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具有纹理铝面板的可持续性锯末/环氧树脂-纳米二氧化硅夹层复合材料
摘要 本研究介绍了一种通过核心材料和界面设计制造可持续三明治复合材料的 方法。核心材料为含有45%锯末的环氧树脂,并添加了0–8%的二氧化硅(SiO2),采用现场浇筑工艺制备以实现填料均匀混合并增强填料与基体的相互作用。面层材料为经过机械处理的铝合金,通过不同的交叉纹理处理(粗、中、细)来引入孔隙结构,从而与三明治的核心材料实现机械互锁。材料的力学性能和摩擦性能通过弯曲试验(ASTM C393)、压缩试验(ASTM C365)和耐磨性测试进行评估。结果表明,含有6%二氧化硅的核心材料具有最佳性能:弯曲强度为96 MPa,弯曲模量为
来源:Polymer Composites
时间:2025-10-30
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一种基于生物原料的水性聚氨酯浆料,含有强粘附性的儿茶酚结构,用于提升碳纤维/聚酰胺6复合材料的界面性能
摘要 本文采用L-赖氨酸二异氰酸酯和蓖麻油作为原料,合成了一种生物基聚氨酯(PU)。经过盐形成反应和随后的乳化过程,成功制备出一种水基上浆剂。为了增强碳纤维(CF)与上浆剂之间的粘附强度,选择了含有邻苯二酚基团的3,4-二羟基苯甲酸作为中和剂并引入到聚氨酯中。该聚氨酯上浆剂的粒径为124.3纳米,表明其适合长期储存。分别用1.0%、1.5%和2.0%浓度的上浆剂处理碳纤维,所得碳纤维分别记为CF1、CF2和CF3,然后用于制备碳纤维/聚酰胺6(PA6)复合材料。上浆剂显著改善了碳纤维与PA6基体之间的界面结合性能,其中CF2/PA
来源:Polymer Composites
时间:2025-10-30
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荧光木塑复合材料的制备与性能表征
摘要 本文采用溶胶-凝胶法制备了二氧化硅-锶铝酸盐(SrAl2O4: Eu2+, Dy3+,以下简称SiO2SrAl2O4: Eu2+, Dy3+),其中二氧化硅来源于四乙氧基硅烷(TEOS)。干燥后,在锶铝酸盐荧光粉表面形成了一层SiO2保护层,从而提高了其耐水性。将其水溶液置于水中400分钟后,pH值仍保持在8.5。随后利用聚乳酸(PLA)和杨木粉作为基底,并添加了SiO2SrAl2O4: Eu2+, Dy3+荧光粉,制备出了具有荧光功能的木塑复合材料3D打印基底。实验结果表明,当SiO2SrAl2O4: Eu2+, D
来源:Polymer Composites
时间:2025-10-30
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分析多层复合管在弯曲损伤下的力学性能
摘要 准确分析弯曲性能对于理解多层复合管的损伤行为至关重要。目前,主要使用基于Lekhnitskii应力函数或包含未知数的复杂表达式的二维(2D)理论模型来分析复合管的弯曲特性。这些方法无法准确预测复合管在弯曲条件下的各层应力分布和初始损伤。根据非线性圆柱壳理论,本研究对每层的椭圆变形进行了参数化处理,并在考虑材料非线性和刚度退化模型的基础上建立了管道的本构方程。通过应用虚功原理和失效准则,开发了一个三维力学分析模型来评估管道的弯曲性能。通过四点弯曲试验和数值模拟验证了该理论模型。在此基础上,分析了管道在弯曲条件下的应力分布、刚度
来源:Polymer Composites
时间:2025-10-30
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通过引入含有氟原子的四官能氰酸酯结构来提高氰酸酯树脂的耐热性和介电性能
摘要 氰酸酯树脂因其优异的介电性能、耐热性、机械性能和阻燃性,在电子信息产业和航空航天领域得到广泛应用。随着微电子技术的快速发展,迫切需要进一步提高氰酸酯树脂的综合性能。在本研究中,合成了一种新型含氟的四官能氰酸酯(FTFCy)单体,并将其与双酚A二氰酸酯(BADCy)共聚。系统地研究了所得共聚树脂的分子结构和性能。结果表明,引入FTFCy显著提高了氰酸酯树脂的耐热性、尺寸稳定性和介电性能。具体而言,含有10% FTFCy的BADCy/FTFCy树脂的失重温度达到435.4°C,明显高于纯BADCy树脂(419.5°C)。含有30
来源:Polymer Engineering & Science
时间:2025-10-30
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通过混合马来酸酐接枝的聚(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯)来增强增材制造聚酰胺6的层间粘结强度
摘要 在本研究中,通过熔融共混的方式使用了SEBS和SEBS-g-MAH来提升3D打印PA6的机械性能。PA6/SEBS和PA6/SEBS-g-MAH混合物均采用基于螺杆的挤出工艺直接进行3D打印。实验结果表明,SEBS-g-MAH在提高3D打印PA6的层间粘合强度和冲击强度方面表现出更好的效果。当添加20 wt.%的SEBS-g-MAH时,PA6的层间粘合强度提高了1.9倍,达到43 MPa;冲击强度提高了4.8倍,达到30.9 kJ/m²。优异的冲击强度归因于SEBS-g-MAH与PA6之间的良好相容性,这一点通过形态学和流变
来源:Polymer Engineering & Science
时间:2025-10-30
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纳米纤维交织与基体改性的协同效应对芳纶-环氧诺沃拉克复合材料热机械性能的影响
摘要 纳米纤维在复合材料中的交织应用在许多领域中得到了广泛应用,这些应用的主要目标是在不显著增加重量的前提下提升材料的机械性能。在本研究中,将聚酰胺-6(PA6)、聚偏二氟乙烯(PVDF)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)电纺纳米纤维交织到芳纶-环氧酚醛复合材料层压板中。研究尝试使用月桂酸(LA)表面活性剂对基体进行改性,以降低材料的脆性。通过动态机械热分析仪(DMTA)评估了经纳米纤维交织和基体改性处理后的复合材料的刚度和阻尼性能;利用万能试验机(UTM)测试了其拉伸强度,并通过落锤冲击试验仪测量了冲击强度。结果表明,这些复合材
来源:Polymer Composites
时间:2025-10-30
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仿生布里加兰德三明治结构:提高木质纤维增强复合材料的力学性能
摘要 由于天然纤维增强复合材料(NFRCs)具有生物降解性和可再生性,因此受到了广泛关注,但其机械性能仍不尽如人意。目前的增强设计主要采用仿生夹层结构和Bouligand结构,而单一的仿生结构已接近其增强效果的上限。本研究提出了一种混合方法,结合Bouligand结构和夹层结构来制造木纤维增强复合材料,将夹层结构的轻质和高强度优势与螺旋排列的裂纹偏转机制相协同利用。系统研究了不同混合策略对复合材料弯曲性能和冲击性能的影响,以及混合结构和复合材料在极端环境条件下的增强机制。结果表明,这种增强材料的弯曲强度达到289.08 MPa,弯
来源:Polymer Composites
时间:2025-10-30
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拉伸-剪切混合流场对提高聚酰胺612/碳纤维复合材料加工性能和抗冲击性的协同效应
摘要 碳纤维增强聚酰胺复合材料(PA612/CF)在轻量化、高性能应用中至关重要。本研究对比了具有周期性通道结构的新型螺杆(ES)与传统螺杆(CS)在加工PA612/CF时的性能。通过流变学、纤维保留率、结晶过程和力学分析发现,ES螺杆的拉伸流主导的剪切场增强了熔体的流动性(使熔体流动更顺畅),并减少了分子缠结。使用ES螺杆加工PA612时,由于剪切作用的优化,熔体的分子量更高,从而降低了材料的降解程度,进而提升了材料的力学性能和结晶潜力。ES螺杆有效减少了纤维断裂,使纤维在物料中的保留时间比CS螺杆更长,同时改善了纤维的分布和界
来源:Polymer Engineering & Science
时间:2025-10-30
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挤压预处理对聚丙烯废料热解的影响
本研究探讨了挤出预处理对废弃聚丙烯(PP)热解过程的影响,进一步拓展了之前关于聚乙烯(PE)热解的研究成果。PP废料在450°C下进行了2分钟的挤出预处理,随后在不同的热解条件下(425°C至475°C,15至45分钟)进行热解实验。研究结果表明,挤出预处理能够显著改变原料的物理化学特性,包括降低平均分子量和聚分散度,从而对热解反应的热分解动力学产生影响。实验结果显示,经过挤出预处理的PP样品在热解后的产物产率与未经预处理的样品存在差异,这主要体现在总产率的表观活化能有所降低。然而,在高温和高转化率条件下,原样品与挤出预处理样品的总体产物产率和组成趋于一致,因为反应机制基本保持不变,差异主要源
来源:Polymer Engineering & Science
时间:2025-10-30
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材料挤出加工参数对回收聚乳酸(r-POLYLACTIC ACID)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(r-POLYETHYLENETEREPHTHALATE GLYCOL)机械性能影响的比较研究
摘要 近年来,回收利用在减轻对生态系统的危害和支持可持续性方面的作用日益受到全球重视。本研究探讨了不同材料挤出参数对通过增材制造生产的再生聚乳酸(rPLA)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(rPETG)样品的硬度、极限抗拉强度(UTS)、韧性以及弹性模量的影响。通过回归分析评估了填充率、层厚和栅格方向对这些性能的影响。随后,对样品进行了重新测试以验证分析所得参数的准确性。对于硬度而言,层厚和填充率是最敏感的参数;而极限抗拉强度和韧性则与填充率成正比。在90°栅格方向、0.1毫米层厚和100%填充率条件下,两种材料的韧性、极限抗拉强度和韧性值
来源:Polymer Engineering & Science
时间:2025-10-30
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《西安大略省肩袖指数》的翻译、跨文化适应、验证及其在旁遮普语中的可靠性研究
纳夫尼特·考尔·奥拉克(Navneet Kaur Aulakh)|尼迪·夏尔玛博士(Dr. Nidhi Sharma)|希瓦尼·乔汉(Shivani Chauhan)|西姆兰吉特·考尔(Simranjeet Kaur),阿曼迪普医疗中心(Amandeep Medicity),位于印度阿姆利则(Amritsar)的诺维尔蒂市场(Novelty Chowk)附近,马尔路(Mall Road),邮编143001摘要目的与目标“西安大略旋转袖指数”(Western Ontario Rotator Cuff Index)是一种用于评估旋转袖损伤患者的自我评估工具。该工具最初以英文编制,随后被翻译成多种语
来源:Journal of Cancer Policy
时间:2025-10-30
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考虑材料与厚度因素的仿生肌腱纤维束增强夹层复合板(SCP-BTFB)弹道性能研究
摘要 在防护装备领域,传统的夹层复合面板在平衡弹道性能和轻量化特性方面面临挑战,因为核心材料的能量吸收能力不足以及结构稳定性问题限制了其应用范围。先前的研究表明,采用仿生肌腱纤维束(SCP-BTFB)的夹层面板具有良好的能量吸收潜力,但核心材料和厚度对弹道性能的影响尚不明确。本研究使用五种纤维(碳纤维、PBO纤维、玄武岩纤维、超高分子量聚乙烯纤维、芳纶纤维)以及两种核心厚度(10毫米、15毫米),在约445米/秒的速度下测试了SCP-BTFB的弹道性能,实验对象为1951型铅弹。结果表明,采用玄武岩纤维作为核心材料的面板具有最高的
来源:Polymer Composites
时间:2025-10-30
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利用二氧化钛纳米颗粒改善竹基纤维复合材料的机械性能和抗紫外线老化性能
摘要 基于竹子的纤维复合材料(BFCs)具有轻质和可再生等优异特性;然而,它们对水分吸收和光老化的敏感性限制了其更广泛的应用。通过使用硅烷偶联剂KH560和十六烷基三甲氧基硅烷的组合对二氧化钛纳米颗粒(TiO2 NPs)进行改性,以对竹纤维进行功能化处理。环氧树脂作为粘合剂,通过热压致密化工艺制备了新型BFCs。实验结果表明,改性的TiO2 NPs通过构建纳米级粗糙表面并形成有机硅网络,显著提升了BFCs的综合性能。当添加2%重量的改性TiO2 NPs时,BFCs的拉伸强度和弯曲强度分别提高了511.17%和219.52%,最终达
来源:Polymer Composites
时间:2025-10-30
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两种涂层对复合层压板冲击响应及冲击后压缩强度的影响
摘要 复合材料层压板特别容易受到低速冲击的影响,这种冲击会导致内部损伤并显著降低其强度。本研究首次探讨了在复合材料表面涂覆聚异氰酸酯恶唑烷酮(POZD)涂层以提高其抗冲击性能。通过一系列在三种能量水平(17、32.5和50焦耳)下的冲击试验,以及对冲击后的压缩性能(CAI)评估,研究了POZD和聚氨酯(PUA)涂层的有效性。与未涂层样品相比,这两种涂层显著减少了损伤面积并抑制了裂纹扩展。值得注意的是,在低能量冲击下,它们防止了冲击部位的薄弱区域形成,并在所有能量水平下保持了优异的压缩性能。在50焦耳的冲击条件下,压缩性能的变化最为
来源:Polymer Composites
时间:2025-10-30
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通过调整加工参数来调控不同CNT分散质量的PBAT/CNT纳米复合材料的流变学性能与多功能性
摘要 本研究探讨了加工参数对碳纳米管(CNT)在聚(丁酸丁二醇酯-对苯二甲酸酯)(PBAT)基体中分散质量的影响,以及相应的流变行为、电导率、介电性能和电磁干扰屏蔽效果(EMI-SE)。使用内部熔融混合器,在不同的加工温度和螺杆转速下制备了纯PBAT以及含有1%、3%和5%(重量百分比)CNT的纳米复合材料。小幅度振荡剪切流变分析表明,加工温度的升高导致复合粘度和储能模量在低频范围内的增加更为显著,这反映了CNT更好的分散效果以及更强的网络结构形成。较高的混合速度也有助于更有效地实现CNT的分散;然而,进一步增加混合速度可能会导致
来源:Polymer Composites
时间:2025-10-30
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利用微计算机断层扫描(Micro-CT)和扫描电子显微镜(SEM)对不同CFRP层压结构在疲劳载荷作用下的微观结构损伤特征进行表征
摘要 本研究探讨了在不同层叠顺序(单向0°(UD [0]12)、单向90°(UD [90]12)和正交层叠[0/90]6S)下,碳纤维增强聚合物(CFRP)层压板在拉-拉疲劳载荷作用下的微观结构损伤演变。通过微观计算机断层扫描(micro-CT)和扫描电子显微镜(SEM)研究了损伤机制以及观察到的损伤特征与疲劳寿命之间的关联。力学测试结果表明,纤维取向显著影响疲劳抗力:UD [0]12层压板由于纤维断裂而早期失效,而UD [90]12层压板则表现出更长的疲劳寿命,这主要受基体损伤的影响。正交层压板则表现出纤维和基体损伤的复杂组合,
来源:Polymer Composites
时间:2025-10-30
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关于硫化合物对MDEA/PZ和MDEA/AEP降解性能影响的研究
摘要 随着全球能源需求的增加及其对环境的影响,碳捕获、利用和储存技术(CCUS)已成为减少二氧化碳排放和应对气候变化的关键手段。本研究调查了两种胺类混合物吸附剂——甲基二乙醇胺(MDEA)/哌嗪(PZ)和MDEA/2-(哌嗪-1-基)乙胺(AEP)的热降解和氧化降解特性,并探讨了硫化合物对它们稳定性的影响。实验结果表明,MDEA/PZ的热降解速率较低,而由于AEP组分的热不稳定性,MDEA/AEP的降解性能较差。在氧化降解方面,单乙醇胺(MEA)的氧化降解速率较高,而MDEA/PZ和MDEA/AEP的氧化降解速率较低。添加抑制剂可
来源:Greenhouse Gases: Science and Technology
时间:2025-10-30
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设计的3D增强结构在减轻碳纤维增强塑料(CFRP)板材加工损伤中的作用
复合材料在航空航天领域广泛应用,主要得益于其高比强度(即单位质量的强度)特性。然而,这类材料在加工过程中容易出现层间分离(delamination)和基体开裂(matrix cracking)等加工损伤,这些损伤会显著影响其整体机械性能。本文的创新点在于引入一种三维增强结构(3D reinforcement),以减轻加工过程中造成的损伤,特别是评估压缩强度和表面质量的变化。通过对比有绒毛处理和无绒毛处理的试样在不同加工条件下的表现,研究发现,采用绒毛处理的试样在压缩强度上提升了14%,表面粗糙度降低了36%。这些机械性能的提升并未显著增加材料厚度,表明绒毛处理是一种切实可行且有效的三维增强技术
来源:Polymer Composites
时间:2025-10-30
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铜尾矿/树脂空心建筑模板的界面-结构协同设计策略
摘要 目前,大量的铜尾矿(CTs)主要被用于低价值的应用领域,如水泥掺合料和陶瓷原料,而关于其在聚合物复合材料中高价值应用的研究却非常有限。在本研究中,铜尾矿通过硅烷偶联剂(KH570)和钛酸盐偶联剂(HY105)进行改性,制备得到了S-CT和T-CT两种改性材料,并将其引入聚丙烯(PP)/乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)基体中。研究人员采用了多种表征技术,包括X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、机械性能测试(拉伸、弯曲、冲击)、动态力学分析(DMA)、热重分析和差示扫描量热法,来研究这些改性材料对复合材料性能的影响。同时,还利用ABAQU
来源:Polymer Composites
时间:2025-10-30