关键词： 蒙脱石   介孔材料   异丙醇脱水   异丙醚制备  

摘要： 利用高效打浆球磨法及喷雾干燥法制备了公斤级球形蒙脱石(MMT)介孔复合材料,采用XRD、TEM、SEM、N_(2)吸附-脱附、XPS、NH_(3)-TPD等方法对球形MMT介孔复合材料进行表征,并将其应用于异丙醇脱水制备异丙醚反应中,考察了复合材料孔结构对异丙醇脱水反应的影响。实验结果表明,将具有催化活性成分的MMT与介孔材料相成功复合,所得介孔复合材料具有高度有序的介孔孔道。优选复合材料在190℃下反应4 h后,异丙醇转化率及异丙醚选择性分别为47.92%,95.11%,反应6次后性能无明显下降,具有良好的稳定性。MMT的引入增加了无活性介孔SiO_(2)基底的酸度,从而赋予介孔复合材料优异的催化活性。此外,适宜的孔结构、疏水性进一步促进了材料的反应活性。

关键词： 蜂窝夹芯结构   发动机声衬   开槽   水浸   力学性能   飞机  

摘要： 针对蜂窝夹芯复合材料结构在发动机声衬结构中的应用,开展其在飞机服役过程中所面临的严酷环境条件下的力学性能研究,主要研究了蜂窝材料的蜂窝开槽及面板制孔、水浸等处理对复合材料的平拉、平压及弯曲剪切性能的影响。结果表明:蜂窝开槽对Nomex蜂窝和玻璃布蜂窝夹芯复合材料的平拉性能、平压性能及弯曲剪切性能均有影响,对Nomex蜂窝夹芯复合材料的弯曲剪切强度影响最大,相比于未开槽下降达14.34%。水浸对Nomex蜂窝夹芯复合材料的影响非常大,相对于未水浸试样平拉强度降低41.06%,平压强度降低10.39%,平压模量降低2.70%,弯曲剪切强度降低13.12%。玻璃布蜂窝夹芯复合材料的性能受水浸的影响较小,水浸前后性能几乎未发生变化。

关键词： 木塑复合材料   阻燃   聚乙烯   聚磷酸铵   氢氧化铝   阻燃性能  

摘要： 为改善木塑复合材料(WPC)的阻燃性能,拓宽WPC的功能性,以聚磷酸铵(APP)和氢氧化铝(ATH)为阻燃剂,通过高速混合和热压的方式制备出松木粉/PE复合材料,进而研究APP/ATH协效阻燃剂的不同质量比对WPC极限氧指数、垂直燃烧性能及燃烧残炭形貌的影响。结果表明,APP复配ATH样本的LOI均优于单独添加APP以及单独添加ATH样本的LOI。当m(APP)∶m(ATH)=2∶1时,样本的LOI值最高;当APP和ATH的质量比为2∶1和1∶2时,样本的垂直燃烧等级均达到V-0级。通过扫描电镜观察,样本中阻燃剂APP和ATH的质量比为2∶1时,炭层结构更加完整致密;样本中阻燃剂APP和ATH的质量比为1∶2时,样本燃烧后的表层结构变得较为松散,表面的缝隙和孔洞也相应增多。

关键词： 二氧化硅   聚合物   复合材料   磨损  

摘要： 采用溶胶凝胶法,以二甲硅油为芯材、二氧化硅为壁材制备自润滑微胶囊。所制备的微胶囊包覆完整,呈规则的球形结构,分散性较好,平均粒径为1μm。通过溶液混合法制备微胶囊/聚酰亚胺自润滑复合材料,考察微胶囊对复合材料热学和摩擦学性能的影响。结果表明:当微胶囊的质量分数为20%时,复合材料5%的热失重温度与纯聚酰亚胺相比降低了15℃,但仍能满足聚酰亚胺的工程使用要求,同时复合材料的摩擦系数和磨损率与纯聚酰亚胺相比分别降低了33.33%和81.54%,材料的磨损机理由疲劳磨损转变为粘着磨损。

关键词： 聚酰亚胺纤维   三元乙丙橡胶   巯基-烯烃自由基加成反应   表面改性   力学性能   耐烧蚀性能  

摘要： 以硅烷偶联剂3-巯丙基三甲氧基硅烷(KH 590)为改性剂对聚酰亚胺(PI)纤维进行表面改性,利用巯基-烯烃自由基加成反应制备了改性PI纤维/三元乙丙橡胶(EPDM)复合材料,通过傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、热重分析等手段研究了纤维在橡胶基体中的分散性、纤维与橡胶基体间的界面黏结性能、复合材料的力学性能和耐烧蚀性能。结果表明,KH 590成功接枝于PI纤维表面,接枝率达4.36%,纤维在基体中的分散性得到改善;相较于未改性的PI纤维/EPDM复合材料,改性PI纤维/EPDM复合材料的硫化速率降低、交联程度提高;当纤维掺入量均为5份(质量)时,改性PI纤维/EPDM复合材料较未改性PI纤维/EPDM复合材料的拉伸强度、扯断伸长率和撕裂强度分别提高了37.9%、97.0%和31.0%;改性PI纤维掺入量增加时,复合材料的交联程度提高,力学性能和耐烧蚀性能均得以提升。

关键词： 光泽度   透过率   黑色聚酰亚胺   薄膜   高色素气法炭黑   二氧化硅  

摘要： 采用高色素气法炭黑作为遮光剂,亚微米级无定型二氧化硅作为消光剂,制备低光泽度黑色聚酰亚胺复合薄膜,探讨炭黑和二氧化硅掺杂对聚酰亚胺复合薄膜的遮光性、消光性、电气绝缘性、力学性能及表面形貌的影响。结果表明:黑色聚酰亚胺复合薄膜中炭黑掺杂量对遮光性和电气性能的影响最显著,二氧化硅掺杂量对光泽度的影响最明显;无机填料的总掺杂量越大、大颗粒填料占比越多的黑色聚酰亚胺复合薄膜力学性能越低;炭黑掺杂量4%、二氧化硅掺杂量5%时,光泽度可以控制在25 GU,光透过率接近0,同时具有良好的力学性能和电气性能。

关键词： 微波介质陶瓷   中介电常数   复合钙钛矿   频率选择表面  

摘要： 微波介质陶瓷是电子通信领域中不可或缺的材料,尤其是在高频通信领域。因其独特的介电特性,如高相对介电常数εr、低介质损耗和接近零的谐振频率温度系数τ_(f),而被广泛应用于微波谐振器、滤波器、振荡器等微波元器件中。本研究制备了一种具有中介电常数的Ba(Nd_(1/2)Nb_(1/2))O_(3)(BNN)陶瓷,通过X射线衍射(XRD)和Rietveld精修确认其为单斜晶系,空间群为C12/m1。随着烧结温度的升高,陶瓷的密度先增大后减小,其体积密度(ρobs)和相对密度(ρ_(rel))在1550℃烧结时达到最大值,分别为6.32 g/cm^(3)和98%。在1525℃烧结时,陶瓷展现出最佳的微波介电性能:εr=38.44,品质因数Q×f=25400 GHz,τ_(f)=–6×10^(–6)℃^(–1)。值得注意的是,与文献研究报道的11700 GHz相比,本研究制备的BNN陶瓷的Q×f提升了117%,这表明BNN陶瓷的微波介电性能可能因测试方法、原料性质及制备工艺等因素而被低估。此外,利用这种陶瓷材料设计并仿真了一款全介质频率选择表面(Frequency Selective Surface FSS),其相对带宽约为23.3%,显示出优异的选频性能。BNN陶瓷的上述特性不仅显示了其在微波介质陶瓷材料中的潜力,而且其在FSS仿真中的出色表现也进一步被证实是一种被低估的微波介质陶瓷材料。

关键词： 膨润土   聚四氟乙烯复合材料   摩擦学性能   磨损机理  

摘要： 目的 深入探究膨润土对聚四氟乙烯(PTFE)复合材料力学性能和摩擦学性能的影响规律,制备一种高耐磨复合材料。方法 通过添加不同质量分数的膨润土制备PTFE复合材料,并通过拉伸试验、硬度测试和热稳定性分析等方法评估其力学性能。同时,采用摩擦磨损试验机、扫描电子显微镜和光学显微镜对复合材料的摩擦系数、磨损率和磨损表面形貌进行观察,以评估其摩擦学性能。结果 随着膨润土质量分数的增加,PTFE复合材料的拉伸强度和断裂伸长率下降,而硬度和热稳定性提高。特别是当膨润土的质量分数达到15%时,复合材料的耐磨性提高了96.3%。结论 膨润土做为PTFE复合材料的增强填料,可改善其耐磨性,且保持较高的力学性能。

关键词： 航空航天工程问题导向式   教学改革   教学创新   高温复合材料   课堂体验  

摘要： 高温复合材料课程是复合材料与工程专业的核心专业课程,该课程的教学内容既有较强的理论性,也与航空航天工程应用联系紧密。该文分析高温复合材料课程教学中存在的“高温复合材料课程的学生课堂体验不丰富”和“高温复合材料课程对学生工程思维的启发性不充足”的教学问题。针对教学问题,提出基于“航空航天工程问题导向式”的课堂教学新模式,阐述“航空航天工程问题导向式”教学过程中学生的体验性设计和“航空航天工程问题导向式”对学生工程思维的启发性设计。此新型的教学模式在知识层面改善学生课程学习的深度和广度,在能力层面提高学生解决复杂工程问题的能力,在素养层面让学生领悟到航天精神和工匠精神。该教学新模式为培养高温复合材料创新型人才提供有效的课堂教学支撑。

关键词： 钴/碳复合材料   电磁波   介电损耗   磁损耗   界面极化  

摘要： 目前,电磁污染问题十分突出,设计高性能微波吸收材料具有重要意义。基于介电损耗、磁损耗以及异质结构中多组分的协同作用,开发具有强吸收和多重散射的微波吸收材料是一种很有前途的策略。本工作通过简单的方法合成了多面体MOFs,再经高温碳热还原得到Co/C复合材料。结果表明:随着煅烧温度的升高,Co/C复合材料中碳组分的石墨化程度增大,介电损耗能力增强;Co纳米粒子的结晶度增大,材料的饱和磁化强度增强,铁磁特性明显。磁-介双损耗机制有助于改善阻抗匹配,增强损耗特性。800℃氩气条件下获得的Co/C复合材料在吸收厚度为5.0 mm、4.8 GHz处的最小RL达到-46.4 dB,并且在厚度为2.0 mm时的微波吸收带宽为5.6 GHz。