关键词： 复合材料   层析成像   神经网络   去噪   损伤探测  

摘要： 针对柔性压阻纤维传感器对于复合材料损伤成像质量较差，目标检测效果不如压电陶瓷的特点，提出了一种基于希尔伯特算法和去噪卷积神经网络算法的层析成像方法。本文利用柔性压阻纤维能接收兰姆波的特点，通过计算希尔伯特谱差值的方法进行成像。以成像实验数据作为数据集，和人为标记损伤位置点进行对比用来训练去噪神经网络，引入了结构相似度作为训练网络效果的评判标准，改进了压阻纤维传感器成像质量相对不高和传感路径相对较少的问题。结果表明，经过去噪卷积神经网络训练后的成像图像有更好的成像质量，结构相似度从0.6072增长到了0.9734，证明去噪卷积神经网络在柔性传感器层析成像方面有显著的作用。

关键词： 光催化   CO   还原   异质结   复合材料   氮化碳  

摘要： 光催化材料石墨相氮化碳(g-C3N4)和导电聚合物聚苯胺（PAIN）通过构建异质结的策略耦合制备了g-C3N4/PAIN复合材料。采用X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电镜（SEM）、紫外可见漫反射光谱（UV-vis DRS）、光致发光光谱（PL）、瞬态光电流谱（TPC）和电化学交流阻抗谱（EIS）等技术对复合材料的形貌组成、元素组成和光电化学性质等进行了表征。g-C3N4被PAIN包裹后比表面积明显提高，达到了66.13 m2/g，是g-C3N4的2.96倍，有利于提升光催化性能。通过调控PAIN含量优化了复合材料的可见光光催化还原CO2性能，g-C3N4/PAIN（3%）复合材料表现出最佳的可见光光催化还原CO2性能，产物CH3OH的产率达到3.12 μmol/（g·h），是纯g-C3N4的4.23倍，g-C3N4/PAIN复合材料可见光光催化还原CO2的主要产物为CH3OH，同时伴随着少量的CO生成，具有较好的选择性。循环5次后CH3OH的产率仍高于2.97 μmol/（g·h），保持了95%的活性。异质结的构建提升了可见光区光谱响应，有效促进了光生载流子的分离，交流阻抗显著降低，电荷转移速率明显提高，光催化还原CO2性能得到显著提升。通过VB-XPS表征和Mott-Schottky曲线分析得到能带结构，通过能带结构得出g-C3N4/PAIN复合材料可见光光催化还原CO2遵循Type-Ⅱ机理。

关键词： 复合材料-钢界面   纳米改性环氧胶   双搭接接头   黏结性能  

摘要： 为了提升复合材料-钢界面黏结性能，采用表面功能化纳米蒙脱土（MMT）和二氧化硅(SiO2)对环氧胶进行改性，研究纳米粒子含量、胶层厚度、搭接长度等参数对复合材料-钢双搭接接头界面黏结性能的影响。试验结果表明：当纳米MMT和SiO2质量比为7:3、总添加含量为1%时，试件的拉伸强度、剪切强度达到最高，分别为46.13 MPa、12.79 MPa，相比于纯环氧胶试件提升了53.2%和44.85%。胶层厚度的增加能够提高试件承载力和最大应变值；搭接长度的增加对于改善应变的分布梯度和提升最大剪应力、极限滑移量有明显效果，由于有效黏结长度的存在，搭接长度对试件承载力的增加呈现先快后慢的趋势。相比于纯环氧胶，采用表面功能化纳米MMT/SiO2改性的环氧胶内部粒子分布均匀，断面粗糙度明显，能够减少应力集中，促进复合材料-钢界面相互作用，从而提升其黏结性能。

关键词： 复合材料   数字图像相关   损伤表征  

摘要： 数字图像相关（DIC）技术作为一种实用且有效的物体表面变形测量工具，目前已被广泛接受并越来越多地用于测量复合材料的变形和损伤行为。复合材料具有非均匀性和各向异性的性质，导致其受载后会产生复杂的变形行为，传统的测量技术由于种种因素限制无法准确捕捉到这些行为，DIC作为一种先进的光学测量技术和手段，在测量复合材料变形行为方面发挥出显著的优势。首先对DIC的原理以及影响测量精度的因素做了详细的阐述，接着介绍了DIC在复合材料变形测量和损伤表征方面的应用，最后，对DIC未来的发展方向进行了展望。

关键词： 导电聚合物复合材料   正温度系数   渗流阈值   居里温度  

摘要： 具有正温度系数（PTC）的导电聚合物复合材料（CPCs）由于兼具无机填料良好的导电性和聚合物优异的加工性能，在智能加热领域具有广泛的应用。其中，渗流阈值、居里温度、PTC强度和PTC重现性是能否发挥PTC效应的重要参数。本文基于CPCs的导电机理和PTC效应的产生机制，从聚合物基体和填料两个角度系统评述了PTC效应的调控机制，提出降低渗流阈值、调控居里温度、提高PTC强度以及增强PTC重现性的可行性策略，为聚合物基PTC复合材料的设计开发提供指导。

关键词： 热熔胶膜法   预浸料   力学性能   介电性能  

摘要： 目前国产飞机雷达罩用材料为溶液浸渍法制备的玻璃纤维/环氧预浸料，溶液浸渍法存在树脂含量与挥发分含量难以精确控制、溶剂挥发对环境造成污染等问题。本论文使用国产原材料，采用热熔胶膜法制备玻璃纤维/环氧预浸料（牌号：ES78/E40），系统地研究了ES78/E40预浸料的物理性能及复合材料力学和阻燃性能，并对比了溶液浸渍法制备的预浸料相关性能。结果表明：ES78/E40预浸料物理性能、力学性能和阻燃性能均满足指标要求，室温拉伸强度和压缩强度分别为517 MPa和443 MPa，在71℃下，拉伸和压缩性能保留率约80%；与溶液浸渍法制备的预浸料性能相比，拉伸性能和压缩性能分别提升11.8%和9.9%。ES78/E40预浸料可应用于民用飞机雷达罩等次承力结构件。

关键词： TiO   /BiOCl   TiO   /Bi   O   Cl   TiO   /Bi   O   Cl   Bi/Cl原子比   异质结   光催化活性  

摘要： TiO2/BixOyClz复合材料是光催化活性最高一类半导体光催化剂。本论文利用液相合成中阴离子之间的反应竞争，可控合成Bi/Cl原子比不同的TiO2/BixOyClz复合材料，进一步研究Bi/Cl比对复合材料光吸收阈值和光催化活性的影响。研究发现，随BixOyClz中Bi/Cl原子比升高，BixOyClz的导带电势越正，带隙也越窄。一方面，这导致TiO2/Bi12O17Cl2异质结的光吸收阈值红移至505 nm；另一方面，形成S型TiO2/Bi12O17Cl2异质结，使光生e-、h+保留尽可能高的氧化还原能力。在自然光下，TiO2/Bi12O17Cl2异质结对苯酚的光降解速率k分别是TiO2/BiOCl、TiO2/Bi3O4Cl的5.30和3.24倍，辐照75 min时对苯酚的降解率～100%。但是，在Rh B的降解过程中，TiO2/BiOCl表现出高于TiO2/Bi12O17Cl2和TiO2/Bi3O4Cl的光催化活性。这是因为TiO2/BiOCl为Ⅱ型异质结，光催化活性物质主要是h+，h+是Rh B光降解的最主要活性物质。

关键词： 环氧树脂   电热联合老化   沿面闪络   等离子体   表面陷阱  

摘要： 干式变压器正在向高电压等级、高功率密度方向发展，长期运行于电热协同等多应力复杂工况下的环氧树脂浇注绝缘更易诱发沿面闪络故障。为研究电热协同老化应力下环氧树脂的沿面闪络特性，该文搭建了交流沿面闪络实验平台，实验发现当老化温度为160℃时，老化80天的环氧树脂试样闪络场强为2.11 kV/mm，下降了25.7%。进一步地，结合带电粒子连续性方程、平均电子能量方程和界面反应表征式建立了环氧树脂沿面闪络等离子体模型，实现了工频下沿面闪络的动态模拟。根据老化实验结果引入随机函数改变介质表面粗糙度，并结合老化后的介电常数模拟环氧树脂准确的电热老化行为，得到了老化前后环氧树脂闪络过程中切向电场强度、电子密度和表面电荷密度的时空演化规律。仿真结果表明，老化环氧树脂闪络发展过程中电子密度和表面电荷密度均增大，12 ns时流注头部电场强度达到1.183 kV/mm，增加近10.87%，且老化会引起闪络演化速度更快。最后，通过表面电荷消散实验对其进行机理解释，发现老化试样表面电荷消散速率明显减弱，深陷阱能级和密度均增大，分别达到1.06 eV和2.56×1016eV-1·m-3，导致材料表面电荷大量积聚，最终造成闪络场强下降。上述研究结果可为干式变压器故障运维及寿命预测提供理论和方法基础。

关键词： 工业废水   二氧化硅   反渗透膜   硅污染机理   结垢   控制   膜  

摘要： 反渗透（RO）膜分离技术具有分离效率高、过程无相变、易于自动化控制等优点，在工业废水深度处理与循环利用领域应用广泛。硅污染是造成工业废水深度处理RO膜通量下降、到达寿命终点的重要致因之一，阐释硅污染机理、影响因素与控制策略对于RO膜高效稳定运行具有重要意义。本文从单独硅污染机理以及金属-硅、有机-硅复合污染机理出发，总结了进水组分、操作条件、膜面性质对RO膜硅污染的影响，综述了进水预处理、操作优化、膜表面改性等硅污染控制方法，探讨了目前膜硅污染研究中尚待解决的问题，包括硅复合污染机理仍不清晰、缺乏稳定有效的抗硅污染膜改性策略和复杂膜系统硅污染控制策略等，提出了污染实时监测、分子动力学模拟、非聚酰胺RO膜开发等未来膜硅污染控制的潜在研究方向。