关键词： 新能源汽车   内饰   麻纤维   聚乳酸   老化性能  

摘要： 植物纤维强化的聚乳酸复合材料在显著提升了材料性能的同时,对缓解环境压力和能源问题具有积极影响,尤其在新能源汽车制造中,这种材料的应用大大推进了行业的绿色转型。基于此,聚焦于新能源汽车内饰中纤维改性聚乳酸复合材料的应用可能性,选择苎麻纤维与聚乳酸复合材料为研究对象,从材料的制备技术和其界面的湿热老化性能出发进行深入探讨。研究发现,在热水老化条件下,相较于5%NaOH处理,采用水处理的苎麻纤维聚乳酸复合材料展现出更优异的耐久性能,并且这种处理方法更加环保、操作简便,有望在新能源汽车领域广泛应用。

关键词： LA91合金   复合材料   热压层合   显微组织   力学性能  

摘要： 通过热压层合工艺制备TC4_(f)/LA91复合材料,并对其复合界面显微组织和力学性能进行研究,为拓展Mg-Li合金复合材料应用提供一定的理论与技术支持。分别用金相显微镜(Optical Microscopes,OM)、扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)观察复合材料的微观形貌,使用能谱仪(Energy Dispersive Spectrometer,EDS)检测元素分布情况、X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)分析复合材料的相组成,通过拉伸试验测试复合材料的力学性能。结果表明,TC4_(f)/LA91复合材料界面具有扩散效应,基体中的主要元素Mg、Li、Al与增强体中的主要元素Ti、Al、V相互扩散,并随温度增加能够形成具有一定宽度(2~3μm)且形状完整、轮廓清晰的扩散层,实现界面复合效果,界面处物相稳定,无新相产生。TC4_(f)/LA91复合材料的抗拉强度对温度和增强体分数敏感,基本不随保温时间变化,有明显屈服现象。在510℃保温45 min工艺条件下、10 vol.%体积分数的抗拉强度为297 MPa,相比LA91基体抗拉强度增加50.76%,强化效果明显。在拉伸过程中,由于界面复合紧密,TC4纤维未被拔出,其断口呈颈缩,LA91合金基体未发生明显开裂。

关键词： 复合材料   直热模具   温度场   数值模拟  

摘要： 为了研究复合材料下先进拉挤工艺固化反应与直热模具温度场。通过有限元分析完成复合材料的建模和模块单元的网格划分,在有限元模型下完成对复合材料的拉挤工艺固化反应研究,并对复合材料直热模具温度场的数值模拟。研究结果表明,复合材料温度场模拟中最大温差在400 mm处出现了最小值,温度方差在500 mm处出现了最小值,说明在此区域内分布的最均匀。复合材料下先进拉挤工艺固化反应与直热模具温度场的研究可以确定复合材料的温度分布特征。

关键词： 共价有机骨架   锂硫电池   正极   复合材料  

摘要： 锂硫(Li-S)电池因其高能量密度和低成本而被认为是最有前途的储能系统之一,但可溶性多硫化物的穿梭效应导致的容量快速衰减仍然是实际应用中的主要问题,因此近年来正极改性材料在解决上述问题方面备受关注.共价有机骨架(COF)作为一种新型的有机功能材料,成为了Li-S电池正极改性材料的优秀侯选之一.本文在改性氧化铝基底上原位生长了一种含磺酸基的高结晶性共价有机骨架(SO_(3)-COF),制备了Al_(2)O_(3)@SO_(3)-COF复合材料,用于改性Li-S电池的正极.以Al_(2)O_(3)@SO_(3)-COF为正极的电池在充放电及倍率测试中表现出了优异的性能.电池在1 A/g下的初始放电比容量高达1 141 mA·h/g,并且500次循环后容量可以保持在466 mA·h/g.

关键词： 先进核能系统用材   SiCf/SiC复合材料   材料设计   服役性能  

摘要： 先进核能系统的发展对核材料在多场耦合极端环境中的服役稳定性提出了更高要求。连续碳化硅纤维增强碳化硅(SiCf/SiC)陶瓷基复合材料具有低密度、高温力学性能优异、抗腐蚀、耐辐照等优点,且在外力作用下呈现“假塑性”断裂行为,被视为先进核能系统中极具应用前景的新型结构材料。本文首先从材料级、构件级、服役性能三个层面系统总结了核用SiCf/SiC复合材料的基础研究体系,分析了美国、法国、日本等传统核电强国,其他新兴核电国家和我国在核用SiCf/SiC复合材料领域的发展趋势,梳理了我国核用SiCf/SiC复合材料在原材料、数据积累和专利标准等方面存在的问题与发展面临的挑战,针对性地提出了相关措施与建议,包括加强材料制备技术研发、发展研发新范式、强化“产学研用”合作关系、在坚持以我为主的基础上加强国际交流等,以期为我国核用SiCf/SiC复合材料领域的研究方向及决策制定提供参考。

关键词： 植物纤维   界面改性   环氧树脂   复合材料  

摘要： 天然植物纤维增强环氧树脂复合材料是近年来得到快速发展的一种绿色、低碳的环境友好型复合材料。植物纤维与环氧树脂基体之间的界面性能提升得到越来越多人的关注。本文主要综述了植物纤维增强环氧树脂界面改性研究进展。从物理改性、化学改性以及其他改性方式对国内外植物纤维增强环氧树脂的界面性能相关研究进行了总结,以期为植物纤维增强环氧树脂的高值化利用开拓思路。

关键词： SiO_(2)气凝胶   酚醛树脂   环氧树脂   常压干燥法   力学性能   隔热性能  

摘要： 为拓宽SiO_(2)气凝胶(SA)的应用领域,以E-51环氧树脂(EP)、SA作为添加剂,采用常压干燥法,逐次与酚醛树脂(PF)、环氧树脂/酚醛树脂材料(EP/PF)混合,制备出SiO_(2)气凝胶/环氧树脂/酚醛树脂(SA/EP/PF)复合材料,通过傅立叶变换红外光谱、比表面积、孔径及力学性能测试,研究了SA、EP对PF隔热性能、力学性能的影响。结果表明:环氧树脂嫁接到酚醛树脂分子中,可改善酚醛树脂的力学性能,当环氧树脂添加量为20%时,最大拉伸强度提高了66%,最大弯曲强度提高了62.5%;当SiO_(2)气凝胶添加比例为1%时,SiO_(2)气凝胶/环氧树脂/酚醛树脂复合材料的导热系数最小,低至0.3185W/(m·K),隔热性能相比酚醛树脂提升16.14%,为SiO_(2)气凝胶推广应用提供了理论依据。

关键词： 巴斯夫   光伏产业   聚氨酯复合材料   多维度评估   安全规范   金属材料   德国莱茵   光伏组件  

摘要： 巴斯夫于日前获得德国菜茵TUV集团颁发的商用材料认证证书,该证书对光伏组件用复合边框材料,从安全规范、材料物性、耐候性等多维度评估,说明了巴斯夫聚氨酯复合材料在光伏边框领域应用的市场可推广性,推动了光伏边框材料从传统金属材料向新型聚氨酯复合材料的进程,为光伏产业上下游提供更多选择。

关键词： 三向织物   柔性复合材料   截面惯性矩   变形能力   拉伸性能  

摘要： 碳纤维三向织物因其具有结构稳定、密度小和准各向同性特点,在空间展开装置具有良好应用前景。为研究碳纤维三向织物/热塑性聚氨酯(thermoplastic polyurethanes,TPU)柔性复合材料变形性能,通过热压法将TPU与碳纤维三向织物复合,结合金相显微镜与扫描电子显微镜进行观测,建立三向织物单胞模型,计算模型截面惯性矩,结果表明:纬向截面惯性矩大于经向的,三向织物纬纱方向更难变形;对碳纤维平纹织物与三向织物进行悬垂实验,结果表明:三向织物变形能力强于平纹织物,并且三向织物在悬垂时经向变形大于纬向,与模型截面惯性矩的计算结果一致;对碳纤维三向织物/TPU柔性复合材料在0°,15°和30°方向进行拉伸实验,分析3种角度不同应变阶段载荷曲线变化和极限载荷。

关键词： 新型复合材料圆柱壳   正交试验   有限元   承载效率  

摘要： 新型复合材料圆柱壳结构——金属箍增强复合材料圆柱结构(HRCC)由复合材料壳体,两端内、外金属套筒及中部的内、外金属箍等组成,为使其获得更高的承载效率,对内、外金属箍几何尺寸和间距进行了优化设计。首先通过试验对有限元计算的准确性进行了验证;然后将内、外金属箍宽度、厚度及金属箍间距作为独立因素,以HRCC的承载效率为优化目标,基于有限元方法设计了多因素、多水平正交试验;最后利用极差分析法对正交试验进行影响权重分析,得到最优参数组合,并重新建模进行有限元模拟。结果表明,优化后的HRCC承载效率提高了10.2%。