关键词： 环保化工   化学工程   工艺节能  

摘要： 一直以来,传统化工生产制造领域存在着较为普遍的能源利用效率较低,资源消耗总量过于庞大的状况,极大地限制着化工生产事业的可持续发展,同时也对自然环境造成了较大的压力和负担。再加上我国社会对于化工产品需求量的不断增加,化工生产规模总量的持续扩大,这让化学工业对于自然环境所造成的损害愈发显著。针对这一状况,我国相关部门逐步推行了全新的环保化工技术应用方针政策,确保化学工业生产始终遵循自然生态环境保护思维理念,促使环保生产方法措施全面落实实施,有效满足我国自然环境保护可持续发展方针政策要求。相关从业人员还要深入探究化学工程以及环保化工技术应用方法和措施,以此来推动化工生产事业持续稳定绿色发展。

关键词： 铜基复合材料   混杂增强   力学性能   微观结构   耐磨性能  

摘要： 为了研发高强度、高耐磨性且高电导率的铜基复合材料,采用等离子放电烧结(SPS)制备质量分数为0~4%的Al_(2)O_(3)颗粒和Al_(2)O_(3)纤维混杂增强铜基复合材料,研究了Al_(2)O_(3)颗粒/纤维含量对复合材料的显微组织、力学性能、物理性能的影响及影响机理。结果表明:Al_(2)O_(3)颗粒/纤维混杂增强铜基复合材料的显微组织细小、均匀、致密度高达95%以上。随Al_(2)O_(3)颗粒/纤维含量增加,复合材料的抗拉强度和硬度逐渐增大,但电导率和耐磨性缓慢下降;当Al_(2)O_(3)颗粒质量分数为2%、Al_(2)O_(3)纤维质量分数为4%时,铜基复合材料具有非常优良的拉伸强度(257 MPa)和耐磨损性能[摩擦系数0.142,磨损率2.57×10^(-5)mm^(3)/(N·m)],其拉伸强度比纯铜提高约23%,耐磨损性能则是纯铜的5.5倍,同时具有非常高的电导率(64.00%IACS)。同时,从分析可知铜基复合材料的断裂机制为Al_(2)O_(3)颗粒所形成的韧窝以及Al_(2)O_(3)纤维的拔出与断裂,磨损机制为疲劳磨损。

关键词： 飞机   复合材料结构   优化设计  

摘要： 复合材料因其具有轻量化、高强度以及耐腐蚀性等特点被广泛地应用于航空领域,给飞机结构设计带来了一种全新的选择。研究飞机复合材料结构优化设计问题,应从铺层设计、材料、力学性能、制造工艺和热性能方面进行分析优化,着重讨论如何进行多学科协同优化,以达到能够综合改善结构性能的目的。研究结果表明:合理的铺层设计与材料选择可以有效地增强复合材料结构性能,制造工艺与热性能设计的优化对于提升结构长期稳定性具有至关重要的作用。

关键词： 信息管理与信息系统   信息与计算科学   安徽理工大学   学术刊物   化学工程与工艺   应用物理学   矿物加工工程   电子信息工程  

摘要： 《安徽理工大学学报(自然科学版)》1981年创刊,双月刊,每期定价5.00元,全年定价30.00元。《安徽理工大学学报(自然科学版)》为安徽理工大学主办的综合性学术刊物,主要刊载地质工程、环境工程、测绘工程、采矿工程、安全工程、信息管理与信息系统、土木工程、建筑学、机械工程、测控技术与仪器、自动化、电子信息工程、计算机科学与技术、矿物加工工程、化学工程与工艺、弹药工程与爆炸技术、制药工程、信息与计算科学、应用物理学、医学以及相关基础学科的学术论文和最新研究成果等。

关键词： 金属有机框架   纤维素   复合材料   降解  

摘要： 金属有机框架(MOFs)本身的晶体结构决定了它多数以粉末形式存在,为了克服其在成型和回收上的不足,将纤维素与MOFs结合成为一种理想的选择。近年来,MOFs/纤维素复合材料因其可再生、高孔隙率、大比表面积以及易成形的特点备受关注。本文主要介绍了MOFs/纤维素复合材料的两种合成方法:原位合成和非原位合成,对该复合材料在降解有机污染物中的应用进行了综述,旨在为MOFs/纤维素复合材料的研究提供参考。目前,对于MOFs/纤维素复合材料的研究多集中在材料制备和性能表征方面,今后还应进一步探讨纤维素基体的性质对MOFs的负载以及复合材料性质的影响;同时,需要进一步探索无纤维素降解的预修饰方法以及MOFs的绿色合成路线,促进MOFs/纤维素复合材料的工业化生产和商业化使用。

关键词： 等离子   表面改性   CFRP   温度   胶接性能  

摘要： 常压等离子改性被广泛应用于改善碳纤维复合材料(CFRP)的胶接性能,然而等离子改性过程会造成CFRP表面温度升高,导致热变形、热内应力甚至破坏基材,因此需要进一步优化工艺参数,获得满足工程使用要求的等离子改性效果。本文采用空气作为常压等离子的气源,测试了不同等离子改性参数下CFRP表面的温度,建立了表面温度与喷嘴高度、扫描速度之间的函数关系,实现了准确的表面温度预测(均方根误差2.7℃,最大偏差5.4℃),并进一步优化了等离子改性的扫描路径,以减少改性过程中热量的累积效应。结合等离子改性对CFRP胶接性能的测试结果,最终确定了满足表面处理温度小于150℃条件下等离子改性的最佳工艺参数:喷嘴高度16 mm,扫描速度45 mm/s,扫描间距16 mm。此时,CFRP表面温度为143.9℃,I型断裂韧性提升至425 J/m^(2)(相比原始状态提升约534.3%),失效模式由界面改善为混合失效。该研究结果旨在找到表面温度与性能提升的最佳等离子改性工艺参数,对于等离子改性工艺在CFRP中的工程应用具有重要参考价值。

关键词： 陶瓷   Ba(Mg_(1/3)Ta_(2/3))O_(3)   纳米粉体   水热法   冷冻干燥   球形   煅烧温度  

摘要： 钽镁酸钡(Ba(Mg_(1/3)Ta_(2/3))O_(3),BMT)陶瓷具有优异的微波介电性能,而制备出高质量微波介电陶瓷的关键在于合成出晶相纯、粒度均匀、分散性好的BMT纳米粉体。以氧化钽、硝酸镁与硝酸钡为原料,以KOH溶液和异丙醇为溶剂,采用水热法制备BMT纳米粉体。通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜表征产物的晶体结构、显微形貌和颗粒尺寸,探讨KOH浓度、反应温度、反应时间对BMT粉体的影响;通过差热分析,研究煅烧温度对BMT粉体的影响。结果表明,当KOH浓度为2 mol/L、反应温度为200℃、反应时间为24 h、冷冻干燥后煅烧温度为1000℃时,制得的BMT纳米颗粒呈类球形,分散均匀,基本无团聚现象,颗粒直径约为100 nm。该研究成果对水热合成BMT纳米粉体具有一定的指导意义。

关键词： 电催化硝酸盐还原   电催化亚硝酸盐还原   合成氨   合金化   异质结  

摘要： 氨作为一种多用途化合物,在人类社会生活中发挥着重要作用。目前,氨的大规模生产依赖于能源密集型的Haber-Bosch工艺,这一工艺需要在高温高压的条件下进行,导致了巨大的能源消耗和环境负担。电合成技术是能在常温常压下生产氨的绿色合成工艺,电催化硝酸盐/亚硝酸盐还原合成氨(eNOxRR, x = 3和2)不仅可以解决环境污染问题,还能变废为宝,将污染物转化为高附加值产品。近几年来,eNOxRR催化剂的研究取得了一系列进展,其中铁基催化剂具有最大的电催化硝酸盐/亚硝酸盐还原合成氨潜力。然而,eNOxRR是一个复杂的多电子和多质子转移反应,反应过程中可能生成大量的副产物。同时,竞争性析氢反应会导致电子消耗和相对较低的选择性。因此eNOxRR系统的氨产率和法拉第效率仍有较大的提升空间。As a versatile compound, ammonia plays an important role in human social life. At present, the large-scale production of ammonia relies on the energy-intensive Haber–Bosch process, which requires reaction conditions of high temperature and pressure, resulting in huge energy consumption and environmental burden. Electrosynthesis technology is a green synthesis process that can produce ammonia at room temperature and pressure. Electrocatalytic nitrate/nitrite reduction to ammonia (eNOxRR, x = 3 and 2) can not only solve environmental pollution problems, but also turn waste into treasure and convert pollutants into high-value-added products. In recent years, research on eNOxRR catalysts has made a series of progress, among which iron-based catalysts have the greatest potential for electrocatalytic nitrate/nitrite reduction to ammonia. However, eNOxRR is a complex multi-electron and multi-proton transfer reaction, and a large number of byproducts can be generated. Meanwhile, competitive hydrogen evolution reaction results in electron consumption and relatively low selectivity. Therefore, there is still significant room for improvement of the ammonia yield rate and Faradaic efficiency of eNOxRR systems.

关键词： 液晶高分子聚合物   电连接器底座   玻璃化转变温度   热膨胀系数   导热系数   复合材料  

摘要： 液晶高分子聚合物(LCP)是一种在一定条件下呈现液晶态的聚合物,常用于电连接器底座,其热力学性能直接影响电信号传输的稳定性。以LCP为研究对象,对其玻璃化转变温度、不同玻纤方向热膨胀系数和导热系数展开研究。研究结果表明,玻纤增强LCP的玻璃化转变温度(Tg)值约为120℃。随着温度的升高,玻纤增强LCP的热膨胀系数先增大后减小,导热系数增大,其中热膨胀系数在不同玻纤方向的差异更为明显。通过对玻纤增强LCP热力学特性的研究,有助于掌握电连接器底座的可靠性,为电连接器底座的设计提供指导。

关键词： 含锆二氧化硅微粉   分散剂   流变性   灰色关联度分析   Herschel-Bulkey模型  

摘要： 【目的】充分发挥含锆二氧化硅微粉浆料在改善浇注料施工性能方面的潜力,探究分散剂对含锆二氧化硅微粉浆料的作用机制及影响因素,旨在为浇注料中含锆二氧化硅微粉原料和分散剂的选用提供依据,优化浇注料的综合性能并降低成本。【方法】采用流变仪分别测试含三聚磷酸钠(sodium tripolyphosphate,STPP)、六偏磷酸钠(sodium hexametaphosphate,SHMP)、FS20型聚羧酸盐分散剂的质量分数分别为0.2%、0.2%、0.1%的含锆二氧化硅微粉浆料的流变性能;利用灰色关联度分析方法,研究含锆二氧化硅微粉特性与浆料流变参数的关联性;结合Herschel-Bulkey模型,探究分散剂对含锆二氧化硅微粉浆料流变性的影响。【结果】在剪切速率为0.13 s^(-1)的情况下,浆料的pH和含锆二氧化硅微粉的D_(50)与含锆二氧化硅微粉浆料流变性的关联度分别是0.9753、0.9427;添加3种分散剂后,浆料均呈现剪切变稀的特性,表明所选的3种分散剂对含锆二氧化硅微粉浆料的流变性有改善效果。【结论】浆料的流变性受浆料pH、含锆二氧化硅微粉的D_(50)粒径及微粉粒径分布和表面羟基含量的共同影响,这些因素不仅决定浆料的基本流变特性,而且对分散剂的效能发挥起着重要作用;添加离子型表面活性分散剂STPP、SHMP相对于FS20型聚羧酸盐分散剂更有助于降低含锆二氧化硅微粉浆料的黏度;粒径分布范围较宽和表面羟基更多的含锆二氧化硅微粉在STPP作用下浆料的分散效果最好,pH略大的含锆二氧化硅微粉因对磷酸根的吸附受到抑制,则需要添加SHMP才能获得黏度最小的浆料。