关键词： Ag/MoS_(2)-WS_(2)复合材料   纳米压痕   纳米划痕   摩擦磨损  

摘要： 为探明Ag/MoS_(2)-WS_(2)复合材料在解决空间载流摩擦部件高稳定载流和抗磨损问题的作用效果,采用纳米压痕、纳米划痕、表面轮廓仪、扫描电镜等研究微/纳力学尺度下、不同载荷和电流时Ag/MoS_(2)-WS_(2)复合材料的力学行为和摩擦磨损特性。研究结果表明:Ag/MoS_(2)-WS_(2)复合材料在精准微小力作用下具有良好的塑性,压痕模量和硬度与载荷呈非线性关系,其变化机制主要由压痕尺寸效应和塑性变形共同主导;随着载荷增加,Ag/MoS_(2)-WS_(2)复合材料压痕最大深度和塑性深度呈线性增大,当载荷从10 mN增加到20 mN时,压痕最大深度增加约44%,塑性深度增加约51%,而当载荷从20 mN增加到50 mN时,压痕最大深度增加约78%,塑性深度增加约79%,材料的弹塑性转变载荷约为20 mN。在较低载荷(50~100 mN)下,Ag/MoS_(2)-WS_(2)复合材料具有较好的耐磨性。

关键词： 铜绿微囊藻   铁酸锌   吸附   除藻   复合材料   富营养化  

摘要： 水体富营养化导致的有害藻华(HABs)爆发日益严重,对水环境和人类健康构成了巨大的威胁。本文采用简单的水热法制备了磁性可回收的镍掺杂ZnFe_(2)O_(4)(Ni-ZFO)吸附剂,用于去除水体中的铜绿微囊藻。通过SEM、XRD、EDS、XPS和振动样品磁力计(VSM)对材料进行了表征。在30 min内,Ni-ZFO复合材料的藻细胞去除率最高可达99.09%,在25℃、p H=3~8的条件下,去除率保持在90.41%以上。此外,Ni-ZFO的饱和磁化强度为67.93 emu/g,比ZnFe_(2)O_(4)(ZFO)高10.74 emu/g,便于回收利用。吸附过程中藻胆蛋白含量并未增加,藻细胞在吸附过程中不会破裂,这就避免了藻毒素进入水环境而造成的二次污染。经过4次循环使用后除藻率仍保持在75%以上。本文合成的Ni-ZFO吸附剂对藻细胞具有较强的去除效率,且不会造成二次污染,在缓解水体富营养化的实际应用中显示出巨大的潜力,同时也充实了改性ZFO在吸附领域的应用。

关键词： 飞机装配   复合材料   机身壁板   测量   柔性工装   定位调姿   机械连接  

摘要： 复合材料以其优异的综合性能在航空航天领域得到了大量应用,其应用范围逐渐从次承力结构向主承力结构扩展,包括在机身结构的组成方面,传统的金属组装壁板逐渐被复合材料整体壁板所取代。由于复合材料壁板具有不同于传统金属材料壁板的装配工艺特点,因此对其装配方法和装配工艺提出了新的要求。针对圆筒状机身复合材料机身壁板的装配过程,分别介绍了复合材料机身壁板大尺寸测量技术、复合材料机身壁板装配定位调姿技术和复合材料机身壁板的先进制孔连接技术,系统总结了近年来国内外相关研究进展和应用情况,指出了飞机大尺寸复合材料结构装配技术未来的研究与应用方向。

关键词： 发泡胶   固化工艺   活化能   T_(p)-lnβ外推法   极限法  

摘要： 通过动态差示扫描量热分析(DSC)研究了一种中温固化的发泡胶的固化工艺和固化动力学。为证实DSC峰值温度T_(p)与升温速率β的自然对数存在线性关系,在DSC测试中除采用β为5、10、15和20 K/min的升温速率组合外,还特意设定升温速率β为1、2.718、7.389和20 K/min,则lnβ等于或近似为0、1、2、3以便于计算,由此可确定固化工艺参数并快速地估算活化能E_(a)。结合其他关于热固化、热分解甚至一些高分子材料结晶的文献数据,进一步证实了T_(p)与lnβ往往存在线性关系。利用上述线性关系所获得的特性温度参数T_(1)和ΔT值,可以解释活化能的大小并快速求解动力学数据。研究结果建立并证实了区别于Kissinger和Ozawa方法的另一种简易而且可靠的反应动力学求解方法,并用数学极限的方法进行推导给出了活化能的解析解。上述简易方法求解热致反应或结晶变化的动力学参数是合理有效的。

关键词： 防腐涂料   疏水性   配方   表面改性   复合材料  

摘要： 为了解决纳米SiO_(2)、六方氮化硼(BN)固体填料在树脂中的分散效果,利用硅烷偶联剂(KH-560)对二者进行表面处理。在共混体系中加入偶联剂作相容剂,增加与聚二甲基硅氧烷(PDMS)及环氧树脂的相容性,利用超声方式使复合体系充分分散,以发挥填料的性能,得到了具有疏水效果的防腐蚀环氧复合涂层。利用正交试验对其配方组成、涂层样品的各方面性能深入研究,并对其结构、接触角、附着力、电化学、耐介质腐蚀等方面进行测试和分析。研究结果表明:(1)硅烷偶联剂KH-560成功接枝于纳米SiO_(2)和六方BN上,在树脂中的相容性好。(2)根据对样品涂层各测试指标的结果分析,得到各填料添加量对各性能指标的影响程度及最佳水平级别。(3)填料的引入使涂层接触角有明显增加,接触角即涂层疏水性随3种填料添加量呈现正相关趋势。极差分析表明,3种填料的最佳水平均为第4水平,改性六方BN添加量水平对涂层疏水性影响最明显。(4)根据耐酸碱盐介质测试结果可知:涂层样品对于碱性和浓盐介质的防护能力优于对酸介质,在碱性及浓盐介质中基本不发生发泡、损坏、腐蚀现象。(5)正交试验中最佳配方为:PMDS添加量为0.5 g,改性纳米SiO_(2)添加量为2.0 g,改性六方BN添加量为1.00 g。

关键词： 煤基碳泡沫   碳气凝胶   复合材料   隔热性能  

摘要： 高马赫数飞行器的迅猛发展对热防护系统提出了严苛挑战,对隔热材料的耐高温、抗冲击、轻质化及稳定性等要求愈发严格。以甲醛、间苯二酚为主要原料,煤基碳泡沫为增强体,结合溶胶、凝胶原位生长、超临界二氧化碳干燥技术和高温热处理工艺,制得具备优异隔热性能的煤基碳泡沫复合炭气凝胶材料,系统研究了4型碳气凝胶对复合材料热学性能的影响,探讨了隔热机制。结果表明:碳气凝胶填充了煤基碳泡沫的孔结构,使复合材料在保持低密度(0.38 g/cm^(3))的同时,展现出了显著的低热导率特性(0.0778 W/(m·K)),隔热性能较碳泡沫增强体材料提升50%,可作为一种良好的隔热材料。

关键词： ZrB_(2)   C/C-SiC-ZrC   反应熔渗   微观结构   抗烧蚀性能  

摘要： 为进一步提升C/C-SiC-ZrC复合材料的抗烧蚀性能,采用反应熔渗法(reactive melt infiltration,RMI)制备ZrB_(2)超细粉体改性C/C-SiC-ZrC复合材料,考察ZrB_(2)超细粉体含量对改性复合材料的微观结构和烧蚀性能的影响。研究结果表明:相较于未改性的C/C-SiC-ZrC复合材料,ZrB_(2)超细粉体的引入使C/C-SiC-ZrC复合材料的密度由2.25 g/cm^(3)增至2.40~2.48 g/cm^(3);ZrB_(2)主要分布在ZrC基体中,且分布均匀;ZrB_(2)超细粉体的添加显著提升了复合材料的抗烧蚀性能;电火花等离子体烧蚀120 s后,当ZrB_(2)超细粉体摩尔分数为2%时,复合材料的质量烧蚀率和线烧蚀率最低,分别为6.90 mg/s和2.26μm/s;在烧蚀过程中,氧化生成的ZrO_(2)黏附在材料表面,与具有一定流动性的SiO_(2)形成龟壳状的ZrO_(2)-SiO_(2)氧化层,该氧化层减少了烧蚀过程中等离子体向基体的扩散和热传递,有效提升了改性复合材料的抗烧蚀性能。

关键词： 大展弦比   几何非线性   碳/玻纤维   混杂复合材料   失效分析  

摘要： 以大展弦比机翼为研究对象,基于经典层合板理论和Tsai-Wu失效准则,考虑几何非线性效应,用流固耦合数值模拟方法,重点研究碳/玻纤维混杂比、铺层相对位置、铺层角度对机翼强度及失效特性的影响。研究表明:碳/玻纤维混杂比=8∶2为最佳纤维混杂比,机翼可兼顾高强度、低成本;玻璃纤维铺设在蒙皮对称中面位置时,机翼的强度及安全性更高,玻璃纤维铺设位置的变化不会对机翼的弹性变形产生显著影响;在不同混杂比下,以±45°铺层角度铺设的机翼整体力学性能更稳定,失效概率更低。

关键词： 水泥改良土   氮气吸附   扫描电镜   孔隙结构   土体强度  

摘要： 黄土作为一种孔隙结构发育的特殊土壤,具有渗透性、湿陷性、崩解性等特性,容易引发地面裂缝、地表的不均匀沉降等问题。通过氮气吸附、硬度测试和SEM等室内试验对不同掺量水泥黄土孔隙结构和强度特征进行研究。结果表明:随着水泥掺量的逐渐增大,黄土水泥复合材料总孔容逐渐降低,水泥掺量为25%时总孔容较水泥掺量为10%时降低了40%;黄土水泥复合材料压痕硬度和强度与水泥掺量存在明显的正相关性,通过SEM从微观角度直观分析得出黄土水泥复合材料是通过改变土体颗粒大小、形状、连接方式,胶结物填充状态等来改变原土体的物理力学性质。研究可为黄土地区注浆材料的研发提供技术参考。

关键词： 铝硅合金   先碱后酸   超疏水   化学刻蚀   耐腐蚀  

摘要： 目的针对AP2铝硅合金中相组织结构种类较为丰富的特点,通过化学刻蚀的方法,构建出层次丰富、耐腐蚀性强的超疏水表面结构。方法由于在不同刻蚀溶液中,所构建出的表面润湿性存在较大差距。因此采用正交设计的方法设计试验,找到最适宜的刻蚀浓度和反应时间。由于AP2铝硅合金中含量最多的Al与Si元素之间的固溶度低,NaOH溶液可以对主体α-Al相进行刻蚀,HCl溶液可以腐蚀Al、Cu、Mg、Si等元素形成的金属间相(IMPs)和共晶硅相,采用先碱后酸的刻蚀方法相比使用单一的刻蚀溶液推测能形成更丰富的触突结构。结果在0.25 mol/L NaOH溶液和9 mol/L HCl溶液中分别刻蚀60 s,在2%(质量分数)十七氟癸基三甲氧基硅烷(FAS-17)溶液表面改性的条件下,成功构建出了表面接触角为157°,滚动角为5.64°的超疏水表面。表面腐蚀电位由抛光后的−1.282 V提高到了超疏水表面制备完成后的–1.228 V,腐蚀速率由抛光后的1.07×10^(–4)A/cm^(2)降低到7.44×10^(–5)A/cm^(2),耐腐蚀性显著提高。结论制备的超疏水表面的耐腐蚀性有显著提高,为亚共晶铝硅合金材料在超疏水方向的应用提供了一定的参考。