关键词： 光催化   水滑石   水热法   氧化脱硫   催化技术  

摘要： 采用水热法合成30-Cu@LDH-2复合纳米材料。通过X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线光电子光谱、77 K时N_(2)吸附以及紫外可见光谱,对合成样品的结构、表面性质、微观形态和光响应性质进行详细研究。结果表明,在紫外灯照射下,与纯LDH-2相比,30-Cu@LDH-2复合材料具有卓越的光催化活性,DBT降解效果显著提高。增强的光催化活性归因于其较大的比表面积(238.89 m2/g),更广泛的光响应范围以及更高迁移效率的光诱导电子。

关键词： 缺陷检测   复合材料   YOLOv8  

摘要： 为解决复合材料夹杂缺陷检测中由于目标尺寸小和特征相似导致的检测精度不足问题,提出了一种改进的YOLOv8算法。首先,引入SPD卷积模块以减少信息损失,结合MCA注意力机制增强三维通道特征提取能力,从而提高缺陷识别精度。然后,通过BiFPN双向金字塔网络改进多尺度特征融合,提升模型对相似特征和尺寸差异缺陷的识别能力。最后,针对小目标检测的瓶颈,加入Shape IoU损失函数,通过优化边界框形态和尺度信息,提升小尺寸缺陷的检测性能。实验结果表明,改进算法在mAP@0.5和mAP@0.95上分别提升10.1%和7.4%,召回率提升8.1%。该方法在复合材料缺陷检测系统中的测试结果验证了其可靠性与实用性,为复合材料夹杂缺陷检测提供了一种高效、精准的技术方案。

关键词： 超高温陶瓷涂层   C/C复合材料   快速制备   预氧化   料浆涂刷法  

摘要： 为提高C/C复合材料表面超高温陶瓷涂层的制备效率,通过料浆涂刷法和高温预氧化处理在C/C复合材料表面制备了ZrSi_(2)-ZrC-HfC陶瓷涂层,研究了预氧化处理对涂层微观结构、涂层烧蚀性能的影响。结果表明,与未预氧化涂层相比,高温预氧化处理生成的液态SiO_(2)相可填充涂层内部孔隙,通过粘合陶瓷颗粒提升涂层致密度,从而提高涂层的抗冲刷烧蚀性能。在热流密度为3 200 kW/m^(2)的氧乙炔火焰中考核30 s、60 s和90 s,氧化层均保持结构完整;在预氧化处理中生成的SiO_(2)相粘合涂层,防止涂层在烧蚀初期因结合不紧密而脱落;同时在烧蚀过程中生成的SiO_(2)相通过吸热挥发,降低表面温度,为涂层提供热防护。烧蚀90 s后的线烧蚀率和质量烧蚀率分别为0.837μm/s和0.364 mg/s。该方法操作简便,制备效率高,是一种适用于不同结构尺寸C/C复合材料表面不同类型超高温陶瓷涂层的制备技术。

关键词： 金属有机框架   氧化铟   三乙胺   气敏材料  

摘要： 三乙胺在染料、农药、医药生产中应用广泛,是一种易燃、易爆的挥发性有机物。暴露于高浓度三乙胺会对人体健康和环境安全造成严重威胁。探索高灵敏度、高选择性快速响应的三乙胺气敏传感材料至关重要。以2-氨基对苯二甲酸为配体,通过溶剂热法合成了Co掺杂In基金属有机框架前驱体。经热解后得到Co掺杂In_(2)O_(3)材料。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等表征手段研究了Co掺杂量和升温速率对Co掺杂In_(2)O_(3)形貌和物相结构的影响。将Co掺杂In_(2)O_(3)材料组装成气敏元件并进行气敏性能测试。结果表明:Co^(2+)掺杂的In_(2)O_(3)对三乙胺具有良好气敏性质,在最佳温度(160℃)下,对100×10^(-6)三乙胺的响应值可达81.27,并对三乙胺气体表现出优异选择性响应性质。

关键词： 3D打印   单因素实验   工艺参数   力学性能  

摘要： 研究了熔融沉积成型(FDM)3D打印PLA(聚乳酸)/PHA(聚羟基脂肪酸酯)复合材料的力学性能,通过单因素实验研究了打印温度、填充方向和打印速度等工艺参数对试样力学性能的影响规律。实验结果表明:在打印温度210℃、填充方向0°、打印速度20mm/s时制备的试样,其力学性能优于其他参数制备的试样,而且随着打印速度的增加,试样表面粗糙度增大。通过单因素极差分析最大抗拉强度的影响大小为:填充方向>打印温度>打印速度,对延伸率影响大小为:打印温度>填充方向>打印速度。

关键词： 超结构   超材料   负泊松比   拉胀结构   碳纤维复合材料(CFRP)   冲击动力学   失效模式  

摘要： 随着超结构的兴起和发展,力学领域中许多常规材料或结构难以实现的现象正逐渐成为可能。纤维增强复合材料具有优异的力学性能,可满足轻质、高强的结构设计需求。本文结合先进复合材料的性能优势、负泊松比超结构的反常行为,基于碳纤维增强环氧树脂复合材料和典型的内凹构型,采用组合模具经热压成型制备了一种复合材料负泊松比超结构(也称拉胀超结构)。进一步地,通过静动态冲击试验开展了拉胀超结构的变形失效及缓冲吸能行为研究,并进行了有限元分析。结果表明,该型超结构在不同特征方向(包括内凹方向(#1)、内凹垂向(#2)和面外法向(#3))具有不同的承载能力、失效模式和拉胀效应。具体为,#2方向冲击时具有拉胀效应,失效模式以折痕断裂为主;#3方向冲击时并未产生渐进失效,而是从粘接界面处发生冲击分离。相比于准静态情况,该超结构的失效模式发生了转变,使其冲击吸能、比吸能和负泊松比效应均被弱化。未来可进一步设计触发方式和增加填充材料,改善拉胀超结构的缓冲吸能效果,以期应用于冲击防护工程领域。

关键词： 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯   复合材料   超临界二氧化碳发泡   电导率   电磁屏蔽  

摘要： 将不同熔体流动速率的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)与碳纳米管(CNTs)进行溶液共混制备CNTs/ABS复合材料,并采用超临界CO_(2)发泡技术制备相应的发泡复合材料,探讨了不同ABS熔体流动速率及CNTs含量对CNTs/ABS发泡复合材料泡孔结构、导电性能、介电性能和电磁屏蔽效能(EMI SE)的影响规律。结果表明,随着CNTs含量的增加,由于CNTs的异相成核作用,采用ABS(HF380)(熔体流动速率为40 g/10 min)和ABS(HI100H)(熔体流动速率为10 g/10 min)制备的两种发泡复合材料的平均泡孔直径均呈现减小趋势,而泡孔密度相应增加。其中,在ABS(HF380)发泡复合材料中,随着CNTs质量分数从0%增加到15%,平均泡孔直径从12.14μm减小至6.71μm,泡孔密度则从1.50×10^(9)个/cm^(3)增加至2.76×10^(9)个/cm^(3)。在ABS(HI100H)发泡复合材料中也呈现相同的变化趋势。ABS(HF380)和ABS(HI100H)发泡复合材料的电导率、复介电常数和EMI SE均随CNTs含量增加而增大。同时,相比于ABS(HI100H)发泡复合材料,在相同CNTs含量条件下,ABS(HF380)发泡复合材料表现出更优异的综合性能,当CNTs质量分数为15%时,其电导率、介电虚部和EMI SE分别达到0.0911 S/cm,52.83(8.2 GHz)和29.27 dB(8.2 GHz)。最后,解释了不同ABS熔体流动速率的CNTs/ABS发泡复合材料的电磁屏蔽机理。

关键词： 复合材料   螺栓连接   渐进损伤分析   结构优化   疲劳仿真  

摘要： 先进复合材料具有高比强度、比刚度、良好的抗疲劳性和材料铺层可设计性等优点被广泛应用于航空航天、交通运输等领域;在实际工程应用中,复合材料的连接设计不可避免,与其他连接方式相比,螺栓连接结构具有载荷传递稳定,可重复拆卸与装配等优点,多用于复合材料主承力结构件中。传统的复合材料螺栓连接结构优化设计多采用试验测试分析,不仅成本高效率低,优化结果往往仅适用于特定结构。随着计算机仿真技术的不断发展,渐进损伤法能较好地描述复合材料螺栓接头损伤的萌生、扩展以及最终结构失效的整个过程,且能较为准确地预测失效强度与破坏模式,是目前研究复合材料螺栓连接结构最常用的有限元方法。本文综述了基于渐进损伤法的复合材料螺栓连接结构优化设计的最新研究进展,主要包括有限元模型、结构优化以及疲劳分析三个方面,可为复合材料螺栓连接结构的有限元仿真分析提供参考。

关键词： 生物质   二硫化钼   超级电容器   电化学性能  

摘要： 生物质多孔碳材料具有环保、来源广、成本低、导电性好等优点,在储能领域受到广泛关注。MoS2作为一种典型的层状结构金属硫化物,十分适合离子的吸附/脱离,是储能理想材料。本文以水生植物水葫芦(WH)为原材料,采用水热法合成二硫化钼/水葫芦碳(MoS_(2)@WHC)复合材料,探究了水热时间对材料微观结构及电化学性能的影响。结果表明,所制备的MoS2@WHC在水热时间为24 h,电流密度为0.5 A/g时,比电容可以达到193.78 F/g,在5 A/g的电流密度下,比电容仍有101.37 F/g,显示出了良好的倍率性能,在循环10000次后,MoS2@WHC24的电容保持率在84.2%,具有优异的稳定性。研究为开发低成本绿色环保的储能复合材料提供了一种新的思路。