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关键词： 偶联剂   聚乳酸   沙柳纤维   界面改性   力学性能  

摘要： 为提升沙柳纤维/聚乳酸复合材料的界面相容性,分别采用硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570、钛酸酯偶联剂201、马来酸酐偶联剂对沙柳纤维进行改性处理,以聚乳酸为基体,改性沙柳纤维为增强相,通过模压成型工艺制备环境友好型沙柳/聚乳酸复合材料,研究了偶联剂类型及含量对沙柳纤维/聚乳酸复合材料力学性能的影响。结果表明:使用4种偶联剂改性的沙柳/聚乳酸复合材料界面相容性均得到改善,力学强度得到提升,偶联剂适宜质量分数均为2%,其中马来酸酐偶联剂对复合材料力学性能改善效果最好,其质量分数为2%时,复合材料的静曲强度为28.79MPa、弹性模量为3326.5MPa、冲击强度为4.351kJ/m^(2),较对照组分别提升了113.8%、127.9%、37.8%。

关键词： 磷石膏   胶凝材料   力学性能   水化机理   浸出毒性  

摘要： 磷石膏堆存量巨大且含有大量硫酸盐、磷、氟、重金属等有害物质,若处置不当将会对环境造成严重危害。为解决此问题,利用磷石膏中含有CaSO_(4)·2H_(2)O的特点,采用矿渣、Ca(OH)_(2)、Na_(2)SO_(4)等材料协同制备磷石膏复合胶凝材料,并系统研究其力学性能、水化机理、微观结构及浸出毒性特征。研究结果表明:磷石膏复合胶凝材料的抗压强度随Ca(OH)_(2)掺量的增加呈先减后增趋势,随磷石膏掺量的增加则呈先增后减趋势,最优配合比确定为67%矿渣、30%磷石膏、3%Ca(OH)_(2)及外掺3%Na_(2)SO_(4),在此配合比下,材料3、7、28 d的抗压强度分别达到4.12、25.21、37.45 MPa;Ca(OH)_(2)掺量的增加能够加速磷石膏分解释放SO_(4)^(2-)与Ca^(2+),同时促进矿渣中硅氧四面体和铝氧四面体的分解,这些成分通过水化反应形成大量钙矾石和C-(A)-S-H凝胶,且相互交织构成致密的网络结构。在浸出毒性方面,磷石膏中F^(-)、PO_(4)^(3-)的质量浓度分别为148.23、298.24mg/L,而制备的胶凝材料中F^(-)、PO_(4)^(3-)的质量浓度分别下降至2.34~4.32 mg/L和0.05~0.18 mg/L。此外,胶凝材料中的所有污染物指标均满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》的要求。

关键词： 材料力学   课程体系建设   土木工程   新工科  

摘要： 在新工科背景下,材料力学课程团队分析了材料力学课程教学中存在的问题,提出了教学改革措施,包括整合“五力”教学目标、阶次化重构教学内容、构建模块化教学模式、实施“人工智能+三段式”教学法等。这些改革措施为课程体系植入了深度耦合架构,有效提高了人才培养质量,解决了课程建设中的难点。

关键词： 类煤型材料   单轴压缩   声发射特征   力学特征  

摘要： 煤与瓦斯突出事故严重威胁矿井安全,因煤岩体特性复杂及实验条件限制,采用类煤型材料模拟实验意义重大。文章以煤粉、水泥、石膏、石英砂和水为原料,利用混凝土成型法制作试样,借助超声波检测系统和MTS单轴压缩声发射监测系统,研究单轴压缩下类煤型材料的力学与声发射特征。结果表明,不同配比会影响材料的纵波波速、孔隙度、单轴抗压强度、弹性模量及声发射特性。该研究为筛选合适的模拟煤岩体类煤型材料提供依据,有助于推动煤与瓦斯突出机理及防治技术的研究。

关键词： 碳纤维/聚醚醚酮复合材料   生物玻璃   力学性能   浸渍法   生物活性  

摘要： 碳纤维增强聚醚醚酮复合材料(CF/PEEK)因其稳定的化学性能、优异的物理和力学性能而被广泛应用于生物医学,并且CF/PEEK具有射线可透性,可作为骨科和牙科植入物。但是由于CF/PEEK的表面呈现出生物惰性,会导致骨整合不良。生物玻璃(BGs)具有良好的骨传导性能和一定的骨诱导性能。为了能够使CF/PEEK在保持优秀的力学性能的同时具有生物活性,本文中选取了无孔BGs、介孔BGs (MBG,孔径5~7 nm)和通过氯化钙(CaCl_(2))进行改性后的介孔BGs (Ca-MBG) 3种生物玻璃,分别制备得到BG-CF/PEEK、MBG-CF/PEEK和Ca-MBG-CF/PEEK 3种三元复合材料。测试结果显示,BG-CF/PEEK、MBG-CF/PEEK和CaMBG-CF/PEEK的拉伸强度分别为114.85 MPa、111.34 MPa和92.45 MPa。制备的三元复合材料未使CF/PEEK的拉伸强度大幅下降。通过羟基磷灰石形成实验,结果表明加入通过CaCl_(2)进行表面处理后的介孔BGs样品的类骨沉积量最高。进一步通过骨髓间充质干细胞表面粘附进行体外生物活性实验,结果表明,加入通过CaCl_(2)进行表面处理后的介孔BGs样品表面粘附细胞数量也最高,能明显增强CF/PEEK的生物活性。

关键词： 煤矸石充填材料   颗粒流软件   加载速率   抗压强度   裂纹数量   破坏模式  

摘要： 为了探究加载速率对煤矸石充填材料力学性能的影响,基于室内单轴压缩试验,利用PFC2D颗粒流软件建立了煤矸石充填材料的数值模型,研究了不同加载速率下的应力-应变曲线、微裂纹数量以及破坏模式。结果表明:加载速率增大时,抗压强度和峰值应变提升,破坏模式趋于延性。微裂纹数量随加载速率增大而增加,形成过程分为裂纹未出现、萌生、加速扩展和稳定4个阶段。模型内部出现了菱形的低位移区,试件边角处破坏较严重,而菱形区域几乎未见破坏。

关键词： 立德树人   课程思政   马克思主义   材料力学   力学实验  

摘要： 针对当前从思政课程到课程思政缺乏必要的过渡和衔接,与课程思政元素之间缺乏有效的联接等思政建设深层次问题,我们通过融合辩证唯物主义,挖掘力学发展素材,引入经典国事案例等方法,探索了以马克思主义为主线的力学专业课程思政建设的新思路。To solve the deep level problems of ideological and political construction, such as the lack of necessary transition and connection from ideological and political courses to curriculum ideological and political education, and the lack of effective connection between ideological and political elements in courses, we have pioneered a Marxist framework-based approach through the integration of dialectical materialism, exploration of historical developments in mechanics, and incorporation of classic national policy cases, thereby establishing new pathways for ideological and political construction in mechanics curriculum.

关键词： 聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯/聚乳酸   润滑剂   气味   有机挥发物  

摘要： 采用熔融共混法制备聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)、碳酸钙和不同种类润滑剂的复合材料,并探究了润滑剂种类对于复合材料力学性能与散发性能的影响。结果表明,硬脂酸盐的引入除了内润滑提升分子链滑移,也引发了PBAT/PLA分子链的局部断裂,从而导致熔指的上升,薄膜拉伸性能和薄膜韧性的下降。芥酸酰胺、油酸酰胺或乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)的引入导致热封强度略微下降,硬脂酯盐导致复合薄膜热封强度下降幅度增加。芥酸酰胺或油酸酰胺使得材料气味有所上升,硬脂酸钙与硬脂酸锌添加后气味进一步提高。引入润滑剂后顶空法总挥发性有机化合物(TVOC)有不同程度的上升,添加硬脂酸锌后,薄膜的TVOC提升了40.2%。引入芥酸酰胺、油酸酰胺或EBS,有机挥发物(VOC)中的甲苯、苯乙烯、甲醛、乙醛和丙烯醛都无明显变化,而引入硬脂酸盐后,上述VOC含量明显上升。

关键词： 工程凝胶复合材料(ECC)   界面黏结   加固修复   FRP-ECC  

摘要： 工程胶凝复合材料(ECC)具有优异的单轴拉伸性能和应变强化特性,在土木工程修复加固领域中得到了广泛的应用。系统介绍了ECC材料的力学性能及其影响因素,ECC与纤维织物增强复合材料(FRP)网格、混凝土表面的界面性能。此外,讨论了ECC应用于结构加固修复的可行性,并介绍了ECC、FRP-ECC加固混凝土结构构件研究进展。最后,对FRP网格增强ECC的应用前景和未来研究进行了展望。

关键词： 砖粉   力学性能   碱激发材料   矿渣   粉煤灰  

摘要： 研究对比了砖粉(BP)与粉煤灰(FA)对碱激发矿渣复合材料(AASC)力学性能的影响,结果发现:在15%和30%掺量下,BP-AASC与FA-AASC极限应力接近,但FA-AASC随掺量增加极限应变显著提升,而BP-AASC变化较小。经不同温度养护后,BP-AASC在150℃时性能最优,FA-AASC则在100℃最佳。结合单轴拉伸试验、DIC裂缝分析和SEM微观表征,揭示了掺料类型与温度对AASC材料拉伸性能的协同作用机制。