关键词： FeCrAl/La_(2)Zr_(2)O_(7)复合材料   穿孔顶头   高温氧化   氧化动力学  

摘要： 采用机械合金化+放电等离子烧结技术制备了Fe-Cr-x Al/La_(2)Zr_(2)O_(7)(x=4、8和10,质量分数,%)复合材料,结合扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和氧化增重等方法研究了复合材料中Al含量对其高温氧化行为的影响。结果表明:氧化初期,复合材料氧化速率随着Al含量的升高而逐渐增大,而氧化稳定阶段3种复合材料氧化速率接近;氧化过程中,含Al量为4%的复合材料氧化产物保持为生长缓慢的稳定α-Al_(2)O_(3);含Al量为8%和10%的复合材料中析出了FeAl相,使其表面在氧化初期产生生长较快的亚稳θ-Al_(2)O_(3),加快了氧化,且含Al量越高则析出的FeAl相越多,氧化加速越明显;氧化时间延长后,θ-Al_(2)O_(3)逐渐转变为α-Al_(2)O_(3),3种复合材料氧化行为接近。

关键词： 聚丙烯复合材料   中应变率   动态力学性能   本构模型   VUMAT子程序  

摘要： 为研究聚丙烯(polypropylene,PP)复合材料的动态力学性能,进行了PP-TD20、PP+EPDM-TD20和PP-LGF203种材料在准静态和中应变率下的拉伸力学性能测试试验。试验结果表明,TD20和LGF20的加入分别将PP基体的强度极限提升约1倍和3.2倍,三元乙丙橡胶(ethylene propylene diene monomer,EPDM)在韧性方面起到显著增强作用,PP-TD20和PP+EPDM-TD20仍表现为韧性,而PP-LGF20改变为脆性材料。3种材料在弹性和塑性阶段均表现出较强的应变率敏感性,刚度、流动应力、屈服强度和强度极限随着应变率的增加而增大。采用修正的ZWT(Zhu-Wang-Tang)模型和修正的J-C(Johnson-Cook)模型构建几种材料的动态本构关系,识别模型参数,拟合的曲线与试验结果基本一致,表明这两种模型能够准确反映材料的动态力学行为。由修正的ZWT模型推广获得三维应力状态下的本构方程,编写VUMAT子程序,数值模拟得到的载荷-位移曲线与试验结果吻合较好,进一步表明了本构关系的有效性。

关键词： 玉米秸秆   聚丙烯   复合材料   制备工艺   正交试验设计  

摘要： 为了优选PP/玉米秸秆复合材料力学性能的工艺参数,并进一步优化其最佳的制备工艺,采用L_(16)(4^(4))的正交试验设计,制备了不同工艺参数下的PP/玉米秸秆复合材料,分析了木塑比、热压温度、热压时间、热压压力对PP/玉米秸秆复合材料力学性能的影响。结果表明:在木塑比、热压温度、热压时间、热压压力4个因素中,木塑比对PP/玉米秸秆复合材料的力学性能影响最大,其次是热压压力对PP/玉米秸秆复合材料的弯曲强度和冲击强度影响较大,热压温度对PP/玉米秸秆复合材料的拉伸强度影响较大,热压时间对PP/玉米秸秆的各项性能影响最小。当木塑比为4∶6、热压温度为185℃、热压时间为10 min、热压压力为2.5 MPa时,其弯曲强度为最大值为39.58 MPa,冲击强度最小;当木塑比为4∶6、热压温度为185℃、热压时间为15 min、热压压力为2.5 MPa时,其拉伸强度为最大值为17.18 MPa;当木塑比为3∶7、热压温度为190℃、热压时间为15 min、热压压力为2.5 MPa时,其冲击强度为最大值为3.94 kJ/m2,弯曲和拉伸强度均为最小。在不考虑侧重的情况下,得出最优的制备工艺为木塑比4∶6、热压温度185℃、热压时间15 min、热压压力2.5 MPa。

关键词： TiO_(2)   g-C_(3)N_(4)   光催化   铀   分级介孔  

摘要： 光催化技术可以利用光生电子将易溶解的U(Ⅵ)还原为难溶解的U(Ⅳ)。本工作在不引入有机模板或辅助添加剂的情况下,合成了分级大/介孔g-C_(3)N_(4)-TiO_(2)复合材料,并用于光催化还原U(Ⅵ)。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、全自动比表面积物理吸附仪(BET)、紫外-可见漫反射光谱仪(UV-vis DRS)等先进表征设备对g-C_(3)N_(4)-TiO_(2)复合材料的形貌结构和光学性质进行了研究。通过光催化实验对g-C_(3)N_(4)-TiO_(2)复合材料光催化还原U(Ⅵ)的性能进行了研究。结果表明:g-C_(3)N_(4)-TiO_(2)复合材料兼具分级大/介孔TiO_(2)和g-C_(3)N_(4)的优点,不仅具有大的比表面积(174.68 m^(2)/g)和长通道,而且具有更广的光吸收范围。因此,g-C_(3)N_(4)-TiO_(2)复合材料在15 min内对U(Ⅵ)的去除率就高达98.4%。本工作对光催化处理含铀放射性废水提供了新的思路。

关键词： 塑料复合材料   体育器材   抗腐蚀   体育教学   选择和设计  

摘要： 体育器材中塑料复合材料已得到较为广泛的应用,这是由于塑料复合材料具有质量轻、强度高、韧性好、抗腐蚀、易于成型等优点,使其在体育器材制造中备受青睐。而且合理选择和设计复合材料的配方、结构和工艺,可以为体育教学带来更加安全。

关键词： 酚醛树脂   纤维   老化   力学性能   预制体  

摘要： 针对纤维增强酚醛树脂基复合材料,比较研究了四种不同结构预制体结构对这类复合材料性能的影响。对复合材料的密度、热稳定性、老化前后的力学性能以及比表面积及孔隙进行测试和分析,结果表明采用碳纤维网胎预制体制备的树脂基复合材料的F在各项性能测试中均表现优异。试件F重量轻,红外光谱分析揭示,采用碳纤维网胎的F试件在固化程度上超越了其他试件。比表面积及孔隙测试显示,F试件拥有更小且更加均匀分布的孔隙,其在力学性能和热稳定性方面优势明显。在力学性能方面,F试件的表现依旧优异,拉伸强度达到535.8 MPa,并且在200℃下热氧老化72 h后性能仍然稳定。SEM观察到碳纤维表面被树脂紧密黏附,纤维与树脂的界面相容性良好,宏观表现为拉伸强度和层间剪切强度高,可应用于对树脂基复合材料性能需求为轻量化、高强度和耐高温的场合。

关键词： 二氧化钒   水热法   钨掺杂   二氧化硅   热稳定性  

摘要： 为在降低VO_(2)(M)相变温度的同时提升其稳定性,以五氧化二钒(V_(2)O_(5))为钒源,水合肼(N_(2)H_(4)·H_(2)O)为还原剂,优化了VO_(2)(M)的水热合成工艺。通过W^(6+)掺杂和表面沉积SiO_(2),在保证相变性能的同时提升稳定性。结果表明:水热过程中存在VO_(2)(A)-VO_(2)(M)相互转变的过程,调整水热反应条件可得到结晶度良好,相变温度为66.3℃、热滞回宽为9.2℃的VO_(2)(M)。随着W掺杂量(原子分数表示)的增大,W-VO_(2)(M)@SiO_(2)的Tc降低,在W掺杂量为1.0%(原子分数)时ΔT=7.2℃;加速试验后W-VO_(2)@SiO_(2)复合材料的VO_(2)仍以V 4+存在,具有良好的热稳定性。

关键词： 生物柴油   AlPW_(12)O_(40)   二氧化硅   酯化反应  

摘要： 首先,以AlPW_(12)O_(40)为活性组分,通过浸渍法将其负载在SiO_(2)上制得AlPW_(12)O_(40)-SiO_(2)固体酸催化剂;然后,通过调整活性组份与载体的比例,制备不同活性组分负载量的催化剂,并研究其在生物柴油(甲醇和油酸酯化反应为模型反应)合成中的催化活性;最后,利用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱及氮气吸附脱附对催化剂的结构进行表征,并采用间接滴定法测量催化剂的总酸量。结果表明:AlPW_(12)O_(40)-SiO_(2)催化剂具有介孔结构,且AlPW_(12)O_(40)高度均匀分散在SiO_(2)表面;随着活性组分负载量从5%增大到25%,催化剂的总酸量从0.134 mmol/g增至0.588 mmol/g,催化剂的活性也提高了,且当活性组分负载量为25%时,油酸的转化率最高,为83.46%,而当负载量增加至30%时,催化剂酸量降低为0.541 mmol/g,且催化活性下降。通过单一变量控制法得到最优负载量催化剂作反应条件,即:活性组分负载量为25%、反应催化剂用量为20 wt.%、醇油摩尔比为15꞉1、化学反应温度为75℃、反应时间为4 h,此时油酸转化率为97.26%。

关键词： 离子键   羧基丁腈橡胶   金属氧化物   力学性能   化学价  

摘要： 在羧基丁腈橡胶中分别加入金属氧化物氧化镁、氧化锌和氧化铝,系统研究了金属离子与羧基的相互作用,共混胶硫化特性,硫化胶动态力学性能,复合材料的形貌、拉伸性能及模量-温度关系。结果表明,金属氧化物与羧基丁腈橡胶形成离子键的难易程度与金属氧化物的碱性强弱有关;金属离子具有较高的电荷数、较小的半径和较强的电负性则有利于提高羧基丁腈橡胶复合材料在高温条件下的力学强度。

关键词： 复合材料气瓶   缠绕层   内部缺陷   检测方法  

摘要： 复合材料气瓶具备质量轻、强度高、耐腐蚀与疲劳性能好等优势,但目前针对复合材料气瓶检验的国家标准主要以宏观检查为主,内外表面缺陷以及缠绕层的内部缺陷难以检出。分析了内部缺陷对复合材料气瓶的影响,对比并分析了3种缠绕层内部缺陷的检验方法,以期为复合材料气瓶的定期检验提供一定参考。