关键词： 改进麻雀搜索算法   t分布变异+单纯形法   压电传感器布置   CFRP结构健康监测   延时叠加   损伤成像  

摘要： 传感器布置会影响碳纤维复合材料结构健康监测(SHM)系统的整体性能,针对SHM系统中初始传感器布置方法效率低、传感器使用数量多,并且Lamb波传播受碳纤维复合材料(CFRP)特性影响的问题,提出基于最大化覆盖待监测区域的压电传感器优化布置方法。首先,建立压电传感器布置的优化模型,并引入t分布变异和单纯形法对麻雀搜索算法进行改进;其次,进行CFRP有限元建模,用仿真分析确定约束参数的取值;最后,用延时叠加损伤成像方法对损伤进行成像,验证压电传感器优化布置方法的有效性。结果表明:所提方法在提升压电传感器对待监测区域的覆盖率、准确识别CFRP损伤的同时,减少了传感器数量,在对方形区域两个不同位置的损伤进行监测时,损伤定位误差分别为10.30、4.69mm。

关键词： 双马来酰亚胺   附着力   胶粘剂   树脂基复合材料   共固化  

摘要： 提出了一种基于界面微观化学与多种界面力学表征相结合的方法来研究共固化胶接复合材料界面。以聚砜增韧的双马树脂结构胶粘剂/复合材料共固化胶接界面为研究对象,通过显微红外、显微XPS等分析手段发现,胶粘剂增韧剂含量的增加会促进各组分向共固化界面流动,同时抑制界面处双马来酰亚胺与二烯丙基双酚A的化学反应。当聚砜含量为10%时,界面上各组分呈梯度增加;聚砜含量达到20%时,增韧剂在界面上的流动促进和抑制界面化学反应最大化,使拉伸剪切强度达到最大值。对固化过程中增韧剂对界面产生的规律进行力学追踪,对双马树脂胶粘剂搭接单丝碳纤维、单簇预浸料和铝合金进行拉伸测试,结果显示,在熔融阶段双马树脂胶粘剂体系拉伸强度就得到了显著提升,说明聚砜在熔融阶段下对固化反应开始产生了影响。这一发现有望在相关工程和材料领域中应用,提高界面流体的流动性并控制界面反应的发生。

关键词： 再生混凝土   再生骨料   纳米SiO2   钢纤维   破坏形态   力学性能   弯曲韧性  

摘要： 为提高再生混凝土的力学性能,通过掺入纳米SiO_(2)与钢纤维对其进行改性。以再生骨料取代率、纳米SiO_(2)及钢纤维掺量为控制参数,利用力学性能试验,分析了不同参数对再生混凝土破坏形态、力学性能、弯曲韧性的影响。结果表明,掺入钢纤维有利于改善再生混凝土力学性能,尤其能明显提高混凝土的劈裂抗拉强度及抗折强度。掺入纳米SiO_(2)可使再生混凝土力学性能均有所提高,同时可改善钢纤维再生混凝土延性。与单一掺入钢纤维或纳米SiO_(2)相比,复合掺入纳米SiO_(2)与钢纤维对再生混凝土各项力学性能的提升效果更显著,最佳的纳米SiO_(2)与钢纤维掺量分别为1%、1.5%。掺入纳米SiO_(2)可提高钢纤维再生混凝土的弯曲韧性,复合掺入纳米SiO_(2)与钢纤维对混凝土弯曲韧性的提升效果要优于单独掺入纳米SiO_(2)或钢纤维。建议采用JG/T 472—2015《钢纤维混凝土》标准评价纳米SiO_(2)与钢纤维增强再生混凝土的弯曲韧性。

关键词： 混合所有制   新能源材料   上海大学   央企   新材料科技   中国钢研   创新团队   龙凤山  

摘要： 2025年1月22日,河北龙凤山新材料科技集团有限公司董事长白居秉一行协同上海大学与上善院董瀚教授团队,走访安泰创明新能源材料(常州)研究院有限公司。安泰创明新能源材料(常州)研究院有限公司是由中国钢研科技集团(央企)所属上市公司安泰科技股份有限公司参股出资、卓越创新团队控股组建的混合所有制高新技术企业。

关键词： 增材制造   金属/金刚石复合材料   飞溅   金刚石石墨化  

摘要： 金刚石颗粒增强金属基复合材料同时具备金属和金刚石的优良特性,作为功能材料、耐磨材料等在众多领域有着重要应用。增材制造技术为金属/金刚石复合材料复杂构件的直接成形提供新途径,极大地增加构件设计的自由度。本文基于常用于制备金属/金刚石复合材料的激光选区熔化、激光熔覆、冷喷涂等几种典型增材制造技术,从粉末原料和成形过程的主要技术难点、应用场景等方面,介绍增材制造金属/金刚石复合材料的研究进展。着重讨论成形过程中金刚石飞溅及石墨化的产生原因、影响及主要解决方法,最后总结增材制造金属/金刚石复合材料面临的挑战和未来发展方向。面临的挑战主要表现在增材制造过程中,出现金刚石飞溅、金属与金刚石颗粒界面控制、金刚石石墨化、金刚石颗粒破损等问题。其中,需要解决的问题侧重于优化成形工艺,实现复合材料致密性、界面结合、金刚石防护等几方面协同控制。

关键词： 建筑外立面   装饰工程   复合材料   综合性能  

摘要： 为了探究建筑外立面装饰工程复合材料的综合性能优势,文章对建筑外立面装饰工程复合材料进行了概述,之后提出了具体的应用,并结合工程实践,进行了综合性能优势的探究。研究表明,GFRP材料在抗拉强度、抗弯强度和冲击强度等力学性能方面都明显优于其他复合材料,同时其优异的隔热隔音性能,以及出色的耐风雨、抗紫外线等耐候性能,也为建筑外立面装饰工程提供了重要支撑。此外,GFRP和陶瓷复合板还具备良好的防火性能,能够有效降低火灾风险。将这些性能优势与其轻质、安装便捷的特点相结合,GFRP复合材料无疑成为建筑外立面装饰工程的理想选择。

关键词： SiCf/SiC复合材料   预浸料-熔渗   发动机   应用研究  

摘要： 美国通用电气航空公司(简称GE公司)自20世纪80年代开始预浸料-熔渗工艺SiCf/SiC复合材料的研发,组织数百名科学家和工程师,历时30年、累计投入近15亿美金,最终实现了该材料在发动机领域的成功应用与商业化。本文详细阐述了GE公司预浸料-熔渗工艺SiCf/SiC复合材料螺旋式的发展历程,聚焦其在燃气轮机和航空发动机热端部件领域的创新实践,通过多个典型热端构件研发的案例分析,揭示了GE公司以“需求牵引-技术验证-工程迭代”为核心的研发范式,并深度解构了GE公司的7FA发动机涡轮外环组件跨越10年的渐进式设计迭代路径,层层解构其服役失效逆向反馈与正向设计牵引的协同优化逻辑。针对国外发展现状,本文进一步解读了GE公司通过垂直整合制造链,引入数字孪生工艺优化,建立机器学习检测体系,构建“材料-工艺-检测”三位一体的技术壁垒。GE公司发展经验表明,技术突破需兼顾长期基础研究与敏捷工程迭代,国内应通过技术体系革新,以典型构件为牵引,建立“设计-制造-考核”闭环的研发流程,建立多学科平等协同机制。强化基础能力,依托高校和国家级研发中心开展机理研究,实施热-力-化学多场耦合约束下的多维度协同优化,尽快推进产业生态构建,整合零散资源,搭建“产学研”快速验证平台。提早布局数字化赋能,实施全链条数据采集与AI嵌入。最后通过深度凝练外在相关技术领域的成功经验,结合国内实际情况,提出了涵盖“基础研究-中试验证-标准建设-产业协同”的自主化发展路线图,旨在为国内高推重比航空发动机用陶瓷基复合材料技术攻关提供方法论层面的战略参考。

关键词： 尖晶石铁氧体   羟基化多壁碳纳米管   复合吸波剂   吸波性能   涂层织物   有效吸波带宽  

摘要： 以铜离子(Cu^(2+))、锌离子(Zn^(2+))为取代离子,尖晶石铁氧体(M-Fe_(x)O_(y))为载体,采用一步水热法合成了铜锌铁氧体(Cu_(x)Zn_(2-x)FeO_(4))/羟基化多壁碳纳米管(MWCNT-OH)(x分别为0.25、0.5、1)复合吸波剂,研究了复合吸波剂的表面形貌、晶体结构、电磁性能和吸波性能,并考察了有效吸波带宽(E_(AB))最宽的Cu_(0.5)Zn_(1.5)FeO_(4)/MWCNT-OH复合吸波剂涂层尼龙平纹织物的吸波性能。结果表明:MWCNT-OH的引入增加了Cu_(x)Zn_(2-x)FeO_(4)的粗糙度,有利于电磁波在Cu_(x)Zn_(2-x)FeO_(4)表面产生多次散射和折射;Cu_(x)Zn_(2-x)FeO_(4)/MWCNT-OH复合吸波剂的磁化强度随Cu^(2+)/Zn^(2+)取代比(摩尔比)的增大而降低,但整体偏小,小于1.5 A·m^(2)/kg;相比于Fe_(3)O_(4)/MWCNT-OH,采用金属离子取代的方式合成的Cu_(x)Zn_(2-x)FeO_(4)/MWCNT-OH复合吸波剂的电磁波衰减性能更强,当复合吸波剂的Cu^(2+)/Zn^(2+)取代比为0.50.5,在匹配厚度为6 mm,频率为8.96 GHz时,其最小反射损耗(R_(Lmin))为-20.24 dB,E_(AB)达10.82 GHz;Cu_(0.5)Zn_(1.5)FeO_(4)/MWCNT-OH复合吸波剂涂层织物的E_(AB)随着涂层织物厚度的增加而增大,涂层织物厚度为4.5 mm时E_(AB)最大,为10.05 GHz。

关键词： 氧化铝纤维   铝基体   润湿性   界面反应   使用性能  

摘要： 氧化铝(Al_(2)O_(3))纤维增强铝基复合材料具有优异的物理性能和使用性能,但其增强相和基体合金间润湿性较差、界面反应调控难度大,阻碍了其发展。综述了Al_(2)O_(3)纤维增强铝基复合材料的制备工艺、应用领域,以及改善润湿性和控制界面反应的方法。通过纤维表面改性、基体合金化和热压工艺参数调控等可以改善Al_(2)O_(3)纤维与铝合金之间的润湿性、界面结合性能,从而提高复合材料的综合性能;未来,Al_(2)O_(3)纤维增强铝基复合材料的研究应更加注重材料的多功能化及成型加工性能,以满足特定应用领域的定制需求。

关键词： LaMOF   Fe_(2)O_(3)/LaMOF@SiO_(2)   载药量   杀线虫活性  

摘要： 制备了Fe_(2)O_(3)/LaMOF@SiO_(2)复合材料,并对其进行了表征。研究MOF复合材料作为药物载体的可行性。采用Stöber方法制备Fe_(2)O_(3)/LaMOF@SiO_(2)。将制备的Fe_(2)O_(3)/LaMOF@SiO_(2)复合材料负载阿维菌素溶液,对其载药量及杀线虫效果进行评价。研究结果表明,LaMOF和Fe_(2)O_(3)/LaMOF@SiO_(2)的不同时间段(24、48、72 h)的载药量分别为55.36%、14.41%、43.55%和45.41%、23.24%、53.49%。另外,Fe_(2)O_(3)/LaMOF@SiO_(2)负载药物后,随着浓度的增大线虫死亡率逐渐增大,在72 h线虫校正死亡率最高达100%。因此,Fe_(2)O_(3)/LaMOF@SiO_(2)复合材料具有较好的负载率和pH响应性能,其负载阿维菌素溶液后,在72 h线虫校正死亡率最高达100%。