核电气动橡胶隔膜材料热老化机械性能研究

核电气动阀门用三元乙丙橡胶(EPDM)和丁腈橡胶(NBR)隔膜材料分别在100℃和150℃下进行不同时间的热老化试验,采用万能试验机、邵氏硬度计、拉伸疲劳试验机、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪对材料拉伸性能、硬度、疲劳性能、微观形貌等进行测试与表征,结果表明:EPDM材料随着老化时间的增加断裂伸长率和断裂强度呈下降趋势,硬度呈缓慢上升趋势。NBR材料在100℃老化下断裂伸长率缓慢下降,断裂强度缓慢增加,硬度缓慢增加;在150℃老化下断裂伸长率和断裂强度急剧下降,硬度呈直线上升趋势。在相同老化时间下,老化温度越高,EPDM和NBR材料的断裂伸长率和断裂强度越小,硬度越大。EPDM和NBR材料的耐疲劳性能随着老化时间和老化温度的增加,均有一定程度的下降,其中NBR材料耐疲劳性能下降较大;红外光谱分析结果表明,随着老化时间的增加,EPDM材料羟基和羰基吸收峰的强度增大,NBR材料吸收峰强度逐渐减小。SEM微观形貌分析显示,EPDM和NBR样品在老化前表面比较平整,随着老化时间增加,样品表面出现较多的堆积物质,老化温度越高,样品表面越粗糙。     

深海环境下浮力材料的力学性能研究

浮力材料凭借其优异的机械性能和低密度,在深海装备、航空航天及生活用品中的应用越来越广泛。将空心玻璃微珠填充环氧树脂基体中采用模压的方法制备了三种密度浮力材料,对产品全方位静水压(12.5MPa)作用后的力学性能、尺寸稳定性、吸水率等进行了测试。结果表明,浮力材料经过全方位静水压作用后,压缩性能基本没有变化,剪切强度保留率在95%以上,拉伸强度和冲击强度都有所提高,尺寸稳定性好,吸水率随着静水压作用时间的延长先快速升高后趋于稳定。     

梧桐絮制备多孔纤维碳材料及其在超级电容器中的应用

以法国梧桐絮为原料、KOH为活化剂,通过碳化制备多孔纤维碳材料,并在此基础上组装了超级电容器器件。通过SEM、EDS、XRD、Raman、FTIR、BET等对制备的多孔纤维碳材料进行表征,并研究了多孔纤维碳材料电极的电化学性能。结果表明:在扫描速率为50 mV·s~(-1)时,800℃下碳化制备的梧桐絮多孔纤维碳材料电极的比电容可以达到236 F·g~(-1);所组装电极在循环10 000次后,比电容仍维持原来的99.8%,表明梧桐絮多孔纤维碳材料在超级电容器领域有巨大的应用潜力。     

能量法理论与数值模拟相结合的方板对角拉伸临界起皱失稳预测

在薄板塑性成形起皱失稳预测研究领域,由于理论和试验研究方法各自的局限性,有限元模拟成为了不可或缺的研究手段。由于有限元法不包含起皱失稳判据,虽然利用引入初始缺陷等手段能够输出后屈曲形貌,但却无法界定确切的临界起皱时刻,且模拟结果会受到网格参数设置的影响发生波动。针对该问题,以吉田屈曲试验为验证试验,利用能量法理论与数值模拟相结合建立304不锈钢方板对角拉伸临界起皱判定线。探讨不均匀拉伸载荷性质下的临界起皱判定线的形貌及特征,讨论几何条件和边界条件对试件起皱失稳判定线的影响。通过全场应变测量系统VIC-3D拍摄的试验应变云图证实了所建立的起皱判定线的有效性。研究内容为板料起皱失稳极限图的建立提供了研究方法和部分数据支撑。     

3种除湿方式的对比试验研究

提出了一种基于间接蒸发冷却内冷式液体除湿器(IPHE),并与绝热除湿器(APHE)的性能进行了比较。为了提高除湿性能,采用纳米二氧化钛改变内冷除湿器(WPHE)的润湿面积,之后比较分析了3种除湿方式中一次空气含湿量、流量和温度对除湿性能的影响。结果表明,与间接蒸发冷却内冷式液体除湿器(IPHE)相比,当分别改变一次空气含湿量、流量和温度时,绝热除湿器(APHE)的除湿量?M、板换效率e和传质系数h_p较早达到除湿极限。此外,与间接蒸发冷却内冷式液体除湿器(IPHE)相比,改变润湿面积后的内冷除湿器(WPHE)的除湿量?M、板换效率e和传质系数h_p分别提高了7%～20%,80%～120%和25%～52%。     

Y_2P_4O_(13):Eu~(3+)荧光材料的制备及其性能

采用湿化学法制备了Eu~(3+)掺杂Y_2P_4O_(13)荧光材料,通过X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和荧光光谱(FL)等手段表征制备产物的物相结构、荧光性能,并对合成原料中稀土与磷的比例(n(Y+Eu)/n(P))和pH调节剂种类对制备样品的物相结构及性能的影响进行分析。结果表明:合成原料中n(Y+Eu)/n(P)比值和pH调节剂种类直接影响着制备产物的物相结构与性能。在n(Y+Eu)/n(P)=12.1、以NH_4HCO_3为pH调节剂调节pH为6的条件下可获得正交晶系的Eu~(3+)掺杂Y_2P_4O_(13)荧光材料。所制备的Y_2P_4O_(13):2at%Eu~(3+)荧光材料在395nm光的激发下可发射出橙红光。     

PEDOT:PSS对PEDOT:PSS/Si杂化太阳电池性能影响的研究

聚合物poly(3,4-ethylenedioxythiophene):polystyrene sulfonate(PEDOT:PSS)是一种具有高电导率和良好透过性的p型半导体材料。PEDOT:PSS/Si杂化太阳电池由于具有较低的工艺温度,且工艺简单而具有一定的前景。在这种杂化太阳电池结构中,PEDOT:PSS的光学、电学性质对器件性能有重要影响。分别从PEDOT:PSS退火工艺、溶液二次掺杂(二甲基亚砜)的含量以及PEDOT:PSS薄膜厚度3个方面对薄膜的光、电特性以及器件性能的影响进行研究,并优化相关工艺。根据这些优化的参数,最终得到6.63%的太阳电池转化效率(太阳电池面积为2.25 cm^2)。     

含氮多孔聚合物ARPOP-1修饰碳糊电极用于水中2,4-二氯苯酚的检测

相关研究表明含氮多孔聚合物ARPOP-1材料对2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)有很好的吸附效果。文章以ARPOP-1材料为修饰剂制备了改性碳糊电极传感器,采用方波阳极溶出伏安法(SW-ASV)检测2,4-DCP。结果表明在最佳条件下,2,4-DCP在0. 2～20. 0μmol L~(-1)浓度范围内与SW-ASV曲线的峰电流呈线性关系(R~2=0. 9991),检出限为0. 073μmol L~(-1)(S/N=3)。将ARPOP-1材料碳糊电极(ARPOP-1-CPE)的改性传感器测定自来水样及武汉市南湖水样中的2,4-DCP,加标回收率分别为86. 35%～102. 18%和88. 10%～98. 94%,证明该方法适用于分析环境水样中的2,4-DCP。     

无机材料科学基础教学研究

为建立与国家产业升级大背景相适应的“应用型”人才培养相适应的教学体系和课程体系,初步建立一支专兼职结合工程背景强的师资队伍,需要加强对专业核心课程的重视程度。本研究以无机材料科学基础课程为例,分析总结目前该课程特点及存在的问题,并针对性提出合理化建议,整合优化专业核心课程《无机材料科学基础》教学内容,完善理论课程教学大纲、考核办法、教学方法和教学手段,为培养出适应新时代具备较强综合素质大学生提供合适的教学方法参考。     

耐高温高强度醇溶性磷酸盐/酚醛杂化胶黏剂的制备及性能表征

以磷酸盐溶液为原料制备了一种醇溶性磷酸盐树脂,加入酚醛树脂及固化剂制备一种耐高温高强度杂化胶黏剂.并借助液滴形状分析仪、红外光谱仪、热重分析仪、X射线衍射仪、扫描电镜、万能拉力机对醇溶性磷酸盐树脂在疏水材料表面的润湿情况、分子结构、耐热性能、物相组成、微观形貌及力学性能进行分析.结果表明,醇溶性磷酸盐树脂对疏水材料的润湿效果良好,并且杂化胶黏剂具有优异的耐高温性和力学性能.