关键词： 相变复合材料   导电性能   光电效应   温敏响应  

摘要： 文中采用溶液法制备了以聚乙二醇(PEG)为基体、聚乳酸(PLA)和碳纳米管(CNTs)为支撑结构的相变复合材料。通过微观结构发现,CNTs在PEG相变复合材料中呈类“隔离”结构分布,显著降低了PEG相变复合材料的导电逾渗阈值,从0.46%(PLA/CNTs)降低至0.13%(PEG/PLA/CNTs);且PEG/PLA/CNTs相变复合材料在100次的热力学循环测试中能够保持良好的热循环稳定性和化学结构,在160℃的高温环境中能够保持良好的形状稳定性,未出现PEG泄露和塌陷现象。在温敏响应行为研究中发现,PEG/PLA/CNTs相变复合材料实现了PTC效应到NTC效应的转变;随着测试温度的提高,相变复合材料的能量储能平台逐渐变宽,最高可达37.2 min。在光-电-热效应测试中发现,PEG/PLA/CNTs复合材料在不同的光照强度下均能体现出储能效果和光电转换效率(η),在150 mW/cm^(2)光照强度下复合材料的η值达到了42.9%,且随着光照强度的增加,复合材料的η值随之上升。

关键词： 刚性棒状聚电解质   双螺旋构象   液晶相   各向异性离子传输   锂电池  

摘要： 聚(2,2'-二磺酰基-4,4'-联苯胺对苯二甲酰胺)(PBDT)是一种主链型液晶聚电解质,其具有全芳香分子结构单元、超高的磺酸根密度以及可以形成分子内和分子间氢键网络的酰胺基团.本文介绍了PBDT在水溶液中表现出的一系列特殊性质,包括自组装成双螺旋构象、溶致向列液晶相、微米级超长持续长度以及沿聚合物链的各向异性离子传输.指出通过PBDT分子链的多尺度分子构象以及其选择性的离子传输特性,可以设计出具有各种功能的复合材料,例如PBDT基水凝胶、离子凝胶以及纳米复合材料.分析表明PBDT中高度取向的刚性棒状结构以及各向异性的反离子快速传输机制,不仅实现了PBDT在固态电解质和锂电池电极黏结剂等领域的潜在应用,同时也预示着与PBDT有类似性质的刚性棒状聚电解质材料的开发在能源储存与转化领域以及其他相关应用方向的潜在应用价值.

关键词： 高熵合金   铝基复合材料   制备   显微组织   性能  

摘要： 多主元高熵合金具有优异的综合性能,以其做增强体的铝基复合材料极具研究价值和应用潜力。综述了高熵合金增强铝基复合材料的制备、显微组织和性能的研究进展,并展望了该材料未来的研究方向。

关键词： 自敏性氮化碳   二氧化硅   光催化   盐酸四环素   活性增强  

摘要： 光催化技术在水中新型污染物的治理中应用广泛。自敏性氮化碳(SSCN)是一种新型非金属光催化剂,其表面的自敏性高分子可以有效地拓宽可见光吸收范围,但该材料存在严重的团聚现象,抑制了其光催化活性和稳定性。SiO_(2)的分散性好,被广泛用作载体构建复合结构应用于光催化领域。本研究首先用Stöber法制备了SiO_(2)微球,随后利用水热法原位合成了SiO_(2)/SSCN复合材料。采用多种表征手段分析样品的物相结构、微观形貌、光电性能。制备的复合材料在光催化降解水中盐酸四环素中表现出增强的降解活性,其活性与SiO_(2)加入量密切相关,当SiO_(2)与SSCN的质量比为0.04∶1时,复合材料的光催化活性和稳定性最佳,光照60 min可降解42%的盐酸四环素,经5次循环后其光催化降解效率仍然能够维持约38%。引入的SiO_(2)为SSCN提供了分散位点,改善了SSCN较为严重的团聚现象,使SSCN表面的1,3,5-三嗪基低聚物(TBO)快速分解后达到表面活性位点暴露的最佳含量,提升了SSCN对可见光的利用率,促进了光生电荷的分离效率,从而有效地提升了SSCN的光催化活性及稳定性。本研究为提高催化剂的光催化活性和稳定性及治理新型污染物提供了一个新思路。

关键词： 加固   纤维增强塑料   抗弯   有限元   锚固参数   复合材料  

摘要： 为研究混合粘贴FRP(HB-FRP)加固混凝土(RC)梁的抗弯性能,对八片HB-FRP加固梁进行三点弯曲试验,研究了螺栓扭矩、扣件间距、锚固分布模式以及FRP板黏结方式对试件的破坏模式、荷载-挠度曲线以及FRP应变分布的影响规律。基于有限元软件ABAQUS建立HB-FRP加固RC梁的精细有限元模型,通过试验结果验证模型并开展参数分析。结果表明:与未加固梁相比,HB-FRP加固梁的极限荷载提高了71%~156%,极限荷载和FRP利用率随螺栓扭矩的增加而提高,随着扣件间距的增加而降低;通过消除扣件与FRP板之间的黏结,试件均发生了FRP板剥离破坏;跨中集中和端部集中锚固的加固效果不稳定,易提前发生破坏;建立的HB-FRP加固RC梁计算模型精度良好,可用于抗弯性能的模拟计算;扣件宽度和碳板宽度的增加提高了HB-FRP加固梁的极限荷载;螺栓扭矩和扣件宽度过高会导致受压区混凝土提前破坏;FRP的利用率随着FRP宽度增加而减小。

关键词： 砖粉   水泥混凝土   力学强度   再生材料   二氧化硅  

摘要： 为了研究砖粉对水泥混凝土施工性能的影响,将砖粉破碎后进行筛分,粒径分为0 mm~0.15 mm和0.15 mm~4.75 mm两种类型,根据砖粉掺量不同,制备CB-5、CB-10、CR-10、CR-20、CR-30五组试验组和NC对照组,分别研究两种不同粒径砖粉及其掺量对水泥混凝土施工和易性和力学强度的影响。结果表明:CB-5、CB-10试件的混凝土坍落度基本不受砖粉掺量的影响,而CR-10、CR-20、CR-30试件的混凝土坍落度逐渐下降;随着CB-5、CB-10试件中的砖粉掺量增加,混凝土的力学强度逐渐增大,当砖粉掺量10%时,混凝土的抗压、抗拉和抗折强度分别提高12.0%、4.1%和9.1%,随着CR-10、CR-20、CR-30试件中的砖粉掺量增加,混凝土的力学强度先增大后减小,砖粉掺量为20%时,混凝土的抗压、抗拉和抗折强度分别提高6.5%、5.3%和4.5%。

关键词： 碳纤维复合材料   无损检测   超声相控阵   三维可视化  

摘要： 碳纤维复合材料是目前耐高温性能最好的防护材料之一,其具有较高的隔热性、强度,但是其内部结构复杂,容易产生内部缺陷,影响其使用寿命。超声相控阵检测技术能准确地检测其缺陷的大小、位置等信息。主要针对碳纤维复合材料内部的缺陷检测问题,在缺陷回波识别算法的基础之上,利用超声相控阵检测技术,对具有分层缺陷的试件进行检测,并对检测结果进行三维可视化表征,验证算法的可行性以及准确性。研究表明,该检测方法对于表面缺陷的检测准确率较高。

关键词： 纳米纤维素   制备方法   复合材料   应用  

摘要： 纳米纤维素是纤维素基纳米材料,主要有微纤化纤维素、纳米微晶纤维素和细菌纤维素三种类型。它具有天然纤维素可再生、生物可降解、生物相容、稳定的化学性等优点,同时在纳米状态下具有高强度、高比表面积、高结晶度、高透明度、低密度和低热膨胀系数等特性,可以改善和赋予材料光、电、磁等性质,因此被广泛应用于复合材料、精细化工、医药、电子等领域。纳米纤维素的制备主要是运用化学、机械、生物的方法来处理纤维素,从而使纤维素中的无定形非结晶区降解,留下规则的结晶区结构。简单介绍了纳米纤维素的制备方法,及其在复合材料中的应用和展望。

关键词： 新能源  

ISBN: (纸本)9787030734747

摘要： 本书是新能源材料与化学领域的实验教材。全书共六章，包括实验安全和仪器使用规范、电化学储能材料基础实验、可再生能源的转化和利用实验、二氧化碳的捕捉与转化实验、新能源器件制备实验、原位测量技术实验，附录中还介绍了大型仪器的原理和使用规范。本教材所设计的39个教学实验涵盖了新能源科学与技术所涉及的可再生清洁能源（太阳能、氢能等）、电化学能源技术（动力电池、储能电池和燃料电池等）、碳捕捉和转化以及关键能源材料提取回收等科研和产业方向，力求立足基础，覆盖全面，贴近前沿。本书可作为高等学校新能源科学与工程、新能源材料与器件、材料、化学、化工及相关专业的研究生和高年级本科生的教材和参考用书，也可供相关领域的研究人员和工程技术人员使用。