关键词： 微纳再生胶   胎芯胶   硫化特性   力学性能   压缩生热性能  

摘要： 将绿色微氧微纳再生胶（micro-oxygen micro-nano reclaimed ground tire rubber，RGTR）加入到马来西亚标准胶/顺丁橡胶（standard malaysian rubber/cis-polybutadiene rubber，SMR/BR）中，制备了低生热高耐撕裂RGTR/SMR/BR胎芯胶复合材料，研究了RGTR的微观形貌、绿色环保性能；RGTR用量对SMR/BR胎芯胶复合材料的流变性能、硫化特性、力学性能、老化性能、耐撕裂性能和压缩生热性能的影响。结果表明：RGTR粒径为239 nm左右，完全符合绿色环保指标要求；添加RGTR复合材料的门尼黏度小于添加轮胎再生胶（tyre reclaimed rubber，TRR）复合材料，流动性提高；RGTR的加入可缩短胎芯胶复合材料的硫化时间，提高硫化效率；虽然复合材料力学性能有所下降，但填充份数小于40 份时，拉伸强度均大于16MPa，扯断伸长率大于400%，300%定伸应力大于10 MPa，扯断永久变形小于25%，各项指标均能满足胎芯胶使用要求；提高复合材料的耐老化性能；可提高复合材料的耐撕裂性能，当RGTR填充份数小于50 份时，撕裂强度明显高于添加TRR复合材料，最高达到99N/mm；还可大大降低复合材料的压缩生热性能，填充份数小于60 份时，生热温度均低于30 ℃。

关键词： 氧还原反应   二氧化锰   石墨烯   铝空气电池   柔性  

摘要： MnO2由于其高电催化活性、环境友好、低成本、丰富的地球储量等，是碱性介质中氧还原反应（ORR）最为常见的催化剂材料之一。然而，MnO2用作ORR催化剂时往往存在着导电性较差、速率性能差和容量快速恶化等问题。基于此，本文通过将高导电的N掺杂还原石墨烯（N-rGO）作为MnO2纳米棒的良好载体，设计了一种新型N掺杂还原石墨烯负载的α-MnO2(α-MnO2@N-rGO)复合材料。通过场发射扫描电镜（FESEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、比表面积测量（BET）、X射线光电子能谱（XPS）、傅里叶红外光谱（FTIR）和拉曼光谱（Raman）对制备的α-MnO2@N-rGO复合材料进行了系统地表征。实验结果表明，水热过程后，棒状形态的MnO2均匀分散在N-rGO片上。在ORR过程中，α-MnO2@N-rGO展现出最佳的催化活性和稳定性(起始电位为0.918 V，半波电位为0.784 V，电子转移数为3.45，电流衰减率为2.16% h-1)，这些相比于单一的N-rGO和α-MnO2均有明显提升。表征结果进一步证实分散良好的N-rGO与α-MnO2之间形成共价偶联作用促进α-MnO2@N-rGO催化剂催化活性和稳定性的有效提升。此外，α-MnO2@N-rGO催化剂在铝空气电池展现出优异的电化学性能(能量密度为1230.7 mW·h·g-1-Al，功率密度为135.8 mW·cm-2)和力学性能（5000次弯曲后96%以上的电流保持率）。综上所述，通过引入N-rGO来调整MnO2的电子和化学状态，并建立两种组分之间的共价界面，可为开发高效稳定的二氧化锰基ORR催化剂提供了一种有效策略。

关键词： 螺旋铣削   材料去除机理   制孔表面质量   SPH仿真   2.5D-Cf/SiC  

摘要： 纤维增强陶瓷基复合材料具有出色的强度、刚度、耐腐蚀性、耐高温性和低密度等特性，能在多种恶劣环境下保持稳定的性能，螺旋铣削工艺孔加工还面临着去除机理不清、制孔质量差等问题。为了探究2.5D-Cf/Si C复合材料螺旋铣孔时的去除机理、损伤机理及表面质量影响规律，首先通过光滑粒子流体动力学(SPH)仿真模拟和螺旋铣孔试验分析了切削刃和2.5D-Cf/SiC复合材料纤维呈不同角度时的去除机理；然后通过试验揭示了2.5D-Cf/SiC复合材料制孔出入口损伤机理；最后通过单因素试验分析了螺旋铣削工艺参数对孔壁表面质量的影响规律。结果表明：2.5D-Cf/SiC复合材料在螺旋铣削过程中，碳化硅基体主要发生脆性破碎且有裂纹产生，以碎屑方式去除；0°方向纤维存在纤维断裂、纤维磨损、纤维拔除损伤，45°方向纤维产生纤维断裂和纤维露头现象，90°方向纤维有纤维断裂、纤维拔除现象产生，135°方向纤维存在纤维拔除、纤维断裂和露头现象，针刺方向纤维与0°方向纤维损伤类似；界面相区域产生界面脱粘失效；孔出入口损伤以毛刺和崩边损伤为主；表面质量随着主轴转速的提高而改善，随着螺距和公转转速的增加而变差。当主轴转速由1 000 r/min提高到4 000 r/min后，孔壁表面粗糙度降低了23.76%，当螺距从0.1 mm增加到0.4 mm时，孔壁表面粗糙度提高了38.69%，当公转转速从5 r/min增加到20 r/min时，孔壁表面粗糙度增加了8.1%。本研究为螺旋铣削2.5D-Cf/SiC复合材料高质量制孔加工提供了重要参考。

关键词： 连续纤维增强复合材料   3D打印   复合材料   FDM  

摘要： 连续纤维增强复合材料（CFRCs）因其轻量化、高强度、设计自由度高等优点，在航空航天、汽车制造、微电子等领域一直备受关注。而3D打印技术被认为是实现其快速化、个性化、复杂结构一体化制备的有效途径之一，本文基于熔融沉积成型工艺介绍了影响CFRCs 3D打印制件性能的因素，包括打印设备、打印原材料和打印工艺，总结了CFRCs的3D打印在结构功能设计与多尺度性能分析方面的研究进展与其在不同领域的应用现状，分析了CFRCs研究目前所面临的挑战，并对其未来发展前景进行展望。

关键词： 复合材料   固化变形   有限元仿真   模具优化   夹层结构  

摘要： 通过建立复合材料固化过程中多因素数值模型，探究了热化学耦合传热模型进行树脂固化过程中零件的温度分布，基于瞬时线弹性理论的本构模型，考虑材料参数的演化来描述材料在相变过程中的力学行为，预测了封端肋蜂窝夹层件的固化变形趋势。通过实验结果验证了模型的可靠性，基于仿真分析结果对工装型面进行的优化处理，利用优化后的工装制备零件与零件理论型面进行对比分析，工装优化后成型零件型面最大变形相比于理论零件尺寸变形量降低了86.98%。

关键词： 碳纤维   MXene   导热   电磁屏蔽   复合材料  

摘要： 电子元器件中的热量集聚会导致热失效问题，同时器件产生的电磁辐射会干扰器件正常工作，降低器件使用寿命和影响人体健康。基于电子产品散热和电磁屏蔽的共同需求，重点阐述了导热/电磁屏蔽双功能碳纤维（CF）/MXene复合材料表面改性、结构设计等方面的研究，总结出开发该材料的关键突破点：构建三维网络、解决堆叠问题、增强界面效应；指出对应的优化手段，包括探索多种制备工艺、调控薄膜材料微观结构、优化材料内部界面性能及拓展研究多种MXene材料。研究该材料对于解决电子信息时代科技发展的桎梏具有重要意义。

关键词： 纳米氧化铝   PTFE   摩擦磨损   自润滑  

摘要： 三层自润滑复合材料是机械传动装备中的常见摩擦材料，三层复合材料表层的聚合物通常耐磨性较差，成为制约三层复合材料服役性能和寿命的关键。为提升滑动轴承材料的综合力学和减摩耐磨性能，采用高温压轧方法制备PTFE-Cu-钢三层复合自润滑轴承材料，并以纳米氧化铝对表层聚四氟乙烯（PTFE）材料进行填充改性，利用材料试验机、磨损试验机和微观检测技术等研究材料的力学及摩擦学性能，探讨纳米氧化铝改性三层复合材料的减摩耐磨机理。结果表明，添加纳米氧化铝显著提升了材料的力学性能和减摩耐磨性能，其中添加量为0.5%时，表面硬度提升了17.9%，结合强度提升了27.7%。逐级加载摩擦学试验表明，含0.5%纳米氧化铝三层复合材料的摩擦因数降低了16.19%，磨痕深度减少了10.86%。纳米氧化铝通过摩擦化学反应促进对偶件转移膜的生长，缩短了材料磨合周期，延长稳定磨损时间，并使稳定时期的摩擦因数下降了25%。研究结果将为PTFE工程应用和滑动轴承新材料研发提供技术参考。

关键词： 纳米二氧化钛   纳米类流体   皮革文物   文物保护   抗菌性   功能材料  

摘要： 为抑制细菌对皮革文物的侵蚀，延长皮革文物存放寿命，以纳米TiO2、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH560）和聚醚胺（M2070）为原料，制备了共价型TiO2纳米类流体(C-TiO2nfs)；以纳米TiO2、二甲基十八烷基[3-（三甲氧基硅基）丙基]氯化铵（DC5700）和壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠（NPES）为原料，制备了离子型TiO2纳米类流体(I-TiO2nfs)。采用循环刷涂法将两种TiO2纳米类流体(TiO2nfs)应用于老化皮革的保护。通过FTIR、TEM、流变仪对TiO2nfs进行了表征，采用数码相机、测色配色分光光度计、伺服控制高低温拉力试验机、紫外-可见-近红外分光光度计对老化皮革的性能进行了检测，并考察了其长期稳定性。结果表明，C-TiO2nsf和I-TiO2nfs均为白色液体，在室温下具有较好的流动性，且C-TiO2nsf流动性更好；经TiO2nfs处理后，老化皮革的颜色和结构无明显变化，而力学性能、抗紫外性能和抗菌性能均得到提升，并且处理后的皮革具有长期稳定性。C-TiO2nfs处理后的老化皮革对大肠杆菌（E. coli）和金黄色葡萄球菌（S. aureus）的抑菌率分别达61.3%和69.9%；I-TiO2nfs处理的老化皮革则具有更好的柔软度、力学性能和抗菌性，处理后老化皮革的柔软度、抗张强度和断裂伸长率分别可达3.32 mm、17.32 MPa和81.71%，对E. coli和S. aureus的抑菌率分别可达97.0%和98.2%。

关键词： 碳纤维复合材料结构   装配间隙   间隙预测   数字化测量   装配质量  

摘要： 在连续碳纤维增强树脂基碳纤维复合材料（以下简称碳纤维复合材料）壁板与骨架装配过程中，由于构件制造偏差和装配偏差等因素影响，两者贴合面极易产生装配间隙。目前，传统的间隙测量方法主要是使用塞尺直接测量，存在精度低、效率低以及开敞性不足区域难以测量等问题。本文提出一种基于实测数据的装配间隙预测方法。通过数字化测量获得碳纤维复合材料构件自由状态下的外形数据，并进行点云数据预处理和模型重构。利用有限元方法分析评估壁板在装配约束下的形状变化，并将壁板与骨架的装配形状基于定位基准进行虚拟装配，计算获得间隙尺寸大小与位置分布。通过壁板与骨架的装配实验验证了本文的间隙预测方法具有较高的准确性。利用该方法，在构件实际装配前即可实现装配间隙的准确预测，从而避免构件的反复试装，提高工作效率。

关键词： 复合材料   多相反应   还原   硝基苯   催化剂  

摘要： 苯胺作为一种重要的化学合成中间体，主要由硝基苯还原制得。开发活性高、选择性好且稳定的硝基苯还原制苯胺催化剂是十分必要的。以原位合成法制备氮掺杂碳材料MG-800，负载多金属氧酸盐PCuMo11，得到复合材料PCuMo11/MG-800。通过FT-IR、XRD、TEM、N2吸附脱附及XPS等测试手段对复合材料进行表征。MG-800丰富的氮元素和高比表面积有助于PCuMo11的均匀分散；PCuMo11与MG-800的化学相互作用促进了催化剂的活性和稳定性。实验结果显示，0.5mmol硝基苯的乙醇溶液中加入1.5mmol水合肼还原剂和10 mg PCuMo11/MG-800催化剂，80℃反应20min，硝基苯转化率达100%，苯胺选择性大于99.9%，催化剂的转化频率（TOF）为0.15mol·g-1·h-1。催化剂经过5次循环使用后仍具有良好的稳定性，苯胺的收率保持在99%，是一种高效、稳定、可循环使用的硝基苯加氢制苯胺多相催化剂。