交叠增韧仿生复合材料的研究进展

仿生设计方法为制备结构与功能一体化材料提供了重要的思路和途径,已成为各国研究的重点,贝壳的分层结构和高强韧性能仿生制造是其中较为典型的一类,据此可开发出具有优异的防护性能和抗裂纹扩展能力的层状复合材料。对层状复合材料制备工艺、界面扩散及结合强度、增韧机制、弹道防护性能的研究现状进行了简要综述,评价和总结了目前存在的问题,并对仿生制造的应用前景进行了展望,指出应加强层状复合材料变形的理论研究,进一步拓展层状复合材料的应用领域。     

竹束杨木单板复合板偏轴拉伸力学性能研究

为了研究结构用板材——竹束杨木复合板在偏轴拉伸条件下的性能,采用与主纤维方向成0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°共7种角度试样进行拉伸试验,得到7组试验的破坏模式、荷载-位移曲线、拉伸模量和强度。基于Hankinsion公式和Transformation law公式分析了竹束杨木复合板的偏轴模量,基于Hankinsion公式、最大应力(Maximum stress)理论、蔡-希尔(Tsai-Hill)强度理论和双曲线(Hyperbolic)公式对复合板材的拉伸强度进行分析。结果表明:竹束杨木复合板在偏轴拉伸情况下,主要出现纤维拉断破坏、剪切破坏和横纹拉伸破坏3种破坏模式。竹束杨木复合板的偏轴模量和偏轴强度均在45°时最低。Hankinsion公式和Transformation law公式均在不同程度上高估了竹束杨木复合板的偏轴拉伸模量,最大应力理论和Tsai-Hill强度理论在一定程度上能够预测这类板材的强度,但存在一定的差异,而改进的Hankinsion公式更能准确地预测竹束杨木复合板的偏轴拉伸模量和强度。     

Ca在铝合金中的作用

Ca在铝合金中的作用具有两面性,一方面表现出抑制P变质、降低流动性、增加氧化物夹杂等有害作用,另一方面体现出改善Al-Si合金中β-Fe相形态、细化初晶硅、变质共晶硅等有益影响。首先综述了Ca对铝合金显微组织、铸造性能、变质作用等的影响;其次系统归纳了Ca与Si、Fe、P、Sr、Cu等元素的二元交互作用规律,其中Ca-Si、Ca-Fe、Ca-Sr、Ca-Cu等元素二元交互均表现出协同作用,而Ca-P的抑制作用可以通过添加B或C2Cl6来消除;最后,开发含Ca的二元、多元联合变质剂,深化Ca对铝合金微合金化作用机理以及再生循环过程中Ca对其他元素的影响等都是今后重点研究的思路与方向。     

直流磁场对Mg-Y-Cu-Zr合金结晶取向和性能的影响

研究了0~1.4T的直流磁场对陶瓷型铸造Mg-Y-Cu-Zr合金结晶取向和力学性能的影响。结果表明直流磁场对合金的初生相没有明显影响,但磁场强度大于1.12T时,合金第二相的分布变得不连续。当磁场强度小于0.84T时,α-Mg在(002)面的衍射峰逐渐增强,但变化不明显;当磁场强度大于0.84T时,α-Mg基体在(002)、(101)面的衍射峰强度明显减弱,而在(100)晶面衍射峰强度有所增强。磁场处理后,合金的综合力学性能得到了改善;当磁场强度为1.4T时,其抗拉强度和伸长率最高,分别为237 MPa和8.5%,较无磁场处理时分别提高了38.6%和33.4%。     

Nb、K共掺对BiFeO3纳米晶体结构和磁性的影响

采用溶胶-凝胶法制备Bi_(1-x)K_xFe_(1-x)Nb_xO_3(0≤x≤0.05)纳米晶体,并研究Nb、K共掺杂对BiFeO_3样品晶格结构和磁学性质的影响。根据XRD图谱和Rietveld精修可知,所有样品保持R3c相,晶格常数a、c,晶胞体积V和Fe-O-Fe发生微弱的变化。XPS测量显示,少量的Nb、K共掺杂不引起样品中Fe~(3+)和Fe~(2+)比例的变化。磁测量表明,所有掺杂样品的磁性都得到了增强。当掺杂量x=0.01时,剩余磁化强度Mr达到最大值,Mr=0.1978emu/g,相比于纯BiFeO_3增大了18倍。低掺杂时剩余磁化强度Mr增大,可能是由于掺杂样品中存在束缚磁极化子引起的。     

β-环糊精对水热法制备氧化锌的影响

主要研究β-环糊精(β-CD)对水热法制备氧化锌(ZnO)及其光催化性能影响,采用XRD、SEM、FTIR和UV-Vis对制备的ZnO样品进行表征,并用罗丹明B(RB)模拟印染废水,考察ZnO光催化性能。结果表明,水热环境下β-CD既可抑制ZnO晶体沿[0001]方向的生长,又可抑制ZnO晶体的团聚,ZnO晶粒逐渐变小;当β-CD浓度达到18g·L-1时,可以得到纳米刺球状ZnO,对光生电子的捕获能力较强,光催化活性比普通水热合成的ZnO提高近20%。β-CD可以作为水热法制备特殊形貌ZnO的形貌控制剂,刺球状ZnO在染料废水处理方面将具有巨大的应用价值。     

低介电玻璃的研究进展

新型电子、微电子和光电子元件的高功率化、高密度化、高集成化与高运行速度,需要新一代具有低介电性能的玻璃。表征了低介电玻璃的性能;根据玻璃组成的不同,分别介绍了石英玻璃、传统无机氧化物玻璃和微晶玻璃等低介电材料;最后展望了低介电玻璃发展趋势。     

湿热环境对CFRP复合材料性能影响研究进展

湿热环境会造成碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)的性能退化,因此该问题引起了国内外学者的广泛关注和研究。综述了CFRP复合材料的吸湿特性、湿热环境对CFRP复合材料力学性能的影响和破坏机理,以及湿热环境下CFRP性能的模拟和预测研究,并在此基础上对湿热环境下CFRP性能的研究前景进行了展望。     

醇胺离子液体-DBU混合吸收液吸收SO2性能及其机理研究

设计合成了3种醇胺离子液体-DBU(1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯)混合吸收液,分别研究纯醇胺离子液体和醇胺离子液体-DBU混合吸收液对SO2的吸收性能及吸收机理。实验结果表明:向吸收液中通入SO2气体30min后吸收均达到饱和状态,各吸收液对SO2的吸收容量顺序为:三乙醇胺氨基磺酸盐-DBU二乙醇胺氨基磺酸盐-DBU乙醇胺氨基磺酸盐-DBU三乙醇胺氨基磺酸盐二乙醇胺氨基磺酸盐乙醇胺氨基磺酸盐,说明DBU的加入大幅提高了吸收液的吸收容量而不改变其达到平衡的时间。吸收液吸收SO2前后的红外图谱和核磁氢谱表明:纯醇胺离子液体吸收SO2为物理吸收,醇胺离子液体-DBU混合吸收液吸收SO2为化学吸收和物理吸收共同作用。SO2的吸收-解吸的循环实验表明:两类吸收液稳定性好,可回收利用。     

蛋白质溶液浓缩分离用高分子水凝胶研究进展

蛋白质溶液的浓缩过程是蛋白质应用研究的关键步骤,智能水凝胶浓缩分离蛋白质具有工艺简单、耗能少、产品活性高等优点,近年得到了广泛重视。综述了传统高吸水凝胶、交联葡聚糖凝胶、温敏型水凝胶、pH敏感型水凝胶等用于蛋白质溶液浓缩的研究进展,并提出蛋白质溶液浓缩用智能水凝胶的研究新思路。