节能降耗 产业优化促发展 污染减排 绿色焊接谱新篇——访天津大学材料学院李午申教授

国家“十一五”规划提出。“十一五”期间“单位国内生产总值能源消耗比‘十五’期末降低20％左右。”在2007年3月份温家宝总理所作的政府工作报告中又强调了国家对节能环保工作的重视和实现“节能降耗、污染减排”两个约束性指标的决心。这对焊接产业有哪些启示。焊接产业应当如何响应国家号召，同时实现自身的可持续发展。为此，本刊采访了天津大学材料学院的李午申教授。

PEEK及其复合材料的研究与应用

介绍了聚醚醚酮(PEEK)的物理性能及PEEK的改性技术,并对PEEK及其复合材料在机械、航天、电子等领域的应用作了展望。

WC/Cu复合材料组织及烧结过程研究

研究了粉末冶金冷压—烧结法制备的WC/Cu复合材料在不同温度和时间烧结时的组织变化及WC含量对烧结过程的影响 ,分析了该材料的烧结过程。结果表明 ,WC颗粒推迟了烧结进程。烧结过程中烧结体无明显收缩 ,WC颗粒显著阻碍了晶粒长大。WC/Cu复合材料的烧结过程可分为粘结、烧结颈长大、闭孔球化。

碳纤维(碳毡)/树脂复合吸波材料的研究

分别研究了平铺排布的碳毡和单向排布的碳纤维类吸波复合材料的微波吸收特性。结果表明:单向排布的聚丙烯腈基碳纤维的吸波性能与纤维的排布间距和纤维含量密切相关。本实验条件下可获得有效带宽大于3GHz,10dB以下的反射衰减。平铺排布碳毡的吸波性能随碳毡含量的影响较大,含量0.27wt%时,在8GHz～18GHz频段获得90%以上的吸收率。

钛酸锶钡电介质材料的掺杂改性及其应用

综合介绍了国内外对于钛酸锶钡(strontium barium titanate,BSTO)电介质材料在掺杂改性方面的研究状况,介绍了MgO,A12O3, ZrO2,CeO2,Dy2O3和La2O3等金属氧化物的掺杂对于BSTO陶瓷材料的介电性能的影响。论述了材料的组成、显微结构以及介电性能之间的 关系,指出了该材料在移相器领域和存储器领域极负潜力的应用方向。

Y_2O_3加入方式对Y-TZP材料结构与性能的影响

研究了采用机械混合和化学共沉淀两种方式引入Y2 O3 对Y-TZP材料结构与性能的影响 .研究表明 ,虽然机械混合引入Y2 O3 制备的Y-TZP材料因产生双晶结构并伴生气孔 ,使材料的强度有所降低 ,但因其形成ZrO2 晶粒中Y2 O3 含量外高内低的“核”结构 ,使其韧性和抗低温老化性能较共沉淀法引入Y2 O3 制备的Y-TZP材料明显提高 .

腐蚀磨损过程中材料的环境脆性

从腐蚀磨损的交互作用、腐蚀磨损与应力腐蚀及氢脆的异同出发,论述了磨损加速腐蚀及腐蚀加速磨损的微观机制,指出材料的环境脆性与腐蚀对磨损的加速作用程度有关。从腐蚀对磨损的加速作用、比能耗、磨痕硬度等方面分析了不锈钢+Cl^-体系、Ni—P镀层+NaOH溶液、H4340钢与Ti6A14V合金+稀硫酸溶液体系、铜合金+NH_4^+(NH_3)或S^(2-)溶液中的环境脆化行为和规律,总结出材料环境脆性的力学判据。展望了今后腐蚀磨损的研究方向。

聚丙烯/凹凸棒土纳米复合材料结晶形态和形貌研究

采用熔融共混的方法 ,制备聚丙烯 凹凸棒土纳米复合材料 .通过X射线衍射 (XRD)分析凹凸棒土在聚丙烯复合材料中晶面间距的变化以及对聚丙烯晶型的影响 ,结果表明凹凸棒土在复合材料中晶面间距没有变化 ;聚丙烯晶型没有发生变化但晶粒尺寸增加了 .用示差扫描量热法 (DSC)分析聚丙烯复合材料的结晶度的变化 ,发现凹凸棒土的加入使复合材料的结晶温度提高 ,结晶速率增大 ,结晶度增加 .用偏光显微镜(POM)观察凹凸棒土对聚丙烯球晶的影响 ,结果表明凹凸棒土的加入起到了成核剂的作用 ,使得聚丙烯球晶尺寸减小 ,当凹凸棒土的加入量到 10 %左右时 ,观察不到完整的球晶 .利用扫描电子显微镜 (SEM)和原子力显微镜 (AFM)观察凹凸棒土在聚丙烯中的分散 ,发现凹凸棒土在聚丙烯基体中分散比较均匀 ,但呈无序分布 .

吸收剂含量对结构吸波材料吸波性能的影响

用实验和理论计算研究了碳黑、铁氧体含量对碳纤维毡／环氧树脂结构吸波材料吸收性能的影响。并由此制得了最大吸收率为－１４．９３ｄＢ、吸收率超过－１０ｄＢ的有效带宽接近雷达的整个工作频率区间的较高性能结构吸波材料，材料的厚度为５ｍｍ，密度为１．２２ｇ／ｃｍ３。

利用碳纤维毡制备结构吸波材料的研究

将经过表面处理的碳纤维毡和环氧树脂复合 ,加入碳黑、金属粉末、铁氧体等填料制备出一种新型结构吸波材料。该材料面密度小于 5 .2 kg/m2 。在 8～ 18GHz波段最大反射衰减为 - 13.37d B,反射率小于 - 10 d B的频率带宽接近于雷达工作的全频带 ,达到了实用水平。

光固化树脂基复合材料研究进展

介绍光固化反应的基本概念、光固化树脂基体的组成及光固化树脂基复合材料用增强材料的种类。阐述不饱和聚酯树脂、丙烯酸型树脂及混杂体系光固化材料的研究进展。指出对光固化树脂基复合材料用增强材料的基本要求。展望了光固化树脂基复合材料的发展前景。

吸波材料的设计和应用前景

较系统地论述了吸波材料设计的理论基础 ,介绍了基体和损耗介质的选用 ,探讨了拓宽吸波频带的几种可行途径 ,并对吸波材料的应用前景作了概要叙述。

智能材料的研究现状及展望

智能材料已成为当今世界高度关注的热点和焦点,它有着广阔的应用前景,取得了丰富的研究成果。首先介绍了智能材料的概念、特征;其次重点阐述智能材料的几种基础材料——形状记忆材料、压电材料、智能高分子材料的性能及应用研究进展;最后展望了智能材料在21世纪的发展趋势。

含碳化硅纤维正交电路屏的吸波复合材料的研究

研究了SiC纤维正交电路屏/环氧树脂复合材料和化学镀镍SiC纤维正交电路屏/环氧树脂复合材料的吸波性能。研究发现,纤维间距、镀镍纤维增重率对复合材料的吸波性能有显著影响。对于前者,纤维间距较宽时(如:8mm,6mm),材料的吸波效果很差,随着纤维间距进一步减小(6mm→4mm→2mm),材料的有效带宽和最大吸收峰值均明显增大;对于后者,随着纤维间距或增重率的增大,材料的总体吸波效果先增强后减弱。

骨水泥生物材料研究与开发进展

本文概述了骨水泥生物材料的开发和研究。重点介绍了和骨组织结构相似、多为惰性材料的第一代骨水泥材料聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和可吸收性、可被再生组织取代第二代骨水泥材料羟基磷灰石(HA)的发展,阐述了HA和生物降解材料的复合。展望了骨水泥材料的广阔应用前景。

我国材料自然环境腐蚀数据处理研究进展

介绍了材料自然环境腐蚀数据处理的基本方法 :统计分析、曲线拟合和相关分析 ;较为系统地阐述了用于材料自然环境腐蚀数据处理的一些现代数学方法如灰色理论、模糊数学、人工神经网络的基本原理和计算方法 .文章着重综述了灰色模型预测、人工神经网络、聚类分析、模式识别。

钛酸锶钡电介质材料的显微结构和基本性能

钛酸锶钡(BSTO)铁电材料在微波和信息等领域具有很大的优势和潜力,该文综述了该材料的结构和基本介电性能方面的研究情况,并重点讨论了BSTO材料中的晶粒尺寸效应,最后对在电场和频率作用下材料的特殊性能进行了简单介绍。

金属材料腐蚀形貌图像与实海挂片数据的相关性研究

采用图像扫描方法获取碳钢、低合金钢实海挂片的腐蚀形貌图像并进行图像分析;用灰色关联及典型相关技术分析了试片扫描灰度值分布与单位面积平均腐蚀失重及局部腐蚀平均深度的关系;用神经网络理论建立了扫描灰度值分布与试片局部腐蚀平均深度间的关系模型以及扫描灰度值典型加权与试片单位面积平均腐蚀失重间的关系模型．

三维编织炭纤维复合材料的摩擦磨损性能研究

用 MM- 2 0 0型摩擦磨损试验机考察了不同条件下三维编织炭纤维增强环氧树脂复合材料的摩擦磨损性能 ,并用 XL30 ESEM型扫描电子显微镜对磨痕和磨屑表面形貌进行了观察和分析 .结果表明 :在干摩擦条件下 ,随着纤维含量的增加 ,复合材料的耐磨性提高 ;当 pv值低于 63N· m/s时 ,材料的摩擦系数和磨损率较高 ,主要磨损机理为粘着磨损和疲劳磨损 ;当 pv值大于 63N· m /s时 ,材料的摩擦系数和磨损率明显降低 ,主要磨损机理为粘着磨损 .在润滑条件下 。

不同交联方式的明胶及明胶/蒙脱土纳米复合材料的力学性能

研究了戊二醛(GLA)蒸汽交联、溶液交联以及葡糖二醛溶液交联对明胶及明胶/蒙脱土(MMT)纳米复合材料力学性能的影响,并利用扫描电子显微镜(SEM)对材料的拉伸断口进行了观察。结果表明,与溶液交联相比,明胶蒸汽交联样品的交联度较大。溶液交联时,戊二醛比葡糖二醛交联效率高,相同浓度下试样的力学性能较好。明胶/MMT纳米复合材料无法通过GLA溶液交联方式制样,由于MMT片层的阻隔性,使蒸汽交联需要更长的时间才可达到一定的交联度。与MMT插层复合可大幅度提高明胶材料的力学性能,SEM表明韧性同时得到改善。