关键词： 夹芯复合材料结构   试验研究   面外均布载荷   有限元方法  

摘要： 文中通过试验方法对一实尺度钢-夹芯复合材料结构在0.1 MPa均布载荷情况下的静强度进行了考核验证,并采用有限元方法对均布载荷作用下板架结构的强度进行计算,探讨不同加载方式之间的差异,结果表明:在设计载荷0.1 MPa面外均布载荷作用下结构未发生破坏,有限元计算结果与试验计算结果之间的误差在10%以内,有限元方法具有较高的计算精度.

关键词： 化学工程   安全生产   化工工艺   影响分析  

摘要： 随着化学工业的快速发展,化工生产的安全问题日益受到广泛关注。化工工艺作为化学工程的核心,其设计的科学性、原料的选择与处理的合理性、反应条件的精确控制,无一不对生产安全产生深远影响。近年来,由于工艺设计缺陷、原料处理不当或反应条件失控引发的安全事故屡见不鲜,这些事故不仅造成了巨大的人员伤亡和财产损失,也对环境造成了长期且深远的影响。因此,本文将深入分析化工工艺与化学工程安全生产的关联性,以及化工工艺对化学工程安全生产的影响机制,并在此基础上探讨优化策略,以供参考。

关键词： β-环糊精   壳聚糖   吸附   回收  

摘要： 实验采用戊二醛交联法将β-环糊精与壳聚糖反应,成功制备了β-环糊精改性壳聚糖复合材料,并将其应用于吸附和去除水中六价铬的研究。研究结果表明:溶液pH值对β-环糊精改性壳聚糖复合材料吸附六价铬的效果呈现先增后减的趋势,当溶液pH值=5时,吸附效果最佳;随着吸附反应温度升高,吸附容量呈增加趋势,当温度达到40℃时,呈现最大值,之后趋于平衡;反应时间的延长可使吸附容量增加,300 min以后可达到90%;溶液初始质量浓度控制在400 mg/mL,吸附位点饱和,容量达到最大值。通过动力学研究发现:吸附反应在4 h以后基本平衡,符合二级动力学模型。通过热力学研究表明:吸附过程适合用Langmuir等温吸附模型描述和分析。另外研究复合材料的再生和循环利用性能,发现其具有良好的再生与循环利用性能,重复洗脱7次后对六价铬的吸附容量仍在90%以上。由此表明,复合材料不仅具有稳定性,还能够显著提升对水溶液中六价铬的吸附能力,因此将在重金属水处理领域有广阔的应用前景。

关键词： 钛精矿   钛铁酸钾   原位氧化   钛铁矿基钛铁酸钾复合材料   光催化降解  

摘要： 本文以钛精矿和无水碳酸钾为原料,通过氧化焙烧工艺原位合成钛铁酸钾复合材料,并对不同焙烧温度条件下制备出的焙烧产物进行表征和光催化降解性能评价。通过XRD、XPS、UV-Vis和SEM对焙烧产物的物相组成、价态、光谱吸收和微观形貌进行表征。结果表明,氧化焙烧后焙烧产物主要由铁酸钾、钛酸钾和钛铁酸钾组成,铁酸钾和钛酸钾不均匀附着在钛铁酸钾晶体表面;铁和钛元素分别以Fe^(3+)和Ti^(4+)的形式存在。焙烧温度为750℃、850℃和950℃时,所合成的钛铁酸钾复合材料的能带间隙分别为1.25 eV、1.15 eV和1.45 eV。光催化性能测试结果显示,随着焙烧温度的增加,焙烧产物对亚甲基蓝的光催化降解性能先升高后降低,在850℃的焙烧获得的钛铁酸钾复合材料达到最优,其降解率值可达98.3%;甲基橙作为污染物时,随着焙烧温度增加,焙烧产物降解效果越好,1000℃时其降解率值为56.6%。

关键词： 聚乙二醇   相变   复合材料   相变储能   形状稳定  

摘要： 聚乙二醇作为一种综合性能优异的有机相变材料,在储能领域有着广泛的应用。制备形状稳定的相变材料,能够解决其相变时液相易泄露的问题,并获得更优性能。通过文献调研系统总结了形状稳定聚乙二醇相变复合材料的主要制备方法,并对制备方法的改进及应用领域的拓展进行了展望。

关键词： 编织类复合材料   多尺度   表征体积单元   工程常数  

摘要： 文中以多尺度有限元法为基础,建立了2D编织纤维纱线和编织结构的RVE(representative element volume)模型.通过施加周期性边界条件、6个方向拉伸剪切荷载计算编织复合材料和单向纤维复合材料的刚度矩阵.校核评估NASA经验公式与修正混合法则均匀化理论公式这两种单向纤维复合材料工程常数计算公式的准确度.通过对单向纤维复合材料和编织复合材料的工程常数计算结果的对比,总结同体积分数下两种类型复合材料弹性模量与剪切模量之间的等效关系,并依据均匀化理论、双层板假设,推导编织复合材料泊松比计算公式.以单向纤维复合材料工程常数计算公式预测2D编织复合材料工程常数的计算方法.

关键词： 氮掺杂多孔碳   铁酸钴   复合材料   催化分解  

摘要： 以氮掺杂多孔碳(CN)为载体,通过原位生长法制备出不同CN含量的CoFe_(2)O_(4)/CN复合材料.采用X射线粉末衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)及差示扫描量热仪(DSC)等研究材料的晶相、结构、形貌及催化分解性能.结果表明,CoFe_(2)O_(4)均匀分布在CN表面,且紧密接触,CoFe_(2)O_(4)/CN(50)对奥克托今(HMX)的催化分解能力最佳,可使HMX的分解峰温降低23.41℃,表观活化能降低453.28 kJ/mol.

关键词： 光谱学   生物气溶胶   光谱识别   傅里叶变换红外光谱技术   卷积神经网络  

摘要： 针对环境监测和公共健康保护中生物气溶胶快速识别的需求,结合一维卷积神经网络(1DCNN)和衰减全反射傅里叶变换红外(ATRFTIR)光谱技术,提出了一种生物气溶胶识别方法。通过小波包变换和Savitzky Golay(SG)卷积平滑算法对ATRFTIR光谱数据进行预处理,利用1DCNN模型进行深度特征提取和分类。与传统的支持向量机(SVM)方法相比,所建模型在识别6种常见生物气溶胶样本上展现出了99.9%以上的识别准确率,显著优于SVM方法的95%。此外,通过交叉验证和低含量样品数据的验证实验,1DCNN模型展现出了高稳定性和良好的泛化能力。证实了将1DCNN与ATRFTIR光谱技术相结合,可以实现生物气溶胶的快速、准确识别,为生物污染事件的快速响应提供了有效的技术支持。

关键词： 天然橡胶材料   纳米填料   复合材料  

摘要： 以工业级硅溶胶为硅源,水为反应物及溶剂,采用催化剂氢氟酸一步快速催化法制备出二氧化硅水凝胶,通过溶剂替换及表面修饰,在常压干燥条件下制备了二氧化硅气凝胶。用扫描电镜、孔径分布仪、红外光谱仪以及热导率分析仪对其物理特性进行了测试表征,结果表明该材料拥有典型的纳米多孔结构,密度60~300kg/m3,平均孔径约20nm,比表面积400~700m2/g,导热系数0.027~0.031w/m·k,是密度可控的气凝胶材料,因制备成本低,具有广阔应用前景。

关键词： 共固化阻尼膜夹嵌复合材料   圆柱壳   振动特性   模态试验   数值模拟  

摘要： 为研究共固化阻尼膜夹嵌复合材料圆柱壳的振动特性,开发了共固化阻尼膜夹嵌复合材料圆柱壳结构制备新工艺,设计并制备出试件。搭建了动力学模态试验平台,分析圆柱壳试件的基频、阻尼比和模态振型,并验证了有限元模型的准确性。在此基础上,通过数值模拟进一步探讨参数变化对结构动力学性能的影响规律。结果表明:内外复合材料层厚度相同时,结构具有较好的动力学性能;增加阻尼层厚度并取合适的阻尼层比率,可使结构获得较大的阻尼性能和理想的刚度;长度与厚度之比存在结构设计的最优值,结果为共固化阻尼膜夹嵌复合材料圆柱壳结构的优化设计提供了借鉴与指导。