关键词： 针刺C/C复合材料   协同多尺度   渐进损伤  

摘要： 建立带有针孔区域的针刺C/C复合材料多尺度模型,结合混合率公式和周期性边界条件,计算各组分材料的弹性力学参数和针刺单胞模型的平均弹性参数;基于协同多尺度方法,采用关键区域应力-应变放大因子实现多尺度信息传递,并结合相应的失效准则,实现针刺C/C复合材料的多尺度损伤分析。

关键词： 碳纤维增强聚合物复合材料   碳纳米纸传感器   损伤监测   深度学习   人工神经网络  

摘要： 纤维增强树脂基复合材料损伤机理复杂,为保证其长期稳定应用,需要采用先进的健康监测技术对其进行损伤监测。基于碳纳米纸传感器可灵敏监测电阻变化,对碳纤维增强聚合物(carbon fibre reinforced polymer composite,CFRP)复合材料进行冲击损伤监测,并设计出一套基于人工神经网络(artificial neural network,ANN)深度学习算法的损伤监测系统。通过数据分析可知,该系统可长期有效地监测CFRP的损伤发生与位置预测,且损伤位置精确度高达92%。该损伤监测系统可实现对复合材料健康状况的评估。

关键词： 高分子复合材料   玻璃纤维   热性能   树脂  

摘要： 利用聚己二酰间苯二甲胺(MXD6)与聚己二酰己二胺(PA66)复合方法使材料加工性能得显著改善,研究不同配比的MXD6与PA66添加量对复合材料各项性能的影响。研究结果表明:当在复合材料中加入功能性树脂后可使各试样的熔点发生降低,更有助于进行加工成型,同时结晶温度升高,使复合材料更易结晶。当在试样中加入功能性树脂后可使其降解温度明显降低,从而影响了复合材料的热稳定性。该研究有助于提高聚己二酰材料的制备,为后续工艺参数的确定奠定一定的理论基础。

关键词： POM/PP/PE   相容性   储能模量   耐热性   刚性  

摘要： 为获得高刚耐热聚乙烯基复合材料用于工程结构的改善和优化,本文制备了聚甲醛(POM)/聚丙烯(PP)/聚乙烯(PE)三元复合材料。采用PE-g-MAH作相容剂改善POM/PP/PE三元体系的相容性,研究PE-g-MAH对POM/PP/PE复合材料性能的影响。当PE-g-MAH添加量达到7.5份时,复合材料屈服强度达到最大值24.76MPa,提升了15.4%;冲击强度达到最大值25.78kJ·m^(-2),提升了50.7%;屈服伸长率达到最小值13.96%,降低了29.3%。结果表明,PE-g-MAH的加入提高了POM/PP/PE复合材料的综合力学性能,既改善了材料的相容性,同时也大幅提高了复合材料的储能模量,材料的刚性和耐热性能均得到了改善。

关键词： 氧化锌   碳化钒   异质结   光催化性能   亚甲基蓝  

摘要： 采用高效催化剂技术可以处理工业废水中的污染物,而单相催化剂存在可见光响应范围窄的问题。通过静电自组装的方法制备ZnO/V_(2)C/Fe_(2)O_(3)三元光催化复合材料,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等分析技术对复合材料进行表征,并以亚甲基蓝(MB)染料为目标污染物,研究三元复合物的光催化性能。在紫外光和可见光分别照射120 min后,ZnO/V_(2)C/Fe_(2)O_(3)三元复合材料对MB染料的降解速率分别是纯ZnO的19.68倍和21.76倍。在复合Fe_(2)O_(3)和V_(2)C后,缩短了ZnO禁带宽度,激发响应范围到可见光区域,有更大的比表面积和更多的反应活性位点,从而使ZnO的光催化性能增强。

关键词： 橡胶   复合材料   Mullins效应   应变软化   交联网络  

摘要： 橡胶复合材料在大应变加载-卸载循环作用下总是发生应变软化和滞后性回复行为,即Mullins效应。该效应显著影响材料在循环载荷作用下的使役行为及其结构稳定性,但120年以来Mullins效应机理争议极大,其理论模型难以有效指导橡胶材料加工和Mullins效应调控。通过分析已提出的“填料结构”、填料-橡胶界面、橡胶相“破坏”等主要Mullins效应机理及其缺陷,结合Mullins效应所伴随的微观结构变化扼要介绍“破坏模型”及其理论的主要学术思想、应用和局限性,阐明理论研究分歧的主要原因。结合作者课题组的工作提出Mullins效应的黏弹性机制,展示若干Mullins效应调控策略,进一步展望理论研究和调控技术的发展方向。

关键词： 共价有机骨架   锂硫电池   正极   复合材料  

摘要： 锂硫(Li-S)电池因其高能量密度和低成本而被认为是最有前途的储能系统之一,但可溶性多硫化物的穿梭效应导致的容量快速衰减仍然是实际应用中的主要问题,因此近年来正极改性材料在解决上述问题方面备受关注.共价有机骨架(COF)作为一种新型的有机功能材料,成为了Li-S电池正极改性材料的优秀侯选之一.本文在改性氧化铝基底上原位生长了一种含磺酸基的高结晶性共价有机骨架(SO_(3)-COF),制备了Al_(2)O_(3)@SO_(3)-COF复合材料,用于改性Li-S电池的正极.以Al_(2)O_(3)@SO_(3)-COF为正极的电池在充放电及倍率测试中表现出了优异的性能.电池在1 A/g下的初始放电比容量高达1 141 mA·h/g,并且500次循环后容量可以保持在466 mA·h/g.

关键词： 环氧树脂   导热填料   导热系数   复合材料  

摘要： 目前提高环氧树脂导热系数的途径主要有两种,本征型和填充型,其中填充复合型以其较高的导热系数和复合稳定性等优点而被广泛使用和研究。主要介绍了填充型环氧树脂基导热复合材料的发展进程,简述了其导热机理,探讨了不同导热填料复合材料的研究进展,并简述了其在电子封装、航天航空领域的主要应用,最后提出了导热材料现阶段仍需解决的问题,对其未来的发展方向进行了展望。

关键词： 聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯   淀粉   水性丙烯酸树脂   可降解塑料  

摘要： 研究了四种水性丙烯酸树脂对聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯(PBAT)/淀粉复合材料性能的影响,选择最佳水性丙烯酸树脂进一步研究其用量对复合材料性能的影响。通过万能拉伸测试仪、熔体流动速率仪、接触角测试仪、差式扫描量热仪、热失重分析仪对复合材料力学性能、熔体流动性能、亲水性能、热性能进行了分析;采用红外光谱仪、偏光显微镜对PBAT/淀粉复合材的分子结构与微观组织形貌进行了表征。研究结果表明:玻璃化温度较低的水性丙烯酸树脂对淀粉的改性效果更佳;当水性丙烯酸树脂7168(B7168)用量为25.2g时,复合材料拉伸强度和断裂伸长率有最佳值,较空白样提高10.8%和38.5%;随B7168的增加,复合材料熔体流动速率先减小后趋于平缓,亲水性能增加,对PBAT的结晶和熔融温度影响不明显,对球晶形貌影响不大,但使球晶平均直径略有减小,3000~3600 cm^(-1)的红外响应峰强度有增加的趋势,波峰略向低波数方向移动;热失重显示B7168的加入,使体系热分解起始温度提前,700℃残余量增加。

关键词： 热固性树脂   复合材料   增韧   抗冲击   抗分层  

摘要： 综述了热固性树脂复合材料的增韧及其抗冲击/抗分层性能优化方面的研究进展。从热固性树脂增韧、复合材料界面改性、热固性树脂基复合材料成分优化、热固性树脂基复合材料结构优化等角度介绍了不同方法的改性效果,并建议未来关注新型增韧热固性树脂基复合材料的高效开发、使用场景扩展和工程化应用。