石墨烯/高分子复合材料研究进展的可视化分析

为了解石墨烯/高分子复合材料研究领域的研究现状,利用CiteSpace软件对2004—2023年期间该领域的文献进行可视化分析,通过主题检索构建数据集,从时间分布、国家合作、机构合作及文献共被引分析该研究领域的发展情况。石墨烯/高分子复合材料领域研究活跃,中国、美国、印度为主要研究力量,中国的发文数占所有国家发文数的45%;电磁干扰、热导率及石墨烯纳米片是该领域的三个主要聚类,近期的研究热点为石墨烯/高分子复合材料用于电磁干扰,掺入石墨烯的高分子材料具有高电磁屏蔽效率。突变性分析结果表明,近期该领域的研究趋势为石墨烯增强复合材料,在低添加量下,石墨烯对复合材料力学性能的增强效果显著。

高分子纳米复合材料在水基钻井液中的研究进展

传统高分子聚合物材料难以满足日益复杂的井下环境要求,而无机纳米材料又存在分散性不足的缺陷,将纳米材料接枝到聚合物链上或将聚合物嵌入纳米材料中形成高分子纳米复合材料,可发挥两种材料的协同增效作用,进而提升水基钻井液的综合性能。文章介绍了高分子纳米复合材料在改善水基钻井液流变性、优化封堵降滤失性、增强封堵防塌性方面的应用,总结了其作用效果及作用机理。高分子纳米复合材料改善钻井液流变性的机理包括聚合物增强固体纳米颗粒在钻井液中的分散性、增加流体层间内摩擦力、通过聚合物与黏土颗粒之间的氢键和静电相互作用形成空间网络结构等。优化钻井液封堵降滤失性的机理包括利用无机纳米材料对微孔进行封堵,形成致密的泥饼,利用聚合物的强吸附性和两亲性,在泥饼表面形成疏水膜等。增强钻井液封堵防塌作用的机理包括纳米颗粒桥接和堵塞页岩纳米孔隙,形成致密屏障,阻止水分子侵入页岩;聚合物链上的多功能基团在黏土表面形成竞争吸附,降低黏土对水分子的吸附;成熟聚胺类聚合物的氨基嵌入和阳离子压缩双电层的综合作用,强化页岩水化抑制性能。提出了高分子纳米复合材料面临的挑战,如大规模生产过程中无机纳米颗粒在聚合物基质中可能出现的分散不均匀问题。最后,从降磨减阻、储层保护和可持续性3个方面对高分子纳米复合材料的研究方向进行了展望。

类玻璃高分子基碳纤维复合材料及其成型方法研究进展

综述了近年来类玻璃高分子(vitrimer)基碳纤维复合材料的研究现状,重点介绍了基于不同种类动态共价键的类玻璃高分子体系及其在复合材料中的应用,涵盖了催化方式、回收能力、生物基原料引入、多功能性和界面增强等方面。总结了类玻璃高分子基碳纤维复合材料的主要成型方式,并对每种方式的成型特点进行了详细阐述。最后,指出当前类玻璃高分子基碳纤维复合材料存在的问题和不足,并对其未来的发展方向进行了展望。

高分子复合材料在储能领域的研究进展

高分子复合材料是储能材料及其制品的重要组成部分,在储热、储电和储氢领域具有广泛应用。本文通过梳理总结近年来国内外关于高分子复合材料在储能领域的研究成果,对高分子储能材料的制备工艺、性质、适用范围等进行了详细介绍。针对高分子储能材料在工业方面的实际应用,重点介绍了熔融型制备工艺和溶剂型制备工艺,指出当前制备储能材料技术的不足并对未来大规模制备应用高分子储能材料进行了展望。可靠的复合制备技术、高效的生产效率、优异的材料性能是未来的主要研究方向。本文对高分子复合材料在储能领域的进一步研究和开发具有一定的参考价值。

“高分子复合材料”课程思政教学探究

将思政元素贯穿于专业课的教学内容中是提高学生综合素养的一种有效手段,“高分子复合材料”课程蕴含丰富的思政元素,就如何将这些思政元素有机结合到教学实践中,实现知识传授、能力培养、价值引领的共赢,作者从思政元素的挖掘及其引入形式两方面进行了探究,提出针对不同思政元素的多样化的引入方式,为其他课程的教学改革提供参考。

导电高分子复合材料电磁屏蔽性能研究现状与展望

随着无线电通信等技术的不断发展,电子设备在便捷人们生活的同时所产生的电磁波也产生了严重的电磁污染问题。为了解决电磁污染问题,高性能电磁屏蔽材料的研究显得尤为重要。导电高分子复合材料是一种优异的电磁屏蔽材料,它可以通过填充填料与结构设计等方法满足材料在不同环境下的电磁屏蔽需求,在电子、通讯、航空航天等领域具有广泛的应用前景。介绍了电磁屏蔽机理,概述了导电高分子材料在电磁屏蔽领域中常用的制备方法,并重点介绍一些导电高分子基复合材料的电磁屏蔽效果。最后,展望了导电高分子材料未来的发展趋势,旨在为导电高分子材料在电磁屏蔽领域的研究提供方向和启示。

咖啡渣在高分子复合材料中的应用研究综述

咖啡渣是咖啡冲泡后产生的废弃物,因具有刚性、多孔和生物可降解特性,可用作功能填料,强化或者赋予基材特性。通过文献研究综述了近年来国内外咖啡渣在高分子复合材料领域的应用研究进展。

高分子纳米复合材料在能源领域的应用研究

高分子纳米复合材料是一种由高分子基体与纳米粒子复合而成的材料,结合了高分子材料和纳米材料的优异性能,展现出独特的光学、力学、热学和电学等性质,具有高效能、多功能性和环境友好性。在能源领域,通过在纳米尺度上的精细调控,使得复合材料在能源转换、存储和利用等方面展现出卓越的性能。立足于此,本文对高分子纳米复合材料与能源领域的定义进行概述,并探讨高分子纳米复合材料在能源领域的增强能量存储与转换效率、优化能源传输与分布、提高材料稳定性与安全性的基本原理。在此基础上,探究高分子纳米复合材料在能源存储、能源管理与监测、节能减排、风力发电设备中的应用,旨在为未来的能源科技发展提供新的思路和方法。

功能高分子/碳纳米管复合材料的应用进展

随着国民经济和社会生产力的迅速发展,功能性聚合物/碳纳米管(CNTs)复合材料将成为未来化学品开发与研究的重点。随着各种技术的不断发展,聚合物材料的应用发展不仅仅局限于某个领域,而是已经广泛应用于各个行业。针对当前聚合物/碳纳米管复合体系在综合应用方面存在的不足,本项目拟在充分认识其各自优势与限制的基础上,对其进行深入研究,分析当前功能高分子/碳纳米管复合材料的应用及其发展趋势,对其进行深入研究。

功能高分子复合材料重点实验室2024年度开放研究基金申报指南

一、设立宗旨功能高分子复合材料山西省重点实验室(以下简称实验室)以中北大学作为依托单位,主要开展功能纳米复合材料可控制备、结构与性能关系及应用机理等方面的研究。为了有效促进学术交流,培养功能纳米复合材料领域的科技人才,围绕功能高分子复合材料山西省重点实验室的重点研究方向,依据《中北大学重点实验室开放研究基金管理办法》和《功能高分子复合材料山西省重点实验室开放研究基金管理规定》,特设立实验室开放研究基金项目,以资助国内外科技工作者依托实验室的开放研究环境开展高水平科学研究工作。

新型高分子复合材料在脱硫泵检修中应用

本公司#13、#14机组(350MW)脱硫系统采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫。A级检修期间,选用新型高分子复合材料(SiC)修复工艺进行脱硫浆液循环泵的过流件:泵壳、护甲、叶轮等防磨防腐处理,脱硫浆液循环泵修后运行平稳,经济性分析得出一方面节省检修备品备件费用,延长设备使用寿命,减轻了检修劳动强度,另一方面节能明显,降低了电耗电费。应用该修复工艺综合效果明显,达到了预期目标和效果。

用于高分子材料改性领域的无机纳米填料化学改性方法

综述了对高分子材料中广泛使用的无机纳米填料进行表面化学改性的方法,包括偶联剂改性法、酯化改性法等小分子改性剂法,以及表面原位接枝聚合改性等大分子接枝法。这些方法不仅解决了无机纳米填料易团聚、分散性差及与高分子材料复合相容性不佳的问题,而且有效地提升了其在电子、催化、能源、生物医学等领域的应用性能。同时介绍了各种方法的改性机理、适用条件和优缺点,并对改性方法的工艺优化和发展研究方向进行了展望。

高分子材料与工程专业无机及分析化学课程深度融合的教学改革探索

无机及分析化学是高分子材料与工程专业的一门专业基础课程,对后续的专业课程起到重要的铺垫和支撑作用,二者之间既有紧密联系又有递进关系。本文通过思考课程内容与高分子专业之间的联系,提出无机及分析化学课程与高分子专业深度融合的教学改革具体措施。

热塑性高分子复合材料在航空领域中的运用

热塑性高分子复合材料相较于传统的材料具有更优越的性能且能够再次回收利用。本文从材料介绍以及航空领域应用两方面对热塑性高分子复合材料在航空领域的运用进行探讨,并对未来的应用前景进行展望,从而为航空复合材料制备以及应用提供借鉴。

“无机粒子-无纺布”协同改性碳纤维复合材料及其增韧机理

针对碳纤维复合材料层间性能较差、易发生分层损伤的问题,提出一种采用SiC粒子和热塑性共聚酰胺(PA)无纺布对碳纤维/环氧树脂基复合材料(CFRP)进行增韧改性的技术,在层间构筑一种“无机颗粒/热塑性纤维/树脂基体”多组分多尺度增韧相体系,对比分析改性前后复合材料的Ⅰ型、Ⅱ型层间断裂韧性和耐热性,借助扫描电子显微镜(SEM)和动态热机械分析仪揭示其增韧和耐热性机制。结果表明,与未改性的CFRP材料相比,当SiC填充量(质量分数)为1%、PA无纺布面密度为25 g/m2时,改性CFRP材料Ⅰ型层间断裂韧性(GⅠC)和Ⅱ型层间断裂韧性(GⅡC)分别提高了52.7%和222.6%。无机粒子的阻滞效应、纤维的桥连效应和基体树脂的塑性变形是其主要增韧机制。

“双碳”背景下《高分子复合材料》课程教学改革研究

《高分子复合材料》是材料科学与工程学科的一门重要的专业课程。在“碳达峰、碳中和”背景下,亟需加强可持续高分子复合材料的课程建设,提高学生在高分子复合材料绿色化方面的创新和实践能力。本文结合笔者在可持续高分子复合材料方面的创新研究与教学实践,分析《高分子复合材料》的课程现状,思考“双碳”背景下课程内容、教学方法、考核评价体系等方面的改革措施,对复合型高素质“双碳”人才的创新培养模式、课程建设及改革实践进行了初步的探索。

功能高分子/碳纳米管复合材料的应用进展

功能高分子因其轻质、廉价、良好的加工性,已成为制备材料的热门选择。碳纳米管是一种具有一维管状结构和优异热学、电学、机械等性能的碳纳米材料。功能高分子/碳纳米管复合材料由于不同成分之间可以产生协同效应,使其各种物理化学性能得到增强,因而复合材料在很多领域有着极大的应用前景。以功能高分子/碳纳米管复合材料为综述对象,讨论了在超级电容器、太阳能电池、传感器以及其他领域中的应用进展,同时也对其发展前景进行了展望。

产教融合模式下高分子复合材料领域创新型人才培养路径实践

在国家“双碳”目标下,走绿色创新可持续发展之路,成为高分子复合材料行业公认的发展理念。围绕高分子复合材料行业的人才需求,培养数量更多、质量更高、适应新时代背景的高素质创新型人才已成当务之急。针对目前高分子复合材料行业人才普遍存在解决产业和行业困难问题能力有待提升的困境,西南石油大学新能源与材料学院通过深度的产教融合,积极探索和实践创新型人才培养新路径,取得了良好成效。

高分子基金属复合材料的前沿应用

高分子基金属复合材料作为一种具有独特物理属性的功能材料,兼具金属的高导电导热性以及加工便利性。近年来,高分子基金属复合材料成为科技前沿热点。复合材料不仅在芯片堆叠、集成电路和系统集成等高精度封装中实现技术突破,而且为医疗传感装置、柔性显示屏和软体机器人的开发提供了新思路。本文系统介绍了高分子基金属复合材料,从工作性能、应用概况及市场分析等方面总结其在电子封装、柔性显示、医疗传感和电磁屏蔽领域的的研究现状。

天然高分子基压电复合材料的研究进展

压电型天然高分子是近年来受到广泛关注的一种新型功能材料.它可以从植物或动物原料中获取,具有可降解、生物相容、无毒等一系列突出优点,有望代替传统压电陶瓷及合成压电高分子材料用于新一代环境友好型电子器件的开发.首先从分子层面阐述多糖、蛋白质等天然高分子材料的独特性质,总结了不同天然高分子基压电复合材料的构建方法.然后,介绍了天然高分子基压电复合材料在能量收集装置、磁电转换装置、传感器及驱动器等领域的具体应用.最后,指出了天然高分子基压电复合材料面临的挑战,并对其未来的发展前景进行了展望.