关键词： 数值模拟   双层夹芯结构   抗爆性能   复合材料  

摘要： 【目的】探究双层蜂窝复合材料板的抗爆炸冲击性能。【方法】采用LS-DYNA有限元分析和试验方法,以两种不同材料(玻璃纤维、凯夫拉)作为蒙皮与Nomex蜂窝芯组成双层串联蜂窝夹芯材料,并以其为研究对象,对冲击波毁伤靶板的动态响应过程进行研究,与试验结果进行比对分析。【结果】得到了靶板在冲击波作用下的动态响应数据及吸能情况。【结论】蜂窝是主要的吸能部件,凯夫拉板的毁伤情况更严重。

关键词： 预浸料树脂   吸波粒子   电磁参数   结构吸波复合材料  

摘要： 将羰基铁粉(CIP)和乙炔炭黑(CB)作为吸波剂引入到中温固化预浸料树脂体系中,通过测试吸波预浸料树脂的流变性能、凝胶时间、固化特征温度、热失重性能等确定吸波剂的加入对预浸料树脂性能的影响。结果表明,CIP和CB吸波粒子的加入对预浸料树脂的凝胶时间、固化特征温度的影响较小,对预浸料树脂的流变特性影响较大。为满足工艺性能要求,CIP吸波粒子的加入量与树脂的质量比宜控制为0~2.5,CB吸波粒子的加入量与树脂的质量比宜控制为0~0.03。相比于单层结构吸波复合材料,双层结构吸波复合材料的吸波性能更为优异,综合考虑其成型工艺性能和吸波性能等,以C3C为透波层、Fe250C为损耗层的材料组合综合性能最佳,其最大有效吸波带宽为3.85 GHz,对应的透波层和损耗层厚度分别为0.9 mm和1.5 mm,最小电磁波的反射损耗RL值为-35.46 dB,对应的透波层和损耗层厚度分别为0.5 mm和1.4 mm。

关键词： 科技强国   产业升级   高性能纤维   新材料产业   新材料领域   江苏省连云港市   高端论坛   关键领域  

摘要： 科技强国,材料先行。作为新材料产业的重要组成部分、产业升级和技术创新的关键领域,高性能纤维及复合材料直接关系到制造业的转型提升,以及新材料领域中新质生产力的培育。5月17日,首届中复神鹰·2024国际高性能纤维及复合材料(连云港)高端论坛在江苏省连云港市召开。

关键词： 超支化聚酯   碳纳米管   环氧树脂   力学性能   增韧机理  

摘要： 制备了不同支化度的超支化聚酯修饰碳纳米管,采用傅里叶红外光谱及透射电镜表征手段对其微观结构进行了分析。结果表明:超支化聚酯接枝到碳纳米管表面,不同支化度的超支化聚酯在碳纳米管表面形成了一层包裹层,并使碳纳米管的管径增加。随后制备了超支化聚酯修饰碳纳米管增韧环氧树脂复合材料,通过光学显微镜分析,证明超支化聚酯的接枝修饰显著地提高了碳纳米管在环氧树脂基体的分散性;通过动态热机械性能测试(DMA)及力学性能测试,发现超支化聚酯修饰碳纳米管的加入促进了环氧树脂体系的链段运动,在提高环氧树脂的韧性方面表现出较好的效果,且随着超支化聚酯的支化度越高,环氧树脂的增韧性能越好。

关键词： SiC/SiC_(f)复合材料包壳管   高温高压水   腐蚀  

摘要： 采用循环高温高压水腐蚀系统模拟压水堆一回路水化学工况对SiC/SiC_(f)复合材料包壳管进行腐蚀试验。通过腐蚀后质量损失和微观形貌分析了SiC/SiC_(f)复合材料包壳管的腐蚀行为。结果表明:腐蚀过程中SiC/SiC_(f)复合材料包壳管依次经历了质量增加、质量加速损失、质量稳定损失和质量损失趋缓等阶段;在腐蚀初期的质量增加阶段,富硅的氧化物薄膜覆盖在胞状晶表面从而减缓了包壳管腐蚀溶解;在质量加速损失阶段,腐蚀溶解以及氧化物脱落导致包壳管加速腐蚀;在质量稳定损失阶段,表面腐蚀溶解和氧化物的生成起到了互相平衡作用;在质量损失趋缓阶段,试样表面出现的密集氧化物,显著缓解了腐蚀溶解,使腐蚀后质量损失速率降低。

关键词： 天然橡胶   臭氧改性炭黑   湿法混炼   亲水性   耐磨性能   滚动阻力  

摘要： 通过臭氧改性炭黑的亲水性,研究臭氧改性炭黑/天然橡胶湿法混炼复合材料的性能。结果表明:与炭黑相比,臭氧改性炭黑的表面含氧官能团增加,亲水性增强,更适用于天然橡胶复合材料的湿法混炼工艺;当臭氧改性炭黑浆液的质量分数为0.08时,复合材料的耐磨性能大幅提升,滚动阻力降低,综合性能较优。

关键词： 水系锌离子电池   α-MnO_(2)正极   含氮官能团  

摘要： 二氧化锰(MnO_(2))由于具有高理论容量、高工作电压和环境友好等优点被认为是水系锌离子电池中最有应用潜力的正极材料之一。然而,由于不稳定的晶体结构及放电时锰溶解等导致其严重的容量衰减。基于此,本论文采用双氰胺(DCDA)对α-MnO_(2)进行表面包覆,并研究了DCDA包覆层对α-MnO_(2)电化学性能的影响机制。结果表明,DCDA包覆层的物理限域作用提高了α-MnO_(2)的结构稳定性并抑制了放电时锰的溶解。更重要的是,DCDA中具有孤对电子的氮原子与阳离子的静电相互作用,放电时可抑制Mn^(2+)的溶解,充电时可促进Mn^(2+)沉积,从而有效地抑制了锰活性物质的流失。与未改性的α-MnO_(2)阴极相比,α-MnO_(2)@DCDA正极的循环稳定性显著提高,在3 A/g的大电流密度下,1500次循环后仍然具有102.6 mA·h/g的稳定容量,容量保持率超过60%。这项工作为实现MnO_(2)基锌离子电池的稳定循环提供了一条有效途径。

关键词： OAT   三聚氰胺   固体废弃物   酚醛树脂   酚醛模塑料   复合材料  

摘要： 固体废弃物的绿色化处置与传统材料的资源化改性对当前化工与材料类产业的健康发展具有重要的意义。本文采用固体废弃物OAT(oxiaminothriazine)对酚醛树脂进行改性,探讨了OAT反应性引入酚醛树脂的可行性,以获得的改性树脂作为基体制备了酚醛模塑料,探讨了改性树脂对模塑料性能的影响。结果显示:OAT与甲醛具有一定的反应性,OAT的引入使酚醛树脂的黏度有所下降,但随着用量的进一步增加,黏度增加,聚合速度加快,流动度显著降低,OAT的用量在8%左右为宜;采用OAT改性酚醛树脂制备的模塑料具有较好的热稳定性和电气强度,其他性能与普通模塑料相当。

关键词： 形状记忆聚合物复合材料   光响应   热响应   聚氨酯   炭黑  

摘要： 选用聚己内酯为预聚物,炭黑(CB)纳米颗粒作为光响应功能性填料,通过溶液聚合制备了一种光热双响应形状记忆聚氨酯(SMPU)/CB纳米复合材料。利用IR、SEM、DSC和DMA对其结构、形貌、热学性能和形状记忆性能进行表征。研究结果表明,SMPU/CB纳米复合材料展示出优异的形状记忆性能,其形状固定率和形状回复率均在97%以上。此外,由于CB的光热效应,SMPU/CB纳米复合材料在红外光的照射下具有快的响应速度及大的弯曲变形角度,在航空航天、智能驱动等领域具有潜在的应用前景。

关键词： 复合材料涡轮轴   损伤演化   失效机理   失效强度   铺层角度  

摘要： 针对连续纤维增强复合材料涡轮轴结构损伤演化及失效机理分析,基于宏-细观力学跨尺度分析方法,建立了与轴结构试验件尺寸相符合的有限元仿真计算模型及细观力学代表体积元(RVE)模型,预测轴结构的损伤演化并分析其失效机理。反向扭矩下,[45]_(6)轴结构的损伤始于界面开裂,裂纹向两侧钛合金扩展,钛合金的剪切变形最终带动纤维的断裂;正向扭矩下,[45]_(10)轴结构的损伤始于基体损伤,断口两侧钛合金相互挤压摩擦,最终将纤维剪断。开展复合材料失效模式验证试验,通过声发射及扫描电镜技术,实现对失效过程中不同失效模式的判别。将仿真结果与试验结果进行对比验证,验证了模型和方法的有效性。模拟涡轮轴结构在扭转载荷下的损伤演化过程及失效机理,预测失效强度。结果表明:0°和90°铺层时扭转强度最低,45°铺层时扭转强度最高,提高近3倍。本文研究提出的预测模型及分析结论为纤维增强复合材料的设计和应用提供依据。