纳米粒子和PVA纤维增强水泥基复合材料抗碳化性能研究

为研究纳米粒子掺量和种类、PVA纤维掺量对水泥基复合材料抗碳化性能的影响,通过碳化试验测得各组水泥基复合材料碳化试件的碳化深度。纳米粒子的质量掺量分别为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%,纳米粒子种类为纳米SiO_2和纳米CaCO_3,PVA纤维的体积掺量分别为0.3%、0.6%、0.9%、1.2%。研究结果表明,纳米SiO_2可以显著提高PVA纤维增强水泥基复合材料抗碳化性能,且在纳米SiO_2掺量低于2.5%时,抗碳化性能随着纳米SiO_2掺量的增加不断增强;PVA纤维可明显提高纳米水泥基复合材料的抗碳化性能,当纤维体积掺量不大于1.2%时,纤维体积掺量较大的纳米水泥基复合材料具有较高的抗碳化性能;纳米CaCO_3与纳米SiO_2均能提高水泥基复合材料的抗碳化性能,纳米SiO_2的提高效果略优于纳米CaCO_3。研究结果为纳米粒子和PVA纤维在水泥基复合材料中的应用提供指导。     

纳米SiO_2和PVA纤维增强地聚合物砂浆抗压强度研究

为研究纳米SiO_2和PVA纤维对地聚合物砂浆工作性和抗压强度的影响,进行了地聚合物砂浆坍落扩展度和抗压性能试验。结果表明,在一定的掺量范围内,随着纳米SiO_2掺量的增加,地聚合物砂浆的坍落扩展度、立方体抗压强度、折后抗压强度和轴心抗压强度均先增大后减小,在纳米SiO_2掺量为1.5%时,抗压强度达到最大值;在试验PVA纤维掺量范围内,随着PVA纤维掺量的增加,地聚合物砂浆坍落扩展度逐渐减小,地聚合物砂浆各试件抗压强度也都呈先增大后减小的趋势,当PVA纤维掺量为0.6%时,抗压强度达到最大值;同时掺加纳米SiO_2和PVA纤维地聚合物砂浆各试件抗压强度比单掺纳米SiO_2或PVA纤维地聚合物砂浆高。     

石墨/炭黑/氧化铁黑对水泥基复合材料热学性能的影响

研究了石墨、炭黑、氧化铁黑单掺及复掺对水泥基复合材料导热性能和吸热性能的影响。实验结果表明,3种物质都能提高水泥的导热系数和吸热性能,石墨、炭黑、氧化铁黑掺量分别为20%、16%和8%时,可将空白样的导热系数由0.159W/(m·K)分别提高至0.238W/(m·K)、0.253W/(m·K)和0.203W/(m·K),吸热平均温度分别提高3.5℃、3.6℃和2.4℃,导热系数随物质总量的增大而增大。正交实验的结果优于单掺实验。正交实验中,当石墨分数为15%,炭黑分数16%,氧化铁黑分数为3%时,复合材料的吸热性能最优。试样平均温度比空白样提高了8.3℃。     

基于航空的复合材料与金属连接结构的拉伸性能及渐进损害研究

在航空中,复合材料的应用开始普遍化,在其需求不断增大的形势下,基于理论和实验进一步预测其拉伸性能的重要性也越来越突出。现阶段,复合材料与金属连接结构依旧是一大主要难题,相关结构的重要位置依旧需要进行金属连接。通过有限元软件构建复合材料与金属连接结构件模型,将优化Camanho损伤退化模型作为失效判定的主要准则,对拉伸性能与渐进损害做了进一步验证。结果显示复合材料与金属连接结构件的拉伸破坏模式主要是因为拉脱破坏造成挤压破坏。在拉伸荷载比较小的时候,应变会随着荷载变化呈正相关变化,而金属应变明显要比复合材料的变化要大。     

纳米ZrO2对水泥基材料性能的改性作用

为了研究纳米ZrO_2对水泥基材料抗压强度、孔隙率和渗透性能的改性作用,以30nm ZrO_2为研究对象,研究纳米ZrO_2掺量(1%、2%、4%、8%)对水泥基材料性能的影响,并分析其作用机制。试验结果表明,纳米ZrO_2掺量为1%、2%、4%、8%时,水泥基材料的化学收缩约为对照组的87.7%、98.4%、117.1%、117.6%;抗压强度约提高了53%～135%;孔隙率和渗透系数分别降低5.4%～19.9%、7.9%～17.3%。综合分析发现,纳米ZrO_2的作用机制主要是填充效应和晶核作用,即通过填充作用,降低了孔隙率达到提高抗压强度和降低渗透性能的目的;同时通过晶核作用加速了水泥的水化。     

SiO2包覆对La-Ni-Al-Mn储氢合金抗毒化性能的影响研究

以LaNi_3.7Al_0.75Mn_0.55（La-Ni-Al-Mn）储氢合金为基体,采用低成本的气相二氧化硅溶胶包覆法对储氢合金进行抗毒化改性研究。制备的La-Ni-Al-Mn/SiO₂复合材料表现出良好的抗毒化性能和循环稳定性,经50次循环后,合金吸氢速率保持不变,吸氢容量达1.060%。复合材料抗毒化机理为：非晶态SiO₂包覆层在热处理过程中形成原子短程有序排布的渗氢点,有效阻挡O₂、N₂等大分子气体的透过。通过对复合材料热处理工艺的优化,最终获得其最佳的热处理工艺为200 ℃下热处理2 h。     

基于热处理工艺的羽毛球拍杆用铝基复合材料性能研究

对不同热处理工艺下羽毛球拍杆用铝基复合材料的物理性能进行了实验分析,所采用的热处理工艺分别有单级固溶+单级时效、双级固溶+单级时效、单级固溶+双级时效、双级固溶+双级时效四项方案,分别测试铝基复合材料在不同处理工艺下的耐磨损性能、阻尼性能及抗弯刚度性能.经实验研究发现,440℃x1.5 h+480℃x0.5 h双级固溶...     

纳米金属氧化物对水泥基材料耐久性的影响

为明确纳米金属氧化物对水泥基材料耐久性的改性作用,采用纳米Al2O3、MgO、Fe3O4、CuO和Fe2O3等质量替代水泥,研究了5种纳米金属氧化物对水泥基材料孔隙率、干燥收缩、渗透系数和吸水率的影响。结果表明,纳米金属氧化物能降低水泥基材料的孔隙率、干燥收缩和渗透系数,掺量越大,孔隙率、干燥收缩和渗透系数的降低率越大,且干燥收缩与孔隙率呈线性关系。纳米Fe2O3和Al2O3能降低水泥基材料的吸水率,但纳米Fe3O4、CuO和MgO呈现相反的规律。综合发现,纳米Fe2O3、Al2O3和MgO能发挥表面活性效应,纳米Fe3O4和CuO主要以填充作用为主。     

TiO2-Cu[HgI4]纳米复合材料的制备及其热致变色性能

以TiO₂为载体制备了TiO₂-Cu[HgI₄]纳米复合材料,利用HRTEM、XRD、DSC、UV-Vis等方法对该材料的结构及其热致变色性能进行了研究。研究表明,TiO₂-Cu[HgI₄]纳米复合材料具有较好的热致变色性能,随着nTiO₂/nCu[HgI₄]摩尔比值的增大,其可见光吸收性能增强,相变温度也相应升高。     

时效对IN 625合金组织结构及拉伸性能的影响

研究了IN 625合金在760℃时效过程中组织结构的变化及其对室温拉伸性能的影响.结果表明:时效后,晶内析出少量M23C6和γ'相,晶界析出大量M23C6和向晶内延伸的γ"相.在时效过程中,晶内析出相基本稳定;时效时间延长导致γ"相沿长度方向明显长大且数量显著增多,晶界M23C6碳化物聚集长大;基体γ和γ"之间的点阵错配度大,共格应力导致的强化作用明显,合金屈服强度提高幅度大于抗拉强度;在时效3 000 h后,γ"相尺寸、数量达到最大值,从而导致合金屈服强度和抗拉强度均达到最大值;晶界M23C6碳化物和γ"相弱化晶界,使晶界成为断裂的发源地,从而导致IN 625合金的拉伸塑性降低,合金的断裂模式由塑性断裂转变为脆性断裂.     

Effect of Thermal Cycling on Hardness and Impact Properties of Polymer Composites Reinforced by Basalt and Carbon Fibers

The polymer-matrix composites may be significantly affected by cyclic temperature changes. This study investigates the effects of thermal cycles on hardness and impact resistance of three types of phenolic-matrix composites, that is, phenolic resin reinforced with (1) woven basalt fibers, (2) woven carbon fibers and (3) hybrid of basalt and carbon fibers. The effect of thermal cycling on hardness and impact resistance was material-dependent. While the thermal cycling rapidly decreased the hardness of composites reinforced by carbon fibers, it gradually decreased the hardness of composites reinforced by basalt fibers. Yet, the Charpy impact energy of carbon/phenolic (CFP) and basalt/carbon/phenolic (BCFP) composites was not significantly affected by thermal cycles, the Charpy impact energy of basalt/phenolic (BFP) composites shows a sharp decline with increasing thermal cycling, and reaches a plateau after a certain cycles. Based on the results, the BFP composites was significantly harder than CFP and the composites containing carbon fibers in spite of demonstration of low impact resistance at primal cycles, possessed very gradual decline in impact resistance compared to BFP composites after the thermal cycling.     

载体对镍基氨分解催化剂催化性能的影响

用不同的载体（ＭｇＯ、α－Ａｌ２Ｏ３、γ－Ａｌ２Ｏ３和ＭｇＡｌ２Ｏ４）制备了４种镍基催化剂并对它们进行了氨分解活性评价。采用ＴＰＲ技术研究了这些催化剂的还原行为及载体表面和ＮｉＯ组分的相互作用,并用ＸＲＤ对催化剂的固相结构进行了表征。     

发电厂省煤器管镍基合金喷熔层组织与性能的研究

从发电厂锅炉省煤器管道高温冲蚀磨损的严重现实问题出发,针对性地研究了镍基合金喷熔层的组织结构和性能特点,结果表明：镍基合金喷熔层具有复杂的组织结构,较高的硬度和结合强度,优良的抗氧化性,优越的抗高温冲蚀性能。非常适合于解决省煤器管道的高温冲蚀磨损问题。     

Effect of morphological properties of ionic liquid-templated mesoporous anatase TiO2 on performance of PEMFC with Nafion/TiO2 composite membrane at elevated temperature and low relative humidity

Three high-purity TiO₂ (anatase) powders (T_PF6, T_BF4, and T_conventional) were prepared by the sol–gel method with/without ionic liquid as template and calcinations at 450 °C. These powders were, then, characterized to investigate their differences in morphological properties. Electrochemical performances of the H₂/O₂ PEMFCs employing the Nafion composite membranes with these three TiO₂ powders as fillers were studied over 80–120 °C under 50% and 95% relative humidity (RH). The result showed that the order of the fillers effect on the performance at 80 and 90 °C was the same as that of the TiO₂ filler's specific surface area (i.e. T_PF6 > T_conventional > T_BF4 > P25, a commercially available nonporous TiO₂ powder). However, the order between T_conventional and T_BF4 was reversed at 110 and 120 °C under 50% RH. This indicates that the size and the amount of mesopores, which better confined the water molecules, were significant contributing factors to the performances at the higher temperatures. The best power density obtained under 50% RH at 120 °C and a voltage of 0.4 V was from the PEMFC with the T_PF6-containing Nafion composite membrane. It was about 5.7 times higher than the value obtained from that with the recast Nafion membrane.