碳纤维复合材料研究进展及其应用

碳纤维材料兼具碳材料的固有优势和纺织纤维的柔韧性,还可以与金属、树脂、陶瓷等材料结合,制作成纤维复合材料。高性能碳纤维及其复合材料具有低密度、高强度、高模量、抗冲击、抗疲劳、耐高温、耐腐蚀等优异性能。碳纤维及其复合材料凭借其独有的优势,已经广泛应用于多个行业。综述碳纤维及其复合材料在新能源、航空航天、能源开发、交通运输、家居等领域的研究进展及应用,并总结了碳纤维复合材料在使用过程中存在的问题。     

皮芯结构微纳米纤维复合纱线的制备及其性能

为探究纺丝液质量分数对皮芯结构微纳米纤维复合纱线结构与性能的影响,利用双针头水浴静电纺丝法连续制备了以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)长丝为芯、外包聚酰胺6(PA6)的皮芯结构微纳米纤维复合纱线,通过扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和万能材料试验机对其形貌结构、热性能和力学性能等进行测试与表征。结果表明：不同PA6纺丝液质量分数制备的微纳米纤维复合纱线均具有良好的皮芯结构;当PA6纺丝液质量分数从10%提高到20%时,纳米纤维复合纱线的平均直径从(61.99±13.08) nm增加到(150.22±21.53) nm,结晶度由16.28%提高至20.63%;当PA6纺丝液质量分数为20%时复合纱线的结晶度达到了常规PA6纤维的结晶范围,增加纺丝液质量分数一定程度上可提高复合纱线的力学性能。     

碳纤维毡表面磁控溅射纳米铜薄膜的工艺优化

以碳纤维毡为基材,优化了采用磁控溅射技术在其表面沉积纳米铜薄膜的工艺参数。运用正交试验分析方法,选取沉积时间、溅射功率和工作压强3个参数为因素,分析了各因素对碳纤维毡的电磁屏蔽效能和导电性能的影响。实验表明:磁控溅射铜薄膜后,碳纤维毡的电磁屏蔽效能提高了116.25%,导电性能提高了45.81%。;碳纤维毡表面溅射沉积铜薄膜的最佳工艺方案为:沉积时间50min,工作压强0.4Pa,溅射功率80W。     

基于酶促聚合反应的棉织物疏水改性工艺优化

为改善棉织物的疏水性能,选取酶浓度、温度和处理时间3个影响因素,以静态接触角为评价指标,采用三因素三水平正交试验方法,对基于脂肪酶催化聚合反应的棉织物疏水改性工艺进行优化,结果表明,最优工艺条件为处理时间9 h,温度45℃,酶浓度45%(体积分数),此时棉织物的静态接触角为119.58°,润湿时间达109 s。扫描电镜结果表明改性后棉织物的纤维表面被许多颗粒覆盖。采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱测试仪,对改性棉织物的纤维素酶水解液进行化学表征,结果表明,在改性后棉织物的纤维素酶水解液中,存在脂肪酶催化合成的聚酯低聚物,最高聚合度为7,具有不同种类端基的聚酯分子的平均聚合度分别为3.27(nCA)、5.26(nCC)、5.66(nAA)。综合物理性能表征及化学表征分析,揭示了脂肪酶催化双酯类单体戊二酸二乙酯与乙二醇二乙酸酯在棉织物表面聚合对棉织物进行疏水改性的作用机制:在棉织物表面酶促生成的疏水性聚酯低聚物分子紧密附着或嵌合在棉织物纤维集合体之间,在其表面形成一薄层疏水防护层,赋予棉织物良好的疏水性能。     

X射线防护服用BaSO4-橡胶基柔性材料的制备及性能研究北大核心CSCD

本文为了研究硫酸钡(BaSO_(4))含量对防护材料辐射防护性能的影响,采用传统混炼多辊压延工艺制备X射线防护服用BaSO_(4)-橡胶基柔性防护材料,并表征分析其微观形貌、硬度、比重、力学性能及辐射防护性能。结果表明:BaSO_(4)微米颗粒均匀分散在天然橡胶(R)中,随着BaSO_(4)含量的增加,防护材料的邵氏硬度逐渐增大,最大值为55°;断裂强度逐渐下降,下降率为40%;比重逐渐增大,基本保持在相对较低水平(1.2~2.1 g/cm^(3));铅当量和防护比例逐渐升高,当BaSO_(4)填充份数达到300时,铅当量值和防护比例达到最高,分别为0.1715 mmPb、34.9%,可以作为前后两面型防护服中后片用防护材料;R/BaSO_(4)(100/300)防护材料的有效能量防护范围是48~83 keV,有效弥补铅的弱吸收区。     

漆酶催化聚合对氨基苯酚

漆酶在pH 5.0的醋酸盐缓冲溶液中催化聚合4-氨基苯酚,微型反应器中40℃持续反应10h后得到黑褐色粉末。通过UV-Vis、FT-IR、1HNMR、MALDI-TOF MS、TGA和DSC对产物的结构和性能进行表征。结果表明：所得聚合物在氯仿中不溶,在丙酮、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中均有良好的溶解性能。根据UV-Vis、FT-IR和1HNMR分析得知聚合物中酚羟基保留,氨基参与反应,苯环上的氢部分被取代,并且推测了可能的聚合物结构。根据MALDI-TOF MS、TGA和DSC结果分析,聚合物为低聚物,相对分子质量分布在300Da到1500Da之间,聚合度从3到14。产物的分解温度为223℃,具有良好的耐热性能。     

非织造基网格型碳纤维复合材料的屏蔽性能分析

在PET非织造基材表面,采用等间距排列连续碳纤维的方式制备网格型单层和双层碳纤维复合材料,测试分析具有不同排列间距、重叠层数和重叠角的复合材料,在30 MHz~1.5GHz频段内的电磁屏蔽性能,从而为制备低成本、高性能的电磁屏蔽复合材料提供一定的理论指导。结果表明:对单层网格型复合材料,在碳纤维排列间距为6mm时,其最优屏蔽效能特征峰值为46.66dB,对应频率1.05GHz;对双层网格型复合材料,以0°-0°角重叠、排列间距为6mm时,其屏蔽效能特征峰值达到51.31dB,对应频率1.15GHz;相比于单层复合材料,双层复合材料的屏蔽性能提高了10%,其有效频宽提高了42%。     

明永冰川低温细菌分离鉴定及生物学特性

对明永冰川冰舌地区的细菌进行分离培养和鉴定。通过土壤悬浮涂布法和平板划线法分离纯化细菌,并做生理生化特性、16S rRNA基因序列测定及系统发育分析。从明永冰川地区分离纯化出22株可培细菌,16S rRNA基因序列分析结果表明:菌株MY0504与黄杆菌属梭菌(Flavobacterium pectinovorum)亲缘关系最近(97.6%);菌株MY1413和MY14015分别与Arthrobacter psychrophenolicus和Arthrobacter parietes有很近的亲缘关系(98%);MY14011与河流色杆菌(Chromobacterium fluviatile)进化关系最近(97%),其余18株菌均鉴定为假单胞菌属的菌株(Pseudomonas spp.)。作者对该地区微生物资源进行初步探究,为了解冰川低温微生物多样性提供参考。     

基于水浴静电纺的芳纶/PA6纳米纤维包芯纱制备与表征

针对单一纳米纤维纱力学性能较差、进一步后加工困难、应用受限等问题,本文采用静电纺丝法在水浴表面收集纳米纤维,制备以芳纶1414(PPTA)长丝为芯层、聚酰胺6(PA6)纳米纤维为皮层的PPTA/PA6纳米纤维包芯纱,并分析了纳米纤维包芯纱和外层纳米纤维包覆层的结构与性能.结果表明:纳米纤维均匀地包覆在芯纱外层,纳米纤维...     

静电纺取向排列纳米纤维纱的研究进展

随着纳米纤维在光电子器件、柔性传感器中的发展与应用,对纳米纤维的需求也日益增长,纳米纤维集合体的制备方法有多种,其中采用静电纺丝法制备定向纳米纤维集合体,是当前制备性能优良的纳米纤维的热门研究方向.针对当前静电纺纳米纤维的结构无序性、力学性能各向同性的问题,系统地介绍了采用静电纺制备定向纳米纤维束、纱线及纳米包覆纱的方...