关键词： 风电机组   故障诊断   健康监测   复合材料   齿轮箱   发电机  

摘要： 在概述风电设备三大核心部件:复合材料叶片、齿轮箱及发电机的故障诊断与健康监测系统现状的基础上,探讨三大核心部件的故障特性、种类及诊断困境,分析三大核心部件的故障诊断和健康监测策略。阐述复合材料叶片的材料特性、制造工艺以及在使用过程中可能出现的故障类型,针对复合材料叶片的故障诊断困境,提出采用红外热像技术、超声波检测等方法进行实时监测,以确保风力发电机的安全稳定运行。剖析齿轮箱的工作原理,对齿轮箱的故障特性进行详细分析,针对齿轮箱的故障诊断与健康监测,提出了基于振动信号、油液分析等技术的诊断方法,以实现对齿轮箱的早期故障预警和实时监测。归纳发电机的故障类型,根据国内外关于发电机故障诊断与健康监测的研究成果,提出采用电气信号分析、温度监测等手段进行健康监测的策略,以确保发电机的高效、稳定运行。

关键词： 高温固化   双马来酰亚胺   复合材料   发动机舱口盖  

摘要： 发动机舱口盖既要考虑结构强度、刚度和稳定性,又要满足服役温度及减重需求,因此选用高温双马来酰亚胺树脂基复合材料制造发动机舱口盖。使用高温固化双马来酰亚胺高强碳纤维预浸料CCF800H/QY260E,采用共固化及二次胶接工艺制备大曲率复杂加筋结构口盖制件,可于230℃高温环境下长期服役。研究了高温树脂基复合材料制件成型工艺方法、闭合环形加强边铺叠方法及高效快捷低成本的长桁、加强边定位方式。完成了高温树脂基复合材料制件工艺辅助材料、工装结构及材质、热压罐设备及配件的优化选择,成功制备出耐高温的大曲率加筋复杂结构口盖制件。

关键词： 功能梯度复合材料   应力适应性   耐温性   隔热性能   功能层   背温  

摘要： 基于航空航天热防护技术对多功能隔热材料的需求,制备了由力学缓冲层、高温隔热层和核心隔热层构成的功能梯度复合材料,材料应力适应性强、耐温性高、隔热性能优异。通过模拟计算的方法对复合材料的隔热性能进行研究,结果表明,30mm厚的复合材料在1000℃、1000s的热载荷下隔热性能优异,各功能层厚度影响复合材料的传热背温。随着力学缓冲层/高温隔热层相对厚度的增大,复合材料背温和核心隔热层热面温度均增大,由于核心隔热层耐温极限的限制,力学缓冲层厚度最大为12mm,此时复合材料背温为26.10℃。力学缓冲层/核心隔热层、高温隔热层/核心隔热层相对厚度增大时,复合材料背温增大,核心隔热层热面温度减小,力学缓冲层的厚度最小为6mm,此时复合材料背温为20.21℃,高温隔热层的厚度最小为10mm,此时复合材料背温为22.58℃。

关键词： 激光烧结   复合材料   力学性能   激光功率  

摘要： 选择性激光烧结的材料对成型件起着关键的作用,采用棉秆/PES复合粉末,利用桌面级选择性激光烧结机设备进行激光烧结实验,对棉秆/PES复合粉末进行了激光烧结工艺研究。以不同组分配比进行激光烧结实验,观察成型件的断面微观结构,分析其微观特性,并进行力学性能测试,分析不同组分配比对力学性能的影响。以不同激光功率进行激光烧结实验,并进行力学性能测试,分析不同激光功率对成型件力学性能及尺寸精度的影响。结果表明,随着棉秆粉末质量分数的增加,激光烧结成型件内孔增多,烧结颈减少,成型件的拉伸强度与弯曲强度逐渐降低。随着激光功率的增大,成型件的力学性能得到增强,拉伸强度与弯曲强度均逐渐增大,尺寸精度下降。激光功率在Z轴方向的影响要远大于X、Y轴方向的影响。

关键词： 抗坏血酸   镍锰氧化物   复合材料   电化学传感器   功能材料  

摘要： 首先,通过一步水热法制备了镍锰氧化物复合材料(Mn-Ni-Oxide),并将其修饰玻碳电极构建抗坏血酸快速检测的电化学传感器。利用XRD、SEM、EDS及FTIR对Mn-Ni-Oxide进行了表征。采用滴涂法将Mn-Ni-Oxide修饰于电极表面,并用循环伏安(CV)法、差分脉冲伏安(DPV)法测试了抗坏血酸在Mn-Ni-Oxide修饰电极上的电化学行为。结果表明,Mn-Ni-Oxide的外表面为带有孔隙的纳米球形结构,主要组分为Mn_(2)O_(3)、NiMnO_(3)。在pH为4的乙酸/乙酸钠缓冲溶液条件下,修饰电极的Mn-Ni-Oxide修饰量为10μL,抗坏血酸浓度(c)在0.1~9000μmol/L时与氧化峰电流(I_(p))呈线性关系,线性方程为I_(p)=3.2435c+17.198(R^(2)=0.9920),检出限为0.025μmol/L,灵敏度为3.2435μA·m·L/(mol·cm)。该传感器实际应用于果汁饮料中抗坏血酸的测定,加标回收率为95.5%~103.1%,表明其在食品分析等方面具有良好的应用前景。

关键词： 镁基复合材料   复合涂层   生物可降解   羟基磷灰石   聚己内酯纤维  

摘要： 采用搅拌铸造和挤压法制备Mg/HA复合材料,并在其表面采用静电纺丝法涂覆聚己内酯/羟基磷灰石(PCL/HA)纤维(2.5%和5%HA,质量分数),以提高其耐腐蚀性。力学性能测试结果表明,复合材料的压缩屈服强度从73MPa(纯镁)提高到151MPa,提高了107%。SEM、EDS和XRD分析表明,HA颗粒分布在多孔涂层中。极化曲线结果表明,涂层试样的耐腐蚀性能均优于未涂覆试样。PCL涂层使样品的腐蚀电流密度降低了两个数量级。通过极化和体外腐蚀试验证明了HA在涂层中的有效性。涂层和随后形成的Ca-P层阻碍了模拟体液与基体的接触和渗透,从而起到保护表面的作用。PCL/2.5%HA涂层样品的腐蚀速率最低,其平均值为0.98mm/a,与未涂层样品相比,在14天内减少了81%。根据3天MTT结果,使用PCL/2.5%HA涂层可使细胞活性从43%提高到121%。综上,涂覆PCL/2.5%HA纤维的Mg/HA复合材料在生物可吸收植入物方面具有广阔的应用前景。

关键词： 电化学发光   发光功能复合材料   金核铂壳   聚乙烯亚胺-联吡啶钌@二氧化硅  

摘要： 采用化学氧化法合成了聚乙烯亚胺-联吡啶钌@二氧化硅-金@铂(PEI-Ru@SiO_(2)-Au@Pt)发光功能化纳米复合材料;构建灵敏稳定的响应界面,制备了精准高效的固相增强型电化学发光纳米复合材料。通过透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、电化学阻抗谱(EIS)、循环伏安法(CV)和双电位阶跃法对合成的纳米复合材料进行了表征和性能测试。研究了PEI-Ru@SiO_(2)-Au@Pt纳米复合材料的形貌和结构以及电化学发光性能(ECL)。结果表明:PEI-Ru@SiO_(2)-Au@Pt纳米复合材料具有优异ECL性能,加入Au@Pt后,PEI-Ru@SiO_(2)-Au@Pt纳米复合材料的ECL强度是PEI-Ru@SiO_(2)的5倍。

关键词： 生物炭   铁质黏土矿物   电子穿梭   乳酸钠   六价铬  

摘要： 采用热解法与浸渍—共热解法分别制备原始生物炭(PB)和生物炭/铁质黏土矿物复合材料(PFB),并将PB和PFB作为电子穿梭体介导弱电子供体乳酸钠还原六价铬[Cr(Ⅵ)]。通过测定PB和PFB电化学活性及导电性,以及生物炭介导Cr(Ⅵ)还原的反应动力学,比较PB和PFB的电子穿梭效能,并通过相应的表征分析探究PFB作为电子穿梭体介导乳酸钠还原Cr(Ⅵ)的作用机理。结果表明,PFB具有更高的比电容和电荷传递速率,可作为电子穿梭体促进乳酸钠还原Cr(Ⅵ)。

关键词： 复合材料   热导率   填料   界面热阻  

摘要： 复合材料热导率增强的低效率源于其内部存在界面热阻——填料与树脂基体之间的界面热阻及填料之间的界面热阻。目前大多数研究都集中于降低填料与树脂基体之间的界面热阻,而高填充量下填料之间的界面热阻才是影响复合材料热导率的关键因素。文中从增加填料之间的接触面积和提高填料之间的键接强度两方面综述了近年来降低填料之间界面热阻的研究进展,为高导热复合材料的设计和制备提供参考。

关键词： 盾粉   橡胶   光谱学分析   复合材料   性能  

摘要： 基于利用超细立磨与钢渣制备钢渣基盾粉(简称盾粉)的研究成果,以橡胶工业配方制备盾粉/橡胶复合材料。测试矿物成分、化学成分、粒度分布、结构组成、微观结构和热稳定性,从微观层面阐述盾粉用于橡胶工业配方的相关机理。结果表明:当盾粉替代炭黑比例为5%~10%(质量分数,下同)时,盾粉与橡胶基体的相容性较好,盾粉/橡胶复合材料拉伸强度为16.16~17.06 MPa,高于15 MPa,拉伸伸长率为619.8%~668.21%,高于350%,磨耗量为130~196 mm^(3),小于200 mm^(3),均满足国标要求;当盾粉替代炭黑比例为5%时,盾粉/橡胶复合材料的硫化时间缩短、硫化速率指数提高。盾粉/橡胶复合材料燃烧时,一方面盾粉中SiO2与硫自由基、Fe、Zn、Al发生反应形成Si-Mg阻燃体系、Si-Al阻燃体系与Si-Fe消烟体系;另一方面盾粉与橡胶体系产生关联作用组成致密的炭层,阻止部分热量的传递与火焰的蔓延。