关键词： 聚醚醚酮(PEEK)   硅化合物   金属化合物   纳米材料   填充改性  

摘要： 聚醚醚酮(PEEK)作为一种综合性能优良的特种材料,其具有优异的耐热性和生物相容性,广泛应用于航空航天、电子电器和生物医学等高精尖领域。为进一步改善PEEK的耐磨性能、力学性能和表面生物活性,常利用无机纳米填料的尺寸效应对基体材料进行协同改性或引入合适的官能团对PEEK复合材料进行界面改性,以扩大其应用范围和应用深度。本文首先概述了PEEK复合材料常用的改性方法,着重论述了硅化合物、金属化合物和新型纳米材料对PEEK改性的研究进展,并对PEEK纳米复合材料的发展前景和研发方向进行展望,为开发高性能、多功能化纳米填充PEEK复合材料提供新思路。

关键词： 水性聚氨酯   共价有机框架材料   复合材料   防腐涂层  

摘要： 针对Q235钢的腐蚀问题,以1,3,5-三甲酰基间苯三酚(Tp)和对苯二胺(Pa)为原料,通过溶剂热法制备了一种共价有机框架材料TpPa,将其作为纳米填料加入水性聚氨酯(WPU)中制备复合涂层。通过红外光谱、X射线衍射和扫描电子显微镜对TpPa的化学结构和微观形貌进行分析,同时使用电子万能试验机和电化学工作站测试了复合涂层的力学性能、防腐性能。结果表明:TpPa具有独特的花球状形貌,将其添加到WPU涂层后,复合涂层的吸水率可由26.7%下降至12.1%;当TpPa的质量分数为4%时,复合薄膜的拉伸强度可达26.8 MPa;TpPa还可以提高涂层的致密性进而增强WPU的防腐性能,其中,在3.5%的氯化钠溶液中浸泡3 d后,2%TpPa/WPU复合涂层的低频阻抗值可达5.6×10^(8)Ωcm^(2),比WPU涂层高出一个数量级。

关键词： SiC_(p)/Al复合材料   SiC颗粒   本构模型   有限元仿真  

摘要： 基于有限元仿真软件建立SiC颗粒为JH2本构模型的SiC_(p)/Al复合材料切削模型,并与前人的切削试验进行了对比,研究不同SiC颗粒本构模型的变化规律以及其切屑、表面形貌和切削力。结果表明,切削JH2模型SiC颗粒的SiC_(p)/Al复合材料所产生的切屑较为破碎,材料表面不同位置的颗粒更接近实际切削实验中会出现挤出、碎断和凸起的情况,整体切削力波动较为平缓。JH2本构模型的SiC颗粒适用于SiC_(p)/Al复合材料切削仿真。

关键词： 热化学储能   支撑体   化学链   复合材料  

摘要： 钙铜循环热化学储能工艺通过简单的气固反应,提供了一种高效的氢能储存与释放途径,具备较高的工业化应用潜力。尽管该工艺展现出广阔的应用前景,钙铜复合材料的碳酸化性能在长期循环中存在显著衰减问题。为解决这一难题,本工作采用支撑体改性策略,研究了支撑体改性对钙铜复合材料热化学储能特性的影响。实验结果表明,相比溶液燃烧合成法、共沉淀法和湿法混合法,采用Pechini法制备的ZrO_(2)改性钙铜复合材料具有最佳的碳酸化性能。该材料首次的碳酸化转化率是67.4%,经过10个循环后下降到64.4%,保留了96%的初始性能。将CeO_(2)、MgO或ZnO作为第二种支撑体添加到ZrO_(2)改性的钙铜复合材料,都可以显著提升其碳酸化性能。其中,ZrO_(2)和MgO共同改性钙铜复合材料具有最高的碳酸化性能。当ZrO_(2)和MgO的添加量均为5%时,ZrO_(2)/MgO共同改性钙铜复合材料10次循环的平均碳酸化转化率为74.9%,相比于ZrO_(2)改性钙铜复合材料,提升了15.4%。本工作合成的钙铜复合材料对钙铜循环热化学储能工艺的应用具有重要意义。

关键词： 2D机织结构   SiCf/SiC复合材料   反射损耗   吸波机理   先驱体浸渍裂解法(PIP)  

摘要： 随着隐身技术的快速发展,对复合材料的吸波性能要求日益提高。本文以SiC纤维2D机织织物为预制体,通过先驱体浸渍裂解法(PIP)制备了SiCf/SiC 2D机织层合复合材料,并通过试验测试与数值模拟相结合的方法研究了其反射损耗、吸波机理、影响因素等基础吸波性能。结果表明,在4~18 GHz频率范围内,本文所制备的SiCf/SiC 2D机织层合复合材料具有3 GHz的有效吸波带宽,吸收峰9.7 GHz处的最大反射损耗达-19.2 dB,其吸波性能与纤维电磁参数、细观结构参数以及电磁波的入射角度等因素密切相关。此外,还发现复合材料的吸波性能主要来源于特殊的编织结构和纤维与基体之间的相互作用。这些相互作用使电磁波在材料内部发生多次反射、散射和吸收,从而实现了高效的电磁波衰减,推动SiCf/SiC复合材料在隐身技术、电磁屏蔽等领域的应用。

关键词： 绿色生产力   生物质材料   地下管道   综合管廊   军工产品   创新路径   房屋建筑   七十二变  

摘要： 竹子是绿色、低碳、可降解的生物质材料。当前,在科技助力下,一根竹子通过“七十二变”串起了一条绿色产业链,为经济绿色低碳高质量发展注入了强劲动力。作为绿色生产力的代表,竹缠绕复合材料正“千变万化”成众多产品,应用于地下管道、综合管廊、房屋建筑、高铁舰船、军工产品等领域,为绿色发展探索出一条创新路径。

关键词： 激光增材制造   铝基复合材料   颗粒增强  

摘要： 首先,介绍激光增材制造技术;然后,重点论述颗粒增强铝基复合材料(PAMCs)的研究现状,并分析不同种类的强化相颗粒对复合材料性能的影响;接着,探讨PAMCs制备过程中存在的问题;最后,展望PAMCs未来的研究方向。

关键词： 复合材料   T型缘条   边缘冲击   力学试验   数值仿真  

摘要： 本文对T800/X850复合材料T型缘条进行了边缘冲击试验,并利用Abaqus建立真实尺寸的落锤模型对边缘冲击试验进行了仿真分析,其中采用Puck准则作为复合材料的损伤判据,层间插入粘接单元模拟分层损伤。结果发现边缘冲击损伤主要为基体损伤、界面分层以及面板的凹坑损伤。将仿真结果与试验结果进行对比,有限元仿真得到的边缘冲击过程、失效形式以及动态响应与试验结果有较好的一致性。通过对不同铺层和不同冲击能量下的仿真结果进行对比,发现相同冲击能量下,更薄的复合材料结构在边缘冲击下会发生更大面积的损伤和更大程度损伤扩展。

关键词： 硅橡胶   热稳定性   纳米二氧化钛   耐热剂  

摘要： 采用喷雾火焰燃烧法制备了二氧化钛(TiO_(2))和铁掺杂二氧化钛(Fe-TiO_(2))纳米颗粒,以其作为耐热剂,应用热失重、热失重-气相色谱-质谱联用、热老化前后机械性能变化和全反射红外光谱等方法研究了纳米颗粒对铂金催化硅橡胶热稳定性能的影响规律,探究了纳米颗粒对硅橡胶耐热老化性能的提升机理。结果表明:TiO_(2)和Fe-TiO_(2)纳米颗粒对于铂金催化硅橡胶的端基水解和主链环化降解有显著的抑制效果,Fe-TiO_(2)还可以进一步抑制侧甲基氧化形成的过度交联,因而Fe-TiO_(2)对铂金催化硅橡胶耐热性能的提升效果明显优于TiO_(2)。

关键词： Al_(2)O_(3)/Cu复合材料   冷轧变形   力学性能   晶界强化   位错强化  

摘要： 为进一步提升Al_(2)O_(3)/Cu复合材料的力学性能,本文采用内氧化法制备了Cu-0.57wt%Al_(2)O_(3)复合材料,研究了不同冷轧变形量对Al_(2)O_(3)/Cu复合材料的显微组织、导电率、力学性能的影响,重点探讨了不同变形量下复合材料强化机制的贡献。结果表明:随着冷轧变形量的增加,Al_(2)O_(3)/Cu复合材料的晶粒逐渐变为细长纤维状结构,平均晶粒尺寸由2.82μm(原始态)减小到0.56μm (90%变形量)。随着冷轧变形量的增加,Al_(2)O_(3)/Cu复合材料力学性能逐渐提升,60%变形量时达到峰值,强度和硬度分别为544 MPa和HV156,分别提升了35%和14%,而导电率仅从85%IACS减小到83%IACS。这是由于冷变形过程中,纳米级Al_(2)O_(3)颗粒与位错交互作用逐渐增强,晶界强化和位错强化对强度的贡献逐渐增大,分别由160MPa增加到264MPa和47 MPa增加到141 MPa。当变形量超过60%时,晶粒尺寸(0.56μm)与位错密度(3.5×10^(14)m^(-2))趋于稳定,位错强化与晶界强化对强度的贡献达到顶峰,力学性能最佳。