关键词： 槲皮素   纤维素   Pickering乳液   模拟消化   生物可及性  

摘要： 为提高槲皮素（Que）的生物可及性，本研究构建了一种对槲皮素具有高负载效率的环糊精（β-CD）/纤维素共稳定的Pickering乳液，探究纤维素添加水平对Pickering乳液稳定性及体外消化模型中槲皮素生物可及性的影响。通过反溶剂法构建了负载槲皮素的β-CD/阳离子型纤维素纳米晶（C-CNC）-Que复合物，将其和不同浓度细菌纤维素的混合溶液作为水相、中链甘油三酯作为油相，制备Pickering乳液，分析细菌纤维素浓度对Pickering乳液表观稳定性、热稳定性、物理性质和槲皮素生物可及性的影响。相较于将槲皮素溶解于油相的传统负载方式，β-CD/C-CNC-Que复合物可实现乳液对槲皮素的高效负载，槲皮素在Pickering乳液中的含量可达到0.43mg·mL-1。细菌纤维素的添加提高了乳液的电位绝对值、黏度和黏弹性模量，有助改善Pickering乳液的稳定性，并进一步提高槲皮素在体外模拟消化过程中的生物可及性。本研究构建的Pickering乳液体系可有效提升槲皮素的负载效率和体外消化过程中的生物可及性，为后续槲皮素的体内生物利用度研究提供了理论依据和技术指导。

关键词： 聚乳酸   抗菌剂   抗菌复合材料   制备方法   应用  

摘要： 随着消费者对食品安全和环保关注度的提升，聚乳酸（PLA）抗菌复合材料在食品领域的应用备受关注。PLA作为可生物降解的环保材料，具有良好的生物相容性，然而其抗菌性能较弱，限制了其应用范围。通过与各类抗菌剂复合，能有效地改善该问题。常见的抗菌剂包括无机抗菌剂、天然抗菌剂及有机抗菌剂等。这些抗菌剂与PLA复合后，赋予材料优异的抗菌活性，可有效抑制食品中的常见腐败微生物和致病微生物生长。该文综述了PLA抗菌复合材料的研究进展，着重阐述了PLA抗菌复合材料的制备方法、抗菌复合材料的分类及在食品中的应用。然而，这些PLA抗菌复合材料也面临着机遇和挑战，一方面，纳米技术的突破显著提高了抗菌效率，多功能复合材料的开发进一步拓宽其应用场景；另一方面，复合材料性能平衡问题突出，抗菌剂添加量过多会导致复合材料力学性能的降低；纳米抗菌剂的迁移会引发安全性争议；PLA与抗菌剂相容性差等。未来需通过优化抗菌剂分散技术、技术创新，推动PLA抗菌复合材料实现环保性、安全性与经济性的平衡，为食品包装绿色转型提供可持续解决方案。

关键词： 中空微球   二氧化硅   环氧树脂   复合材料   低介电常数  

摘要： 本研究创新性采用软模板定向组装-煅烧协同工艺，成功制备具有精细结构的二氧化硅中空树莓微球（HRP），并首创性构建了HRP/环氧树脂（E51）低介电复合材料体系。基于Pickering乳液聚合策略，通过3-异丁烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（TPM）对SiO?纳米颗粒进行表面改性，精准调控油/水界面稳定行为，成功制备杂化中空微球（HHRP）。经600 ℃高温煅烧后获得壳层厚度25 nm、粒径360 nm的HRP结构，实现软模板及有机组分的完全去除。采用原位固化体相复合材料工艺实现HRP（5～10 wt%）与E51的有机-无机复合，系统揭示了材料结构-性能的构效关系。研究结果表明：HRP在固化过程中保持完整中空结构，其致密Si-O-Si网络有效阻隔树脂渗透，形成独特"核-壳"强化机制。断面形貌分析表明，HRP可诱导高密度塑性空穴生成，通过裂纹尖端钝化实现应力耗散的增韧机制，显著改善复合材料断裂韧性。介电性能测试显示10% HRP/E51复合体系在101～106Hz频段内平均介电常数降至（4.11），较纯E51树脂（5.35）降低23.2%，且可与Lichtenecker模型理论值高度吻合。热分析结果表明，HRP的引入可有效提升体系热稳定性，初始分解温度(T5%)升14 ℃至386 ℃，最大失重速率对应温度(Tmax)提高10 ℃至430 ℃。玻璃化转变温度(Tg)由72 ℃升至84 ℃，实现热响应性能的全面优化。该研究突破性实现了介电常数与热稳定性的协同提升，为高频电子封装材料设计与先进热管理系统开发提供新策略，在5G通讯、高密度集成电路等前沿领域具有重要应用价值。

关键词： 双稳态   复合材料   柱壳   复杂环境   曲率  

摘要： 双稳态复合材料结构是一种新型可展开结构，广泛应用于多个领域。然而在复杂工作环境中，其材料性能可能发生变化，进而影响结构的双稳态特性。结合理论研究和数值研究，建立含热膨胀系数和湿膨胀系数的复合材料薄柱壳结构理论模型，推导复杂环境下薄柱壳应变能的解析表达式。基于最小势能原理，建立了温度和湿度影响的双稳态理论模型，研究预测环境参数对T700/Epoxy、T300/5028 Graphite-Epoxy和AS7/M21碳纤维/环氧树脂复合材料柱壳第2稳态应变能、主曲率和扭曲率的影响。采用ABAQUS软件建立柱壳结构的有限元模型，数值模拟柱壳的双稳态变形过程，得到不同温湿环境下第2稳态应变能、主曲率和扭曲率变化，并将数值结果与理论结果进行对比分析。结果表明：T700/Epoxy、AS7/M21在20～120℃以及0.0%～1.0%湿度范围内，最大应变能分别最多减少32.7%和9.1%,T300/5028 Graphite-Epoxy柱壳的应变能最大增量为914.6%,T700/Epoxy与T300/5028的主曲率对温度敏感性强，最大增量约为17%和14%，而AS7/M21变化不超过5%。在扭曲性能上，T700/Epoxy与T300/5028Graphite-Epoxy在高温高湿下波动较大，AS7/M21则保持良好稳定性。结合理论研究和数值模拟，高温、高湿对复合材料结构的双稳态性能影响显著。通过定量分析不同温湿条件下复合材料的力学性能，可为双稳态结构的材料选择及应用环境优化提供科学依据，有助于提升结构设计的可靠性和耐久性。

关键词： 曲面结构   功能复合材料   电磁性能   雷达散射截面积   分区梯度设计  

摘要： 本文分析了基于平板结构的梯度电磁功能复合材料设计在曲面结构应用中雷达散射截面积（Radar Cross Section，RCS）减缩效果受限的可能原因，通过引入按电磁波入射角分区的曲面功能复合材料结构梯度设计方法，实现了曲面功能复合材料结构低频双极化电磁性能优化提升。本文指出：整体梯度设计可以实现平板结构RCS减缩效果提升，但在曲面结构情况下，由于曲面结构表面各点局部实际电磁波入射角在随位置变化，同为电磁波垂直照射，整体梯度设计在曲面结构情况下难以直接发挥其电磁散射抑制优化效果，需要在梯度设计时考虑入射角因素才可实现RCS减缩能力的提升。本文提出了按入射角分区的梯度电结构设计方法，并优化分析了按入射角分区梯度设计的曲面功能复合材料结构，实现了1～2 GHz水平极化平均RCS减缩效果相比单一种类电磁芯材提升8.94 dB，1～6 GHz平均RCS减缩达16 dB以上。获得了低频水平极化具有高效低频减缩性能，且兼具垂直极化极化减缩能力的曲面功能复合材料结构。

关键词： 纤维素纳米晶   壳聚糖膜   Pickering乳液   肉桂精油   丁香精油   延长保质期  

摘要： 本研究将肉桂精油（cinnamon essential oil， CEO）与丁香精油（clove essential oil， CO）结合，以CEO: CO=3:1体积比为最佳配比，以纤维素纳米晶（cellulose nanocrystals， CNC）稳定的复合精油(compound essential oil， CEOs)为原料制备Pickering乳液（essential oil nanoemulsion， CEON），并以壳聚糖（chitosan， CS）为成膜基材制备形成CNCs - CEOCO Pickering乳液复合膜。研究了CEON的粒径和不同质量分数的复合精油CEOs含量（0%、0.5%、1.0%、1.5%和2%）的CEON生物基包装膜的力学性能、阻隔性能和微观结构。此外，还研究了复合膜在牛肉肠贮藏12d的保鲜效果。结果表明，CEON与CS具有良好的相容性，且随着CEOs浓度的增加，液滴尺寸增大，复合膜逐渐变厚，断裂伸长率降低，拉伸强度降低。此外，由于精油疏水性影响乳液中水分子的扩散路径，微观结构更致密的复合膜具有较低的水蒸气渗透系数，从而防止水的渗透。并且通过对牛肉肠的保鲜发现，随着膜中CEOs浓度的增加，其膜的抗氧化和抗菌活性也随之增加，可以有效延长牛肉肠的保存时间。添加2%CEOs浓度的复合膜在贮藏过程中对香肠具有显著的抗氧化和抗菌作用。因此，CEOs浓度为2%的复合膜效果最佳。

关键词： 外形曲面   缺陷表征   钻铆点位   机器人  

摘要： 复合材料结构易产生分层，严重影响航空器服役安全性，分层缺陷修复成为航空复合材料结构维修保养的关键。面向航空复合材料构件分层缺陷的修复需求，提出一种损伤数据驱动的复合材料分层缺陷机器人钻铆修复方法：基于B样条拟合复合材料结构的外形曲面；采用弧长积分迭代计算检测成像点坐标，结合B扫检测数据构建缺陷表征；通过最小包络椭圆等效缺陷区域轮廓，研究自由曲面的钻铆点位检索方法和布局规则，实现缺陷区域内机器人钻铆点位的自适应布局；开发了复合材料分层缺陷修复软件，并集成机器人钻铆装备。含分层缺陷的复合材料曲面试验件修复结果表明，修复软件可以自适应布局钻铆点位，机器人钻铆装备可依据点位进行钻铆加工，验证了该方法的可行性。

关键词： 数据驱动   跨层级预测   复合材料   孔边挤压强度   螺栓连接  

摘要： 针对碳纤维增强基复合材料(CFRP)孔边挤压强度试验数据量不足以充分学习各特征影响机制，导致难以准确预测的问题，提出一种基于跨层级协同强化(Cross-Hierarchical Synergistic Reinforcement， CHSR)的CFRP孔边挤压强度预测方法。首先，由于输入特征较多而试验数据量有限，难以一次性全面挖掘所有特征蕴含的知识，采用积木式策略将特征按复杂度划分为低层级与高层级特征；其次，构建低尺度模型即低层级特征映射模型，通过神经网络预训练提取低层级特征知识，并将知识协同迁移至高尺度模型的固定域；然后在高尺度模型固定域锁定底层知识的基础上，通过强化学习动态优化高层级特征表征权重与阈值，并实现跨层级梯度协同传播与孔边挤压强度预测，提升复杂特征耦合下的强度预测精度；最后，以X850材料螺栓连接孔边挤压强度预测为案例，进行变铺层样本预测，结果显示，两种铺层均值误差分别为0.10%、0.48%，标准差误差分别为2.64%、3.50%，许用值误差分别为0.29%、0.13%，CHSR相比传统机器学习算法精度提升效果明显，能够实现对X850孔边挤压强度的高精度预测。

关键词： 复合材料   3D打印   碳纤维   聚醚醚酮   摩擦磨损性能  

摘要： 3D打印可以作为一种高效、精确的制造方法制备各种医学材料。本研究通过熔融沉积成型（FDM）3D打印工艺，制备含量为5 wt%、10 wt%碳纤维（CF）的聚醚醚酮（PEEK）复合材料，在温度为37℃、直接接触干滑动条件下，选取3D打印的纯PEEK为对照组，探究不同含量CF/PEEK复合材料的力学性能和微动磨损性能。微动参数固定磨损时间、位移幅值、频率，改变法向载荷。建立了摩擦力（Ft）-位移幅值（D）曲线、摩擦系数曲线。通过激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜，探究CF/PEEK复合材料的磨损形貌和磨损机制。结果表明，三种材料随着法向载荷的增加，摩擦系数降低，磨损体积增大；10CF/PEEK有着较好的力学性能，较低的摩擦系数，在不同载荷下为微动工况为滑移；CF/PEEK复合材料有着较好的微动磨损性能，纯PEEK的磨损机制为磨粒磨损与粘着磨损交互作用，CF/PEEK复合材料的磨损机制为磨粒磨损。通过上述研究，为3D打印CF/PEEK复合材料应用于医学领域提供一定的理论基础。

关键词： 复合材料   导热性能   低泄露   光热转换  

摘要： 太阳能作为一种可再生且环保的能源，被视为一种可行的替代热源。但是，由于泄漏问题和光热转换效率低下，传统的相变材料（PCMs）无法高效地吸收和利用太阳能。本研究通过定向冷冻和真空浸渍技术，成功制备了一种由改性聚对苯撑苯并二噁唑纤维（MPBO）/聚酰亚胺（PI）/ MXene混合气凝胶，并通过浸渍二十八烷，制备出形态稳定、泄漏率低、焓值高且光热转换效率高的相变复合材料。得益于气凝胶骨架的毛细管作用和MXene的引入，实现了对二十八烷的有效封装和高光热转换效率。在30%wt的MXene含量下，PI /30%MXene/ MPBO@二十八烷（PPM30Oc）复合气凝胶材料的泄漏率仅为4.22%，相较于PI /MPBO@二十八烷（PPM0Oc）提升了17.3%。并且在100次升温循环后焓值降低率仅为0.4%。此外，得益于MXene表面的等离子效应，PPM30Oc在100mW/cm2光强下，经过1200秒的照射后，表面最高温度可达89℃，并且在20次光热循环后，仍展现出卓越的光热转换能力。由于二十八烷的高焓值和气凝胶的低泄漏率，PPM30Oc材料具有260.17J·g-1的高焓值和93.47%的相变焓保持率。相变材料在发生相态转变时，吸收环境的热量或者向环境释放热量时，能够调节环境温度。并且利用相变材料的潜热特性，可实现能量的存储和利用，因此在建筑节能领域有着巨大的应用潜力。当施加100mW/cm2光强时，覆盖PPM30Oc的房屋内部温度比无覆盖时上升了15.2℃，显著扩展了材料在温度调控方面的应用潜力。