关键词： 结构设计   碳玻混杂复合材料   帽型加筋板   极限强度   一体化设计   多尺度方法  

摘要： [目的]复合材料设计与结构设计一直处于分离的“双轨”状态,旨在提升船用复合材料结构的极限强度,提出复合材料与结构一体化设计方法。[方法]基于多尺度方法,建立细观材料与宏观结构的尺度关联,探究细观参数对宏观加筋板极限强度的影响以及碳玻层内混杂与层间混杂的力学性能差异,通过对比分析获得更优结构形式。[结果]采用建立的微-细-宏观力学模型,改善了复合材料细观参数,提高了宏观加筋板极限强度。通过调整TC33纱线间距和纱线截面积、WR纱线截面积、混杂方式,使得设计的复合材料帽型加筋结构具有更优的极限强度。[结论]通过多方案对比寻优,在满足规范要求的前提下可实现材料与结构一体化设计,为新一代舰船设计提供理论指导和技术支撑。

关键词： 虾青素   Pickering乳液   稳定性   生物利用度  

摘要： 利用固体颗粒(复合纳米颗粒)稳定油水界面的特性,制备玉米醇溶蛋白-虾青素纳米颗粒(Zein-AST NPs)和玉米醇溶蛋白-虾青素-阿拉伯胶复合纳米颗粒(Zein-AST-GA NPs),并比较它们的稳定性差异。以Zein-AST-GA NPs为稳定剂,使用含AST的玉米油制备Pickering乳液,研究乳液中AST的稳定性、体外释放率和大鼠体内药代动力学。实验结果显示:油相中含有AST的Pickering乳液(PE1)比油相中不含AST的Pickering乳液(PE2)具有更好的热稳定性和贮藏稳定性,且PE1具有较强的自由基清除能力,释放速率优于参比制剂和PE2,AST的释放符合菲克扩散规律;口服PE1后8 h达到最大AST血浆质量浓度(2.654μg·mL^(-1)),且相对生物利用度分别是市售虾青素微囊粉(AST-MCs)和PE2的1.703,1.481倍。

关键词： 壳聚糖   Pickering乳液   乙酰化   乳化性   稳定性  

摘要： 本研究旨在利用将乙酰基共价接枝到多糖链上的修饰策略以改善壳聚糖的乳化性能,并探究最佳乙酰化范围。红外谱图验证了乙酸酐重乙酰化工艺能调控壳聚糖的乙酰度,并且取代只发生在C2位的氨基上。接触角分析结果表明乙酰化能有效提高壳聚糖的非极性部分,致使其乳化性增强,修饰后的壳聚糖稳定Pickering乳液的液滴尺寸显著降低,当乙酰度为32%时,壳聚糖稳定Pickering乳液的乳化活性指数和乳化稳定性增至最大(分别为39.56 m^(2)/g和65.54 min),乳液的平均液滴尺寸达到最小(12.71μm),乳液稳定性增加,乳析指数下降明显(下降至11.3%)。综上,改变壳聚糖上N-乙酰-D-氨基葡萄糖单元的物质的量比可以有效改善壳聚糖的乳化性能和所稳定乳液的贮藏稳定性。

关键词： 石墨烯   一阶剪切梁理论   微分求积法   固有频率  

摘要： 针对石墨烯纳米片定向排列的情况,研究了石墨烯纳米复合材料梁的自由振动问题。采用Halpin-Tsai微观力学模型估算石墨烯增强复合材料的弹性模量,基于一阶剪切梁理论对石墨烯纳米复合材料梁进行动力学建模,采用微分求积法求解梁的固有频率。结果表明:石墨烯纳米片定向排列对基体材料结构的刚度增强效果优于随机分布的情况。石墨烯纳米片采用合理的定向排列方式可进一步提高基体材料结构的固有频率。

关键词： 钛酸钾   聚对苯二甲酸丁二醇酯   结晶行为   力学性能   摩擦性能  

摘要： 利用表面改性钛酸钾晶须(MPTW),通过原位聚合法制备了聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)基复合材料,分析了MPTW的表面性质及其添加量对复合材料的聚合特性、微观形貌、热稳定性、结晶行为、力学性能及耐摩擦磨损性能的影响。结果表明,MPTW能与PBT发生原位化学接枝,促进MPTW在PBT基体中的分散,并模糊相界面;原位接枝的MPTW对PBT的热稳定性影响不大,但影响PBT的半结晶时间。当MPTW质量分数为4%时,复合材料的力学性能达到最优,其中拉伸强度较纯PBT提高2倍,而冲击强度是纯PBT的3倍。同时,MPTW的添加明显提高了PTW的耐摩擦磨损性能。总体而言,制备的高强耐磨PBT复合材料,在工程塑料结构件、机械传动零件等领域具有潜在的应用价值。

关键词： 不饱和聚酯树脂   复合材料   增强材料  

摘要： 随着科技的不断发展,复合材料在各个领域得到了广泛的应用。不饱和聚酯树脂(UPR)作为一种重要的热固性树脂基体,因其良好的性能和低成本优势,成为复合材料制造中的首选材料。从不饱和聚酯树脂的改性、添加增强材料以及在复合材料中的应用和发展等方面进行详细的探讨。

关键词： 动车组   碳纤维复合材料   铝合金   热膨胀系数   仿真分析  

摘要： 碳纤维复合材料与铝合金的热膨胀系数存在一定差异,服役温度变化会导致二者产生不同的变形量,造成连接处产生较大应力。文章采用理论分析和仿真相结合方法,针对车体典型工况,研究环境温度分别为常温23℃、高温60℃及低温-40℃时不同热膨胀系数对碳纤维复合材料与铝合金连接性能的影响。结果表明,在典型载荷工况作用下,低温状态时复合材料的拉伸应变、压缩应变及铝合金的应力均为最大值;常温状态时复合材料的拉伸应变、压缩应变及铝合金的应力均为最小值;在高低温状态下,铆钉的拉伸力和剪切力相比常温状态均有所增大,其中高温状态下铆钉受剪切力作用明显,而在低温状态下,铆钉受拉伸力作用明显。

关键词： 聚丙烯酰胺凝胶法   氧化锆   纳米粉体   氧化钇稳定氧化锆陶瓷  

摘要： 采用聚丙烯酰胺凝胶法制备氧化钇稳定氧化锆(YSZ)纳米粉体。分别以ZrOCl_(2)与YCl_(3),Zr(NO_(3))_(4)与Y(NO_(3))_(3)作原料合成凝胶前驱体,对两种凝胶的热分解过程及YSZ粉体的物相组成、形貌和烧结性能进行分析和表征。结果表明:不同前驱体对聚丙烯酰胺凝胶的热分解过程影响不同:以Zr(NO_(3))_(4)和Y(NO_(3))_(3)为前驱体和以ZrOCl_(2)和YCl_(3)为前驱体制得的凝胶内有机物最终热分解完全的温度分别为680和692℃。研究结果还表明:前驱体的种类影响YSZ粉体的晶化温度:以ZrOCl_(2)和YCl_(3)为前驱体制备YSZ粉体时会在较低温度产生四方相氧化锆,在800℃时YSZ粉体内会转变出部分单斜相;而以Zr(NO_(3))_(4)和Y(NO_(3))_(3)为前驱体制备YSZ粉体时,虽然体系内四方相氧化锆晶化温度较高,但四方相稳定性较好。此外,两种不同前驱体均能制备出晶粒尺寸较小的YSZ粉体,且粉体内各元素的分布均匀,以Zr(NO_(3))_(4)和Y(NO_(3))_(3)为前驱体制得的YSZ粉体团聚程度更小,烧结的YSZ陶瓷平均晶粒更小,相对密度可达97.4%。

关键词： 纳米材料   核壳结构   Ag@SiO_(2)@Ag   性能研究  

摘要： 采用化学还原法,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为还原剂和保护剂,控制正硅酸四乙酯(TEOS)的量制备核壳结构的Ag@SiO_(2)@Ag复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对该复合材料的结构和形貌特征进行表征。结果表明:当加入1 mL的TEOS时,所制得的Ag@SiO_(2)@Ag粒子粒径约为70 nm,且均一性较好,排列整齐。利用紫外–可见分光光度计对所制得的Ag@SiO_(2)@Ag复合材料进行光学性能研究,并研究Ag@SiO_(2)@Ag对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果。结果表明:加入4 mL的TEOS所制得的Ag@SiO_(2)@Ag纳米复合材料,滤纸片浸泡30 min的抑菌效果最佳;TEOS加入的量越多,滤纸片浸泡的时间越长,抑菌圈越明显,抑菌效果越好;在相同条件下,Ag@SiO_(2)@Ag复合材料对金黄色葡萄球菌的抑菌效果更好。

关键词： 科研团队   复合材料   研究生培养   导师制  

摘要： 为了培养具有社会责任感的创新研究型人才,对导师负责下的研究生培养模式进行了探索。以科研团队为依托,通过完善协作模式,提升职业素养来建设导师队伍。严格规范培养过程,加强研究生管理以提高研究生培养质量。规范实验室安全制度,严格管理仪器药品,保障实验室安全运行。