酚醛树脂基炭微球结构调控与功能化制备研究进展

炭微球具有化学稳定性好、电导率优良、比表面积大、孔结构丰富等优点,在吸附、催化等领域具有广阔的应用前景,引起了研究人员的广泛关注。酚醛基炭微球以酚醛树脂为前体,经高温炭化制备而成,这种制备方法工艺简单、对设备要求低、产率高,而且通过调整反应物和反应条件可实现对炭微球结构和功能性的精细调控,从而更好地满足实际应用的需求。概述了酚醛基炭微球的最新研究进展,分为小粒径炭微球制备、多孔炭微球制备和功能化炭微球制备三个方面,并介绍了酚醛基炭微球在储能、吸附和电催化领域的应用,最后对其未来发展方向进行了展望。     

应用Minesight软件评估某钨矿资源

以福建某矿山为例，运用地质统计学方法，通过分析钨品位的统计分布特征，进行变异函数的计算及结构研究，建立了矿床的数学模型，并且通过交叉验证工作，以模型结果与实际矿床进行了比较，对模型及其估值结果作出综合评价。     

基于JKR模型的粗糙圆柱表面线黏着接触分析*

利用粗糙平面接触模型,假定表面单个微凸体的接触采用JKR黏着接触模型,同时考虑圆柱体表面的整体变形,建立了粗糙圆柱表面线黏着接触模型,推导出表面等效压力分布方程。把压力方程量纲一化,采用修正Newton-Raphson法对方程进行迭代求解,计算出粗糙圆柱表面存在表面力作用下的等效压力分布曲线。结果表明外载荷不小于零时,接触中心压力为正,微凸体被压缩;而接触边缘处压力为负,微凸体被拉伸,表明黏着区域主要分布在接触边缘。同时计算出接触半宽随外载荷的变化曲线,当外载荷为拉伸力并大于某一临界值时,表面分开。并且与经典的接触模型进行了对比,发现低载时模型之间的差别较大,而载荷比较大时趋于一致。     

熔盐法制备纳米孔炭材料研究进展

溶胶-凝胶法是制备纳米孔炭材料的传统方法,但是该方法的缺点是工艺步骤多、制备周期长、耗能高,熔盐法为制备孔径可控的纳米孔炭材料提供了一种新的技术途径,已成为近几年材料制备领域的研究热点。本文简要介绍了熔盐法制备纳米孔炭材料的原理和常用熔盐的性质,系统综述了熔盐法制备纳米孔炭材料的研究现状和最新进展,并指出了熔盐法制备纳米孔炭材料存在的问题和发展趋势。     

二氧化硅气凝胶纳米网络骨架强化方法研究进展

二氧化硅气凝胶是一种具有高孔隙率、高比表面积、低热导率等诸多优异特性的纳米多孔材料,在航天、化工、建筑等众多领域有着广阔的应用前景。但是,二氧化硅气凝胶的网络骨架存在本征陶瓷脆性,限制了其实际应用。本文从气凝胶纳米颗粒颈部强化设计角度出发,介绍了液相强化法和气相强化法两类网络骨架强化策略的研究进展,并对以上两种强化策略的增强机理进行了阐释,最后对二氧化硅气凝胶网络骨架强化技术的发展方向提出了展望。     

防隔热一体化TPS材料制备及耐高温性能EI北大核心

为满足高速飞行器大面积热防护(≥1500℃)需求,以耐高温氧化铝纤维增强气凝胶复合材料作为隔热层,碳纤维织物为面板层预制体,通过法向针刺穿刺工艺以及先驱体浸渍裂解工艺,制备防隔热一体化TPS材料,并开展耐高温性能测试研究,为材料的工程化应用提供理论与技术支持。结果表明:采用针刺穿刺缝合技术与PIP工艺可以制备防隔热一体化TPS材料,整体性较好,无明显的缺陷,密度仅为0.6 g/cm^(3)。C/SiC复合材料在高温氧化环境中使用,氧化性气氛通过孔隙与裂纹等缺陷扩散进入材料内部,与碳纤维发生氧化反应,导致复合材料性能的下降。材料具有优异的耐高温性能,材料的质量烧蚀率为0.051 g/s,线烧蚀率为0.077 mm/s;未出现显著的间隙结构,整体无明显收缩,呈现出较好的耐高温性能。     

直写成型制备多孔陶瓷技术研究进展

多孔陶瓷具有耐高温、可控孔结构、高孔隙率、化学稳定性和生物惰性等特点，是应用于支柱、生物、催化和电气等领域的理想材料。传统多孔陶瓷的制造方法主要有颗粒堆积、添加造孔剂、发泡、溶胶-凝胶等。近年来，随着增材制造技术的发展，直写成型技术因其简单的设备构造和良好的浆料兼容性，被广泛应用于制造复杂结构和图案的多孔陶瓷。本文综述了直写成型多孔陶瓷的技术方法及其在各领域的应用，详细分析了直写成型技术制备多孔陶瓷材料的优劣势，提出了直写成型制备多孔陶瓷所面临的挑战，并对直写成型制备多孔陶瓷技术发展趋势进行了展望。     

水热抽提玉米芯半纤维素结构变化及对酶解行为影响

为提高富含木聚糖的农业废弃物再利用-高效制备低聚木糖，该研究以玉米芯为原料，通过水热预处理结合乙醇分级沉淀获得不同组分半纤维素，并利用分子质量测定、糖基结构及红外表征了半纤维素组分的基本特征，研究了半纤维素结构变化及对酶解效果的影响。结果显示，当利用3倍体积的乙醇分离半纤维素时，木聚糖的得率达到最大为48.67%,醇沉获得的各木聚糖组分由木糖、葡萄糖、甘露糖等组成；分支度(木糖/阿拉伯糖)为6.61～16.10,木聚糖的沉淀主要受到木聚糖的分子质量和分支度2个因素的影响。以不同组分进行酶促反应动力学实验结果表明，分子质量分布系数较小同时分支度最小的组分，其K_m及V_max分别为(5.43±0.31) mg/mL和(154.9±2.33) U/mg,表现出的催化适应性明显高于其他组分，此结果显示分子质量及分支度可能是影响酶解效率的关键因素。     

防隔热一体化TPS材料制备及耐高温性能

为满足高速飞行器大面积热防护(≥1500℃)需求，以耐高温氧化铝纤维增强气凝胶复合材料作为隔热层，碳纤维织物为面板层预制体，通过法向针刺穿刺工艺以及先驱体浸渍裂解工艺，制备防隔热一体化TPS材料，并开展耐高温性能测试研究，为材料的工程化应用提供理论与技术支持。结果表明：采用针刺穿刺缝合技术与PIP工艺可以制备防隔热一体化TPS材料，整体性较好，无明显的缺陷，密度仅为0.6 g/cm³。C/SiC复合材料在高温氧化环境中使用，氧化性气氛通过孔隙与裂纹等缺陷扩散进入材料内部，与碳纤维发生氧化反应，导致复合材料性能的下降。材料具有优异的耐高温性能，材料的质量烧蚀率为0.051 g/s,线烧蚀率为0.077 mm/s;未出现显著的间隙结构，整体无明显收缩，呈现出较好的耐高温性能。     

直写3D打印陶瓷基多孔结构的研究进展

陶瓷基多孔结构既继承致密陶瓷材料耐高温、电绝缘、化学稳定的优异性能,又兼具多孔结构低密度、高比表面积、低热导率的独特优势,已被广泛应用于隔热、骨组织工程、过滤及污染物清除、电子元器件等领域。但是,陶瓷基多孔结构的传统成孔方法在宏观尺度创造复杂几何外形与微纳尺度调控孔结构形态方面仍面临巨大挑战。近几十年来,研究人员一直致力于创新陶瓷基多孔结构的加工成型方法,以直写3D打印为代表的增材制造技术成为当前研究的热点,并迅速发展出一系列成熟理论与创新方法。本文首先概述了陶瓷基多孔结构的传统成孔方法与增材制造成孔方法,进一步详细介绍了直写组装成孔工艺过程,主要包括假塑性墨水配方、固化策略、干燥及后处理,分析了传统成孔方法与直写3D打印二者的组合技术在构筑陶瓷基多级孔结构方面的可行性,总结了直写3D打印技术在制造复杂陶瓷基多孔结构领域的新观点、新进展和新发现,最后结合陶瓷基多孔结构实际应用现状对直写3D技术的未来发展与挑战进行了展望。