微纳层叠聚丙烯腈凝胶流动特性的数值模拟研究

建立了层叠流道的三维模型和有限元网格模型,根据流变测试数据,采用Polymat对物料的黏度模型参数进行拟合,并利用Polyflow软件对聚丙烯腈(PAN)凝胶在层叠流道内的三维等温流动过程进行了数值模拟分析.研究发现,当入口流量增大时,层叠流道出口速度的不均匀性增加;沿流动方向流道内压力逐渐降低,并在出口处降低至同一最...     

电石法与乙烯法PVC树脂性能对比

对比分析了电石法聚氯乙烯(PVC)树脂粉与乙烯法PVC树脂粉在力学性能、塑化性能、粒径分布、热稳定性、鱼眼、吸油率等方面的差异,并解释了出现这种差异的原因。对比实验结果表明:(1)乙烯法PVC树脂的力学性能要优于电石法PVC树脂;(2)电石法PVC树脂粉干混料的塑化性能要优于乙烯法PVC树脂粉干混料;(3)电石法PVC树脂粉的粒径更大,粒径分布范围更宽;(4)电石法PVC的热稳定性要比乙烯法PVC的热稳定性差;(5)电石法PVC的表观密度要比乙烯法PVC小;(6)电石法与乙烯法PVC在吸油率与出现鱼眼缺陷上的概率的差异性不大。     

硅与甲烷复合修复氧化石墨烯缺陷的反应分子动力学模拟研究

碳硅复合材料是一种使用广泛的新型材料,但微观层面上的碳硅结合的缺陷限制了其性能的进一步提升。采用分子动力学模拟方法,研究了甲烷和纳米硅组成的碳硅修复体系对氧化石墨烯微孔的修复过程,模拟计算出沉积体系不同碳硅比例时的结构演变、径向分布函数、配位数与碳环的数量变化。提升硅元素的含量能够形成更多的碳硅键,过多的硅元素会导致自聚从而导致硅元素的分布不均匀;提升碳硅沉积体系中的碳含量能够优化硅元素的分布,形成长碳链并构成碳网络,促进缺陷结构的修复,优化结构中的孔洞分布并缩小孔洞的尺寸,从而改善材料的微观结构。     

熔体直写电纺聚己内酯纤维有序沉积工艺

目前聚合物熔体电纺技术制备的纤维大多以杂乱无序的无纺布形式存在,限制了电纺技术在组织工程支架以及机器人等需要有序结构领域的应用。本文将熔体电纺技术与三维运动平台相结合,采用自主设计的熔体电纺可控成型实验装置,对聚己内酯（PCL）进行熔体直写静电纺丝,获得了有序纤维。研究了喷头移动速度、接收距离和纺丝电压对熔体直写电纺纤维沉积形貌的影响。结果表明,纤维直径随着喷头移速、接收距离和纺丝电压的增大而减小,其中接收距离的改变对直径的影响最为显著;接收距离的增大虽然有利于纤维的细化,但是距离过大会使纤维沉积的有序性变差;当射流下落速度与喷头移动速度相匹配时,射流才能实现有序沉积;增大接收距离和纺丝电压会引起射流鞭动,需要相应地增大喷头移动速度才能实现有序沉积。     

填料对聚醚醚酮注射成型影响模流分析

采用Moldflow 软件对聚醚醚酮（PEEK）型材接头的注射成形进行了设计与模流分析,从注塑流动过程和成型件质量等角度,研究了PEEK物料中填料种类与含量对注射压力、锁模力、成型件纤维取向张量分布、成型件翘曲量等的影响。结果表明,添加填料可以改善物料流动特性,玻璃纤维填料可以优化其力学阈值,高模量碳纤维可以显著增强成型件刚度、降低翘曲度,增加填料含量可以优化成型件刚度;通过本研究可以有针对性地搭配PEEK型材的填料种类和含量,保证注射成型质量。     

回收聚乙烯模板法制备碳纤维的机理分析

以聚乙烯（PE）材料为例,利用石墨烯模板法,通过有机无机材料的转化,将低成本回收PE成功制备了聚乙烯基碳纤维;同时,通过分子动力学模拟对石墨烯模板法制备机理进行分析,并通过实验成功制备了聚乙烯基碳纤维。石墨烯模板促进了碳纤维六元环层状结构的生长,有利于聚乙烯纤维的炭化;同时,利用拉曼光谱及X射线光电子序谱对纤维进行了表征。结果表明,石墨烯模板有利于纤维的炭化,同时,随着石墨烯含量的增加,纤维的炭化质量越高。     

自组装单分子层调控界面热输运的研究进展

从微观角度出发,综述了自组装单分子层（SAM）在调控软?硬材料界面热输运方面的研究进展,介绍了SAM的传热机理,系统总结了SAM的微观结构对界面热导的影响规律,探讨了SAM的密度、长度、末端官能团等因素对界面热阻或界面热导的影响机理。此外还介绍了目前SAM在聚合物基导热复合材料中的研究,并展望了未来SAM在界面热输运的研究方向。     

激光与微波协同加热碳纤维的温度与热应力分布规律

利用仿真软件建立微波加热-激光加热-热辐射-流动传热-固体力学多物理场模型,研究了激光加热直径1mm碳纤维丝束的温度场分布与热应力大小,以及不同激光功率对于温度场与热应力的影响。同时,首次提出激光加热与微波加热结合的方式调节温度场分布与热应力大小的方法,仿真结果显示激光加热与微波加热结合的方式可以改善碳纤维丝束温度场的分布,有效降低丝束加热过程中的热应力。     

基于电纺技术的高性能氧阴极一体化制备负载

基于静电纺丝技术制备的非贵金属氮碳材料应用于氧还原催化可实现催化剂的低成本大批量稳定生产.通过在气体扩散层上电纺接收引入硝酸铁和葡萄糖的聚丙烯腈纤维前驱体,并通过二次热处理得到了从制备到负载一体化的高性能氧阴极双层组件.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等表征证实葡萄糖对Fe原子的有效分散作用,并提升...     

微波激光协同石墨化碳纤维的仿真模拟研究

在碳纤维激光石墨化的过程中,丝束截面内存在较大的温差,导致碳纤维丝束毛丝现象严重。当激光超过一定功率时,甚至会出现断丝现象,严重影响碳纤维的连续激光石墨化。利用微波与激光对碳纤维进行协同石墨化,以减小石墨化过程中丝束的温差与热应力。针对微波加热的特殊性,设计出了一种可持续高效升温的加热腔;然后建立了电磁加热-激光加热-热辐射-流动传热-固体力学多物理场模型,并对其进行了仿真模拟。结果显示,微波的引入可以改善激光石墨化过程中丝束温度场的分布,并可有效减小丝束加热过程中的热应力。