关键词： 真空热压法   叠层复合材料   热压温度   微观组织   高温拉伸性能  

摘要： 为改善Ti_(2)AlNb合金的本征脆性且不牺牲其高温性能,将其与高温钛合金TA15进行复合,采用真空热压法制备了Ti_(2)AlNb/TA15叠层复合材料,研究了不同热压温度对其微观组织及其拉伸性能的影响。研究结果表明:界面层的孔洞缺陷随热压温度的升高逐渐减少,热压温度在1050℃及以上时可以获得无缺陷冶金结合界面。界面反应层厚度随热压温度的升高而增加,且在1050℃及以上的扩散温度条件下,反应区和Ti_(2)AlNb层间形成了一定宽度的过渡层,提升了界面结合性能。拉伸实验结果表明,相较于Ti_(2)AlNb合金,Ti_(2)AlNb/TA15叠层复合材料的室温和高温拉伸性能均有显著的提升。其中1050℃热压温度条件下的叠层复合材料具有较好的综合性能,650℃高温抗拉强度和应变分别为667.85 MPa和16.2%。

关键词： 化工技术   化学工程   工艺  

摘要： 现代化工技术的兴起,为人类的生产生活和社会经济的发展打开了一条崭新的道路,提高了现有的化工研究方法,为企业的发展提供了技术支撑。在化工研究中,由于化工原料的存在,不可避免地对环境造成污染,严重制约了化工行业的可持续发展。随着化工技术的兴起,中国的化工企业将其应用于化工过程,既能提升科研水平,又能促进环保还能促进化工产业健康、可持续、平稳地发展。本文从多个方面阐述了在化工工程和应用过程中遇到的一些问题,并根据有关的化学理论,探讨了如何处理这些问题的方法。

关键词： 数字化分布钢纤维   水泥基复合材料   数值模拟   纤维应力   增强机理  

摘要： 掺入钢纤维可以改善水泥基复合材料的抗拉性能及韧性,通过主拉应力分布设计钢纤维方向及掺量,实现钢纤维数字化分布,能充分发挥钢纤维在基体中的增强作用。本文以方凳为研究对象,通过数值模拟建立了拉应力大小、方向和钢纤维分布的关系,确定了方凳中钢纤维的数字化分布,并进行了方凳控制截面受力性能分析。在方凳面板跨中截面处,数字化分布钢纤维分布数量分别比定向、随机分布钢纤维提高了187%、514%,钢纤维合力分别提高了276%、888%;在侧板上端正截面处,数字化分布钢纤维分布数量分别比定向、随机分布钢纤维提高了113%、355%,钢纤维合力分别提高了218%、775%。结果表明,与定向、随机分布钢纤维相比,数字化分布钢纤维增强作用明显提高,方凳面板跨中截面及侧板上端正截面处的钢纤维数量更多,钢纤维合力更高。

关键词： 无人机   复合材料   内胀成型   泡沫芯体   静力试验  

摘要： 对一种超近程无人机进行了结构设计和整体成型工艺研究,采用芳纶纤维预浸料作为无人机部件的外蒙皮原材料,玻璃纤维预浸料作为无人机部件内部承力梁结构原材料,自膨胀聚氨酯泡沫芯体作为无人机部件的夹芯材料以及内胀成型时的加压材料,成功制备了机身、机翼、垂尾、平尾等部件,验证了无人机部件整体成型工艺的可行性。对无人机部件进行了静力试验,结果显示无人机结构设计合理,满足强度设计要求。

关键词： 石墨烯   复合材料   NMR  

摘要： 纳米材料具有优异的物理性能特征,其中,纳米级石墨烯就是一种具有良好介电吸收性能的材料,且导电性能优异。将纳米材料作为分散相添加入基体材料中形成复合材料,能有效改善基体材料的性能。文章分别将质量分数为1.0%、3.0%、5.0%的纳米石墨烯分散到中温固化环氧树脂中制备形成涂层。使用NMR测试仪对复合材料进行探测研究,得到了该复合材料的NMR响应曲线,并对涂层表面电阻进行测试。结果表明:分散入石墨烯的环氧树脂涂层有效改善了原树脂材料的导电性,NMR响应曲线能有效反映出添加物的浓度信息,且可进一步使用NMR技术分析复核材料的核磁响应特性。

关键词： MOF-5衍生碳   电化学传感器   磷酸盐缓冲溶液   维生素C  

摘要： MOF-5衍生的碳材料(CC)和氯金酸经水热过程,制备了碳载纳米金复合物(Au@CC)。用SEM和XRD对其形貌和晶相结构进行了分析。电化学性能测试表明,在pH=1的磷酸盐缓冲溶液(PBS)中,以Au@CC构建的电化学传感器(Au@CC/GCE)可增强维生素C(Vc)的电化学反应。在1.96~15.68×10^(-5)mol/L浓度范围内,差分脉冲伏安法(DPV)测定了Vc的峰电流与浓度的线性关系为:I(m A)=0.00348Ci(10-5mol/L)+0.00452(γ=0.997),检测限(LOD)为0.010×10^(-5)mol/L(S/N=3)。可用于Vc样品的检测。

关键词： 丝素   羟基磷灰石   骨再生   仿生矿化   组织工程  

摘要： 针对骨缺损病例日益增长的临床现象,骨组织工程(bone tissue engineering,BTE)移植物已成为骨科迫切需求的医疗器械。丝素蛋白(silk fibroin,SF)是一种生物相容性优异的可降解生物医用有机高聚物,羟基磷灰石(hydroxyapatite,HAP)是骨基质的主要无机成分。本文描述了骨组织的组成与结构以及丝素与骨组织细胞的相容性,介绍了HAP在骨组织中的功能,以及丝素为模板沉积生长HAP的方法与矿化活性,阐述了SF/HAP复合材料的制备技术及其诱导骨组织再生修复的最新研究进展,并对SF/HAP复合材料的制备难点进行总结和应用前景进行展望。

关键词： 建筑   碳纤维复合材料   改性   单丝拉伸强度   力学性能  

摘要： 对碳纤维进行硅烷化改性处理,考察了硅烷化改性对碳纤维性能的影响。结果表明,改性后纤维素的长度和宽度都未发生明显变化;改性碳纤维的单丝拉伸强度会随着硅烷化纳米微晶纤维素(AMEO-NCC)含量提升而先增后减,单丝拉伸强度最大值在硅烷化纳米微晶纤维素质量分数为0.3%时取得(3.74 GPa)。硅烷化纳米微晶纤维素改性碳纤维复合材料的室温力学性能相较去除上浆剂碳纤维复合材料和涂覆环氧树脂的碳纤维复合材料都有不同程度提升,且硅烷化纳米微晶纤维素改性碳纤维复合材料的层间剪切强度、弯曲模量和弯曲强度会随着硅烷化纳米微晶纤维素含量增加而先增后减,最大值在硅烷化纳米微晶纤维素质量分数为0.3%时取得。

关键词： 复合材料贮箱   跨尺度计算   聚类分析   多纤维代表体元   渗漏失效  

摘要： 采用碳纤维增强复合材料贮箱可显著减轻运载火箭的质量,但贮箱在低温环境中机械-热载荷作用下的分析方法有待研究,尤其是要准确地考量纤维与基体间产生的细观热应力。采用包含多根纤维的代表体元模型,结合基体、纤维失效准则,建立了细观应力场及失效预测模型,并采用k-means聚类方法开展降维计算,提出了一种高效、高精度复合材料贮箱跨尺度分析方法。结果显示:该方法能够根据纤维和基体的热、力学常数准确地预测复合材料单层板的弹性常数和破坏强度;结合某贮箱模型,模拟了机械-热载荷共同作用下复合材料贮箱渗漏失效的发生过程,给出了明确的失效载荷及失效状态。

关键词： C/C复合材料   酚醛树脂   碳纤维   碳泡沫   化学气相增密   力学性能  

摘要： 碳/碳复合材料以其优异的性能广泛应用于航空航天、装备等领域,但碳纤维预制体成本高等因素限制了碳/碳复合材料的发展。碳泡沫具有三维网状结构,其韧带表现出与碳纤维相似的性质,可以作为增强相制备新型碳/碳复合材料。本文以酚醛树脂作为碳源,NaCl作为造孔剂,制备出不同碳纤维体积含量(0vol%、1vol%、3vol%、5vol%、7vol%)的碳泡沫作为碳/碳复合材料预制体,利用热梯度化学气相渗积(TGCVI)快速致密化技术制备碳/碳复合材料,考察了碳纤维含量对碳纤维/碳泡沫预制体及其致密化后密度、微观结构和力学性能的影响。结果表明:随着碳纤维含量的增加,碳纤维/碳泡沫预制体中的微裂纹数量明显增加,密度由0.51 g/cm^(3)逐渐降低至0.31 g/cm^(3),抗压强度由51.33 MPa下降至1.35 MPa,抗弯强度由42.53 MPa下降至6.32 MPa。致密化之后碳/碳复合材料抗压强度与抗弯强度显著提升,最高分别为183.67 MPa和123.46 MPa,其密度为1.09 g/cm^(3),因此具有高比强度。致密化后复合材料的热导率从0.298 W/(m·K)(致密化前)增大到2.484 W/(m·K),提升了734%,这是由于致密化后碳纤维与热解碳形成了三维导热网络。