关键词： 碳化物超高温陶瓷   前驱体浸渍热解法   碳/碳   抗烧蚀性能  

摘要： 本文系统地回顾了前驱体浸渍热解(Precursor infiltration pyrolysis,PIP)法在制备和提高碳化物超高温陶瓷改性碳/碳(UHTCs-C/C)复合材料抗烧蚀性能方面的最新研究进展。基于碳化物陶瓷的抗烧蚀性能及烧蚀行为,详细讨论了前驱体的分类与选择、PIP法的调控手段以及与其他工艺的结合。本文还分析了复相碳化物陶瓷的组成、莫来石改性以及高熵陶瓷的引入对C/C复合材料抗烧蚀性能的提升作用。

关键词： 森林防火学   纳米二氧化硅   三相A类抑燃泡沫   析液特性   质量损失率   红炭现象   阻燃效能  

摘要： 为了使A类泡沫灭火剂在临界胶束浓度(critical micelle concentration,CMC)下具有更强的稳定性,以表现出更好的防灭火性能,将纳米二氧化硅与A类泡沫灭火剂相结合,研制了三相A类抑燃泡沫。利用析液体积与析液速率检测三相A类抑燃泡沫的稳定性,并将三相A类抑燃泡沫作用于木条以测试其阻燃效能。结果表明:三相A类抑燃泡沫的析液体积受纳米颗粒质量分数的影响;浸有三相A类抑燃泡沫的木条的平均质量损失率均低于浸水木条和浸A类灭火泡沫木条;尽管质量分数为2.0%的三相A类抑燃泡沫试验组木条的平均质量损失率略高于质量分数为2.5%的试验组木条,但其展现出更强的阻燃效能稳定性;浸有三相A类抑燃泡沫的木条的“红炭现象”较少且火焰轻微,能有效减少木条燃烧后的碳质残余物。加入亲水型气相纳米二氧化硅的三相A类抑燃泡沫比A类灭火泡沫,具有更显著的稳定性能和阻燃效能,研究成果可为森林火灾高效防护泡沫的研发提供科学依据。

关键词： 蚕丝纤维   复合材料  

摘要： 随着科技的不断发展,复合材料在各个领域的应用越来越广泛。然而诸如凯夫拉纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等传统复合材料纤维存在环境友好性较低,可回收性较差等问题。在当前全球环保意识增强的大背景下,蚕丝这一天然纤维因其环境友好度高、强度大、韧性好等特点成为当下的研究热点。本文总结了天然纤维的应用,对其机械性能进行对比;从桑蚕丝、柞蚕丝的组成成分分别总结了各自的结构特点;最后对蚕丝纤维复合材料的应用前景进行综述。为作者下一阶段的研究找到突破点。With the continuous development of technology, the application of composite materials in various fields is becoming increasingly widespread. However, traditional composite fibers such as Kevlar fiber, glass fiber, aramid fiber, etc., have problems such as low environmental friendliness and poor recyclability. Against the backdrop of increasing global environmental awareness, silk, a natural fiber, has become a research hotspot due to its high environmental friendliness, strength, and toughness. This article summarizes the applications of natural fibers and compares their mechanical properties, and the structural characteristics of mulberry silk and pressed silk based on their respective components. Finally, a review is provided on the current research status of silk fiber composite materials, and a breakthrough point is found for the author’s next stage of research.

关键词： 平台板   复合材料   弯曲性能   仿真分析  

摘要： 直升机平台是用于直升机起降的场地。根据平台在直升机起降工况下的承载特点,自主研发了一种复合材料直升机平台板,采用通用有限元软件建立了复合材料平台板的力学仿真模型,计算表明平台板的最大位移和应变均在合理范围内。对实际安装状态下复合材料平台板试样进行弯曲性能试验,测试数据与仿真结果基本一致,验证了有限元计算方法的准确性。在此基础上,针对复合材料平台板的弯曲性能试验环节,从增强材料弹性模量、支撑方式、螺栓预紧力三个方面研究了不同因素对平台板弯曲性能的影响,研究结果可为直升机平台的结构设计提供参考。

关键词： 聚合物磷酸镁水泥复合材料   工作性能   力学性能   同步热分析   T_(2)谱   微细观孔隙结构  

摘要： 利用电解锰渣(Electrolytic manganese residue,EMR)可减缓聚合物磷酸镁水泥复合材料水化速率、延长凝结时间、改善微细观结构等特点,通过宏观物理力学性能、工作性能,结合微观手段XRD、SEM、TG-DTG及NMR等测试手段研究EMR掺量对聚合物磷酸镁水泥早期宏观和微细观孔隙结构性能影响机制。结果表明:加入EMR后能够改善浆体的工作性能,提升后期强度并有效细化孔隙结构;掺加2wt%EMR的28 d抗压强度值达到49.5MPa,3wt%、4wt%掺量强度明显降低;水化产物除了长细条树状鸟粪石(Struvite,MgKPO_(4)·6H_(2)O&MgNH_(4)PO_(4)·6H_(2)O)和原料中片块状MgO外,Mn元素参与反应形成含锰化合物,水化产物相互搭接形成致密微细观结构细化了孔隙;TG-DTG曲线中在100℃出现明显的吸热峰对应鸟粪石的吸热脱水现象,质量损失率为13.299wt%;掺加EMR的试件出现3个吸热峰,包括Mn(OH)_(2)和Mn_(3)(PO_(4))_(2)·3H_(2)O失去结合水的过程;核磁共振弛豫时间T_(2)谱弛豫时间会滞后,孔径在过渡孔和毛细孔的分布范围较大,总孔隙度随掺量增大而降低,渗透率先减小后增大,1wt%和2wt%掺量的复合材料主要以凝胶孔和过渡孔分布,大孔分布面积较少,内部结构较密实,渗透率低,束缚流体饱和度高,自由流体饱和度较低。

关键词： T300级碳纤维复合材料   层压板   边缘冲击   试验研究  

摘要： 复合材料作为一种轻质高强材料,在航空航天、汽车工业等领域被广泛应用。本文对T300级碳纤维复合材料层压板边缘冲击和冲击后压缩进行了试验研究,首先采用洛氏冲击引入冲击损伤,发现损伤沿厚度方向基本呈对称分布,小能量便会造成大长度劈裂和大范围层间开裂,通过超声C扫检测发现损伤形态呈现不规则椭圆形;进行了边缘冲击后压缩测试,通过多处粘贴应变片观察损伤扩展情况,绘制了相应的载荷-应变曲线,发现在达到最终破坏载荷之前,部分试样存在损伤扩展,最终主要失效模式为过损伤区的横向压缩破坏。

关键词： 石墨烯   镁基复合材料   压缩力学性能   分子动力学   位错  

摘要： 镁(Mg)作为轻质金属材料,因其塑性不足及高温下力学性能下降等缺点限制了其应用.石墨烯(Gr)因其比表面积大、强度高等优点可以作为一种理想增强材料与金属镁复合,从而提升材料的力学性能.本文采用分子动力学(MD)方法对石墨烯/镁(Gr/Mg)复合材料在不同压缩条件下的力学性能进行研究.结果表明,单晶Mg在不同晶向下压缩表现出强烈的各向异性特征.引入Gr使得Mg基体中难以启动的滑移系因晶粒细化作用而被激活,应力得到释放,孪生变形机制难以开启.位错和孪生等缺陷在Gr界面附近形核增殖,载荷有效传递至Gr,提升了复合材料塑性阶段的平均流动应力.此外,Mg基体对Gr的约束限制了Gr的褶皱和弯曲,使材料韧性增强,Gr/Mg复合材料沿Z轴[0 0 0 1]晶向压缩的应变达0.35时,Gr仍未断裂.Gr/Mg复合材料中位错运动到Gr表面无法继续贯穿,抑制了Mg基体的破坏.压缩荷载作用下,Gr/Mg复合材料中位错线的增加有助于抵抗压缩塑性变形.Gr/Mg复合材料的屈服应力、屈服应变及塑性变形阶段的平均流动应力随着Gr层数增加而增大,且Gr处于分离状态时,Gr/Mg复合材料的屈服应变更大.在10K~600K温度范围内,Gr/Mg复合材料的弹性模量和屈服应力随着温度升高而降低.而应变率对Gr/Mg复合材料的弹性模量和塑性变形阶段的平均流动应力影响不明显,但增大应变率可以提高复合材料的屈服应力和屈服应变.

关键词： 乒乓球运动   国际乒联   国际赛事   塑料复合材料   中国队   战术技巧   竞技性   国球  

摘要： 拥有“国球”之称的乒乓球运动,因其竞技性强、观赏性强、老少皆宜而深受人们的喜爱。而中国在乒乓球国际赛事中取得的显赫成绩,使得其在国际乒乓球领域长期占据领先地位。国际乒联为改变中国队长期“一家独大”的局面,对乒乓球的材质及制作要求进行了多次改革,而每次改革不仅造成乒乓球及球拍的性能改变,也直接影响运动员的击球力度及方法,甚至影响战术技巧的应用。

关键词： 改性沥青   复合材料   性能分析   微观机理  

摘要： 为了开发一种排水路面所用高黏改性沥青,利用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、丁苯橡胶(SBR)、胶粉、硫黄粉复配制备一种高黏复合改性沥青(HVMA-4),将常见的3种高黏改性沥青作为对照组进行对比。通过零剪切黏度试验、动态流变试验以及弯曲流变试验分别评价HVMA-4复合改性沥青以及对照组的黏度性能、高温性能和低温性能,并用红外光谱和扫描电镜对复合改性沥青的结构和微观形貌进行分析。结果表明:HVMA-4的高温流变性能最好,在68℃时,HVMA-4较HVMA-1、HVMA-2、HVMA-3分别提升93.9%、82.1%和68.8%。HVMA-4抗车辙能力表现更为突出,低温抗裂性能以及抗永久变形能力更强。微观结果表明,3种改性剂在沥青中分布均匀并形成三维网状结构,HVAM-4的形成既有物理变化也有化学变化,沥青分子间的稳定性得到提高。

关键词： 超级电容器   MnO_(2)   碳气凝胶   电极材料   复合材料  

摘要： 采用溶胶-凝胶法,利用可溶性淀粉制备碳气凝胶基体,并通过水热反应将MnO_(2)纳米结构在碳气凝胶(CA)表面原位生长,制得了MnO_(2)/CA复合电极材料,并对该复合材料进行了结构和形貌表征以及电化学性能测试.结果显示,MnO_(2)/CA复合材料相比于纯相的MnO_(2)有着更好的电化学性能.样品M15CA(原料中KMnO 4与CA以15∶1的质量比复合得到的样品)在1 A/g的电流密度下比电容可达202 F/g,电流密度从1 A/g增加至10 A/g时比电容保持率为77.4%,在10 A/g下经过10000次循环后比电容保持率为88.6%.复合材料性能的提升主要归因于CA高的导电性,其与MnO_(2)复合后电极的转移电阻显著降低.另外,CA的三维多孔网络结构有效防止了MnO_(2)的团聚,使得电极材料与电解液更加充分接触、反应活性位点增多.