关键词： Bi_(2)O_(3)/CNTs   低共熔溶剂   Bi/CNTs   电化学还原  

摘要： 针对低温下金属氧化物溶解度及溶解速率低的现状,以多孔固态Bi_(2)O_(3)/CNTs(碳纳米管)复合圆片作为阴极,石墨棒作为阳极,在氯化胆碱-乙二醇低共熔溶剂电解液中直接进行电解获得Bi/CNTs复合材料.采用循环伏安法研究了固态Bi_(2)O_(3)电还原过程的电化学行为,伏安曲线上只存在一对氧化还原峰,表明固态Bi_(2)O_(3)被电还原为Bi是一步还原反应.采用恒电压电解法研究了电解电压对固态Bi_(2)O_(3)电脱氧的影响,XRD与EDS结果表明,在80℃,2.6 V电解4 h,固态Bi_(2)O_(3)/CNTs被完全电还原为Bi/CNTs;SEM结果表明,电解电压越大,产物的颗粒越大,表面孔隙越疏松.本文结果可为低共熔溶剂直接电解金属氧化物制备金属提供一种简单且绿色的方法.

关键词： 飞机复合材料   机械加工   切削力   刀具磨耗   表面质量  

摘要： 本文对飞机上应用的复合材料零件的加工过程进行了详尽考察,旨在研究复合材料的切削力、工具的磨损以及加工后的表面质量。研究结果不仅详细分析了这些因素,还根据需要,特别提出了改善的措施。研究者使用了正交设计实验,来分析不同切削参数,例如切削速度、进给速度和切削深度对切削力和表面粗糙度的影响。从结果可知,适当切削速度和较慢的进给速度,有助于降低切削力,同时提高表面光滑度。其次,引入了碳化钨和金刚石涂层刀具对比实验,找出更适合加工复合材料的刀具类型。结果显示,金刚石涂层刀具在延长刀具寿命和提高加工表面质量方面表现更优。最后,通过调整机械路径和刀具入路角度,进一步优化了加工效率和表面质量。

关键词： 吸波   防腐蚀   多层结构   稀土掺杂铁氧体   复合材料  

摘要： 目的开发一种防腐性和吸波性能均良好的新型复合材料。方法制备了一种新型的双层吸波复合材料,其中匹配层使用30%(质量分数)稀土铁氧体粉的Ce-铁氧体/TPU复合材料,吸收层则使用70%(质量分数)稀土铁氧体粉的Ce-铁氧体/TPU复合材料。在制备过程中,首先将稀土铁氧体粉和TPU树脂按照一定的比例混合,并通过机械搅拌使其均匀分散。然后,将混合物填充在模具中,并进行高温热压处理,以实现复合材料的固化和成型。结果通过数值计算,发现双层吸收体的微波吸收性能比其组分有很大的提高。与此同时,在总厚度保持不变的条件下,充分利用30%~70%的层厚度比例进行调节以改善有效吸收带宽的情况,并基于RL(反射损耗)优化了厚度3.5 mm/1.5 mm的30%~70%双分子层。当频率为15.76 GHz时,最大RL峰为-26.4 dB,有效吸收带宽达12.32 GHz(5.68~18 GHz)。通过适当的阻抗匹配和多种损耗形式,可以显著提高30%~70%双层吸收体的微波吸收性能。结论将30%(质量分数)稀土铁氧体粉的Ce-铁氧体/TPU复合材料和70%(质量分数)稀土铁氧体粉的Ce-铁氧体/TPU复合材料组合形成双层后,其电磁性能明显上升,达到了良好的阻抗匹配。其中30%(质量分数)稀土铁氧体粉的Ce-铁氧体/TPU复合材料的耐腐蚀性能略高于70%(质量分数)稀土铁氧体粉的Ce-铁氧体/TPU复合材料的,将二者组合后,其防腐性能也有所提升,由此制得的双层材料的耐腐蚀性和吸波性能均得到了提升。

关键词： 聚碳酸酯   纳米复合材料   石墨烯   氮化硼   力学性能  

摘要： 为了研究不同2D纳米片对聚碳酸酯力学性能的影响,利用熔融共混法通过微型双螺杆挤出机制备了不同含量的石墨烯/聚碳酸酯复合材料和氮化硼/聚碳酸酯复合材料。通过注塑机注塑出试样,并对不同含量的两种2D纳米片/聚碳酸酯复合材料的力学性能进行了对比分析。结果表明,两种2D纳米片都对聚碳酸酯的力学性能有少量提升效果。其中,添加量为5%的氮化硼/聚碳酸酯复合材料拉伸强度达到(75.85±1.11)MPa,比纯聚碳酸酯材料提升了16.9%。随着2D纳米片的继续添加,拉伸强度开始下降,但弹性模量持续上升。

关键词： PVA纤维   钢渣粉   硫酸盐侵蚀   干湿循环   拉伸强度   耐久性能  

摘要： 基于钢渣粉的固废再利用,通过掺入不同质量分数的钢渣粉制备PVA-ECC,采用干湿循环加速硫酸盐侵蚀试验、立方体抗压强度试验和轴拉试验,测定分析掺钢渣粉PVA-ECC在Na_(2)SO_(4)溶液(质量分数为5%)中的质量变化、抗压强度、拉伸性能等参数的演变规律,并采用微观扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪进行微观形貌与物相分析,探究钢渣粉掺量对PVA-ECC耐硫酸盐侵蚀性能的影响。结果表明:掺钢渣粉PVA-ECC材料中钢渣粉掺量为20%时,质量损失曲线位于基准组以下;低掺量钢渣粉PVA-ECC表现出较好的耐腐蚀性,S20组抗压耐腐蚀系数分别为1.13、1.02、0.96;掺钢渣粉PVA-ECC试件均出现多缝开裂现象,钢渣粉的掺入能在一定程度上提高材料的抗拉强度,S40组最大提高了31.4%;适量钢渣粉的掺入能有效缓解PVA-ECC材料的侵蚀损伤,掺量不超过60%时在研究的龄期范围内材料未出现明显劣化。

关键词： 玻璃纤维增强复合材料   裂纹修复   层间断裂   树脂预涂液   毛细作用  

摘要： 玻璃纤维复合材料(GFRP)层合板在服役过程中易产生微裂纹,常规的处理方法很难有效地将树脂预涂液涂覆在损伤层合板表面并覆盖或润湿裂缝,因此制约了GFRP的使用领域。为解决上述问题,通过使用5种不同质量分数的树脂预涂液(RPC)对损伤后的层合板进行修复,并与不使用RPC的修复方法作对比,观察并测试了层合板在常温以及60℃下的修复效果,分析其力学性能。结果表明:树脂预涂液对材料的修复有着明显的效果,不同浓度的RPC以及不同的固化温度都会影响修复效果;质量分数为25%RPC的修复效果最好,试样在常温下固化7 d压缩性能恢复了17%,在60℃下压缩性能恢复了26%。

关键词： g-C_(3)N_(4)   ZnO   纳米材料   光氧化   NO脱除  

摘要： 随着现代工业的飞速发展,如何实现氮氧化物的有效脱除成为目前亟待解决的重要难题.本研究提出了一种在石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))表面原位生长纳米氧化锌点阵构建柱撑结构复合材料策略,以实现在可见光下光氧化去除NO.通过离子吸附反应,成功制备了不同氧化锌颗粒负载量的ZnO NP/g-C_(3)N_(4)柱撑结构复合光氧化剂,并对其结构和电子特性进行了研究.结果表明,氧化锌纳米颗粒(ZnO NP)的引入改善了g-C_(3)N_(4)的团聚,提高了比表面积,暴露出更多活性位点.异质结构的构建改善了复合材料能带结构,促进了光生载流子的迁移及分离,光氧化性能显著提升.在可见光照射下质量分数为2.5%的ZnO NP/g-C_(3)N_(4)样品展现出了优异的光氧化性能,对NO体积分数为3×10^(-5)%以下的混合空气光氧化去除表现出优良的高效稳定性.本研究为高性能光氧化剂的设计与构建提供了有效策略,并为消除工业NO污染物提供了技术参考.

关键词： 复合材料   柱撑蒙脱土   二甲醚   水蒸气重整   制氢  

摘要： 先使用钠基蒙脱土制备不同氧化物柱撑蒙脱土(X-MMT,X=SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、ZrO_(2)、TiO_(2)),然后以其为固体酸、以铜为活性组分、钴为助剂用浸渍法制备出一系列双功能催化剂(Cu-Co/X-MMT)。使用X射线衍射(XRD)分析、N_(2)吸附-脱附、NH_(3)-TPD、H_(2)-TPR和X射线光电子能谱(XPS)分析等手段对其表征,研究了不同氧化物柱撑对双功能催化剂(Cu-Co/X-MMT)性能的影响。结果表明,与钠基蒙脱土相比,氧化物柱撑蒙脱土的结构和酸性均发生了明显的变化,变化的程度与氧化物的种类密切相关。不同氧化物柱撑影响铜颗粒的大小和还原程度,进而影响双功能催化剂的二甲醚水蒸气重整反应(SRD)性能。Cu-Co/SiO_(2)-MMT催化剂具有较好的SRD性能,在0.1 MPa、350℃和反应空速(GHSV)为3000 mL/(g·h)条件下二甲醚转化率和氢气收率分别达到80.3%和57.3%。

关键词： 镁基复合材料   有限元模拟   摩擦磨损   Archard磨损模型   磨损机制  

摘要： 颗粒增强镁基复合材料在活塞制造中具有重要意义,活塞使用寿命与其材料的摩擦磨损性能关系密切,为预测镁基复合材料活塞耐磨性。基于Archard磨损模型结合自适应网格技术,建立SiC/AZ91D镁基复合材料及其基体有限元模型,探究其在不同载荷下的磨损行为,考察其应力场分布、磨损深度,进行了试验验证,揭示磨损机制。结果表明:在不同载荷下,盘销的接触面均表现出距盘轴心最近与最远处应力值较大,其他径向区域较小。随着载荷增加,盘销接触区域各处均表现出应力值增大。在不同载荷下,盘销接触面均表现出距盘轴心最近处磨损深度较小,离盘轴心径向距离增加,磨损深度越来越大。随着载荷增加,盘销接触区域各处均表现出磨损深度数值增大。但复合材料的磨损深度小于基体,表现出较好的耐磨性能。磨粒磨损和剥层磨损为复合材料主要磨损机制,粘着磨损为基体合金的主要磨损机制,模拟结果与试验结果吻合较好。

关键词： 产教融合   新能源材料专业   教学改革  

摘要： 文章介绍了产教融合的内涵与意义,分析了新能源材料课程特点及教学现状,并针对问题提出了新能源材料课程教学改革策略,包括模块化重构教学内容、多维度融合教学资源、培养学生新能源材料研究高阶思维、加强实践能力和过程考核,加强思政育人,以期取得良好的教学效果。