关键词： 亚麻/丙纶复合材料   预压成型工艺   微观结构   力学性能   成本分析  

摘要： 不可再生能源危机的日益逼近,生物资源的利用是有效缓解能源问题的措施之一,亚麻纤维是较为理想的生物资源之一,为了最大限度地保留纤维的力学性能,在选择复合材料的种类上,需要复合材料之间的加工条件尽可能接近为佳。因此采用亚麻纤维和丙纶纤维作为原料,制备了亚麻/丙纶纤维复合材料,研究了预压处理温度和时间对复合材料的微观形貌、拉伸性能、弯曲性能及冲击性能的影响,并采用该材料制备了汽车前门地图袋,对比分析了零件的综合性能及成本。结果表明:随着预压前处理温度升高,亚麻/丙纶纤维复合材料的拉伸强度和弯曲强度均呈先升高后降低再升高的趋势,弯曲模量随温度的升高呈先增加后减小的趋势,前处理温度为200℃时,综合性能最优。随着预压时间的增加,亚麻/丙纶纤维复合材料的拉伸强度、弯曲强度均呈现先增加后减小的趋势变化,弯曲模量先轻微减小后增加再减小,拐点均出现在时间为7 min时,其拉伸强度为38.6 MPa,弯曲强度为51.6 MPa,弯曲模量为3845 MPa,缺口冲击强度变化不明显。与传统的PP-TD20材料注塑成型的同型号零件相比,由亚麻/丙纶纤维复合材料模压成型工艺制备的零件,刚性更好,质量更轻,单件质量减轻20.98%,在模具和设备投入方面具有明显的优势,综合投入成本降低63.6%。

关键词： 金纳米颗粒   复合材料   碱性橙21   色素检测  

摘要： 以苯乙烯和4-乙烯基吡啶为单体,采用乳液聚合法一步合成了聚苯乙烯-聚4-乙烯基吡啶核壳型微球。将其与金纳米粒子结合后形成具有过氧化物酶活性的聚苯乙烯-聚4-乙烯基吡啶/金(PS-co-P4VP/Au)复合纳米材料。该微球粒径均一,形貌良好,在有过氧化氢(H_(2)O_(2))存在的情况下,能催化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)生成蓝色产物。该材料在pH=9时对碱性橙21具有良好的吸附性能,且吸附会降低其过氧化物酶活性,降低值与色素浓度呈线性关系。据此建立了一种快速检测碱性橙21的方法,最佳检测条件为:pH=9,TMB浓度1.4 mmol/L,H_(2)O_(2)浓度140 mmol/L,材料浓度2.5 mg/mL。该条件下碱性橙21的检出限为0.6μg/mL,在配制酒和水果糖中的回收率为92.2%~102.8%。

关键词： 水导激光   碳纤维增强聚合物   几何形貌   损伤机理  

摘要： 碳纤维增强聚合物(CFRP)复合材料在水导激光加工后,切缝表面和横截面存在热损伤,这些损伤是影响材料力学性能、降低材料服役性能的重要因素。针对该问题,采用试验方法分析了加工参数对沟槽几何形貌和表面形貌的影响规律,研究了沟槽表面和横截面的热损伤形成机理。研究结果表明:高激光功率、低脉冲频率和低切割速度可有效增大沟槽深度;激光与材料的相互作用和水射流的冲刷作用是形成沟槽表面热损伤的主要原因。在2 mm厚CFRP切割试验中发现:横截面热影响区宽度与纤维排布方向有关,0°碳纤维热影响区宽度最大,45°和135°碳纤维热影响区宽度次之且宽度相近,90°碳纤维热影响宽度最小;另外,提高水射流速度有利于抑制热影响区的扩展,水射流速度由80 m/s提高至120 m/s,最大热影响宽度缩小35.7%。

关键词： 纳米金属氧化物   纳米材料   摩擦磨损性能   高密度聚乙烯   摩擦材料   石墨烯   碳纤维   机械性能  

摘要： 摩擦材料的广泛应用推动了新材料的开发以及该领域的发展。如今,由纳米材料补强的聚合物越来越受到关注。许多纳米材料如石墨烯、碳纤维、碳纳米管和纳米金属氧化物用于制造新型纳米复合材料。碳纳米管(CNT)已用作许多聚合物的填料,开发具有优异摩擦和机械性能的复合材料。

关键词： 超高韧性水泥基复合材料   纤维混杂   抗压性能   直接拉伸性能  

摘要： 研究分析了粉煤灰掺量、国产纤维掺量及混杂方式对超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)抗压及直接拉伸性能的影响。结果表明:单掺PVA纤维/PE纤维或混杂使用都可制备出极限拉应变超3%的UHTCC;在相同的纤维混杂方案下(除单掺PVA),各配比抗压强度随粉煤灰掺量的增加整体呈逐渐下降的趋势;当PVA和PE纤维混杂使用时,UHTCC极限拉应变存在明显的正向混杂效应,混杂纤维UHTCC的极限拉应变均大于PVA-UHTCC和PE-UHTCC利用线性插值计算得到的极限拉应变;PVA-UHTCC拉伸失效后的裂缝宽度明显大于PE-UHTCC,当2种纤维混杂时,随着PE纤维掺量增加,裂缝宽度得到有效降低。

关键词： 脂塑木复合材料   协同处理   有机树脂   最小集中载荷  

摘要： 本项目在生产脂塑木复合材料的同时,协同处理废弃线路板非金属有机树脂。生产工艺为:偶联剂(聚乙烯接枝马来酸酐)用量4 kg,润滑剂(PE蜡)添加量2 kg,HDPE用量20 kg,HDPE新旧料比m(新料):m(回收料)=1:1,树脂粉粒径0.180~0.250 mm,脂木比m(树脂粉):m(木粉)=2:5(树脂粉20 kg,木粉50 kg),造粒温度195℃,挤出温度185℃,生产出来的脂塑木复合性能板最小集中载荷保持在3400 N以上,满足木塑地板使用标准,处理废有机树脂的同时产生经济效益。

关键词： 缝合   复合材料   PRSEUS   低速冲击性能   有限元模拟  

摘要： PRSEUS结构作为针对翼身融合布局的典型结构单元,受载情况复杂。使用缝合技术将加筋结构与蒙皮一体化制备,提高了机身载荷传递能力,提高了PRSEUS结构整体一致性,能够充分发挥PRSEUS结构的承载效率。通过现有条件制备缝合PRSEUS构件,并开展低速冲击试验研究,发现缝合密度或是缝线细度的增加都可以提高试样的抗冲击性能,缝线细度增大带来的抗冲击性能提升相比缝合密度增大影响相对较小。PRSEUS结构的抗冲击性能对于缝合密度更加敏感。有限元分析结果表明,缝合试样的层间性能得到明显改善,损伤面积减小,证明缝合可以有效提高PRSEUS结构抗冲击性能。

关键词： 聚乳酸   亚麻纤维   降解性能   力学性能  

摘要： 文章将亚麻纤维布和聚乳酸(PLA)熔融共混,通过注塑成型的方法制成PLA/亚麻无纺布复合材料。探究了亚麻纤维添加量对复合材料力学性能、热学性能及降解性能的影响。结果表明:亚麻纤维的加入改善了PLA/亚麻无纺布可降解复合材料的力学性能、热学性能和储能模量,提升了复合材料的结晶度,增强了复合材料的降解性能。亚麻纤维含量为20%时,复合材料的拉伸强度、冲击强度和弯曲模量分别为66.0 MPa、5.52 kJ/m^(2)和4.0 GPa,复合材料的结晶度达到13.89%,维卡软化温度为141.32℃,同时在降解第40 d时,添加20%亚麻纤维的复合材料的失重率达到最高,为12.03%。该研究结果为PLA/亚麻纤维复合材料的应用提供一定的数据支持。

关键词： 聚乳酸   复合材料   骨组织修复工程   下颌骨   缺损   动物实验  

摘要： 目的探索一种可降解新型聚乳酸膜(PDLLA/PLLA)在引导骨组织再生中的应用效果。方法新西兰大白兔24只,体重2.5~3.0 kg,在动物一侧下颌骨体部近下颌骨下缘处制备10 mm×5 mm×3 mm箱状骨缺损,然后将动物随机分为实验组、对照组和空白组,每组8只。实验组动物骨缺损处填Bio-oss骨粉后将PDLLA/PLLA覆盖于缺损表面,对照组动物骨缺损处填Bio-oss骨粉后将Guidor聚乳酸可吸收膜覆盖于缺损表面,空白组动物不作处理。术后8、12周采集缺损处标本,进行大体观察、Micro-CT检查和组织病理学观察。结果实验期间各组实验动物均未发生炎症和排异反应,各组创口愈合良好,成骨活跃。大体观察显示,术后8周实验组动物成骨量较多,材料降解较少,对照组动物成骨量较实验组少,材料降解完全;术后12周实验组动物和对照组动物成骨量相当,实验组材料进一步降解,空白组动物成骨量少于实验组和对照组。术后8、12周,Micro-CT可以观察到实验组和对照组缺损区域新生骨明显多于空白组。术后8、12周,实验组动物和对照组动物新生骨相对骨体积分数(BV/TV)、骨密度(BMD)和骨小梁数量(Tb.N)均显著高于空白组动物(P<0.05),且术后8周实验组动物新生骨BV/TV高于对照组(P<0.05);但在术后12周时实验组与对照组新生骨BV/TV、BMD和Tb.N比较,差异无统计学意义(P>0.05)。组织切片观察显示,术后8周实验组动物新生骨小梁周边细胞生长活跃,并可见少量成骨细胞及破骨细胞;术后12周实验组动物骨小梁周围可见大量成骨细胞及破骨细胞,骨缺损部位骨组织密度接近周边正常骨组织。结论与对照组和空白组相比,PDLLA/PLLA呈现出了良好的生物相容性和骨传导性,可以明显促进缺损处愈合。

关键词： 陶瓷及复合材料   凹凸棒石   纳米铁   十二烷基二甲基苄基氯化铵   亚甲基蓝  

摘要： 这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。亚甲基蓝(MB)是工业染料废水中的典型污染物,不经处理任意排放会给水体带来非常大的危害。本文通过对凹凸棒石灼烧、有机超声改性和原位负载纳米铁制备了凹凸棒石/纳米铁复合材料(DDBAC/ATP/nZVI)。得到了复合材料的制备工艺:凹凸棒石原土经300℃焙烧1.5 h后加入20 mmol/100 g十二烷基二甲基苄基氯化铵(DDBAC),超声20 min,然后用液相还原法负载纳米铁,铁土比为1∶3、KBH_(4)浓度为0.25 mol/L、反应时间为3 h。XRD、IR、SEM、BET、XPS等表征证实了DDBAC和纳米铁成功负载到凹凸棒石表面。复合材料对亚甲基蓝的较大吸附去除量为114.94 mg/g,60 d内应用性能稳定。