关键词： 高密度聚乙烯   木塑复合材料   蠕变性能   数理模型   杉木   马尾松  

摘要： 针对木塑复合材料(WPCs)在长期负载下的蠕变行为导致力学失效的问题,为明确WPCs的力学性能和蠕变特性,采用两步成型挤出法,制备7种马尾松木粉和杉木木粉增强高密度聚乙烯复合材料,分析和比较两种木粉的添加比例对WPCs的弯曲性能、动态力学性能和短期蠕变性能的影响,采用数理模型对WPCs蠕变随时间的变化进行模拟。结果表明,增强木粉中杉木木粉的含量越高,WPCs的弯曲性能越好,但是蠕变性能变差。杉木木粉在增强木粉中的质量分数为83.3%时,WPCs的储能模量最大,马尾松木粉含量逐渐减少时,WPCs的储能模量和损耗角正切值分别增大和减小。提高马尾松木粉的添加量有效地降低了WPCs在10%应力水平下的24 h应变值。Findley模型和ExpAssoc函数拟合WPCs的蠕变行为效果较好,修正后的ExpAssoc模型模拟效果更优,7种WPCs在10%应力水平下的拟合修正系数R2均在0.99以上。

关键词： 化学工程   工艺节能   途径  

摘要： 化工生产离不开对化学工艺与工艺的应用,随着生态文明思想的确立与碳达峰碳中和目标的提出,此类企业应结合低碳化、绿色化发展理念持续推进化学工程与工艺节能工作,提高生产效率并减少对环境的污染。文章以此为出发点概述了化学工程与工艺节能的意义,通过剖析节能实践中应用的手段,分别从设备维保、优化工艺、能耗控制三个层面提出了几点有利促进其节能的策略。

关键词： 绝热材料   聚磷腈橡胶   陶瓷化填料   耐烧蚀性能   埃洛石   二氧化锆  

摘要： 聚磷腈橡胶(PDPP)具有优异的阻燃性、热稳定性和高残炭率,是一种潜在的制备耐烧蚀绝热层的橡胶基体。为提高PDPP复合材料的耐烧蚀性,以埃洛石(HAL)和二氧化锆(ZrO_(2))为陶瓷化填料制备了HAL-ZrO_(2)-PDPP基复合材料,研究了这种混合陶瓷化体系对复合材料力学性能、热稳定性和烧蚀性能的影响。结果表明,HAL和ZrO_(2)陶瓷化填料对PDPP复合材料的拉伸力学性能和热稳定性无明显影响;含5 phr HAL和15 phr ZrO_(2)的PDPP复合材料拉伸强度为4.57 MPa,断裂伸长率为104.4%,经氧乙炔烧蚀后的线烧蚀率为0.060 mm/s,相较于单独使用HAL和ZrO_(2)分别提高了43.4%和33.2%。XPD和XPS结果表明,PDPP橡胶基体热解后的残炭分别与SiO_(2)和ZrO_(2)发生了生成SiC和ZrC的原位陶瓷化反应。在烧蚀过程中,低熔点陶瓷化填料熔融将基体热解形成的炭层与高熔点陶瓷粘结,使之成为含陶瓷-玻璃-热解炭复相结构的致密且具有一定强度的类陶瓷层,对提高复合材料的耐烧蚀性有积极作用。

关键词： 钨渗铜复合材料   热锻   力学性能   高温抗拉强度  

摘要： 【目的】解决钨渗铜复合材料中钨晶粒的异常生长和气孔等缺陷,提高钨铜合金的力学性能。【方法】对钨渗铜材料进行了热锻(HF)处理,研究了热锻处理对合金组织性能的影响。【结果】结果表明,热锻后钨渗铜复合材料孔隙减少,钨相和铜相的分布更加均匀,W-W邻接度降低,硬度由298 HV提升至338 HV,摩擦磨损系数由0.45降低至0.28。热锻温度为700℃时,钨渗铜复合材料拉伸性能最优,其室温抗拉性能度增长48.06%,高温抗拉强度显著提升。【结论】热锻能有效改善钨渗铜材料的组织,提高其力学性能。

关键词： 复合材料   机械连接   胶接连接   混合连接  

摘要： 复合材料连接技术是复合材料工程应用中的重要环节,设计合理的连接形式能够适应各种工作条件并充分利用材料性能,实现复合材料对传统金属材料的高效替代。本文阐述了航空航天复合材料常用连接形式的优缺点及研究现状,综述了国内外在复合材料机械连接、胶接连接和混合连接方面的研究进展,最后对复合材料连接的未来发展方向和价值意义进行展望。本文包含了复合材料多种因素对不同连接形式的影响,对复合材料连接形式的理论研究、结构设计及工程应用具有一定的参考价值。

关键词： 树脂基复合材料   动态热机械   DMA   玻璃化转变温度   不确定度  

摘要： 本文对使用动态热机械分析仪(DMA)检测树脂基复合材料的玻璃化转变温度的测量不确定度进行评估。通过进行DMA法测定树脂基复合材料不确定度的来源分析,如动态热机械(DMA)测量仪器重复性、环境温度、样品批次间差异等,并对各不确定度进行了量化评估,得到了动态热机械(DMA)测定玻璃化转变温度结果的合成不确定度。确定了树脂基复合材料玻璃化转变温度测量不确定度的主要影响因素,该不确定度的评估,有利于提高检测结果的可靠性,可以为测定结果的科学表达提供依据。

关键词： 氮化碳   铬酸银   异质结   光催化剂   产氢  

摘要： 采用原位化学沉积法制备了一系列具有光催化产氢性能的Ag_(2)CrO_(4)/g-C_(3)N_(4)复合材料。利用X射线衍射、傅里叶变换红外、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱明确了复合物的物相组成、官能团结构、微观形貌、元素组成及其存在形态。采用紫外可见光漫反射、光致发光光谱和光电流测试探究了复合材料光吸收性能及光生载流子的分离情况,研究了光催化剂的产氢性能及其影响因素。结果表明,Ag_(2)CrO_(4)的引入不会改变g-C_(3)N_(4)原有的碳氮杂环结构,且Ag_(2)CrO_(4)以纳米颗粒形式分散于g-C_(3)N_(4)表面。虽然Ag_(2)CrO_(4)没有产氢效果,但随着Ag_(2)CrO_(4)含量的增加,复合材料的产氢速率先增大后减小。最优光催化剂Ag_(2)CrO_(4)/C_(3)N_(4)-4%的产氢速率是纯g-C_(3)N_(4)的2.7倍,其原因可能是Ag_(2)CrO_(4)和g-C_(3)N_(4)的耦合形成了Z型异质结,拓宽了g-C_(3)N_(4)的可见光响应范围,降低了电荷转移的阻抗,促进了光生载流子的迁移和分离。

关键词： Al_(2)O_(3)-Cu/25Cr复合材料   热变形   本构方程   热加工图  

摘要： 采用内氧化-快速热压烧结方法制备了Al_(2)O_(3)-Cu/25Cr复合材料,利用Gleeble-1500D型热模拟试验机对其进行热变形试验(变形温度为600~900℃,变形速率为0.001~1 s^(-1)),绘制了其真应力-真应变曲线,根据双曲正弦模型计算了复合材料的热变形激活能和本构方程,得到了Al_(2)O_(3)-Cu/25Cr复合材料热变形过程的热加工图。结果表明:Al_(2)O_(3)-Cu/25Cr复合材料的热变形激活能为287.227 kJ/mol,根据热加工图,确定了复合材料最佳的热加工工艺参数为变形温度为800~900℃、变形速率为0.25~1 s^(-1)。

关键词： 两性离子化合物   傅里叶变换红外光谱   热力学   差示扫描量热法   恒温热重法  

摘要： 选取了四种氨基磺酸型两性离子化合物:氨基磺酸(SA)、氨基甲磺酸(AMA)、牛磺酸(TAU)和3-氨基-1-丙磺酸(APA),利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)研究了四种物质的两性离子结构。红外光谱中NH3+伸缩振动峰和SO3-的伸缩振动峰表明四种物质以两性离子化合物的形式存在。通过差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TGA)研究了相变温度和热稳定性。结果表明四种两性离子化合物都是熔融的同时伴随着分解,并且TAU的热稳定性最好。

关键词： 稻壳/聚氯乙烯发泡复合材料   发泡   力学性能   尺寸稳定性   蠕变  

摘要： 针对传统木塑复合材料(wood plastic composites,WPCs)密度大、尺寸稳定性差等问题,以稻壳和聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)为原料制备三种密度的稻壳/聚氯乙烯发泡复合材料(rice husk/polyvinyl chloride foamed composites,RHPC),分别标记为RHPC-Ⅰ、RHPCⅡ、RHPC-Ⅲ,探究密度变化对RHPC性能的影响。结果显示:随着发泡程度的增加及密度的减小,RHPC的泡孔均匀程度有所降低。RHPC的线性热膨胀系数(coefficient of linear thermal expansion,CLTE)及吸水膨胀率均逐渐升高,且长度、宽度和厚度三个方向上的尺寸变化率均表现出各向异性;不同湿度和温度作用下的尺寸变化率表明湿度对RHPC尺寸的影响大于温度。RHPC-Ⅰ、RHPCⅡ、RHPC-Ⅲ的弯曲强度、弯曲模量和抗蠕变性能呈下降趋势;RHPC-Ⅱ由于均匀的泡孔结构呈现出最高的冲击强度和比冲击强度,分别为14.3 kJ/m2和19.9(k J·m^(-2))/(g·cm^(-3))。本研究为轻质高强WPCs的开发和拓宽其应用领域提供指导。