关键词： 玻纤布   核壳颗粒   聚烯烃   力学性能   介电性能  

摘要： 文章探究了核壳颗粒SiO2@(1,2-PB/EPDM)填充,对聚烯烃复合材料性能的影响。采用酸性活化、硅烷偶联剂KH-570改性和沉淀聚合制备核壳颗粒SiO2@(1,2-PB/EPDM)。将核壳颗粒加入聚烯烃树脂中,搅拌分散均匀。将玻纤布浸入复合胶液,经烘干叠层热压后,制备玻纤布增强核壳颗粒SiO2@(1,2-PB/EPDM)填充的聚烯烃复合材料,研究不同壳层厚度对复合材料力学性能、介电性能和吸水率的影响。结果表明:随着核壳颗粒聚合物壳层厚度的增加,复合材料的抗弯强度和抗弯模量随之增大,介电常数、损耗因子和吸水率随之降低。当聚合物壳层厚度为60 nm时,聚烯烃复合材料的介电常数为3.44,损耗因子为3.46×10^(-3),吸水率为0.064%,抗弯强度为178.7 MPa,抗弯模量为16.57 GPa,可满足微波基板材料的使用要求。

关键词： 玻璃纤维   力学性能   尼龙6  

摘要： 采用双螺杆挤出机制备了玻璃纤维(GF)增强尼龙6(PA6)复合材料,系统地研究了GF质量分数对PA6/GF复合材料的力学性能、热性能、密度、吸水性和加工流动性的影响。结果表明,PA6/GF复合材料的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、密度和热变形温度均随着GF质量分数的增加而增加,而吸水率和熔融指数随着GF质量分数的增加而减小。形态结构显示,当GF质量分数为30%时,GF在PA6基体中得到了有效的包裹和分散。

关键词： 复合材料   中温固体氧化物燃料电池   复合阴极材料  

摘要： 在可再生能源需求日益增长的情况下,燃料电池是一种高效、清洁、可持续的能源转换源。固体氧化物燃料电池(SOFC)工作温度较低,在温度(400~600)℃范围内可以显著增加该技术的应用,并可以促进SOFC中更广泛的材料使用,具有较高的可靠性。综述了固体氧化物燃料电池工作原理包括其工作过程中的热力学和动力学,重点阐述了中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)的阴极材料的研究进展。

关键词： 石墨相氮化碳   碳量子点   过渡金属硫化物   异质结   光催化性能  

摘要： 本工作以三水合硝酸铜(Cu(NO_(3))_(2)·3H_(2)O)、硫脲(CH_(4)N_(2)S)和柠檬汁为原料,基于水热法获得碳量子点(Carbon quantum dots,CQDs),采用超声震荡法成功合成了CuS/CQDs/g-C_(3)N_(4)三相复合光催化材料,构建了p-n型异质结。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、光致发光光谱(PL)、氮气吸附-脱附测试(BET)和紫外-可见光漫反射光谱(UV-Vis DRS)等方法对材料的晶体结构、微观形貌和孔结构进行了详细表征。结果表明:三相复合材料界面结构构建良好,纯度高,各相分布均匀。光催化降解实验中,当CuS的含量为10%(质量分数)时,CuS/CQDs/g-C_(3)N_(4)复合材料的光催化降解效果达到最佳(72.1%)。复合材料在经过四次循环降解RhB后,其光催化降解效率仍然保持在65.2%。光催化实验结果表明,·O_(2)^(-)自由基是光催化降解产生的主要因素,h^(+)自由基的作用次之。

关键词： SiCp/Al复合材料   三维细观模拟   颗粒尺寸分析   颗粒形状   三维随机代表性体积单元   断口分析  

摘要： 基于颗粒增强铝基复合材料的细观组成及结构特点,建立了考虑颗粒、基体、界面性能的三维随机细观颗粒增强复合材料分析模型和方法。在细观尺度上,分别采用立方颗粒、球形颗粒及三维随机多面体模型来表征颗粒的形状,根据颗粒原材料粒度分析获得的粒径分布数据,建立考虑颗粒空间分布的随机特性及粒径的概率分布特征的三维随机代表性体积单元。在Ludwik模型基础上考虑淬火硬化效应,描述铝基体的弹塑性本构关系,考虑了基体的韧性损伤、SiC颗粒的弹脆性破坏以及界面的拉伸-开裂行为,模拟了材料在单轴拉伸过程中的变形和损伤过程。开展SiCp/Al2009复合材料标准件的单轴拉伸试验验证,结果表明:弹性模量、屈服强度和拉伸强度的预测最大误差分别在5%、5%及11%以内;弹性模量的预测结果受颗粒形状影响较小;其中,三维随机多面体模型的拉伸强度预测精度最高,且能反映出颗粒增强复合材料拉伸断裂过程中的基体韧性断裂、颗粒脆性破坏以及界面脱黏的破坏模式;该模型和方法可为颗粒增强铝基复合材料的细观损伤机理及宏观力学性能分析提供有益的参考。

关键词： 工程水泥基复合材料   配合比   单轴拉伸试验   断裂能   延性指数  

摘要： 工程水泥基复合材料(Engineered cementitious composites,ECC)在工程结构修复加固等领域应用广泛。制备了12组不同配比且不同养护龄期的ECC试件进行单轴拉伸试验,研究了不同砂胶比、水胶比、硅灰掺量、纤维掺量及养护龄期对ECC拉伸性能及耗能特性的影响,优化了ECC的配合比范围。结果表明:ECC的初裂强度和峰值强度在水胶比的一定范围内随水胶比的降低而增加,水胶比的建议区间为0.24~0.30;砂胶比在一定范围内的增加会导致ECC的初裂强度和峰值强度显著提高,砂胶比增加且不超过0.66时断裂能、延性指数(耗能能力)均呈现线性增加,砂胶比的建议区间为0.60~0.66;纤维掺量增加对ECC的断裂能和裂纹扩展有一定提高,但会使强度降低,纤维掺量的建议值为1.6%;适当的硅灰掺量能有效增加抗拉应变能力。

关键词： 超高温陶瓷   C/C复合材料   抗氧化烧蚀性能   测试方法   烧蚀机制  

摘要： 碳/碳(C/C)复合材料具有高强、轻质和耐温等优势,在航天领域取得广泛应用;但由于其抗氧化性能较差,难以满足高超声速飞行器长时飞行、大气层再入飞行和跨大气层飞行的服役环境。利用超高温陶瓷改性C/C复合材料(C/C-UHTC)可以显著提高C/C复合材料的抗氧化烧蚀性能,有望满足新一代飞行器长时间抗氧化、抗烧蚀及结构强度的要求。本文总结了C/C-UHTC复合材料烧蚀性能的常用测试方法,包括氧-乙炔烧蚀、等离子烧蚀、激光烧蚀和风洞烧蚀,简要介绍了各种烧蚀性能测试方法的特点。此外,对近年来Zr系和Hf系单组元、双组元和三组元C/C-UHTC复合材料的烧蚀性能及烧蚀机理进行详细阐述。

关键词： 石墨烯   石墨烯衍生物   纳米复合材料   创面   综述  

摘要： 近年来,石墨烯及其衍生物通过与多糖(壳聚糖、海藻酸盐和纤维素等)和天然蛋白质(胶原蛋白、明胶和蚕丝蛋白等)相结合制备成的纳米纤维膜、薄膜和水凝胶等石墨烯纳米复合材料因具有石墨烯及其衍生物巨大的比表面积、良好的机械性能、极高的光电转化效率和抗菌性能以及聚合物的可降解性、生物相容性和生物安全性等,且能够作为载物平台,负载抗菌剂、生物活性剂及干细胞等,被逐渐应用于创面的治疗,并取得了较好的临床疗效。本文主要对石墨烯纳米复合材料中石墨烯及其衍生物在创面治疗中的作用机制以及石墨烯纳米复合材料在创面治疗中的应用研究进展进行综述,以期为石墨烯纳米复合材料在创面修复中的进一步应用提供新的思路。

关键词： 承压管道   局部缺陷   复合材料   碳纤维补强   数值模拟  

摘要： 当代石油、天然气等能源的主要运输方式为管道运输,管道在长期使用时会产生各种缺陷,这些缺陷将对管道的结构和强度产生影响。目前先进的管道修复技术为复合材料补强技术,其中碳纤维复合材料是较优的选择。为了测试有/无碳纤维补强管道缺陷处的效果,开展了不同层数碳纤维复合材料的拉伸实验研究,结合ANSYS数值模拟探究了修复前后不同缺陷管道在承载时的应力、应变分布,分析了修复补强效果的影响因素。结果表明:缺陷减薄厚度对管道的应力、应变状态影响较大,碳纤维复合材料修复技术能在减小管道缺陷处应力、应变的同时优化其应力、应变分布,可以通过增加碳纤维修复层数来提升修复效果,相关研究对于管道的修复补强有一定指导意义。

关键词： 生物质   催化   降解   自由基  

摘要： 三氯生(TCS)引起的水污染对水生生态环境和人类健康造成威胁,光催化技术作为一种高效的三氯生处理方式受到研究者的青睐。采用尿素、粉煤灰与棉秆共热解制备N掺杂粉煤灰改性棉秆生物炭复合材料(N-FBC),用于催化降解三氯生。结果表明:N-FBC对三氯生光催化降解的一级动力学速率常数为7.5×10^(-3) min^(-1),300 min后TCS去除率为89.5%。N-FBC经过5次循环后,TCS去除率仍保持为69.5%。自由基猝灭结果表明,N-FBC复合材料主要依靠光生空穴(h^(+))对TCS进行降解。