关键词： MXene   石墨烯   复合材料   薄膜   凝胶   纤维  

摘要： 随着对MXene和石墨烯的研究,发现它们在电学、储能、力学和光学领域等方面都有重要的应用前景。本文综述了当前MXene/石墨烯复合材料的研究进展,重点介绍了MXene/石墨烯复合凝胶、薄膜、纤维的制备,从简单复合到通过引入其他组分来改善MXene和石墨烯所固有的缺点,解决了MXene的弱凝胶化问题、氧化石墨烯机械强度不足、低导电性等问题,从而提高了复合材料的性能,以便能够在实际使用过程中达到最佳性能。同时介绍了复合材料在传感器、可穿戴设备、电磁屏蔽、超级电容器、航空航天以及生物检测器中的应用及未来发展的可行性。最后,对MXene/石墨烯的复合材料未来发展提出展望。

关键词： 轮胎   超弹本构   复合材料   径压实验  

摘要： 建立了12R 22.5全钢载重子午线轮胎有限元模型,联合HyperMesh与Ls-Dyna进行径压仿真实验,并将轮胎三向位移、接地印迹参数与实测结果对比。将Mooney-Rivlin模型的参数C10和C01分别由0.2倍扩大至2倍,探究其对轮胎性能的影响。结果表明:仿真结果与实测结果具有良好的一致性,C10、C01对轮胎变形影响显著,与橡胶硬度成较强的正相关。

关键词： 聚丙烯   滑石粉   分散剂   力学性能   热变形温度  

摘要： 利用双螺杆挤出机制备了聚丙烯(PP)/聚烯烃弹性体(POE)/滑石粉/分散剂复合材料,并对材料流动性、力学性能及热性能进行表征,探讨分散剂对不同熔融指数体系的影响,并优化复合材料体系中分散剂种类、含量及复配形式。结果表明,分散剂TAS-2A在提升流动性及力学性能的同时会降低材料的热变形温度;YY-5023力学性能提升效果不明显,但能显著提升材料热变形温度;TAS-2A与YY-5203的最适宜添加量分别为2%和0.25%,且二者复配具有协同效应。

关键词： 废旧轮胎胶粉   橡胶   热塑性树脂   聚氨酯  

摘要： 废旧轮胎胶粉(GTR)的资源化利用有利于“碳达峰、碳中和”发展战略的实施。系统综述了GTR在橡胶、热塑性树脂、聚氨酯、环氧树脂、聚酮树脂等聚合物改性领域的研究现状;从GTR复杂的化学组成、微观形态和聚集态结构等角度出发,提出GTR/聚氨酯复合材料的研发有望成为废旧轮胎胶粉高值化再利用的重要研究方向。

关键词： GFRP弯折筋   UHPC   筋材直径   锚固长度   三阶段断裂过程   受力模型  

摘要： 通过玻璃纤维增强复合材料(GFRP)弯折筋增强超高性能混凝土(UHPC)拉拔试验,研究了GFRP筋弯折区域力学服役性能及损伤机制,揭示了GFRP弯折筋与UHPC协同受力状态,建立了试件受力模型。试验研究变量包括:GFRP筋材直径、弯折筋尾部锚固长度、筋材尾部形状以及筋材基体种类。研究表明,受到GFRP筋材弯折区域褶皱和受力肩应力集中影响,GFRP筋材直径对弯折强度影响较大;弯折筋尾部锚固长度的增加,在一定程度上利于GFPR筋弯折强度提升;筋材尾部形状(L型和U型)对弯折强度的影响较小。基于此,阐述了GFRP筋弯折区在受拉状态下的损伤破坏机理;提出了GFRP弯折筋三阶段断裂过程:筋材受力肩内侧基体开裂、内侧纤维断裂和外侧纤维断裂;建立了GFRP弯折筋-UHPC弯折区域拉拔状态下的受力分析模型。

关键词： 复合材料   铁路   基础设施   研究和应用现状   展望  

摘要： 随着材料科学和工业技术的进步,复合材料的发展十分迅速,在多个领域得到了较为广泛的应用。目前我国铁路发展态势迅猛,铁路里程逐年增长,铁路网也更加密集。在铁路工程施工中或投入使用后,会出现一些技术难题,复合材料的使用提供了新的解决思路和方法。通过对材料和结构的合理优化,复合材料已经解决了一些难题,逐渐在铁路基础设施中得到应用。但由于铁路基础设施的特殊要求,复合材料的应用仍受到一定制约,潜力没有完全得到发挥。为促进复合材料在铁路基础设施中应用的进一步发展,总结了复合材料在铁路基础设施中的研究和应用现状,分析了其发展前景及阻碍其发展的原因,最后提出了有待发展的方向。

关键词： 碳纤维复合材料   防撞梁   结构优化   成型工艺  

摘要： 近年来,汽车轻量化发展逐渐得到重视,研究内容主要包括汽车自身结构设计、轻量化材料应用和制造工艺等方面。碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)具有可设计性强、质量轻、强度高、耐冲击、耐腐蚀等优点,是实现汽车轻量化进程中较为突出的材料。防撞梁是汽车上极其重要的部件之一,能够在汽车发生碰撞时有效地吸收来自汽车碰撞产生的冲击力,从而保护乘客安全。综述了CFRP在汽车防撞梁中应用的研究进展,从材料、结构、工艺3个方面分别进行阐述。旨在拓展CFRP在汽车防撞梁轻量化与安全中的应用范围,为其在汽车工业发展及轻量化中的广泛应用提供参考。

关键词： 梯度复合材料   放电等离子烧结   微观组织   界面特征   力学性能  

摘要： 采用不同配比的W粉和Cu粉为原料,经过混粉、放电等离子烧结后制备了三层的W–Cu梯度复合材料,研究了不同烧结温度下W–Cu梯度复合材料的微观组织、界面特征、物理性能、力学性能及抗热震性能。结果表明:900℃烧结制备W–Cu梯度复合材料相对密度高(95%)且保持了单层的原始设计成分;每个梯度层中W、Cu分布较均匀,W、Cu之间界面结合良好,未发生扩散。W–Cu梯度复合材料的力学性能呈梯度分布,W–40Cu层的显微硬度最高为HV 136。在压缩过程中,W–40Cu层首先发生断裂,最高压缩屈服强度为332 MPa。900℃烧结制备的W–Cu梯度复合材料的热导率为202 W·m^(-1)·K^(-1)。经抗热震实验后,梯度复合材料界面处无裂纹,具有良好的抗热震性能。

关键词： 钨酸铋   复合材料   过硫酸盐   光催化  

摘要： 采用两步水热法制备不同Cu_(2)(OH)PO_(4)/Bi_(2)WO_(6)复合材料,通过X射线粉末衍射和扫描电子显微镜确定其物相组成和形貌。利用火焰原子吸收光谱测定Cu_(2)(OH)PO_(4)的实际负载量。复合材料用于可见光下活化过硫酸盐(PDS)降解2,4-二氯苯酚(DCP)和双酚A(BPA),Cu_(2)(OH)PO_(4)与Bi_(2)WO_(6)的摩尔比为1∶4时具有最佳的催化性能,可见光光照60 min内DCP和BPA的降解率分别达93.4%和89.8%。对照实验表明,可见光、催化剂和PDS三要素的协同作用促进了BPA的降解。探究了催化剂用量、PDS浓度和BPA初始浓度对BPA降解性能的影响。结果表明催化剂用量越大,BPA降解率越高;PDS浓度对其无明显影响;BPA初始浓度越高,BPA降解速率越慢。自由基捕获剂实验结果表明反应体系中硫酸根自由基(·SO_(4)^(-))和羟基自由基(·OH)是降解BPA的主要活性物种。

关键词： 复合材料   剪切强度   铝模板材料粘接   平衡方程   胶层厚度  

摘要： 为探究复合材料界面剪切强度对铝模板材料粘接的影响,运用线性弹性分析方法进行计算,反映出胶层抗剪强度,并提出剪切强度的计算公式。结合整个结点的平衡方程,导出了粘弹性体的应力-应变关系式,通过考虑节点全局平衡的弯矩系数,将剪切粘接性能变化与胶层厚度相结合,提出了粘接样品的制备流程。通过仿真实验分析进行了验证,发现在加载前、加载后,铝模板材料剪切力-位移曲线基本一致,当加载时,最大剪切力可达533.5 N,胶粘力随胶粘层厚度的增大而进一步下降。结果表明,所提研究方法有助于揭示粘接材料在受力时的真实响应,为设计和优化粘接结构提供了更可靠的参考。