关键词： 含油污水   四氧化三铁   二氧化硅   磁性材料  

摘要： 随着油田开采时间的增加,油田开采逐步进入了后期阶段,开始使用大量化学药剂来提升油田的采收率,从而生成了许多不容易分解的含油污水。为了解决磁性纳米除油技术成本高、效率低的不足,提出了一种含油污水高效净化处理技术,通过实验验证的方式证明了使用成本较低的四氧化三铁和二氧化硅组合磁性材料进行除油的可行性和最佳除油配比,有效的降低了含油污水的处理成本。

关键词： 高熵氧化物   TiO_(2)   光催化制氢   异质结  

摘要： 为了解决TiO_(2)纳米材料空穴复合率高以及光稳定性不好等问题,采用溶液燃烧法首次成功制备(Ti_(0.25)Mn_(0.25)Co_(0.25)Ni_(0.25)Zn_(0.25))_(3)O_(4)高熵氧化物纳米颗粒;然后再利用固相反应法制备TiO_(2)/(Ti_(0.25)Mn_(0.25)Co_(0.25)Ni_(0.25)Zn_(0.25))_(3)O_(4)纳米复合材料,并将其应用于光催化制氢。结果表明,在TiO_(2)和(Ti_(0.25)Mn_(0.25)Co_(0.25)Ni_(0.25)Zn_(0.25))_(3)O_(4)摩尔比为30时,光催化制氢速率达到最大。该纳米复合材料的光催化制氢速率达到了1 304.5μmol·h^(-1)·g^(-1),分别是(Ti_(0.25)Mn_(0.25)Co_(0.25)Ni_(0.25)Zn_(0.25))_(3)O_(4)纳米材料和TiO_(2)纳米颗粒光催化制氢速率的85.3和1.98倍。复合材料具有更高光催化制氢速率的原因在于:(Ti_(0.25)Mn_(0.25)Co_(0.25)Ni_(0.25)Zn_(0.25))_(3)O_(4)和TiO_(2)之间形成了异质结,使得复合材料具有更高的光生载流子分离率,导致光催化制氢性能得到了提升。经过12 h的光辐照,该纳米复合材料的制氢速率衰减仅为11%,而在同样条件下,TiO_(2)纳米颗粒的制氢速率衰减高达81.7%。证实了该纳米复合材料比TiO_(2)具有更高的光稳定性。

关键词： 纤维复合材料   分层固化   粘接性能  

摘要： 利用脱模布和打磨两种处理方式获得纤维复合材料分层固化粘接界面,对不同方法获得的表面进行标记区分。分别制作相应的拉伸剪切试件,通过测试不同试件的拉伸剪切强度,比较不同试件粘接表面的粘接性能,并采用SEM法观察拉剪破坏断裂面破坏情况,通过对比分析,最终获得可有效提高分层固化界面粘接性能的工艺处理方法。

关键词： 高速磁浮   车体结构   车体性能   轻量化   碳纤维复合板   磁浮列车  

摘要： 磁浮交通是一种高速、安全、节能、环保、可持续发展的交通方式,极具发展潜力。当磁浮列车运行速度超过600km/h时,产生的气动载荷对车体强度要求也更严苛,亟需开展更高车体强度的相关研究。文章分析了复合材料高速磁浮列车车体结构,研发了由碳纤维复合板和铝合金型材组成的新型车体结构。基于ANSYS仿真软件构建车体数值计算模型,分析刚度、强度、模态等主要性能,验证了满足600km/h速度以上运行车体的承载要求。仿真结果表明,垂向载荷工况下,车体下弦梁挠度最大值为1mm;整备状态下车体一阶垂向弯曲振型自振频率为7.88Hz,满足全寿命周期内刚度和模态要求。基于修正的Brown-Miller应变寿命方程,采用Fe-safe软件、Tsai-Wu失效准则分析车体结构疲劳寿命,计算表明,复合板芯材应力最大值位于工况3的底架复合板芯材处,满足疲劳强度设计要求。文章研究的车体结构较上海示范线商业运营磁浮列车质量减小6.7%,为后续磁浮列车提速及轻量化提供了理论基础和工程经验。

关键词： 蜂窝   夹层结构   吸湿   力学性能  

摘要： 鉴于某型号整流罩存在环境温湿度较大,在该条件存放较长时间,可能会对产品的性能造成不利影响。为了验证湿热环境对铝蜂窝夹层结构复合材料性能的影响,将试样放置80℃、相对湿度85%的环境中,考察试样的存放时间与吸湿率的关系以及湿热环境对双压剪性能、平拉性能、侧压性能的影响规律。试验结果表明,存放时间达到8 d时吸水率达到平衡,双压剪强度基本不变,平拉强度下降了11.08%;侧压强度、侧压模量分别下降了11.04%,13.94%。通过对破坏形貌分析发现,吸水率达到平衡后,铝蜂窝表面的Al/Mg比值由42.11%提高至48.79%,蜂窝外观未出现明显变化。此时,平拉试样的破坏形貌由铝蜂窝破坏向铝蜂窝及铝蜂窝/面板界面混合破坏模式转变。

关键词： 复合材料   水利水电工程   应用挑战   技术规范   制造技术  

摘要： 本文以深入探讨复合材料结构在水利水电工程中的应用为主题,首次基于复合材料的理论和实践分析,在水库、大坝、输水管道等领域体现出较强的适用性。然而,同样展示出复合材料结构在应用中存在的挑战:设计理念、生产技术、施工难度,以及环保因素等。所以,在全面推广复合材料结构应用前,必须要考虑和解决这些问题。此外,也强调了技术规范和规范制度在推广复合材料结构应用中的重要作用,以及对于人才培养和技术研发的需求。

关键词： 储能   化学反应   化学链   载体  

摘要： 铜钙联合循环热化学储能工艺是一种新型的氢能存储途径,能够有效解决电力过剩的消纳问题。然而,铜钙复合材料的碳酸化性能随着循环次数增加而显著衰退,限制了其实际应用。为了解决这一问题,本工作采用了载体改性法来提升铜钙复合材料的性能。首先,采用Pechini法制备了负载不同载体的铜钙复合材料,并在三床管式炉反应器中评估其反应性能。实验结果表明,负载载体的铜钙复合材料在10次循环中表现出优异的氧化性能,氧化率始终保持在90%以上。与CeO_(2)和MgO相比,添加Y_(2)O_(3)显著提高了铜钙复合材料的碳酸化转化率。5Y-Cu-Ca(Y_(2)O_(3)/CaO/CuO摩尔比为5∶47.5∶47.5)的初始碳酸化转化率为74.6%,经过10次循环后降至54.1%。为进一步提升Y_(2)O_(3)负载铜钙复合材料的碳酸化性能,采用双元载体负载策略,将ZrO_(2)作为第二载体与Y_(2)O_(3)共同负载在铜钙复合材料上。最佳性能的Y_(2)O_(3)/ZrO_(2)负载铜钙复合材料(Y_(2)O_(3)与ZrO_(2)摩尔比为2∶1)的初始碳酸化转化率为81.6%,在10次循环后碳酸化转化率仅降至70.5%。综上所述,本工作制备的铜钙复合材料对铜钙联合循环热化学储能工艺的实际应用具有重要意义。

关键词： 石墨烯   钛基复合材料   增强体   摩擦因数   磨损量  

摘要： 钛合金密度低、比强度和比刚度高、耐高温、耐腐蚀,但其硬度低、导热性差、黏性高、耐磨性差,这成为制约钛合金应用的重要因素。采用粉末冶金法制备石墨烯增强钛基复合材料,研究石墨烯对显微组织、硬度、拉伸性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明:钛基复合材料晶粒尺寸较基体细小,并随着石墨烯含量的增加而减小。与基体相比,钛基复合材料的硬度、强度和摩擦磨损性能均得到显著提高。随着石墨烯含量的增加,硬度和强度升高,塑性下降,摩擦因数和磨损量都有所降低。当烧结温度为1273 K,石墨烯质量分数为0.5%时,钛基复合材料的硬度、拉伸和摩擦磨损综合性能最优,磨损量最小,较纯钛降低40%。

关键词： 非对称   循环载荷   铝基复合材料   疲劳寿命预测   Chaboche模型   Walker公式  

摘要： 铝基复合材料由不同力学性能和疲劳行为的多种材料组成。在非对称循环载荷下,各组分间的相互作用和影响使其疲劳寿命预测变得复杂。为解决这一问题,研究一种非对称循环载荷下铝基复合材料疲劳寿命预测方法。用Na_(3)Al F_(6)和Ti O_(2)粉末强化铝合金基体,制备出复合材料样品。设计非对称循环载荷加载条件。用Walker裂纹扩展式结合Chaboche模型进行铝基复合材料疲劳寿命预测,Chaboche模型能较好地描述材料在循环加载下的非线性行为;通过引入应力比参数,Walker公式可更准确地预测裂纹在不同应力水平下的扩展行为。将两者结合能更全面地考虑材料在疲劳过程中的各种因素,从而提高疲劳寿命预测的准确性。结果表明:随着应力幅值的增加,试件裂缝长度随之上升,同时随着循环圈数的增加,试件应力随之上升,这使得铝基复合材料疲劳寿命下降,且该方法的预测结果与实测值更接近,说明预测结果可靠。

关键词： 电脉冲   脉冲响应   双线圈   复合材料   除冰  

摘要： 由于电脉冲除冰技术具有效率高、能耗小、不会二次结冰等优点,越来越受到研究人员重视。目前电脉冲除冰系统应用研究仅局限于导电金属材料,其使用的单线圈驱动方式效率低,耗能高。为此首先探索了双线圈驱动方式,实现了低导电复合材料的电脉冲应用,证明了双脉冲线圈大幅提高了线圈的脉冲效率,除冰效果更佳;其次,探究了复合材料与多种金属材料的脉冲动力响应,发现不同材料的峰值加速度和位移量均与电压呈二次曲线关系,相比于弹性模量,脉冲响应对于材料密度变化更为敏感;最后,对比了单/双线圈电脉冲除冰系统应用于金属材料与复合材料的除冰能耗,发现双脉冲线圈除冰效果更佳,同时由于受表面粗糙度影响,复合材料除冰所需能耗更高,证明了电脉冲除冰技术应用于复合材料的可行性。