本研究利用铅铋热对流腐蚀试验回路,开展了T91钢在低流速氧控铅铋环境下的腐蚀试验,并分析了腐蚀后T91钢的表面及截面形貌,腐蚀层的物相、成分及厚度的变化。结果表明,在330~550℃、氧含量(质量分数)为1.0×10^(-8)~5.0×10^(-8)的流动铅铋合金冷却剂中,T91钢表面形成了氧化层,该氧化层的厚度随着温度的升高和时间的增加而增厚;氧化层具有双层结构,外层为疏松Fe_(3)O_(4),内层为致密Fe(Fe_(x)Cr_(1-x))_(2)O_(4);致密的Fe(Fe_(x)Cr_(1-x))_(2)O_(4)氧化层抑制基体材料在铅铋合金冷却剂中的溶解腐蚀。

关键词： Fe_(3)O_(4)   PVDF   复合材料   压电响应  

摘要： 利用Fe_(3)O_(4)磁性纳米粉体与磁场的协同作用,将其与聚偏氟乙烯(PVDF)的冻干制膜工艺结合制备了具有均匀孔隙结构的Fe_(3)O_(4)/PVDF复合压电膜。实验发现Fe_(3)O_(4)磁性纳米粉体的加入不仅可以改善压电膜的孔隙结构,并且能够诱导PVDF极性β晶的定向形成,其中2~4wt%掺杂时极性晶比例达到85%。同时Fe_(3)O_(4)掺杂增强了压电膜的输出电压,其中2wt%掺杂时输出峰值电压最高可达26.4 V,相较于纯PVDF压电膜提升至8.5倍。研究表明,Fe_(3)O_(4)/PVDF复合材料在机械能量收集和运动传感技术中具有广阔的应用前景。

关键词： 铅硼聚乙烯   复合材料   屏蔽   拉伸强度  

摘要： 本研究采用不同粒径的功能粒子用钛酸酯偶联剂处理后制备了铅硼聚乙烯,并通过测试材料拉伸强度的方法对铅硼聚乙烯的力学强度进行了分析。铅硼聚乙烯复合材料中不同粒径无机填料质量份相同时,填料粒径越小,材料的拉伸强度越高。同时,采用偶联剂对无机填料进行表面处理能够有效提高复合材料的拉伸强度。

关键词： 船舶螺旋桨   碳纤维复合材料   结构设计   力学性能  

摘要： 以碳纤维复合材料(CFRP)桨叶为研究对象,对不同铺层结构设计和铺设方法的桨叶进行力学性能试验。设计对称式和包覆式两种铺层方式,通过仿真软件构建两种铺层方式的变截面和变曲面桨叶,以0.7R,0.8R和0.9R位置与最大厚度线的交点作为加载点进行力学仿真计算,并将仿真结果与试验数据进行比较,结果表明,包覆式铺层的CFRP桨叶强度最大。通过力学试验数据和仿真结果分析可知,包覆式和对称式CFRP桨叶的仿真建模设置都可以有效地表征CFRP桨叶试件的力学性能,与对称式桨叶相比,包覆式桨叶的应变传递更加均匀,其力学性能更为优异。

关键词： 氧化镍   还原氧化石墨烯   水热法   超级电容器  

摘要： 采用一步水热法成功合成了还原氧化石墨烯/氧化镍(RGO/NiO)复合材料。采用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜等进行表征分析,结果显示NiO纳米棒被锚定在石墨烯片表面,表明了RGO/NiO复合材料的成功制备。由于RGO的高电子转移速率以及NiO纳米棒与RGO的有效结合,该复合材料在0.5 A·g^(-1)时具有1100 F·g^(-1)的高比容,经10000次恒流充放电循环,RGO/NiO电容保持率仍能达到90.1%,表明其拥有良好的循环寿命。总之,这种复合电极材料制备过程环保,具有很大的应用潜力,特别是在超级电容器电极方面的应用前景广阔。

关键词： TiO_(2)/CuS复合材料   光催化   污染废水降解  

摘要： 采用均相沉淀-水热法制备不同摩尔比的(1∶1、1.5∶1、2∶1、2.5∶1、3∶1、3.5∶1、4∶1)TiO_(2)/CuS复合材料。对摩尔比为(3∶1)TiO_(2)/CuS的代表性复合材料进行FTIR表征得出,其含有Cu-S特征键和Ti-O-Ti键;并进行XRD表征得出,其含有CuS(102)及TiO_(2)的(101)、(204)特征晶面,表明两者成功复合;由UV-vis DRS表征得出,复合后吸光带边红移,光响应范围增强;由PEC、PL表征得出,TiO_(2)/CuS复合后形成异质结延缓光生电子(e^(-))-空穴(h^(+))复合。以350 W氙灯模拟太阳光降解苯酚、四环素(TC),对样品进行光催化活性检测得出,当TiO_(2)/CuS摩尔比为3∶1时光催化降解活性较优,对苯酚、TC降解率分别为99.38%、97.99%,速率常数分别为0.05248、0.03643 min-1,比纯TiO_(2)分别提高了3.5033、2.2078倍。对(3∶1)TiO_(2)/CuS样品进行自由基捕获实验得出,超氧根离子自由基(·O^(2-))抑制作用较为明显,表明·O^(2-)作为主要活性物质参与反应。TiO_(2)与CuS复合后形成异质结有利于 e^(-)-h^(+)分离,促进活性自由基含量增加,有利于提高光催化活性,具有应用前景。

关键词： 水热法   纳米TiO_(2)   液体分散   生产条件  

摘要： 采用水热合成方式,以钛酸丁酯、四氯化钛等作为钛源,聚乙二醇作为溶剂,在添加水解抑制剂和剧烈搅拌的基础上缓慢滴入一定量含有固定配比的参杂金属离子的去离子水形成溶胶,停止搅拌并陈化形成透明淡蓝色凝胶备用。用含有SiO_(2)晶种的富含羟基的中强酸在常温条件下缓慢将上述过程得到的凝胶进行解胶和反应,得均匀透明溶液,移入含有固定无机分散剂配比的去离子中,搅拌均匀,制得纳米二氧化钛分散液。后续可根据要求稀释:加入去离子水进行浓度调整,加入氨水进行pH调节,调节范围可达2~9。采用该法方式制备的纳米二氧化钛纳米粒径可在10 nm以内,该技术克服现有光催化剂依赖紫外光无法全天候工作、室内光催化效率低下、被动接收、处理时间延长的缺点,使之具备低耗高效、环境友好、使用简单等优势。并且设备投入小、生产条件温和,搅拌机及常温反应釜就可以进行大规模的生产制备。

关键词： 碳纳米管/铝合金复合材料   制备技术   力学性能   变形加工  

摘要： 碳纳米管/铝合金(CNT/Al)复合材料作为新一代航天航空和武器装备用新型轻量化结构材料的典型代表,近年来其制备技术与应用技术研究都取得了长足进展。本文首先综述CNT/Al复合材料各种制备技术与工程化瓶颈,重点介绍可工程化的叠片粉末冶金与元素合金化相结合的基元组装制备技术,分析该技术制备的大尺寸CNT/2A12Al复合材料在室温与高温下的力学性能与阻尼性能;其次阐述CNT/Al复合材料的强韧化原理,重点介绍CNT晶内化分布与晶粒异构构型这2种可实现强塑性同步提升的强韧化策略;最后展示该复合材料的变形加工以及应用技术研究进展,并展望该材料的应用前景和未来研究重点。