关键词： heat transfer   thermal conductivity   carbon fiber-based composite  

摘要： Carbon fiber reinforced polyamide 12(CF/PA12),a new material renowned for its excellent mechanical and thermal properties,has drawn significant industry *** the steady-state research to heat transfer,a series of simulations to investigate the heat transfer properties of CF/PA12 were conducted in this ***,by building two-and three-dimensional models,the effects of the porosity,carbon fiber content,and arrangement on the heat transfer of CF/PA12 were examined.A validation of the simulation model was carried out and the findings were consistent with those of the ***,the simulation results using the above models showed that within the volume fraction from 0% to 28%,the thermal conductivity of CF/PA12 increased greatly from 0.0242 W/(m·K)to 10.8848 W/(m·K).The increasing porosity had little influence on heat transfer characteristic of CF/*** direction of the carbon fiber arrangement affects the heat transfer impact,and optimal outcomes were achieved when the heat flow direction was parallel to the carbon *** research contributes to improving the production methods and broadening the application scenarios of composite materials.

关键词： 复合材料   绝缘材料   损伤诊断   声发射检测技术  

摘要： 在复合材料损伤机理的研究中,声发射(AE)作为一种无损检测技术,以其高精度、实时性、对几何形状不敏感以及广泛的应用前景等特点,获得了优异的应用效果。本文综述了声发射技术在研究复合材料损伤机理方面的分析方法和应用现状,对声发射技术在复合材料损伤机制研究中的优点和缺点进行了全面阐述,同时对需要迫切解决的关键技术进行了探讨,并对其在复合材料领域的应用前景进行了展望。

关键词： 冲击   复合材料层合结构   能量吸收   抗侵彻性能  

摘要： 碳纤维复合材料层合结构在高冲击服役环境中常遭受外来物体冲击作用,使之出现一些不可预测的各种损伤形式,甚至会出现不可控的损伤模式。为确保这些结构的安全性和可靠性,对碳纤维复合材料层合结构抗冲击响应及防护机理展开了研究。以碳纤维复合材料层合结构作为研究对象,基于一级轻气炮构建高速冲击加载试验装置,探明了碳纤维复合材料层合结构能量吸收特性与冲击能量之间的联系规律,结合弹道极限方程,确定了其弹道极限,并明确了不同冲击速度作用下的损伤模式。同时引入内聚力单元进行数值模拟仿真研究,探明了碳纤维复合材料层合结构层与层之间内聚力单元的损伤模式,揭示了其在高速冲击加载环境下的损伤机制。研究结果为反向设计适用于高速冲击加载环境复合材料层合结构提供理论依据。

关键词： 水凝胶纺织品   复合材料   表面改性  

摘要： 水凝胶材料因优异的亲水、生物相容性及可调节的仿生特性等备受关注,但其固有的非均匀微观结构和低密度分子链使得其力学性能较差,限制了其实际应用,制备出机械强度高又有韧性的水凝胶材料一直是本领域研究的难点。由于复合材料不断向功能化和智能化的方向发展,将高分子水凝胶引入纺织领域制备凝胶基纺织复合材料不仅能改善凝胶材料的缺陷,还可提升纺织材料的性能,扩宽其潜在的应用前景。本文综述了水凝胶纺织复合材料的研究进展,重点介绍了水凝胶基纺织复合材料的设计策略及其力学性能、抗菌性能等方面的增强,讨论了复合材料在油水分离、医用敷料、可穿戴电子设备和阻燃防护等方面的应用进展,并对未来研究方向进行了展望。

关键词： 二氧化硅纳米颗粒   神经变性疾病   神经炎症   线粒体功能障碍  

摘要： 神经变性疾病是一类慢性疾病,包括常见的阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)、帕金森病(parkinson’s disease,PD)和额颞叶痴呆(frontotemporal dementia,FTD)等。这些疾病的病理生理变化特点均有神经元内出现异常蛋白质聚集、氧化应激反应、线粒体功能障碍等,最终可导致神经元变性死亡。目前虽无彻底治愈这些疾病的特异性疗法,但是不乏可以帮助缓解症状或延缓疾病进展的药物治疗方法。其中,包括二氧化硅纳米颗粒(silica nanoparticles,SiNPs)作为一种新型材料用于神经保护剂作用的疗法。最近的研究表明,这种材料虽有其优点,但可能对神经变性疾病产生负面影响。因此,本文拟以近年相关报道,从SiNPs的暴露途径以及其与神经炎症、线粒体功能障碍、Aβ和p-Tau的临床前研究进行综述,为充分认识SiNPs潜在神经毒性机制研究以及NRDs的防治提供理论或实践依据。

关键词： 钨铜复合材料   机械合金化   氧化物共还原   显微组织   致密度   电导率  

摘要： 分别采用直接机械合金化法及氧化物共还原法制备了W-10Cu和W-20Cu复合材料,研究了钨粉粒度、烧结温度和保温时间对钨铜合金显微组织、致密度和电导率的影响。结果表明:随着W粉粒度的增大,直接机械合金化法制备的钨铜合金组织中W晶粒逐渐增大,致密度逐渐降低,电导率逐渐增大。在相同烧结条件下,氧化物共还原法较直接机械合金化法制备的钨铜合金组织中W晶粒尺寸细小,分布均匀,致密度和电导率更高。随着烧结温度的升高,钨铜合金组织中W晶粒尺寸逐渐增大,致密度和电导率逐渐增加。当烧结温度由1500℃增加至1600℃时,氧化物共还原法制备的W-10Cu合金中W平均晶粒尺寸由2.1μm增加至3.6μm,致密度由98.2%增加至98.5%,电导率由39.3%IACS增加至39.8%IACS;W-20Cu合金中W平均晶粒尺寸由2.3μm增加至3.5μm,致密度由98.4%增加至99.2%,电导率由40.8%IACS增加至41.6%IACS。此外,钨铜合金组织中W晶粒尺寸随着保温时间的增加而逐渐增大。

关键词： 碳纤维毡   聚苯胺   原位氧化聚合   介电性能  

摘要： 使用原位化学氧化聚合的方法,以碳纤维毡(CFF)为骨架,在碳纤维表面生长聚苯胺(PANI),获得具有核壳结构的CFF@PANI复合材料,随后使用聚二甲基硅氧烷(PDMS)对其进行封装。研究反应条件对复合材料结构和性能的影响。结果表明,PANI能够均匀地包裹在碳纤维表面,使CFF的颜色由黑色变为深绿色;接触角和表面能分析结果表明尽管表面生长PANI并未对CFF产生显著影响,但使用PDMS封装后可以大幅度降低材料的表面能;借助多界面结构和界面效应,核壳结构明显提升了材料的界面极化和偶极极化,导致复合材料具有更高的介电弛豫现象,并显著提高了电容和电容压敏效应。

关键词： 碳纤维/BMI树脂复合材料   螺栓连接结构   渐进损伤分析   高/低温力学性能   钉载分配  

摘要： 以铝合金-碳纤维/双马来酰亚胺(BMI)树脂复合材料多螺栓双搭接结构为研究对象,结合数字图像相关(DIC)技术开展了不同温度环境下(-100℃、25℃、150℃)的准静态拉伸试验,并采用金属弹塑性模型和复合材料渐进损伤模型进行数值模拟分析,同时开发考虑温度影响的UMAT子程序预测复合材料损伤,研究了温度对金属-复合材料混合多螺栓连接结构承载能力、破坏模式、损伤演化和钉载分配的影响规律。结果表明:相比25℃室温环境,150℃和-100℃环境下结构的极限载荷分别降低4.46%和2.06%;不同温度环境下的破坏模式均为复合材料孔边拉伸断裂,同时高温环境下孔边分层与挤压现象更为严重,而低温环境下纤维与基体结合紧密,孔边挤压与分层现象更弱;150℃环境下复合材料孔边损伤不均匀性相比常温环境有所减弱,而-100℃环境下不均匀性有所增强;由于热膨胀不匹配性,高温和低温环境下3组螺栓钉载分配规律也表现出明显差异。

关键词： 短切碳纤维   聚酰亚胺   工艺参数   切削力  

摘要： 短切碳纤维增强聚酰亚胺是一种航空新型高性能的材料,但是由于其材料的特性,加工较于传统的金属更为困难。基于ABAQUS软件的有限元仿真功能,考察工艺参数对短切碳纤维增强聚酰亚胺复合材料切削变形阶段切削力的影响,仿真结果表明:当切削速度从10 m/min增加到60 m/min时,切削力有增大的趋势;切削深度从3μm增加到18μm时,切削力有较小的增大趋势。并且由仿真结果分析了切屑的形成过程。

关键词： 轨道交通   碳纤维复合材料   结构轻量化   低成本设计与制造  

摘要： 碳纤维增强复合材料具有高比强度、高比模量、抗疲劳性能优异、性能可设计、易于大面积成型等突出优点,是促进轨道交通装备轻量化发展,提升运行速度、运载能力、安全性与舒适性的理想材料。文中总结了现阶段碳纤维复合材料在轨道交通领域的成功应用案例;在此基础上,从基础原材料、结构设计、成型制造的3个维度详细分析了轨道交通用碳纤维复合材料技术现状;针对高质量、低成本轨道交通用复合材料需求,结合航空航天领域相关技术最新进展,对未来轨道交通领域碳纤维复合材料的发展趋势进行了展望。