关键词： 类V型复合材料薄壁件   切削力预测模型   振动预测模型   响应曲面法   工艺优化  

摘要： 为解决类V型复合材料薄壁件切边加工过程中的振动问题,研究切削参数对切削力和工件振动的影响规律,基于中心复合响应曲面法设计了试验方案,探究了主轴转速、进给速度、切削深度对切削力和振动加速度的影响,建立了切削力和振动加速度的预测模型,并以最小切削力和最小振动加速度为目标对切削参数进行优化,得到了最优切削参数组合:主轴转速6000 r/min,进给速度400 mm/min,切削深度1.4 mm。研究结果有助于指导类V型复合材料薄壁件切边加工参数的选择,达到降低加工过程中的振动、提高加工表面质量的目的。

关键词： Cu2O   MXene   复合材料   氧空位  

摘要： 针对传统金属氧化物气体传感器工作温度高、表面活性位点不足等问题,本研究通过水热法制备了MXene-Cu2O复合材料,系统探究MXene对材料微观结构及氧空位浓度的调控作用。结合SEM、XRD、XPS及EPR等表征手段,证实MXene的引入显著提升了氧空位浓度,并构建了Cu2O立方体与MXene片层紧密复合的异质结构。实验表明,复合材料的NO2响应值达到纯Cu2O的3倍,揭示了氧空位浓度与气敏性能的正相关性。该研究为设计高性能室温气体传感器提供了新的材料设计策略,在环境监测领域具有潜在应用价值。

关键词： 纳米二氧化钛   高性能混凝土   冻融循环   损伤模型  

摘要： 文中为探究纳米二氧化钛(TiO_(2))掺量对高性能混凝土(high performance concrete,HPC)抗冻性能的影响规律,制备不同掺量纳米TiO_(2)的HPC试件,开展冻融循环试验,分析抗压强度、劈裂抗拉强度衰减及相对动弹性模量与强度损失率的关系,并基于Logistic函数与二次函数建立相应冻融损伤模型。结果表明HPC的抗冻性能随纳米TiO_(2)掺量增加呈先升后降趋势,掺量2%时效果最佳;冻融循环下,相对动弹性模量与强度损失率间存在良好的非线性相关性;建立的分段冻融损伤模型可有效描述掺,纳米TiO_(2)高性能混凝土的冻融损伤演变过程。研究成果可为纳米改性混凝土材料在严寒地区应用提供参考。

关键词： 复合材料   聚脲   碳纤维   微观结构   力学性能   功能材料  

摘要： 以聚天门冬氨酸酯树脂和异氰酸酯固化剂为原料、碳纤维(CF)为增强体、硅烷偶联剂(KH550)为改性剂,制备了硅烷偶联剂改性碳纤维(KH550-CF)增强聚脲(PU)复合材料(KH550-CF/PU)。考察了CF长度和添加量对碳纤维增强聚脲复合材料性能的影响。采用FTIR、SEM、XRD、DSC对KH550-CF和KH550-CF/PU进行了表征,通过准静态拉伸和压缩实验、霍普金森压杆实验探究了KH550-CF/PU的力学性能和抗爆性能。结果表明,KH550成功地修饰在CF表面,增强了CF与PU的相容性和浸润性;CF或KH550-CF的添加不会影响PU的分子结构,KH550-CF/PU仍具有PU所固有的理化特性;当CF的长度为0.5 mm、KH550-CF添加量为PU质量的1%时,KH550-CF/PU的力学性能明显优于PU,其最大拉伸应力可达22.88 MPa,断裂拉伸应变可达223.95%,弹性阶段最大压缩应力为2.17 kN,最大压缩应力时的能量吸收值为0.64 MJ/m3,应变率5000 s–1时的屈服强度可达103.18 MPa。

关键词： 橡胶复合材料   化石能源   能源需求   氢能  

摘要： 全球能源需求快速增长,化石能源储量却日渐减少。开发清洁可再生能源载体、减少对传统化石能源的过度依赖已刻不容缓。氢能是21世纪最有希望实现可持续发展的二次清洁能源,它可以整合多种形式的能源,建立起氢-电-化石燃料综合发展体系。氢能的发展可以有效应对当前能源领域的诸多挑战。与电力等传统能源载体相比,氢能具有能量密度高、使用便捷灵活、存储容量大等优势,同时氢能还具有来源广泛、燃烧热值高、清洁等特点,有利于实现能源、交通、石化等多个领域的大范围脱碳。加快发展氢能已成为全球共识。随着“碳达峰”和“碳中和”目标的提出,能源转型的步伐进一步加快,标志着全球氢能产业发展进入了新的历史时期。

关键词： 杨木-氧化铋复合材料   黏弹性   压缩蠕变   温压成形  

摘要： 【目的】研究杨木加工残渣粉与氧化铋复合材料的组成对黏弹性的影响,实现杨木-氧化铋复合材料在家具工程等领域的应用。【方法】采用温压成形法将杨木残渣粉与氧化铋粉末相混合,制备不同粒径杨木粉的杨木-氧化铋复合材料;对复合材料进行恒载压缩蠕变实验,记录实时蠕变位移,根据应力-应变关系计算杨木-氧化铋复合材料的弹性模量;基于线性黏弹性理论计算复合材料的剪切松弛模量,采用广义Maxwell模型建立复合材料的黏弹性模型,利用优化软件1stOpt对弹性松弛模量进行最优拟合,并结合MSCMarc软件进行数值模拟,得出实时蠕变位移的数值模拟结果,并对实验结果与数值模拟结果的一致性进行评估。【结果】不同粒径杨木粉的杨木-氧化铋复合材料表现出不同的蠕变行为,具有明显的黏弹性特征,调整不同粒径杨木粉的比例,可改善复合材料的抗蠕变性能,当粒径不超过425μm与粒径不超过180μm的杨木粉的质量比为1:1时,抗蠕变性能最佳;压缩蠕变实验结果与MSCMarc软件数值模拟结果一致,表明短期蠕变实验数据可以预测复合材料的长期蠕变。【结论】杨木-氧化铋复合材料具有较高的抗蠕变性能和明显的黏弹性特征,在建筑和家具工程领域有较大潜力;短期蠕变实验数据可以预测长期蠕变,为评价该复合材料的使用性能提供可靠途径。

关键词： 国防   UHT Composites   工艺成熟度   成本  

摘要： 超高温复合材料(UHT Composites)因其在极端环境下的优异性能,成为航空与国防领域的关键材料。然而,当前这类复合材料面临着工艺成熟度低、成本高昂的问题,严重阻碍了大规模商业化应用。美国MATECH公司与California Nanotechnologies(Cal Nano)公司近期达成战略合作,旨在通过整合专利技术与制造能力,推动基于电场辅助烧结技术(FAST)和放电等离子烧结(SPS)的复合材料工业化进程,推动超高温复合材料的发展。

关键词： 吸波材料   智能计算   粒子群算法   神经网络   复合材料  

摘要： 针对传统吸波材料优化设计存在计算复杂度高、耗时长问题,提出一种基于智能计算优化设计方法。通过构建2~18 GHz频率下羰基铁粉与石蜡复合材料神经网络模型,利用粒子群算法优化羰基铁粉与石蜡配比,设计出高性能吸波材料。仿真结果表明,最佳羰基铁粉填充量为84.6%,在6.7 GHz时,材料反射损耗理论值为-53.954 dB。为验证理论结果准确性,制备不同含量材料进行电磁参数及吸波性能测试,实验显示羰基铁含量为84.5%的材料具有最小反射损耗,达到-49.4 dB。该方法能为材料设计提供有效理论指导,加速新材料开发研究。

关键词： 马来酸酐   马来酸酐改性玉米淀粉   取代度   复合材料   抗拉强度   断裂伸长率   淀粉化学品  

摘要： 玉米淀粉经碳酸钠预处理后,在马来酸酐熔融体系中制备了马来酸酐改性玉米淀粉,其与聚乳酸复合制备了复合材料马来酸酐改性玉米淀粉/聚乳酸。建立了马来酸酐改性玉米淀粉取代度的^(1)HNMR测试方法,并以取代度为响应值,通过单因素和响应面实验进行了优化。采用SEM、FTIR、XRD、DSC对马来酸酐改性玉米淀粉进行了微观形貌、结构组成和热性能表征,使用万能试验机和接触角测定仪测试了马来酸酐改性玉米淀粉/聚乳酸的力学性能和疏水性能。结果表明,最优玉米淀粉预处理工艺为:碳酸钠溶液浓度0.970 mol/L、混合时间51.50 min、100 mL碳酸钠溶液中淀粉质量2.5 g。制备的马来酸酐改性玉米淀粉(MA-ST-1)取代度为0.790,较传统技术制备的改性淀粉的取代度(0.412)提升了91.7%,证实碳酸钠预处理工艺有效提升了酯化反应转化率。MA-ST-1具有更小的结晶度(22.79%)和更低的熔融温度(98.9℃),MA-ST-1/聚乳酸的抗拉强度和断裂伸长率分别为(47.771±0.675)MPa和13.728%±1.369%,水接触角为75.86°±1.19°。在MA-ST-1/聚乳酸中,马来酸酐的水解产物丁烯二酸在玉米淀粉和聚乳酸之间充当桥接作用,提升了复合材料的力学性能和界面相容性。

关键词： 雷达设备舱口盖   复合材料   修复技术  

摘要： 雷达设备作为现代军事和民用领域的关键技术装备,其性能的稳定性和可靠性至关重要。舱口盖作为雷达设备的重要组成部位,不仅能够起到保护作用,还直接影响到雷达系统的正常工作。由于雷达设备舱口盖安装位置特殊、材料组成复杂、损伤情况多样等因素,对其进行修复技术研究,具有重要的现实意义。