关键词： MXene   椰壳炭   电化学性能  

摘要： MXene具有与金属材料相似的能带结构,并表现出良好的导电性能。但是MXene极易发生层状堆积,影响MXene材料的电化学性能。本研究拟采用MXene和椰壳碳在去离子水中混合制备MXene复合材料,研究其结构和形态对其电化学性质的影响。研究结果表明,加入到MXene薄膜中的可溶性椰壳炭,通过粒子之间的相互渗透对锂离子的迁移起到促进作用。对该材料进行了充放电实验结果表明,采用质量配比1∶2的材料,在电流密度0.1 A/g条件下,其首次充放电比容量可以达到1951.7 m Ah/g,经过200次循环后,其充放电比容量为800.8 m Ah/g。

关键词： 氢氧化镁   聚氨酯   力学性能   燃烧行为  

摘要： 用钛酸酯偶联剂对氢氧化镁(MH)进行改性,并制备聚氨酯/氢氧化镁(PU/MH)复合材料,研究了复合材料的力学性能和燃烧行为。结果表明:随着MH掺量增加,复合材料的压缩强度逐渐增大,复合材料的抗拉强度和弯曲变形逐渐降低。随着MH掺量增加,复合材料的点燃时间(TTI)和质量残余率(MLR)逐渐增大,总热释放量(THR)、总烟释放量(TSR)、CO生成量和CO_(2)生成量逐渐降低,复合材料的燃烧等级从V-2提高到V-0。MH掺量为30%时,复合材料的力学性能和阻燃性能均较好。4#复合材料的抗压强度比纯PU提高45.0%,抗拉强度和弯曲变形分别降低10.0%和5.3%,燃烧等级从V-2提高到V-0,CO和CO_(2)总生成量分别降低50.0%和22.2%。

关键词： 针刺   工艺参数   针刺力   体积分数   预制体  

摘要： 为了优化预制体针刺成形工艺,研究了钩刺深度、刺针数量、针刺密度等参数对针刺力及预制体体积分数的影响规律。研究表明:针刺力随着钩刺深度、刺针数量及铺层厚度的增加而增大,但刺针排列方式及针刺密度影响较小;预制体体积分数随针刺密度增大而增大,刺针数量、布置方式对预制体体积分数影响不大;预制体体积分数随铺层厚度增大而增大,当刺针钩齿在针刺过程中均没入预制体后,预制体体积分数趋于稳定。研究结果可为优化航空航天等领域高性能复合材料构件针刺成形工艺提供参考。

关键词： 环氧基复合材料   降解回收   热导率   介电性能   酯交换  

摘要： 热固性环氧树脂因具有优异的导热性能与绝缘性能在电工装备领域得到广泛应用,由于其具有稳定的三维网络结构和不溶性,回收再利用存在挑战性。本文将不同质量分数的氮化硼(BN)加入到环氧(EP)/4-甲基六氢苯酐降解体系中,制备出高导热、高绝缘、可降解型BN/EP复合材料,并对BN/EP复合材料的导热性能、介电性能以及可降解性能进行研究。结果表明:以2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚作为催化剂,在乙二醇作用下该BN/EP复合材料可在200℃下实现常压降解。BN质量分数为15%的BN/EP复合材料热导率为0.335 W/(m·K),比纯EP树脂提高了34%;交流电气强度为101.7 kV/mm,比纯EP树脂提高了13%。BN/EP复合材料可经酯交换降解得到EP降解产物(EDP),与EDP复合后,BN/EP复合材料的导热性能和电气强度基本保持不变。

关键词： 碳纤维复合材料   轻量化   汽车   节能减排  

摘要： 随着近年来全球汽车产量和保有量不断增加,以及在我国“碳达峰、碳中和”战略目标背景下,社会对汽车行业节能减排的要求日益提高。碳纤维复合材料具有模量高、强度高、质量轻、抗振动、抗疲劳、耐腐蚀等优点,通过碳纤维复合材料零部件的替代,可显著提升汽车轻量化水平和力学性能,达到节能减排的效果,并且可以有效改善金属疲劳等失效模式。对碳纤维复合材料的各项优异性能进行了说明,详细阐述碳纤维复合材料在不同汽车零部件的应用实例,探讨了目前碳纤维复合材料在汽车领域的应用困境,最后结合当前我国相关产业特点和政策支持,对碳纤维复合材料在汽车领域的应用前景进行了展望。

关键词： Nb_(2)O_(5)/Nb_(2)C   光催化   NO转化   复合材料   环境   催化剂  

摘要： 采用焙烧法原位构建Nb_(2)O_(5)/Nb_(2)C异质样品,通过XRD、Raman、SEM、BET、UV-Vis DRS、MottSchottky及EIS等技术对样品的结构及性质进行分析,以NO为目标污染物评价其光催化活性。结果表明:Nb_(2)O_(5)/Nb_(2)C异质样品能够提供较多的反应活性位点、提高光的利用率及光生电子和空穴的分离效率,进而提高其光催化活性;在模拟太阳光照射下,其对NO的转化率达到了50.5%,分别为Nb_(2)O_(5)和Nb_(2)C样品的2.4倍和14.4倍,且在NO转化过程中,NO_(2)选择性转化率仅为0.75%。

关键词： 聚合物   银纳米线   导热系数   制备方法  

摘要： 高频、大功率的现代电子产品趋向于小型化和集成化,热量的积累可能导致先进电子器件失效甚至损坏。聚合物基复合材料是目前电子器件散热的主要材料。本文主要对以银纳米线为主要填料的高导热复合材料的制备方法进行了综述,包括共混法、冻干法、涂层法、浇铸法、静电纺丝法、自组装法,旨在为新型热管理材料的制备和研究提供一些参考。

关键词： CeO_(2)纳米球   g-C_(3)N_(4)   光催化降解   对硝基苯胺   一级反应动力学  

摘要： 以Ce(NO_(3))_(3))·6H_(2))O和三聚氰胺为原料,采用简单的原位聚苯乙烯球模板法成功合成了一种新型CeO_(2)纳米中空球/g-C_(3)N_(4)纳米复合材料。将其用于紫外光催化降解对硝基苯胺(PNA)。结果表明,当CeO_(2)的复合质量分数为2.5%时,PNA降解效率达到90.26%。动力学拟合结果表明,PNA光催化降解过程符合拟一级反应动力学特征。与g-C_(3)N_(4)(k=0.0060 min^(-1))和CeO_(2)(k=0.0023 min^(-1))相比,CeO_(2)纳米中空球/g-C_(3)N_(4)复合材料光催化降解PNA的反应速率常数(k=0.0110 min^(-1))分别提高了1.8倍和4.8倍。CeO_(2)和g-C_(3)N_(4)复合后形成的异质结构促进了光生载流子的分离,延长了光生载流子的寿命,从而显著提高了光催化性能。

关键词： 深冷处理   叠层穿刺C_(f)/Al基复合材料   拉伸性能   组织特征  

摘要： 以M40J-6K叠层穿刺结构碳纤维为增强体,ZL301合金为基体,采用真空气压浸渗法制备叠层穿刺C_(f)/Al基复合材料,研究单次深冷处理时间(6、12和48 h)、循环深冷处理次数(1、3和9次)对复合材料拉伸性能和组织特征的影响,并对拉伸性能提高的原因进行了分析。结果表明,深冷处理可以提高叠层穿刺C_(f)/Al基复合材料的拉伸性能,改善组织特征。单次深冷处理可以提高复合材料的抗拉强度,而对拉伸模量的影响较小,抗拉强度以深冷处理6 h时提高幅度最大,较无深冷处理下的559 MPa提高至664 MPa,提高了18.8%;当延长处理时间至12和48 h时,抗拉强度基本趋于稳定。与单次深冷处理相比,循环深冷可以进一步提高叠层穿刺C_(f)/Al基复合材料的抗拉强度和拉伸模量,3次循环深冷处理后的抗拉强度和弹性模量,较单次深冷下的676 MPa、125 GPa分别提高至706 MPa、138 GPa,分别提高了4.4%、10.4%;当继续增加深冷循环至9次时,抗拉强度和拉伸模量趋于稳定。深冷处理后叠层穿刺C_(f)/Al基复合材料应力释放及状态的改变、致密度提高、晶粒择优取向、基体位错密度增高是影响复合材料宏观拉伸性能的主要原因。

关键词： 复合材料层压板   疲劳损伤   损伤演化模型   模型评估  

摘要： 疲劳损伤演化模型是材料疲劳性能退化与寿命预测的重要基础。本文对复合材料层压板的疲劳损伤演化模型进行了全面综述,针对材料损伤演化三阶段(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)特征将其磨损模型分为两类:Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ三阶段模型和Ⅰ-Ⅱ两阶段模型。提出了模型评估的五个基本标准,选取了八组不同加载条件下的疲劳损伤演化实验数据,对表征能力较强的疲劳磨损模型进行了分析评估。现有研究表明:绝大多数疲劳损伤演化模型属于宏观唯象模型,模型中引入的疲劳影响因素少,对实验的依赖程度高;对于Ⅰ-Ⅱ两阶段损伤,两阶段磨损模型具有很高的拟合精度;相比而言,Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ三阶段磨损模型可准确模拟疲劳损伤演化全过程,比Ⅰ-Ⅱ两阶段磨损模型更具普适性,其中Mao、吴富强和Shiri的模型应用较为广泛。为了克服唯象模型的不足,须考虑不同影响因素下材料的微细观损伤形式和机理,进而发展基于物理机制的疲劳损伤演化理论和模型。