关键词： 复合材料加强件   B柱   耐撞性能   拓扑优化   降本   侧面碰撞  

摘要： 为探索复合材料在汽车B柱等安全部件中的应用,文中以汽车B柱玻纤尼龙复合材料加强件为例,通过仿真实验验证了其在安全性和轻量化上的性能,并通过对复合材料加强件进行耐撞性拓扑优化实现了加强件的减重降本设计。研究结果表明,玻纤尼龙复合材料加强件相比钢材方案显著提升了B柱的耐撞性,并实现单侧B柱1.15 kg的减重效果,而优化后的玻纤尼龙复合材料加强件在保证B柱耐撞性能的同时,实现减重248.8 g,原料成本降低27.5%。为玻纤尼龙复合材料加强件的应用和耐撞性拓扑优化技术在降本轻量化领域的推广提供了重要参考。

关键词： 小地老虎   谷胱甘肽-S-转移酶   高效氯氟氰菊酯   解毒代谢   氧化胁迫  

摘要： 为明确小地老虎(Agrotis ipsilon)谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione-S-transferase,GST)基因AiGSTe3对高效氯氟氰菊酯胁迫的响应及其生物学功能,从小地老虎转录组数据库中检索得到AiGSTe3的cDNA序列,分析该基因的序列特征和表达水平及其编码蛋白质的酶学特性、对高效氯氟氰菊酯的代谢活性和抗氧化能力。结果表明:AiGSTe3的可读框全长654 bp,编码由217个氨基酸残基组成的蛋白质,其编码的蛋白质属于ε(epsilon)家族。AiGSTe3在幼虫中肠和蛹期表达水平最高。使用致死中浓度(median lethal concentration,LC50)的高效氯氟氰菊酯处理小地老虎幼虫后,AiGSTe3表达水平在12 h时显著上调。利用大肠埃希菌成功表达了AiGSTE3重组蛋白,该重组蛋白能够催化1-氯-2,4-二硝基苯与还原型谷胱甘肽结合,其最大反应速率(vmax)为4.33μmol/(min·mg),米氏常数(K_(m))为0.33 mmol/L。高效液相色谱法分析结果显示,AiGSTE3具有在体外代谢高效氯氟氰菊酯的能力。此外,过表达AiGSTE3能够显著增强大肠埃希菌细胞对氧化损伤的耐受性。综上所述,AiGSTe3能够响应高效氯氟氰菊酯胁迫,其编码的AiGSTE3不仅能够直接代谢高效氯氟氰菊酯,而且可以缓解高效氯氟氰菊酯诱导的氧化损伤。

关键词： 竹基复合材料   家居设计   环保材料   创新应用  

摘要： 竹基复合材料是以竹子为基本原料,通过先进的加工工艺与其他材料进行复合而形成的一种新型材料。竹基复合材料不仅保留了竹材的天然美感与性能优势,还有效克服了传统竹材在生产和应用中的局限性,为竹材在家居工程领域的应用带来了机遇。文章分析了竹基复合材料的性能优势及其在现代家具制造、室内外装饰和结构组件中的创新应用,并针对当前应用中存在的成本高、技术标准不统一和市场接受度低等问题,提出了优化生产流程、建立标准体系和加强市场推广等措施,以期推动其在家居设计中的更广泛应用,促进行业可持续发展。

关键词： 双马树脂   热塑氰基树脂   耐高温   复合材料  

摘要： 为实现耐高温双马树脂(BMI)增韧改性,制备了一系列酚酞型热塑氰基树脂增韧改性的耐高温BMI,研究了热塑树脂添加量和分子量对改性树脂体系的流变特性、耐热性能和力学性能的影响规律,制备了碳纤维增强复合材料。结果显示,树脂体系性能数据表明随热塑氰基树脂添加量的提高,浇铸体的拉伸强度由50.1 MPa提高至94.6 MPa,断裂伸长率由1.2%提高至2.6%,玻璃化转变温度基本不变。以改性树脂作为基体制备得到的碳纤维复合材料具有较高的力学性能,同时在200℃下也具有较高的力学性能保持率。

关键词： 生物炭   炭黑   复合材料   氮掺杂   芬顿反应   助催化  

摘要： 芬顿氧化技术可高效处理水中难降解有机物,而碳基助催化材料能有效提升芬顿反应效率、降低成本,因而有利于该技术的推广。利用ZnCl_(2)使鸭血豆腐“液化”,并与不同质量的商用炭黑均匀混合、碳化,最终制备了一系列血源性生物炭-炭黑复合材料(DB-CB),实现了产量和性能的有机统一。研究结果表明,适当提高炭黑含量能够有效利用鸭血豆腐中的N源。DB-CB可以同时加快芬顿反应的两个主要过程,材料的催化活性顺序与其H_(2)O_(2)利用率顺序一致。同时,该材料具有良好的重复使用性能,具有较高的应用潜力。

关键词： 6061铝合金   粉末冶金   热处理   温轧  

摘要： 以6061铝合金为基体,三氧化二铝负载还原氧化石墨烯(Al_(2)O_(3)/RGO)为增强体颗粒,采用粉末冶金的方法,制备了添加Al_(2)O_(3)/RGO颗粒质量分数为0.1%的6061铝基复合材料,然后对其进行温轧和T6热处理。利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、万能拉伸实验机和摩擦磨损实验机等研究了温轧及T6热处理对Al_(2)O_(3)/RGO增强6061铝基复合材料力学性能及摩擦性能的影响。结果表明:Al_(2)O_(3)可以有效负载到RGO上,并抑制RGO与Al基体的结合,减少Al_(4)C_(3)相的产生,但是随着温轧温度的升高,在铝基复合材料中Al_(2)O_(3)/RGO颗粒与Al基体的结合面增大,当温轧温度超过330℃时,再经过T6热处理,复合材料中开始析出Al_(4)C_(3)相;当温轧温度为330℃时,复合材料的抗拉强度、屈服强度、硬度和伸长率分别为259.7 MPa、179.2 MPa、96.58 HV100和10.2%,综合力学性能最佳;随着温轧温度的升高,平均摩擦系数逐渐降低,当温轧温度为390℃时,平均摩擦系数最低为0.31。

关键词： 工业废渣   堇青石   添加剂   微晶玻璃   多孔陶瓷   复合材料  

摘要： 堇青石具有热膨胀系数低、抗热震性能良好和耐火度高等优点,广泛应用于金属冶炼、玻璃、陶瓷等领域。工业废渣原料来源广泛且价格低廉,利用工业废渣制备堇青石材料不仅能降低原料成本和缓解矿物原料消耗巨大的问题,还能解决工业废渣大量堆积引起的土地占用以及环境污染问题。本文综述了工业废渣制备高附加值的堇青石微晶玻璃、多孔陶瓷、复合材料的研究现状,对工业废渣制备堇青石基陶瓷材料的研究进展以及添加剂对工业废渣制备堇青石陶瓷材料的影响机理进行了较为系统的梳理,并总结了高温工业废渣制备堇青石材料在应用中存在的问题,为高温工业废渣的有效资源化综合利用提供方向和思路。

关键词： 2.5维机织复合材料   单胞划分方法   三胞体模型   刚度预测  

摘要： 从真实反映制造工艺对2.5维机织复合材料厚度方向上纱线束截面尺寸的影响出发,在传统二元分胞模型基础上提出了一种新的胞体—过渡胞,进而在细观尺度上建立了2.5维机织复合材料三胞体模型(TCM)。该模型反映了不同厚度位置经纱几何参数的差异,弥补了传统分胞方法的不足。基于TCM和刚度体积平均方法预测了几种典型2.5维机织复合材料包括弹性模量在内的力学性能,并与实验结果进行了对比。分析结果表明,基于TCM的预测结果相比传统模型预测精度更高;另外,经向弹性模量在厚度方向上呈现“马鞍”形分布;对10-6w材料,过渡单胞和内层单胞的经向弹性模量相差约6%,而传统分胞方法无法准确反映材料表层/次外层和内层材料结构及力学性能的差异。

关键词： 树脂基复合材料   在线监测   工艺优化   数字化技术  

摘要： 纤维增强树脂基复合材料的成型质量受树脂流动、固化反应、热应力等诸多因素影响,控制难度大,工艺优化复杂,将各类传感器置于复合材料内部或外部进行在线监测能获得反映上述变化的材料及工艺特征参量,为工艺参数的调整、优化以及成型过程的研究提供重要依据。本文综述了航空航天领域常用的成型工艺在线监测方法,包括光纤光栅法、碳纳米管传感器法、树脂压力在线监测法、薄膜压力传感器法、介电分析法等,可实现成型过程中温度、应变、压力、树脂流动前锋、树脂黏度及固化状态等信息的获取,进而实现成型缺陷消除和工艺优化;探讨了在线监测技术与数字化技术的结合方式,并指出了目前在线监测技术的存在问题和发展方向。

关键词： 葡萄糖   纳米复合材料   酶生物燃料电池   自供能电化学传感器  

摘要： 基于酶生物燃料电池(EBFCs)构建的自供能电化学传感装置具有结构简单、易于小型化及无需外部电源等优势,在生物传感、环境监测和临床诊断等领域具有潜在的应用前景.本文利用石墨烯/金纳米粒子/碳化钛(rGO/AuNPs/Ti_(3)C_(2))纳米复合材料修饰玻碳电极(rGO/AuNPs/Ti_(3)C_(2)/GCE)作为EBFCs阴极,在其表面进一步固定葡萄糖氧化酶(GOx),制得EBFCs生物阳极,进而通过组装EBFCs生物阳极和阴极构建了双室酶生物燃料电池自供能葡萄糖生物传感器(EBFCs-SPGB).当阳极室存在目标物葡萄糖时,生物阳极表面固定的GOx发生酶促反应,催化葡萄糖产生电子并经外电路到达阴极,导致阴极表面Fe(CN)_(6)^(3-)发生还原反应,从而产生电化学响应信号.rGO/AuNPs/Ti_(3)C_(2)纳米复合材料具有优异的导电性、生物相容性和大的比表面积,其协同效应可显著提高GOx负载量和有效促进电子在电极表面的传递.构建的EBFCs-SPGB最大功率输出信号与葡萄糖浓度在0.3~10 mmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为0.1 mmol/L(S/N=3),可用于人体血清样本中葡萄糖浓度的检测分析.