原位合成Ag/Ag2MoO4纳米复合润滑剂对YSZ涂层摩擦学性能的影响

通过大气等离子喷涂工艺制备了氧化钇稳定氧化锆(YSZ)涂层,采用真空浸渍技术和水热合成的方法,将含有反应物离子或分子的前驱体溶液引入YSZ涂层内部固有的微裂纹和孔洞等缺陷中,并在缺陷中原位合成了直径约78~111 nm的Ag/Ag₂MoO₄类球形纳米颗粒,首次制备出了YSZ-Ag/Ag₂MoO₄复合涂层. 摩擦试验结果表明:与YSZ涂层相比,YSZ-Ag/Ag₂MoO₄复合涂层由于在室温和600 ℃下形成了润滑层,抑制了YSZ涂层摩擦表面的脆性断裂和磨粒磨损,从而显著降低了涂层的摩擦系数和磨损率,有效提高了涂层的摩擦学性能.      

板结构计算模型的新发展

现代复合材料层合板具有高强和轻型的突出优点,从而在军工和民用等诸多领域发挥着重要作用。这种板结构的特点是随着纤维走向的不同,层间材料的物理-力学特性发生剧烈变化。沿板厚方向变形的梯度比较陡峭,并在层间结合面处发生强不连续,呈现zig-zag （锯齿状）现象。这导致横向剪应变在板的静态和动态响应中发生重要作用,不计横向变形的经典组合板计算模型CLPT难以适应现代多层板计算分析的需要。考虑横向剪切变形影响的板的计算模型得到重视和发展。需要指出,现有各种考虑剪切变形影响的计算模型虽然有了很大的发展,但在全面和准确性上仍然存在一定的不足,难以适应现代多层组合板横向力和物理性能多变的情况。模型预测的沿板厚方向位移和应力的变化规律难以通过严格的检验。本文提出的以比例边界有限元为基础的正交各向异性板的数值计算模型,同时可适用于各种薄板与厚板的分析,对现代复合材料层合板的分析具有特殊的优越性。所得到的板的位移、正应力和剪应力沿板厚方向的变化,与三维弹性理论的标准解高度吻合。数值算例进一步表明,随着层间纤维走向的变化,板内位移场和应力场沿板厚方向剧烈变化所呈现的锯齿现象均可以精准地进行模拟。据此,本文建议方法对现代板分析的广泛适应性和高度准确性得到了充分论证。     

贵金属纳米复合材料在电解水中的应用进展

氢气是未来代替化石燃料的理想新能源,电解水技术由于操作简单、污染小、产氢纯度高而受到广泛关注.但电解水技术需要有效的催化剂来降低电解过程中高的过电位,降低能耗,提高电解效率.贵金属纳米复合材料由于特殊的结构、尺寸和形貌在电解水方面表现出较强的催化活性,成为本领域研究的热点.本文作者对近年来在电解水中应用广泛的贵金属纳米...     

HMX/TATB复合材料弹性性能的MD模拟

用分子动力学(MD)方法COMPASS力场, 分别在正则系综(NVT)和等温等压系综(NPT)下, 模拟计算了著名常用高能炸药HMX(环四甲撑四硝胺)与著名钝感炸药TATB (1,3,5-三氨基-2,4,6三硝基苯)所构成的混合体系在室温时的弹性性能和结合能. 结果表明, 在NVT和NPT两种系综下模拟所得结果呈平行一致的趋势; 与纯HMX相比, HMX/TATB复合材料的拉伸模量、体模量和剪切模量均有所下降; 在NVT系综下, 还完成了HMX/TATB混合体系的不同温度的MD模拟. 发现当温度在245～345 K范围时, 体系的刚性和弹性变化很小; 但当温度达到395 K时, 材料的刚性减弱, 柔性增强.     

纳米CdS/聚乙烯咔唑(PVK)复合材料制备与表征

采用反相微乳法在庚烷/琥珀酸二异辛酯磺酸钠(AOT)/水体系中成功制备出纳米CdS/聚乙烯咔唑(PVK)复合材料。通过紫外-可见光谱(UV-Vis)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、荧光光谱(PL)对复合材料进行了结构表征和形貌观察。结果表明,UV-Vis光谱吸收峰在325 nm和360 nm,表现出纳米粒子明显的量子尺寸效应;TEM照片显示纳米CdS粒径分布较窄,均匀分散在PVK中。XRD分析表明,CdS纳米颗粒已经形成。PL结果显示:产物的荧光发射光谱峰波长在375 nm和520 nm。     

石墨基液流电池复合双极板

液流电池是一种安全性高、使用寿命长、可扩展的大规模储能系统,可以协助电网调峰储能,提高能源利用率,发展前景广阔。双极板是液流电池的重要组成部分。功能上起到了分隔、串联电池、传导电流、为电堆提供结构支撑等作用。从成本构成角度看,双极板的价格占电堆成本的比重也较大。开发高性能、低成本的双极板对加快液流电池的商业化应用具有重要意义,也是目前业界的迫切需求。虽然文献上报道了许多针对液流电池双极板开发的工作,但是目前高性能、低成本的液流电池双极板产品仍无法充分满足市场需求。本文着重介绍了石墨基复合双极板的研究现状,介绍了材料选择、工艺流程对关键性能的影响,对相关工作进行了评述,并为液流电池双极板的开发提出了建议。     

碳纳米管基复合材料研究进展

碳纳米管基复合材料具有优良的性能,已在化学、化工、材料、生物、医学等领域受到广泛关注.本文主要综述了功能材料包覆碳纳米管的制备方法及其力学、磁学、光学、电化学等性质,以及当前研究的焦点和存在的问题.     

介孔铁铝/蒙脱土复合材料：解离柱撑制备、结构及催化羟基化性能

利用极稀悬浮液中蒙脱土的解离作用并结合柱化技术过程，制备了介孔结构的铝铁/蒙脱土复合材料(Fe-Al/mmt)；并采用粉末X射线衍射、氮等温吸脱附、傅立叶红外光谱、紫外可见光漫反射光谱及苯酚催化羟基化反应表征了其结构和性能。结果显示，铁铝聚合前驱液中铁/铝比影响复合材料中蒙脱土的解离程度，且仅当低铁/铝比时(即Fe/(Fe+Al)物质的量的比介于0.05～0.3)，嵌入解离的蒙脱土片层间的混合铁铝物种呈现能耐温350 ℃的热稳定性；氮等温吸脱附分析反映出这种解离的蒙脱土堆积结构呈现介孔特征，孔径分布窄，介于2.0～2.3 nm；红外分析表明材料表面具有L酸和B酸位，并且L酸位量与嵌入解离的蒙脱土结构中的混合铁铝物种相关；由于结构中混合铁铝物种的存在及相应的Si-O → Fe、Al-O → Fe间的电子跃迁，Fe-Al/mmt材料在紫外区呈现宽泛的能量吸收特征。这些结果说明，由于混合铁铝物种嵌入于解离的蒙脱土片层堆积结构中，形成了“卡片屋”式介孔结构。实验条件下，Fe/(Fe+Al)物质的量的比为0.3的Fe-Al/mmt呈现较佳的催化羟基化性能，苯酚转化率为36.7%，二酚产物选择性32.3%；并且初步表明铝掺杂后，通过铁铝比和表面酸性的调整，材料的部分选择氧化性能可以得到改善。     

以树形分子为模板制备银纳米颗粒

以硝酸银为原料,硼氢化钠为还原剂,PAMAM树形分子为模板兼稳定剂,制备出粒径分布范围在4～7mm的银纳米颗粒．实验发现,其他条件相同时,银纳米颗粒的粒径随着Ag^ ／树形分子摩尔比的增加而增加,并且树形分子代数越高,所起的模板作用越显著．还研究了溶液pH值的影响,发现当溶液pH值在7左右时,可以制得粒径较小、分散性较好的银纳米颗粒．用紫外-可见光谱,透射电镜(TEM)以及原子力显微镜(AFM)等测试手段对所制得的银纳米颗粒进行了表征．     

固相微萃取涂层及其形貌特征研究

采用物理涂渍、溶胶-凝胶技术(sol-gel)制备了固相微萃取(SPME)固相涂层：),γ-Al2O3涂层、聚丙烯酸树脂涂层、聚酰亚胺-二氧化硅溶胶凝胶涂层、聚酰亚胺-二氧化钛涂层。通过扫描电镜显示涂层表面形貌,并比较了萃取容量与涂层形貌间的关系.证明涂层的微观形态结构对涂层性能具有一定的影响,可以通过微观形态分析,了解不同微观结构对宏观性质的影响。