关键词： 碳纳米管   分散方法   聚合物基   电磁干扰屏蔽   复合材料  

摘要： 当今,柔性可穿戴电子设备、航空航天等领域的快速发展对柔性、轻质电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)屏蔽材料的需求不断增加,碳纳米管/聚合物基复合材料因具有柔性好、质量轻、导电性和机械稳定性优异、EMI屏蔽效能可调等优点而备受关注。本文介绍了电磁屏蔽机理,对碳纳米管的分散方法和碳纳米管/聚合物基柔性EMI屏蔽复合材料的制备方法进行了对比总结,综述了碳纳米管/聚合物基柔性EMI屏蔽复合材料的研究进展。最后,提出了碳纳米管/聚合物基柔性EMI屏蔽复合材料亟待解决的关键科学问题,并对其未来发展趋势进行了展望。

关键词： 气凝胶   SiO_(2)   3D打印   柔性   低热导率   疏水  

摘要： SiO_(2)气凝胶因特殊网络结构而存在优异的性质,如高比表面积、高孔隙率、低热导率和低密度,是优异的保温绝热材料。但SiO2气凝胶机械性能脆弱,导致传统制造方法难以制备复杂和微小型构件,极大地阻碍了SiO_(2)气凝胶在隔热领域的发展和应用。本文通过3D打印直写技术制备了柔性SiO_(2)气凝胶复合材料,通过研究不同聚乙烯醇(PVA)溶液和十八酸钠(C_(17)H_(35)COONa)的含量,找到最佳浆料配比,打印的柔性SiO_(2)气凝胶复合材料在100℃下的热导率低至0.026 W/(m·K),同时具有较好的压缩性能、弯曲性能和疏水性。这项研究为SiO_(2)气凝胶的规模化应用提供一种可能。

关键词： 电化学免疫传感器   细胞角蛋白19片段抗原21-1(CYFRA21-1)   金纳米粒子   有序介孔碳  

摘要： 构建基于纳米复合材料修饰的电化学免疫传感器,用以检测肺癌标志物细胞角蛋白19片段抗原21-1(CYFRA21-1)。选用有序介孔碳CMK-3与羧基化多壁碳纳米管(CMWCNTs)结合,提升电子传递速率,实现电化学信号放大,联合金纳米粒子(AuNPs)修饰玻碳电极制得电化学免疫传感器。AuNPs与CMK-3@CMWCNTs均匀复合,并可通过Au-S键与CYFRA21-1抗体结合,为抗体提供大量的生物结合位点,提高了该传感器的灵敏度,进而通过抗原-抗体特异性反应实现对血清中CYFRA21-1的检测。扫描电子显微镜表征显示,AuNPs颗粒嵌入CMK-3@CMWCNTs的表面和空隙中,循环伏安法(CV)曲线的变化趋势表明电化学免疫传感器灵敏有效。采用构建的电化学免疫传感器对血清中CYFRA21-1进行检测,线性范围为0.5~1×10~4 ng·L^(-1),检出限(3S/N)为0.2 ng·L^(-1),血清样品中CYFRA21-1的加标回收率为91.4%~102%,测定值的相对标准偏差(n=6)均小于7.0%。

关键词： 聚芳醚酮   热塑性复合材料   低速冲击   热压修复   压缩性能  

摘要： 针对国产T300级碳纤维增强高性能聚芳醚酮树脂预浸料(SCF35/PAEK-L)制备的热塑性复合材料,采用热压工艺修复不同冲击能量作用下产生的冲击损伤,以压缩强度评价复合材料冲击损伤修复的效果,并利用Micro-CT研究复合材料修复前、后的微观形貌。结果显示:复合材料的冲击损伤修复效果受到热压修复工艺的影响,随着修复温度的提高复合材料的压缩强度呈现先增加后降低的趋势,较低的修复温度及较高的修复压力与较高的修复温度及较低的修复压力能够得到相近的压缩强度;同时,复合材料的修复效果与冲击损伤程度具有相关性,随着冲击损伤程度的提高,复合材料修复后的压缩强度逐渐降低,标准能量冲击的复合材料修复后,其修复后压缩强度恢复到无损伤状态压缩强度的~70%,为~417MPa,复合材料出现穿透损伤后,其修复后压缩强度恢复到56%,为~334 MPa。

关键词： Al/Mg复合材料   消失模铸造   超声振动   界面   微观组织   力学性能  

摘要： 研究了连续超声振动和间歇超声振动两种施振方式对消失模铸造Al/Mg双金属材料界面组织和力学性能的影响。结果表明,未施加超声振动Al/Mg双金属界面由Al-Mg金属间化合物区和共晶组织区组成,两个区域边界存在一层氧化膜,阻碍了元素扩散,Mg_(2)Si相呈网状,团聚分布于金属间化合物区。两种超声施振方式均能通过超声空化效应和声流效应破碎和消除氧化膜,并使Mg_(2)Si相细化和分散于整个界面,部分共晶组织转变为金属间化合物,提高了界面组织和显微硬度分布均匀性。连续超声振动作用下Al/Mg双金属界面剪切强度达到53.9 MPa,相比未超声处理提升63.8%。间歇超声振动作用下,界面厚度较连续超声振动减小,然而局部区域存在孔洞缺陷和Mg_(2)Si相局部聚集,削弱了对界面的强化效果,但界面剪切强度仍达到49.5 MPa。

关键词： 复合材料   沥青混合料   性能评估  

摘要： 本文旨在评估复合材料增强沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性。通过一系列试验检测,全面评价混合料的性能。研究结果表明,复合材料增强沥青该混合料具有优异的高温稳定性,能有效减少车辙的产生;还表现出卓越的低温抗裂性能,可有效防止裂缝的生成;并且在冻融劈裂试验和浸水残留稳定度测试中也有着良好的抗损性能,为推广和应用复合材料增强沥青混合料提供了科学依据。

关键词： 六钛酸钾晶须   环氧有机硅树脂   烧蚀   复合材料  

摘要： 制备了六钛酸钾晶须(PHW)改性的环氧有机硅树脂复合材料,研究了PHW含量对复合材料在氧-乙炔烧蚀环境中抗烧蚀性能的影响。结果表明:添加PHW能够有效提高环氧有机硅树脂烧蚀产物层的抗剥落能力和耐高温烧蚀性能,其中PHW添加量为20wt%时,复合材料的线烧蚀率和质量烧蚀率均最低,分别为0.136 mm/s和1.143 g/s,与环氧有机硅树脂相比分别低约53.74%和47.04%;当PHW含量超过20wt%后,进一步增加其含量对复合材料耐烧蚀性能的改善效果不再明显。TG分析结果表明:添加PHW能大幅降低环氧有机硅树脂的失重率,其中PHW添加量为20wt%时,复合材料的失重率约为38.57%,较环氧有机硅树脂低约19.89%;当PHW含量高于20wt%后,进一步增加其在复合材料中的含量对失重率的改善效果不再明显。

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： 加热灯   复合材料   填胶修理   硬度  

摘要： 针对复合材料使用电热毯和烘箱进行填胶修理固化时胶粘剂需要静置凝胶耗费工时,外观存在明显凹坑不满足修理光滑性要求等问题,本文研究了加热灯温度设定为54~121℃时在复合材料制件表面的温度分布情况,并对比了加热灯和烘箱固化胶粘剂的外观质量和硬度。结果表明,当修理区域尺寸在15cm内,加热温度在54~88℃时,加热灯在此区域内的温度均匀性满足±6℃;与烘箱相比,加热灯固化2mm厚的胶粘剂无须静置凝胶,且固化过程、外观满足修理要求,硬度基本与烘箱固化胶粘剂的硬度相同,表明加热灯可用于复合材料填胶修理固化。

关键词： 原位聚合   共聚改性   热塑性复合材料   力学性能  

摘要： 为了解决丙烯酸酯树脂拉伸强度不足及其与纤维界面结合较弱的问题,本文通过原位聚合的方法,以丙烯酸(AAc)共聚改性液态丙烯酸酯类低聚合树脂(AOLM),通过提高聚丙烯酸酯类树脂基体(PAOLM)分子间作用力,显著提升固化后树脂基体及其玻纤(GF)增强复合材料的整体力学性能。研究结果表明:引入的AAc使PAOLM红外光谱图中出现了分子内氢键(3 545 cm^(-1))和分子间氢键(3 294 cm^(-1))的振动吸收峰;与未改性的PAOLM相比,共聚改性后树脂P(AOLM-AAc)的拉伸强度和模量分别提高了20.86%和32.65%,弯曲强度和模量分别提高了18.14%和25.73%,冲击韧性提高了24.03%,玻璃化转变温度提高了10.03%;与采用AOLM制备的复合材料GF/PAOLM相比,采用AAc改性AOLM制备的复合材料GF/P(AOLM-AAc)的拉伸强度和弯曲强度分别提高了11.62%和37.18%。