关键词： 激光定向能量沉积   陶瓷强化   微观组织   摩擦磨损  

摘要： 为提升航空发动机钛合金叶片叶尖耐磨性,采用激光定向能量沉积技术制备了微米TiN/Ti6Al4V、纳米TiN/Ti6Al4V和微米/纳米TiN/Ti6Al4V三种复合材料。微米TiN部分熔化,分布在Ti6Al4V基体中实现颗粒弥散强化,纳米TiN完全溶解,固溶在Ti6Al4V基体组织中,实现固溶强化。随着熔池温度和N元素含量变化,纳米TiN/Ti6Al4V和微米/纳米TiN/Ti6Al4V组织中生成初生和共晶TixN相,呈现树枝状、花瓣状和晶须状微观结构,促进晶粒细化。微米、微米/纳米和纳米TiN/Ti6Al4V复合材料的显微硬度分别为510 HV_(0.2)、565 HV_(0.2)和604 HV_(0.2),磨损量分别为7.8、6.9、5.3 mg。与Ti6Al4V相比,显微硬度分别提升了19.4%、32.1%和41.5%,磨损量分别降低了13.3%、23.3%和41.1%,纳米TiN/Ti6Al4V表现出最高的显微硬度和最佳的耐磨性。

关键词： 高级氧化   NiFe_(2)O_(4)   过一硫酸盐   甲基橙   复合材料  

摘要： 通过溶胶-凝胶法制备了NiFe_(2)O_(4)/硅藻土复合型催化剂(NFD),以甲基橙(MO)为目标污染物,研究NFD活化过硫酸盐(PMS)降解MO的机制,探究了NFD解决NiFe_(2)O_(4)金属团聚与金属溶出问题。通过SEM、XRD、FT-IR、XPS表征了NFD的结构与性能。探究了不同催化体系、NFD质量浓度、PMS质量浓度、pH、阴离子种类对NFD+PMS体系的影响。结果表明,硅藻土表面负载的颗粒为NiFe_(2)O_(4)且均匀分散,减少了NiFe_(2)O_(4)团聚问题,且反应体系中Fe^(2+)/Fe^(3+)、Ni^(2+)/Ni^(3+)价态的循环转化参与了PMS的活化;NFD+PMS体系在NFD质量浓度为0.10 g/L、PMS质量浓度为0.25 g/L、MO质量浓度为30 mg/L、pH为7、反应温度为30℃、反应时间为60 min的条件下,对MO的降解率为98.76%;NFD+PMS体系的pH适用范围为5~9,受无机阴离子影响小,且体系会产生·OH、SO_(4)^(-)·、^(1)O_(2)、·O_(2)^(-)4种活性物质;反应后金属溶出大幅减少。

关键词： 氧化镁粉末   连续轧制   电加热器   连续管   复合材料  

摘要： 井下大功率电加热器是电加热技术的核心装备,国内尚未有制造技术成熟的生产单位。结合已有的管棒材轧制理论以及刚性电缆生产工艺,提出一种井下大功率电加热器连续轧制工艺,将金属板带卷管、粉末灌装以及连续轧制集合为一条生产线。通过试验以及有限元法,针对外护套减径变形、填充氧化镁粉末轧实密度、等效屈服强度以及界面结合强度等关键影响因素展开研究。最终制备得到良好的电加热器,其氧化镁粉末最大轧制密度约为2.80 g·cm^(-3),等效屈服强度约为120 MPa,连续管与电加热器可实现有效结合,机械结合力可达3.4 MPa。

关键词： 高流动尼龙6   多元复合填料   导热性能   韧性   刚性  

摘要： 通过分步填充、熔融加工的方法制备了高流动尼龙6(PA6)导热复合材料。结果表明:多元复合填料在PA6导热复合材料中表现出良好的分散性。与PA6基材相比,PA6导热复合材料的导热系数提升了260%,弯曲模量提升了330%,缺口冲击强度提升了150%,表现出良好的刚韧平衡性。多元复合填料具有异相成核作用,可将PA6复合材料的结晶温度提升15℃以上。

关键词： 超疏水   芳纶纳米纤维   聚多巴胺   二氧化硅   涂层   力学性能  

摘要： 超疏水材料由于其超高的防水性在工业防腐等领域展现出巨大的应用前景,然而在实际使用过程中,涂层表面的微纳结构和低表面能物质会被不断损耗从而影响超疏水性能。本文主要以聚多巴胺(PDA)包裹的芳纶纳米纤维(ANFs)作为一种微纳米构筑单元,在其上通过溶胶凝胶法原位生长纳米SiO_(2),并通过对其进行低表面能改性构建“葡萄”形超疏水结构,最后通过“粘接剂-超疏水粒子”喷涂得到超疏水涂层。当正硅酸乙酯(TEOS)添加量为2.1wt%时,超疏水涂层的接触角(WCA)为158°±1.5°。所制得的涂层具有良好的力学性能,在分别经过200 g砝码在25μm砂纸下的240次磨损和400 g砂冲实验的条件下,仍能保持良好的超疏水性能。Nyquist测试表明样片阻抗弧明显变大,Tafel测试表明腐蚀电位正移,喷涂超疏水涂层后能够有效提升防腐性能。

关键词： 二次开发   复合材料   层合板   Python   Abaqus   参数化建模   阻尼  

摘要： 为解决Abaqus重复性建模和参数优化问题,提高仿真分析效率,对三层复合材料层合板的参数化建模程序进行研究。采用Python语言和Abaqus内置的二次接口编写相关脚本,完成层合板多参数的参数化建模程序、Abaqus交互界面、用于评估阻尼性能的阻尼损耗因子计算程序的开发。对层合板优化问题进行实例分析,说明程序可以对同类板模型进行快速建模,得到不同参数下结构的阻尼损耗因子,最终获得离散最优阻尼性能参数。

关键词： 碳纤维复合材料   燃油浸润   力学性能   液体敏感性  

摘要： 为研究燃油浸润对碳纤维增强复合材料力学性能的影响,本文选取三批次T800级碳纤维增强环氧树脂基复合材料进行了为期6个月的燃油浸润试验,对比了浸润前后材料在室温和82℃高温下的0°拉伸、0°压缩、90°拉伸、90°压缩、面内剪切和短梁剪切的力学性能。试验结果表明:燃油浸润6个月后试样吸油率仍在持续增加,没有达到饱和。由于燃油对复合材料纤维、基体和纤维/基体界面的不同影响,燃油浸润后复合材料0°拉伸强度略有提高,0°压缩、90°拉伸、90°压缩强度显著降低,剪切强度在室温下变化不大,而在高温下明显降低。

关键词： 石墨烯   复合材料   双电层电容器   超级电容器   电化学储能  

摘要： 超级电容器因其体积比传统电容器更小、更快的充放电过程以及更长的循环使用寿命而受到了储能行业的普遍重视。超级电容器是一种高级的能量储能装置,它利用电极和电解质之间的双层电荷分布来储存能量,具有无污染、可持续发展等的优势。其中最熟悉的石墨烯材料应用最广泛,并发挥重要作用。概述了石墨烯的历史、制造技术,并对最近几年石墨烯与其他材料在超级电容器中的应用进行了回顾和展望。

关键词： 复合材料   静电纺丝   硫化钴   Co‐ZIFs   锂离子电池  

摘要： 在相转变储锂材料中,过渡金属硫化物导电性优于氧化物,且具有较高的理论储锂容量,但其循环稳定性仍需改善。采用一种简单的静电纺丝法制备了在静电纺丝纤维上原位生长钴基沸石咪唑酯骨架(Co‐ZIFs)的复合材料,并利用微区ZIFs的稳定结构,在N2热处理中实现了金属颗粒的空间限域;通过硫化反应制备了硫化钴/碳纤维复合材料(CoS/CFs),并采用X射线衍射(XRD)和拉曼光谱等技术对材料的结构和成分进行了表征。结果表明,CoS颗粒均匀分布在碳纳米纤维上;优化后的复合材料具有优异的储锂性能,在电流密度为1 A/g时循环250圈,仍能保持584.5 mA·h/g的比容量,表明其在储锂应用中具有优异的循环稳定性和广阔的应用前景。

关键词： 纤维增强复合材料   玄武岩纤维   环氧树脂   力学性能   耐热性能  

摘要： 采用改性玄武岩纤维(BF)增强环氧树脂(EP),制备性能优异的纤维增强复合材料(FRP),研究其力学性能和耐热性能。结果表明:采用硅烷偶联剂KH550改性BF增加了BF表面的粗糙度。随着改性BF添加量的增加,FRP的拉伸强度和弯曲强度先增大后减小,冲击强度先显著增大后缓慢增大。随着改性BF添加量的增加,FRP的热稳定性不断提高,改性BF添加量低于3份时,FRP的热稳定性显著提高,继续增加BF添加量,FRP的热稳定性缓慢提高。改性BF添加量为3份时,FRP的综合力学性能和耐热性能最优,此时的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别比纯EP提高56.6%、67.9%和86.1%;FRP的耐热性能增强,热分解的初始降解温度提高66℃,质量损失率降低8.8%。