关键词： 纳米材料   抗冲磨性   强度分析   作用机理  

摘要： 文章采用纳米二氧化硅、碳化硅和粉煤灰制备水泥砂浆和混凝土试样,研究纳米材料掺量对其耐冲磨性能的影响,并进一步分析其作用机理。结果表明,单掺2%二氧化硅、单掺3%碳化硅以及1%纳米SO_(2)+3%SiC双掺时的耐冲磨性能最优,1%纳米SO_(2)+3%SiC双掺组的磨损量相比于基准组减少70%。从作用机理上,纳米材料的火山灰反应、骨料填充和表面效应可以改善微观孔隙结构及界面过渡区,提高基体表面能、抗冲磨性和抗折及抗压强度,可以为抗冲磨水工混凝土设计具有参考依据。

关键词： 功能化层间技术   碳纤维复合材料   面内热导率   面外热导率   层间增韧  

摘要： 随着碳纤维增强树脂基复合材料在航天领域中的广泛应用,结构/功能一体化碳纤维(CF)复合材料将发挥出重要作用。本文采用功能化层间技术(Functional interlayer technology,FIT)制备了高导热沥青基碳纤维增强氰酸酯复合材料。在短切碳纤维薄膜表面电泳沉积石墨烯片(GNPs)和Al_(2)O_(3)制备薄膜材料GNPsAl_(2)O_(3)/CF作为多功能插层结构,以其取代纤维层之间的富树脂层区域。后者表现出良好的导热性能,正交铺层复合材料的面内热导率和面外热导率分别提高了123.1%和77.5%,准各向同性铺层复合材料的面内热导率和面外热导率分别提高了119.0%和50.0%。此外,多功能插层结构的加入可以阻碍裂纹的扩展,改善复合材料层间韧性。因此,多功能插层结构既能在层间形成有效的导热网络结构,改善复合材料面内和面外热导率,又能提高层间区域的增韧效率。

关键词： 二氧化硅   氨基硅烷偶联剂   聚氯乙烯   介电性能   力学性能  

摘要： 通过氨基硅烷偶联剂(GAS)对二氧化硅(SiO_(2))纳米颗粒进行改性,使用改性的SiO_(2)纳米颗粒增强聚氯乙烯(PVC)纳米复合材料的介电性能和力学性能,且研究改性SiO_(2)纳米颗粒掺量对其性能的影响。结果表明:随着改性SiO_(2)添加量的增加,PVC复合材料的相对介电常数呈现先降低后升高的趋势,且在添加量为1.5%时达到最低,为2.97,相较于纯PVC材料的相对介电常数降低了26.12%;而PVC复合材料在直流和支流电场下的击穿强度均呈现先上升后下降的趋势,其中均在添加量为1.0%时达到最高,在直流和支流电场条件下的击穿强度分别为70.21、60.12 kV/mm,且较纯PVC材料的击穿强度分别增加了20.48%、30.36%。此外,在1.0%添加量下,PVC复合材料的拉伸强度、弯曲强度及断裂伸长率分别为49.33 MPa、92.67 MPa和187.34%。

关键词： 碳纤维   聚苯硫醚   复合材料   多巴胺   界面性能  

摘要： 碳纤维增强聚苯硫醚复合材料(CF/PPS)因其具有优异的综合性能被广泛关注,但实际应用中发现碳纤维与聚苯硫醚的界面结合并不理想,因此,改善CF/PPS界面结合强度来提升其宏观力学性能就有着深远的理论意义和应用价值。文中基于微球脱粘技术,将具有优良黏附性的多巴胺水溶液作为界面改性剂,对纤维进行表面改性,采用微球脱粘实验和宏观拉伸等实验测试探究了不同多巴胺浓度对CF/PPS界面性能的影响。结果表明,当多巴胺浓度为2 g/L时,聚多巴胺在碳纤维表面均匀黏附,形成较好的微纳结构,涂覆效果最佳,表观界面剪切强度最大为36.09 MPa,较未改性前增加13.50%;PDA-CF2/PPS拉伸试样的断面呈现凹凸不平的形态,拔出的碳纤维上残留树脂基体最多,具有良好的界面改性效果。

关键词： 增材制造   选区激光熔化   关键参数   铝合金   铝基复合材料  

摘要： 颗粒增强铝基复合材料因其高比强度、比刚度及优异的耐腐蚀性能等特点,在航空航天等领域应用前景广阔。选区激光熔化技术(SLM)为其提供了一种高效、经济、绿色的制备方式,但该技术对工艺控制水平要求极高,成形过程中粉末构成、激光功率、扫描速度及设备条件等因素对成形产品组织和性能的影响巨大。本文介绍了SLM的基本原理和各个工艺参数对熔池性能的影响,归纳总结了铝合金和铝基复合材料熔池的形成过程,讨论了SLM过程的组织演化和相关参数及增强颗粒等因素对微观组织和性能演化的影响,另外还专门介绍了新兴的外加物理场辅助的增材制造技术。最后,分析了SLM技术目前存在的问题,并展望了未来研究的趋势。

关键词： 锁相热成像   红外图像序列   鲁棒主成分分析   暴龙优化算法   缺陷检测  

摘要： 针对传统锁相热成像缺陷特征提取算法存在对比度较低和小缺陷易丢失问题,提出了基于鲁棒主成分分析(RPCA)与FFT相结合的缺陷检测算法,并用非精确增广拉格朗日乘子法(IALM)求解RPCA模型。将原始红外热波序列向量化为二维矩阵,通过RPCA将数据分解成两部分:近似提取非均匀背景的低秩矩阵,反映缺陷信息的稀疏矩阵,对得到的稀疏矩阵使用FFT求得去除非均匀背景的幅度与相位图,针对求解RPCA模型时IALM需人为引入初始值,影响优化结果等问题,使用暴龙优化算法(TROA),选取信杂比增益和背景抑制因子构建适应度函数,对初始平衡参数和惩罚因子进行优化。实验结果表明,该算法所得图像对比突出、小缺陷信息明显,客观评价指标优于其他算法,其中熵值有了大幅度的减小,有效抑制热波图像非均匀背景。

关键词： 玻璃纤维   热固性复合材料   固废回收   化学回收法  

摘要： 玻璃纤维增强热固性聚合物复合材料(GFRP)在各种工业领域中被广泛应用,其优异的力学性能和耐腐蚀性使其成为替代传统材料的理想选择。目前,全球聚合物复合材料年产量超过1600万t,并以约8%的年增长率不断增加。然而,GFRP的废弃物处理一直是一个挑战,因为热固性基体难以降解且复合材料很难进行有效的回收利用。据统计,仅有不到10%的废料得到回收利用,特别是在风电行业,废弃叶片的回收面临巨大挑战。随着风电设备的装机容量不断增加,风电叶片的回收需求迫在眉睫。目前,机械粉碎虽然是主要的回收工艺,但化学回收和热解回收处理后的纤维质量较高而显示出更大的潜在优势。然而,各种工艺的需求尚未得到充分的解释,影响了经济价值及工艺可行性评估。总结了玻璃纤维增强热固性聚合物复合材料的化学回收和热解回收利用方法,并讨论了相关挑战和未来发展趋势,旨在推动GFRP废弃物的有效处理和资源化利用。

关键词： 层状复合材料   颗粒增强   力学性能   强化机理  

摘要： 以AZ31箔片、Al粉、B_(4)C粉末为原材料制备了B_(4)C增强的Al/Mg层状复合材料(B_(4)C@Mg/Al-MIL),研究了热压温度以及B_(4)C含量等对复合材料组织结构、力学性能的影响并分析其强化机理。结果表明,B_(4)C含量为40%时复合材料性能最佳,抗弯强度为347 MPa,比强度为192 kN·m/kg,冲击韧度为19 J/cm^(2),相对于基体(Mg/Al-MIL)均有较大提升,抗拉强度则达到212 MPa。B_(4)C颗粒通过载荷传递作用,促使脆性相破碎吸能、引导多重隧道裂纹生成,改善了脆性金属间化合物对层状复合材料的负面影响。

关键词： 巴氏新小绥螨   抗性品系   敏感品系   二斑叶螨   捕食功能   搜寻效应  

摘要： 【目的】明确巴氏新小绥螨(Neoseiulus barkeri)高效氯氟氰菊酯抗、敏性品系对二斑叶螨(Tetranychus urticae)的捕食功能,探究防治潜力。【方法】在实验室条件下以观察小室法测定巴氏新小绥螨高效氯氟氰菊酯抗、敏品系雌成螨对二斑叶螨3个发育阶段(卵、若螨、成螨)的捕食功能及搜寻效应。【结果】巴氏新小绥螨高效氯氟氰菊酯抗、敏品系对二斑叶螨的捕食功能类型均为Holling-Ⅱ型,且对二斑叶螨卵、若螨和成螨的捕食量变化趋势相同,均随着猎物密度增长而增加,捕食量达到最大后趋于平衡。巴氏新小绥螨抗性品系对二斑叶螨卵和成螨的处理时间分别为0.0177 d和0.0269 d,均短于敏感品系(0.0188 d和0.0295 d);攻击速率分别为2.2536和1.1586,均快于敏感品系(2.3029和1.6292)。巴氏新小绥螨抗高效氯氟氰菊酯品系对二斑叶螨卵和成螨的捕食能力(a/T_(h))和搜寻效应较敏感品系更优。【结论】巴氏新小绥螨高效氯氟氰菊酯抗药性品系对二斑叶螨卵和成螨有非常好的捕食能力,可与减量化学药剂共同应用于田间防治二斑叶螨。

关键词： 酚醛树脂   残余应力   有限元   固化制度   复合材料  

摘要： 酚醛树脂复合材料被广泛应用于航空航天等领域,但固化后存在大量残余应力,导致材料力学性能下降。为了减少残余应力,提高改性酚醛树脂/玻璃纤维(MPF/GF)层压板的综合性能,通过建立有限元模型,详细讨论传热-固化、流动-压实和应力-变形模型,调整复合材料的固化制度,制备得到力学性能优良的复合材料。采用n级动力学模型和自催化模型建立了MPF/GF预浸料的固化反应动力学方程,研究了MPF的比热、黏度、玻璃化转变温度(T_(g))、热膨胀系数(CTE)和化学收缩系数(CCS)等物理参数与温度和固化程度(α)的关系。通过计算不同制度下MPF/GF复合材料的温度梯度和α,使用三维有限元软件得到一个优化的固化制度。与传统的固化制度相比,基于优化后的固化制度获得的MPF/GF复合材料的残余应力从32.10 MPa降低到25.98 MPa,降低了19.07%;玻璃化转变温度从290.25℃升高到304.18℃;玻璃态储能模量从3.89 GPa增加到4.21 GPa,提升了8.22%;橡胶态的储能模量从32.36 MPa增加到51.57 MPa,提升了59.36%。