废印刷线路板非金属粉-木塑复合材料性能

利用废印刷线路板非金属粉、木粉和聚氯乙烯制备复合材料,研究了复合材料的物理力学性能.结果表明:添加40目(0.35 mm)粒径非金属粉的非金属粉-木塑复合材料的各项性能整体优于添加20目(0.83 mm)粒径的复合材料;随着复合材料中40目粒径非金属粉替代量的增加,复合材料冲击强度、静曲强度整体呈下降趋势,内结合强度总体呈上升趋势, m(非金属粉)∶m(木粉)为30∶20时,静曲强度和内结合强度分别为31.74 和2.10 MPa,满足相应的国家标准和行业标准;40目粒径非金属粉-木塑复合材料的静曲模量随着非金属粉和木粉比率的增加先上升后下降,在m(非金属粉)∶m(木粉)为15∶35时达到最大值(2 853 MPa);24 h吸水厚度膨胀率和24 h吸水率分别优于硬质纤维板国家标准和地板基材用纤维板行业标准要求值.      

Optimized processing power and trainability of neural network in numerical modeling of Al Matrix nano composites

In this research, an experimental study of reinforcing alumina nano-particles into the aluminum alloy matrix was implemented to verify the accuracy of modeling results obtained by feed forward neural networks. Artificial neural network combined with numerical technique were used to predict the various parameters of mechanical properties such as hardness, tensile and compressive yield stress, UTS and elongation percentage. Much experimentation were taken to discover a suitable number of hidden neurons, avoid detraction from the trainability and enable feed forward neural networks to solve more complex problems. The predictions were found to be consistent with experimental measurements.     

多功能富氧净水器在养殖领域的研究与应用

多功能富氧净水器的研究,采用聚丙烯微孔滤膜、复合活性炭纤维、酸性洗涤纤维及复合炭粒作为过滤吸附材料,并采用三碘树脂杀菌剂和载银活性炭复合杀菌剂进行灭菌,应用"综合过滤渗透法"的机理,将净化、矿化、灭菌、增氧等有机结合并进行反复的研究和试验,有效去除了水中微生物、污染物,降低化学需氧量和水的硬度,达到净化水质,增加水中溶解氧等预期效果,成功的应用在水产养殖等领域。     

磁性氧化石墨烯/壳聚糖制备及其对磺胺嘧啶吸附性能研究

采用一步溶剂热法制备磁性氧化石墨烯/壳聚糖三元复合材料(GO/CS/Fe_3O_4).复合材料的表征结果显示,GO/CS/Fe_3O_4含有丰富含氧官能团,氧化石墨烯片层上均匀负载四氧化三铁磁性粒子,分散到水中的磁性复合材料在外加磁场的作用下,具有良好的磁分离效果.选择磺胺嘧啶为目标污染物考察复合材料吸附性能.结果表明,吸附动力学符合拟二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型,在295、303、313 K温度下最大吸附量分别为53.30、60.56、79.23 mg·g~(-1),吸附热力学参数表明GO/CS/Fe_3O_4对磺胺嘧啶的吸附是以物理吸附为主的自发吸热反应.通过不同pH条件下吸附量和Zeta电位分析吸附机理,证明π-π电子共轭效应及静电吸附是复合材料吸附磺胺嘧啶过程中的主导作用力.     

新型含锆聚碳硅烷制备C/C-SiC-ZrC 复合材料及烧蚀性能

目的提高C/C-SiC复合材料的抗烧蚀性能。方法通过交联固化-碳化工艺获得新型含锆聚碳硅烷(Polyzirconocenecarbosilane, PZCS)裂解产物。采用FT-IR、XPS、TG、XRD、SEM等分析手段表征PZCS先驱体基本结构和固化、裂解产物结构及元素分布等。以PZCS为溶液浸渍先驱体,通过PIP工艺制备得到C/C-SiC-ZrC复合材料,采用氧乙炔烧蚀试验表征其抗烧蚀性能。结果 PZCS陶瓷先驱体经过交联固化工艺能够显著提高其陶瓷产率。TG结果表明,980℃时陶瓷产率达66.37%,所得陶瓷粉末为分散均匀的SiC-ZrC复相陶瓷。C/C-SiC-ZrC复合材料经过氧乙炔试验烧蚀600 s后,其线烧蚀率为0.0067 mm/s,表现出良好的抗烧蚀性能。结论 SiC-ZrC复相陶瓷基体烧蚀过程中,氧化形成SiO2和ZrO2等氧化物涂层,氧化物隔离层能够隔离氧气和热量,阻止其向复合材料内部进一步扩散,可有效提高复合材料烧蚀性能。     

雷达吸波复合材料外观失效机理分析及控制方法研究

目的 解决多层泡沫夹芯结构的雷达吸波复合材料在环境效应下产生外观失效的问题。方法 制备3种类型的雷达吸波复合材料,开展典型自然环境试验。观察试验样品外观状态,并检测变形量。通过观察泡沫的微观组织形貌,检测热膨胀量变化及泡沫与树脂间的粘黏强度,用气相色谱质谱联用仪GCMS检测复合材料裂解气体成分,分析复合材料外观失效成因,并提出解决技术途径。结果 6个月自然环境试验后,1#、2#样品外观失效,而3#样品无明显变化。复合材料100℃裂解气体成分为氮气、二氯一氟乙烷、甲基膦酸二甲脂。4种泡沫在22～85℃的最大热膨胀量分别为–0.18%、–0.37%、–0.30%、–0.45%。环氧树脂与4种泡沫的粘黏强度在41～52N,而聚氨酯树脂达到了54～81N。结论 雷达吸波复合材料泡孔内残留气体的释放,是导致外观失效的根本原因。通过热处理工艺,减少样品残留气体量,并提升胶黏剂与泡沫的粘黏复合强度,是提升复合材料环境适应性的有效技术途径。     

Green Composites as Panacea? Socio-Economic Aspects of Green Materials

Much academic research and industrial development explores new ways to create greener and environmentally friendlier chemicals and materials for a variety of applications. A significant part of this work focuses on the development, processing and manufacturing, recycling and disposal of green plastics, adhesives, polymer composites, blends and many other industrial products from renewable resources. Natural fibres offer the potential to deliver greater added value, sustainability, renewability and lower costs especially in the automotive industry. Further research involves the fibre crop production. The ever-increasing volume of scientific literature refers with enthusiasm to the potential of natural fibres in technological, economic and ecological terms. This enthusiasm tends to also expand to the areas of human life and socio-economic development for the fibre crop growers and their communities. However, there is very little debate or evidence to support statements about the assumed advantages for the affected population in rural areas. We argue that despite the predicted new boom in the demand of natural fibres, it is unlikely that this will represent a real improvement in the quality of life of crop fibre growers and their communities. This paper examines the experience of Mexico as a case study and argues that only through consistent political will and co-operation between governments, industry, scientists, consumer groups and local communities, as well as a suitable economic strategy such as local subsidies, a truly sustainable economic development, social equity and improved environmental quality will be achieved for tens of thousands of natural fibre growers.     

碳纤维环氧复合材料火灾危险综合评价

碳纤维环氧复合材料是目前航空领域中应用最为广泛的结构材料之一,但其本身具有可燃性,一旦起火,会严重危及飞机结构安全。建立碳纤维环氧复合材料火灾评价体系,以层次分析法为基础,结合锥形量热仪试验数据对3种典型的碳纤维环氧复合材料的火灾危险性进行了综合评价。通过理论分析和试验测试得到FGI(火势增长指数)、THRI_(4min)(放热指数)、TSPI_(4min)(发烟指数)和ToxPI_(4min)(毒性气体生成速率指数)4个火灾危险性评价指数,能够很好地量化典型碳纤维环氧复合材料的火灾危险性,FGI能更好地辨识碳纤维环氧复合材料的火灾危险性。结果表明,双向碳纤维布和单向碳纤维预浸料的火灾危险性接近,表明织造方式的不同对火灾危险性影响很小,而碳纤维夹层板的火灾危险性相对较大。轻型飞机仪表箱部位相对于仪表板和机身框,火灾危险性较大,对此部位的防火应提出更高的要求。     

镧铝/壳聚糖复合小球对水中磷的吸附及机理

镧铝复合材料对水体中磷有着优良的吸附性能,但其粉末状特性大大限制了其应用前景。利用壳聚糖的可塑性,制备出镧铝/壳聚糖复合小球,并利用环氧氯丙烷和聚乙烯醇提高复合材料的耐酸性,同时研究其对水体中磷的静态批吸附及动态柱吸附行为,最后采用SEM、EDS、XRD和FTIR表征方法观察吸附磷前后的微观结构,阐述吸附机理。结果表明：镧铝/壳聚糖复合小球对磷的最大吸附量达到39.84 mg·g-1;壳聚糖/镧铝质量比为1/10时,复合小球穿透吸附效率随流速提高而下降,BDST模型能够有效地模拟该复合小球对磷的动态吸附过程;壳聚糖/镧铝质量比为1/4的聚乙烯醇改性复合小球较质量比为1/5的更加耐受水流冲击,吸附效果较为稳定;静电作用,离子交换作用,络合作用和La化合物产生的氧空位是镧铝/壳聚糖复合小球吸磷的主要机理。     

石墨烯/碳化钴钼复合材料作为微生物燃料电池阴极催化剂的研究

用改良Hummers法和碳热还原法分别制备了石墨烯和碳化钴钼。用透射电镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）表征了材料的形貌和结构。用循环伏安（CV）表征了其氧还原（ORR）催化性能,结果表明,复合材料的氧还原峰电流和起峰电位均大大优于单一材料。旋转圆盘电极（RDE）实验表明复合材料的氧还原反应为高效的四电子转移过程。含有6 mg·cm-2石墨烯/碳化钴钼复合材料作为阴极催化剂的微生物燃料电池（MFCs）最大功率密度为418 mW·m-2,达到商业铂碳的68.3%。因此,廉价的石墨烯/碳化钴钼复合材料作为MFCs阴极氧还原催化剂具有巨大的应用潜力。