关键词： 连续SiC纤维   金属基   轴结构   力学性能   损伤   承扭能力  

摘要： 本研究开展了TC4和SiC_(f)/TC4实验件的力学性能实验、45°铺层的失效模式实验,并对损伤过程进行声发射监测,建立了TC4和SiC_(f)/TC4轴结构有限元计算模型。研究发现SiC_(f)/TC4轴结构承载性能优于TC4轴结构,正负交替铺层的设计最佳,并与实验结果进行了对比,验证了模型有效性。基于Hashin失效准则,结合声发射监测结果,计算并分析了[45°]6轴结构在反向扭转载荷和[45°]10轴结构在正向扭转载荷作用下的损伤过程。结果显示[45°]6轴结构承扭性能更高,损伤过程为慢变过程,结构在承扭时损伤几乎伴随加载过程发生,此时轴结构稳定性差。[45°]10轴结构比[45°]6轴结构承扭性能差,但损伤过程为快变过程,损伤过程是发生在断裂前的一瞬间。此种情况下,纤维、基体和界面均发挥了其最大的优势,轴结构在承扭过程中相对稳定。

关键词： 聚乙烯醇纤维   玄武岩纤维   混掺   水泥基复合材料   力学性能  

摘要： 采用3、6、9 mm长的玄武岩纤维(Basalt Fiber,BF)按照1∶1的比例与6、9 mm长的聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)纤维混掺入水泥基体中制备了BF/PVA水泥基复合材料,研究不同长度BF、PVA纤维混掺体系对水泥基材料力学性能的影响。结果表明:纤维总掺量为0.2%时,BF/PVA水泥基复合材料在7、14 d抗折、抗压均表现出良好的性能,混掺6 mm BF与6 mm PVA纤维的试件7、14 d抗折强度分别达到7.6、8.4 MPa,与单掺0.2%的6 mm PVA纤维的试件相比增幅达到26.67%、29.23%;9 mm PVA纤维与3、6、9 mm BF混掺体系中,7、14 d抗折强度均表现出明显的增强,且抗折强度最优值出现在9 mm PVA纤维与6 mm BF混掺的试件,其值分别达到了7.9、8.9 MPa,混掺效果最佳。

关键词： 气体传感器   气敏材料   煤基炭   硬模板法   氧化锌   乙醇   气敏性能  

摘要： 以煤基炭为硬模板、醋酸锌为锌源,采用高温焙烧法制备了具有优异晶体结构和孔隙特性的ZnO纳米材料,探究了基于该ZnO材料的气体传感器对乙醇的气敏性能。结果表明:在工作温度200℃时,ZnO传感器对低质量分数乙醇气体具有较高灵敏度,响应值可达5.25;ZnO传感器对质量分数为1×10^(-5)乙醇气体的响应时间和恢复时间分别为10 s和6 s;ZnO传感器灵敏度与乙醇气体质量分数呈线性关系,检测下限可达1×10^(-7);ZnO传感器对醋酸、甲醇、氨水、甲烷等气体的灵敏度较低,对乙醇气体灵敏度高,具有优异的气体检测选择性。

关键词： 复合材料水翼   模态   结构阻尼   水力阻尼  

摘要： 针对不同铺层工况下复合材料水翼的结构阻尼和水力阻尼进行研究和分析,以NACA0009复合材料梯形水翼为模型,建立了复合材料水翼结构阻尼和水力阻尼计算方法。基于模态应变能法的结构阻尼计算方法研究了不同纤维的铺层角度、阻尼层分布位置、阻尼层厚度及纤维厚度等对复合材料水翼结构阻尼的影响规律。结果表明:0°铺层阻尼损耗因子小于+30°和-30°铺层;随着阻尼层离中心层的距离增大,阻尼层受到的约束逐渐增强,阻尼损耗因子因此增加;单层阻尼层厚度和纤维厚度对阻尼损耗因子的影响不大。基于复合材料水翼模态特性分析表明,复合材料铺层角影响水翼的模态振型和频率,相比于0°铺层,+30°和-30°铺层水翼的一阶模态频率降低,二、三阶模态频率升高。模态频率越大,对应的模态阻尼比越小。同时,研究了不同铺层水翼的水力阻尼,相比于0°铺层,+30°和-30°铺层水翼的水力阻尼比更大。该成果为复合材料螺旋桨减振降噪结构设计提供指导。

关键词： MXene   聚氨酯   复合材料   介电性能  

摘要： 以二维碳化钛基MXene作为填料,高弹性、具备优良力学性能的高分子材料聚氨酯(PU)作为基体,通过溶液共混法制备了具有高介电常数的MXene/PU复合材料,研究了MXene填充量对以PU为基体的复合材料介电性能的影响。结果表明,随着MXene填充量增大,MXene/PU复合材料的介电常数先上升后下降。当MXene的质量分数为12%,频率103 Hz时,MXene/PU介电常数达到最高值44.8,是纯PU介电常数(6.9)的6.49倍,同时介电损耗仅为0.76,仍然保持在较低的水平。当MXene的质量分数提升至14%时,MXene/PU复合材料的介电常数降低,但介电损耗大幅升高。

关键词： 自愈合抑温防水复合材料   结构自防水   抑温抗裂   自愈合技术  

摘要： 自愈合抑温防水复合材料是以络合结晶组分、活性催化物质和水化热调控材料为主要成分制成的一种高效能的结构自防水材料,核心技术思路为裂缝控制与裂缝自愈合。通过水化热调控组分的抑温抗裂性能,最大程度的减少混凝土的的有害裂缝,并通过自愈合技术修复混凝土微细裂缝,采用混凝土匀质性提升技术加强混凝土密实性,从而达到长期防水抗渗的效果。经试验和混凝土生产运用证明,自愈合抑温防水复合材料加入混凝土中具有一定辅助作用。

关键词： 二氧化硅气凝胶   硅源   制备工艺  

摘要： 气凝胶材料具有低密度、低导热系数和高孔隙率等特点,在建筑、能源等领域具有广泛的应用前景。然而,传统的气凝胶制备方法通常需要复杂的工艺和昂贵的原料,严重限制了气凝胶材料的规模化生产和商业化应用。因此,研究人员开始关注低成本制备气凝胶材料的方法。本文综述了近年来在低成本制备二氧化硅气凝胶材料方面的研究进展,包括硅源的选择、干燥方法等。希望通过本文的介绍,能够为气凝胶材料的低成本制备提供一定的参考和指导。

关键词： 吸附   聚苯胺   复合材料   化学吸附   吸附动力学  

摘要： 为了消除染料对环境的污染,使用4种酸、膨胀石墨(GIC)为掺杂剂,过硫酸铵为氧化剂,采用原位聚合法制备了聚苯胺/膨胀石墨复合材料吸附剂。利用紫外、SEM等手段对材料进行表征。结果表明,成功制备具有纳米棒状结构材料。使用聚苯胺/膨胀石墨复合材料进行吸附实验,研究了吸附剂质量、温度、pH等因素对吸附条件的影响。吸附实验表明对染料的去除率达到95%以上。吸附动力学曲线表明吸附过程符合准二级动力学,以化学吸附为主。

关键词： 石灰岩   粉尘石粉   聚氯乙烯   复合材料  

摘要： 石灰岩粉尘石粉是砂石骨料开采时产生的固废物,对其进行高值化利用具有环境和经济的双重价值。以石灰岩粉尘石粉替代碳酸钙,制备聚氯乙烯(PVC)石塑复合材料。通过X射线衍射仪(XRD)及X射线荧光光谱分析石灰岩粉尘石粉的物相组成,研究其粒径、含量及表面处理剂对PVC复合材料微观形貌及力学性能的影响。结果表明:石灰岩粉尘石粉的主要成分为碳酸钙;经硬脂酸处理后的粉尘石粉可在PVC中获得良好的分散效果及界面结合能力,进而提高石灰岩粉尘石粉/PVC复合材料的力学性能;石灰岩粉尘石粉/PVC复合材料的力学性能随粒径的增大及含量的增加而降低;在石粉用量相同的情况下,石灰岩粉尘石粉/PVC复合材料的拉伸强度和硬度较碳酸钙/PVC略高。通过小试生产制备石灰岩粉尘石粉/PVC石塑地板材料,其性能满足相应的国家标准。

关键词： 核桃蛋白   肉苁蓉多糖   白藜芦醇   Pickering乳液   稳定性  

摘要： 构建核桃蛋白/肉苁蓉多糖(walnut protein/Cistanche deserticola polysaccharide,WP/CDPS)复合纳米颗粒,以粒径、多分散性指数、Zeta电位为指标,对纳米颗粒和Pickering乳液进行研究。探究WP/CDPS质量比对Pickering乳液的界面张力、贮藏稳定性、热稳定性、包埋率、微观结构以及氧化稳定性的影响。结果表明:随着CDPS比例的增加,WP/CDPS复合纳米颗粒的Zeta电位逐渐从-22 mV降低到-37 mV,其中WP与CDPS质量比为1∶1时的Pickering乳液(C1W1R)粒径最小(5.927μm),界面张力最低(11.88 mN/m),且具有良好的贮藏稳定性和热稳定性,经过480 h贮藏后,乳化层比例为95.6%,在不同温度下的热处理过程中,C1W1R的Pickering乳液粒径随温度的变化最小。共聚焦激光扫描显微镜检测结果显示,WP/CDPS可有效包埋白藜芦醇(resveratrol,RT)。WP/CDPS复合纳米颗粒稳定的Pickering乳液对RT的包埋率超过85%,均高于核桃蛋白乳液,贮藏35 d后的RT包埋率仍达到92.9%。由WP/CDPS稳定的Pickering乳液为功能性食品等相关行业中RT的稳态输送提供了一种很有应用前景的替代品。