关键词： 环氧树脂   玻璃纤维   改性   力学性能  

摘要： 为了提高干式空心电抗器包封绝缘材料的抗开裂性能,需要在保证环氧复合材料良好电气性能的同时提高其韧性。本文通过向环氧玻璃纤维(EP/GF)复合材料中加入不同含量的端环氧基液体丁腈橡胶(ETBN)、不同含量和不同粒径的Al_(2)O_(3)粉体,得到一种兼顾良好力学性能和电气性能的环氧玻璃纤维复合材料,并对其结构形貌、力学性能和电学性能进行测试。结果表明:当添加质量分数为10%的ETBN、质量分数为30%的5μm Al_(2)O_(3)和质量分数为3%的100 nm Al_(2)O_(3)时,复合材料的弯曲强度最高达到291.0 MPa,比未添加填料时提升了33.5%,电气强度为24.3 kV/mm,此时EP/GF复合材料综合性能最优。

关键词： 碳纤维复合材料   激光辐照   有限元   温度场   均匀性评价  

摘要： 阵列激光辐照技术是实现碳纤维复合材料(CFRP)快速高效固化的有效办法,辐照区域温度场的均匀性是影响构件质量的重要因素,因此对温度场均匀性进行量化分析具有重要意义。基于阵列激光辐照原理建立了CFRP的有限元温度场分析模型并完成了实验验证,通过计算辐照区域内温度场的均匀性指数,分析了不同激光光斑间距、不同激光光斑尺寸和不同激光功率条件下温度场的变化趋势。结果表明:在单个激光光斑边长为50 mm的条件下,当激光光斑中心间距从45.0 mm增加至55.0 mm时,热影响区面积逐渐增大,均匀性指数先增大后减小,当光斑中心间距与光斑边长相等时,均匀性指数最高为0.95;当激光光斑边长从40 mm增加至60 mm时,热影响区面积逐渐增大,均匀性指数从0.92增加至0.98;当激光功率从50 W增加至250 W时,热影响区面积几乎不变,均匀性指数从0.97减小至0.93。

关键词： 聚烯烃   氮化硼   导热系数   有限元模拟  

摘要： 以线型低密度聚乙烯(LLDPE)和聚烯烃弹性(POE)为聚烯烃材料,以氮化硼(BN)为导热填料,采用熔融共混热压法制备LLDPE/POE/BN导热复合材料,研究工艺方法对BN分散结构的影响,探讨复合材料结构与导热性能的关系,并结合有限元模拟预测了复合材料的导热系数和温度场的变化。结果表明:通过3种工艺方法获得了具有不同BN分散结构的复合材料。BN在LLDPE相中分散形成的共连续结构复合材料具有优异的导热性能。BN质量分数为40%和50%时,复合材料的导热系数分别为0.72 W/(m·K)和0.91 W/(m·K)。基于BN的分散结构构筑了复合材料的结构模型,成功预测了复合材料的导热系数,揭示了共连续结构的复合材料表现出更好的传热行为。

关键词： 复合材料   整体成型   水溶性芯模   轻质高强  

摘要： 以聚乙烯吡咯烷酮水溶液为胶黏剂,空心玻璃微珠、石膏和石墨为基体材料,采用热烘干法制备1种用于复合材料成型的轻质高强水溶性芯模,研究了胶黏剂含量、基体材料对水溶性芯模的力学性能和水溶速率的影响,研究了改性方法对水溶性芯模的力学性能的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)对改性水溶性芯模的微观形貌进行观察,对其改性机理进行初步探索。结果表明:水溶性芯模的密度为0.46~0.58 g/cm^(3)。高温处理以及不同尺度粒径玻璃微珠的复配是有效改性手段,水溶性芯模改性前弯曲强度可达7.46 MPa,压缩强度达到7.45 MPa,水溶速率为1.11 g/min;而改性后弯曲强度达到13.21 MPa,压缩强度达到13.45 MPa,同时水溶速率6.34 g/min。水溶性芯模的综合性能可满足复合材料成型工艺的要求,为中空异形复合材料的整体成型提供了解决方案。

关键词： 钴基金属有机框架及其衍生物   复合材料   超级电容器  

摘要： 钴基金属有机框架(Co-MOFs)具有比表面积大、孔隙率高和结构可调等优势,因此在能源储存与转化领域已有大量研究。但是,导电性较差是Co-MOFs大量应用的主要障碍。对Co-MOFs进行修饰、制备衍生材料不仅可以弥补电导率低这一缺陷,还具有孔隙率高、形态独特以及通道丰富等优点。结合近年来的研究进展,对Co-MOFs及其衍生碳材料、氧化物、硫化物、磷化物和氢氧化物及相应复合材料的电化学性能进行分析和比较,有助于研究者了解Co-MOFs及其衍生材料的结构设计,为其在超级电容器中的应用提供借鉴。

关键词： 氧化石墨烯   气凝胶   复合材料   吸波性能  

摘要： 针对石墨烯材料在吸波领域存在介电常数较大、阻抗匹配差等缺点,采用水热法调控石墨烯与Fe_(3)O_(4)的比例,制备一种兼具宽频带、轻质、高吸波性能的磁性石墨烯气凝胶复合材料(Fe_(3)O_(4)/GA)。对复合材料的形貌、结构及吸波性能进行表征和分析,结果表明,该复合材料呈三维多孔结构,Fe_(3)O_(4)纳米颗粒均匀负载在石墨烯表面;复合材料在较宽的频带上均表现出优异的吸波性能,且随着Fe质量的增加复合材料的吸波性能逐渐增强;当FeCl_(3)·6H_(2)O添加质量为0.42 g时,复合材料Fe_(3)O_(4)/GA-0.42的RLmin在15.6 GHz处达到-49.75 dB,厚度为3 mm时的有效吸收频带宽为7.12 GHz,具有良好的吸波性能。

关键词： 热塑性复合材料   传递模塑   热固性树脂   不饱和聚酯   高比强度   阻燃特性   电池盒   高比模量  

摘要： 复合材料由于其高比强度、高比模量、耐腐蚀、阻燃特性、隔热性能和集成性正在被各大主机厂用于电池包上盖以达到轻量化的目的,但目前应用的复合材料以热固复合材料为主,例如:片状模塑材料(SMC)、预浸料(PCM)、高压传递模塑材料(HP-RTM)和喷涂传递模塑材料(STM)等材料,这一类材料由于采用热固性树脂作为基体,例如:不饱和聚酯、环氧树脂和聚氨酯,存在着不可回收和碳排放高的问题;而采用热塑性复合材料可以有效解决上盖材料无法回收的问题并且符合日益严格的碳排放要求。本文主要介绍连续玻璃纤维增强聚丙烯热塑性复合材料(CFRTP)的特性,搜集电池盒上盖用的热固复合材料的性能,对CFRTP材料进行开发,最终满足电池盒上盖的要求。

关键词： 聚碳酸亚丙酯   木质素   抗紫外老化  

摘要： 为改善木质素(EL)与生物基聚碳酸亚丙酯(PPC)间的相容性,并赋予PPC抗紫外性,通过乙酰化反应制备得到了乙酰化木质素(ACEL),采用熔融共混法制备了PPC基复合材料。当ACEL的含量达到15%(质量分数,下同)时,复合材料的屈服强度从10 MPa提高至23 MPa,同时断裂伸长率达到725%。同时,ACEL的加入也赋予PPC优异的抗紫外老化性能,紫外光照射96 h后,PPC⁃ACEL⁃15复合材料的屈服强度和断裂伸长率的保持率均在80%以上,显著优于纯PPC和PPC⁃EL⁃15复合材料的屈服强度和断裂伸长率保持率。

关键词： 短切预浸料   聚醚醚酮(PEEK)   碳纤维增强   抗紫外老化性能  

摘要： CF/PEEK复合材料因轻质高强、耐腐蚀抗老化等特点,在各领域中被广泛应用,而其在成型过程中不可避免地会产生边料、废料,因此针对CF/PEEK回收再利用的研究很有意义。由于PEEK熔点高、溶体粘度大等特点,此类材料回收再利用困难,本工作通过添加一定量的PEEK树脂粉末的方法,改善短切预浸料的热压工艺性,通过紫外线加速老化实验,研究紫外老化对复合材料微观形貌、力学性能等的影响,并结合主成分分析法综合评价短切CF/PEEK复合材料的抗紫外老化性能,为热塑性预浸料和热塑性复合材料制品的回收再利用提供参考。研究结果表明:添加了树脂粉末的复合材料表面质量和力学性能得到明显的提高。试样表面的树脂基体在紫外老化作用下会出现粉化开裂并逐渐脱落的现象,在表面形成孔洞、裂纹等缺陷,紫外老化时间越长,复合材料表面受损越严重,力学性能下降越明显。通过主成分分析法得到,树脂添加量对短切CF/PEEK复合材料的抗紫外老化性能影响不大。

关键词： 离子液体   磁性固相萃取   呕吐毒素   超高效液相色谱  

摘要： 利用磁性离子液体复合材料(Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)@VTES@PILs)作为磁性固相萃取剂,结合超高效液相色谱法(UHPLC),建立了一种对植物油中呕吐毒素进行定量分析的方法。对Fe_(3)O_(4)磁性纳米粒子进行硅烷化修饰,将离子液体键合到修饰的Fe_(3)O_(4)磁性纳米粒子上,得到Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)@VTES@PILs,采用傅里叶变换红外光谱法(FT-IR)和透射电镜(TEM)对材料进行表征。以甲醇-水混合溶液为提取液对油样中的呕吐毒素进行提取,经Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)@VTES@PILs富集,UHPLC测定。对影响磁性固相萃取效率的Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)@VTES@PILs用量、萃取时间和洗脱剂等进行了优化。在优化条件下,Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)@VTES@PILs固相萃取-UHPLC测定植物油中呕吐毒素在0.05~2.0 mg/L范围内线性良好,线性相关系数为0.9999,在10~100μg/kg加标范围内,平均加标回收率在86.5%~89.4%,相对标准偏差在4.6%~6.6%,检出限和定量限分别为3.3μg/kg与10μg/kg。该方法可用于植物油中呕吐毒素的定量分析。