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多孔连续致密ZnO薄膜的大面积合成及其光电化学特性

《功能材料》 - 2018 年 2 期

作者：王海威刘浩广曾慧平胡彬彬杜祖亮

基金：国家自然科学基金资助项目(21203055) 江西省高等学校教学改革与研究课题资助项目(JXJG-16-38-2)

关键词： ZnO薄膜仿生合成牛血清白蛋白(BSA) 多孔状结构

摘要：结合仿生矿化的方法,利用牛血清白蛋白LB膜为模板经过低温退火后在FTO(SnO2∶F)导电玻璃上制备了大面积连续致密的多孔ZnO薄膜.经SEM、XRD、荧光光谱仪和紫外可见吸收光谱仪等测量手段,分析了ZnO薄膜样品的表面形貌、结晶性能以及光致发光特性.实验证明该方法简单快捷,适于大面积生产,且制备的薄膜样品的生长具有高比表面积和在近紫外范围的宽带发光特性.

钼合金强韧化方式及机理研究进展

《功能材料》 - 2018 年 1 期

作者：周宇航胡平常恬邓洁胡卜亮王快社冯鹏发

基金：国家重点研发计划重点专项资助项目(2017YFB0305600,2017YFB0306000) 中国博士后科学基金资助项目(2016M600770) 陕西省科技统筹创新工程计划资助项目(2015KTZDGY09-04) 陕西省教育厅服务地方专项计划资助项目(16JF016)

关键词：钼合金脆性固溶强化弥散强化细晶强化

摘要：钼合金作为新一代重要战略意义的稀有金属合金,在电子电力设备制造业、航天航空、国防工业等诸多领域中已得到广泛应用.目前,提高钼合金的性能的主要方式是合金化.介绍了钼合金的致脆原因以及公认的3种强韧化机理:固溶强化、弥散强化、细晶强化.综述了国内外提高钼合金性能的合金化机理的研究现状,展望了高强度高韧性钼合金的开发前景.

CeO2/CoSe2界面微观结构与性质的DFT计算

《功能材料》 - 2018 年 1 期

作者：郑红顺赵宗彦

基金：国家自然科学基金资助项目(21473082) 云南省第18批中青年学术带头人后备人才资助项目(2015HB015)

关键词：异质结构光催化密度泛函理论计算界面性质

摘要：尽管具有良好光催化性能的新型CeO2/CoSe2复合催化剂在实验研究中已经被制备获得,但目前对于CeO2/CoSe2的微观结构、电子性质和增强光催化性能的内在机制了解甚少,通过第一性原理计算对CeO2/CoSe2界面的电荷转移、能带偏移及其界面相互作用进行详细的研究.研究发现,CeO2(200)和CoSe2(210)面结合成结构稳定的CeO2/CoSe2界面.由于CeO2/CoSe2界面存在接触电势差,从而在界面处产生内建电场,这有效的提高了量子转换效率、并且使CeO2/CoSe2体系具有较强的氧化还原能力.同时,CeO2/CoSe2界面的光响应范围得到了拓宽,使CeO2/CoSe2复合体系在可见光照射下具有良好的光催化活性.这些研究结果有助于更好的理解CeO2/CoSe2界面结构增强光催化性能的内在固有机制,为之后深入研究新型的CeO2/CoSe2复合光催化剂材料提供坚实的理论基础.

基于CFRP层合板钻削轴向力时变曲线的钻头几何形状分析

《复合材料学报》 - 2016 年 12 期

作者：贾振元何春伶付饶王福吉王小楠钱宝伟

基金：国家“973”计划(2014CB046503) 国家自然科学基金(51575082) 教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-13-0081) 国家创新群体(51321004)

关键词：碳纤维增强复合材料钻头几何形状分层轴向力归零速度

摘要：为探索能够实现碳纤维增强复合材料(CFRP)层合板低损制孔的钻头几何形状,采用4种不同几何形状的钻头,对T800级CFRP层合板进行钻孔实验研究,分析了钻头几何形状对钻削轴向力的影响,探讨了钻削轴向力与分层损伤之间的关系.结果表明:轴向力归零速度与出口分层因子有较好的正相关性,可采用钻削轴向力归零速度来表征钻头几何形状对CFRP层合板钻孔的适用性能.同时,实验发现切削区域具有多阶段几何特征的钻头,在钻出工件底部时轴向力是分阶段缓慢归零,出口分层因子较小.

不锈钢纤维-石墨/ABS-PVDF复合材料相转变与导电特性

《复合材料学报》 - 2016 年 11 期

作者：魏文闵杨敏王学林张荣刘清亭胡圣飞

基金：国家自然科学基金(51503061) 湖北省科技厅支撑计划(2015BAA094) 湖北省自然科学基金(2015CFB322)

关键词： ABS PVDF 不锈钢纤维石墨导电复合材料

摘要：以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)和聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,不锈钢纤维(SSF)和石墨为导电填料,通过熔融法制备SSF-石墨/ABS-PVDF导电复合材料,探究了其导电性能及流变性能.讨论了SSF/ABS-PVDF复合体系中导电填料的分布、导电性能及基体的相转变行为.结果表明:SSF倾向于分布在PVDF相中,当SSF含量为20wt％时,SSF/ABS-PVDF复合材料的电阻率随PVDF比例增加,先降低经历一个平台期后继续降低.PVDF在ABS-PVDF复合基体中含量为30wt％～40wt％和70wt％～80wt％时,SSF/ABS-PVDF复合材料出现相态转变行为.当SSF含量为16.84wt％和25wt％～30wt％时SSF-石墨/ABS-PVDF复合材料出现二次逾渗的现象,且与其动态模量及复数黏度的变化相符合.

碳纤维增强树脂基复合材料预紧力单齿接头的静态及疲劳性能试验

《复合材料学报》 - 2016 年 10 期

作者：柳锦春高建岗赵启林孙建

基金：国家“973”计划(2012CB026202) 国家自然科学基金(11372355) 新世纪优秀人才支持计划(NCET-2012-1008)

关键词：碳纤维增强树脂基复合材料预紧力单齿接头疲劳滞回环损伤累积

摘要：通过试验研究了预紧力、齿长和载荷水平对碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)预紧力单齿接头(PTSTC)静态和疲劳性能的影响。试验结果表明：CFRP PTSTC 的疲劳极限承载力可以达到静态极限承载力的80%~85%,与螺栓等传统连接方式相比,其疲劳性能具有一定优势；预紧力可以显著改善 CFRP 单齿接头的静态和疲劳性能；CFRP PTSTC的静态极限承载力随齿长增加而升高,但是在相同载荷水平下增加齿长不一定可以延长接头的疲劳寿命,尤其是在低载荷水平下齿长增加反而会缩短疲劳寿命；在加载初期,PTSTC的疲劳裂纹快速萌生,之后扩展缓慢,在接近破坏前的几次循环中又骤然增大,预紧力可以减缓疲劳损伤的累积速率；疲劳过程中PTSTC的刚度衰退不明显,在前95%疲劳寿命阶段仅下降1%~4%,预紧力也可以减缓刚度的衰退速率。所得研究成果可为复合材料接头抗疲劳设计提供参考依据。

原位一步合成CuAl-LDHs-聚磷酸铵及其在聚丙烯阻燃中的应用

《复合材料学报》 - 2016 年 9 期

作者：王百年王吉祥杨保俊葛礼响尚松川陈洋

关键词：类水滑石聚磷酸铵阻燃纳米聚丙烯

摘要：采用原位一步法合成铜铝类水滑石(CuAl-LDHs),通过控制铝酸钠/聚磷酸铵(NaAlO2/APP)的质量比(0.82～3.28)合成CuAl-LDHs-APP.采用XRD、FTIR、SEM和TG对所制备的CuAl LDHs及CuAl-LDHs-APP进行表征.采用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)测试、弯曲及拉伸试验等考察了CuAl LDHs/聚丙烯(PP)及CuAl-LDHs APP/PP复合材料的阻燃性能及力学性能.SEM观察表明:LDHs结构为片状,随着NaAlO2与APP质量比的减小,CuAl LDHs APP颗粒粒径相应减小,当NaAlO2与APP的质量比为0.82时,CuAl-LDHs-APP颗粒粒径达到20 nm左右,比表面积为183.5 m2/g.TG分析表明:CuAl-LDHs-APP在高温下有较好的热稳定性.当PP中加入质量分数为20％的CuAl-LDHs及CuAl-LDHs-APP时,LDHs/PP复合材料表面形成炭层;当NaAlO2与APP质量比不大于1.64时,CuAl-LDHs-APP的添加可抑制PP燃烧时产生的熔滴现象;与CuAl-LDHs/PP复合材料相比,CuAl-LDHs-APP/PP复合材料具有更好的阻燃性能和力学性能;与PP材料相比,CuAl-LDHs-APP/PP复合材料的弯曲强度和拉伸强度等力学性能的下降也不明显.

阻抗渐变低介电BaTiO3/PVDF复合纤维膜的设计与电纺制备

《复合材料学报》 - 2016 年 8 期

作者：吴再辉秦珊白帆吴俊涛

基金：国家国际科技合作专项(2013DFA31770) 国家自然科学基金(51373007,51003004) 国家“973”计划(2010CB934700) 北京市自然科学基金(2142019)

关键词：低介电静电纺丝聚偏氟乙烯钛酸钡复合材料

摘要：阻抗渐变材料在医用可穿戴设备中起着重要作用。为了实现不同材料之间的相互匹配特性,低介电阻抗渐变材料的研究尤为重要。利用静电纺丝的方法,设计制备了具有阻抗渐变性的低介电钛酸钡(BaTiO3)/聚偏氟乙烯(PVDF)复合纤维膜。结果表明：BaTiO3纳米粒子可在纤维网络中均匀分布,通过调节其质量分数,能够有效调节BaTiO3/PVDF复合纤维膜的介电常数在1~7的范围内,BaTiO3/PVDF复合纤维膜对不同的电场频率具有不敏感性。BaTiO3/PVDF复合纤维膜还具有良好的力学性能,能够有效满足可穿戴设备的材料需求。

纳米Ag链的制备及其在聚氨酯基柔性导电复合材料中的应用

《复合材料学报》 - 2016 年 7 期

作者：陈世龙罗远芳魏勇陈松刘岚

基金：国家自然科学基金广东省联合基金(U1134005) 广东高校科技创新重点项目(CXZD1106)

关键词：脱氧核糖核酸纳米 Ag链导电复合材料导电性电阻稳定性

摘要：针对柔性聚合物基导电复合材料的导电性差和柔性差这2个关键问题,分别从导电填料的柔性化及降低填料含量2方面着手,以脱氧核糖核酸(DNA)大分子链作为模板,制备了大小均一、链状排列的柔性纳米 Ag链及纳米 Ag链填充的聚氨酯基柔性导电复合材料。利用 SEM对纳米 Ag 链/Ag 包 Cu 粉/聚氨酯导电复合材料的界面结构进行了表征,探讨了纳米 Ag链/Ag包Cu粉/聚氨酯导电复合材料导电性及柔性的机制。研究发现：保持导电填料总质量分数为76%、纳米Ag链的质量分数为4%时,纳米Ag链/Ag包Cu粉/聚氨酯导电复合材料的电阻率及形变前后的电阻变化比值达到最佳值,分别为2.13×10-4Ω·cm和3.6；当以纳米 Ag 链为单一填料时,制得的纳米Ag链/聚氨酯导电复合材料具有优异的柔性；泡沫法制备的纳米Ag链/聚氨酯导电复合材料可以在低填料质量分数时达到更高的导电性,当纳米Ag链质量分数为60%时,方阻为56Ω/sq,低于共混法制备的填料质量分数为65%时的纳米 Ag链/聚氨酯导电复合材料(98Ω/sq)。

氧化石墨烯核-壳杂化粒子/硅橡胶介电弹性体复合材料的制备与性能

《复合材料学报》 - 2016 年 6 期

作者：王明路宁南英张静张立群田明

基金：国家自然科学基金(51173007,51473011,51221002)

关键词：介电弹性体氧化石墨烯核-壳杂化粒子硅橡胶介电性能电致形变

摘要：采用阳离子聚电解质聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)改性 SiO2,再通过静电自组装制备了 SiO2-PD-DA-氧化石墨烯(GO)核-壳杂化粒子。采用溶液共混法将 SiO2-PDDA-GO引入到高温硫化硅橡胶(SR)中,制备了SiO2-PDDA-GO/SR介电弹性体复合材料。结果表明：该方法能实现 GO 在 SiO2表面大面积的包覆,解决了 GO容易自聚集的问题,且PDDA具有还原 GO的作用,无需再对 GO核-壳杂化粒子/SR复合材料进行原位热还原,简化了实验方案,节能环保。SiO2-PDDA-GO填充量为60wt%时,在100 Hz 频率下,SiO2-PDDA-GO/SR 介电弹性体复合材料的介电常数为21.53,是 SR的11.6倍,介电损耗保持较低值,同时,复合材料的模量保持在较低水平。在电场强度为2.48 kV/mm时,60wt%的SiO2-PDDA-GO/SR介电弹性体复合材料横向电致形变在同一电场强度下与 SR相比增加了15倍。

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