柔性碳/三聚氰胺复合泡沫的电磁屏蔽与传感特性

智能可穿戴设备不断发展,对柔性传感与电磁屏蔽提出了更高的要求。以三聚氰胺泡沫为基底,通过一种低成本、短周期的浸渍-化学镀镍工艺,将纳米碳质颗粒等物质包覆于三聚氰胺泡沫骨架,制备了兼具电磁屏蔽与柔性传感的复合泡沫材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、万能试验机、电化学工作站和矢量网络分析仪研究了碳/三聚氰胺复合泡沫的微观结构、循环压缩、应力传感特性及电磁屏蔽效能。结果表明,碳/三聚氰胺复合泡沫呈三维开孔网状结构,压缩韧性良好;镀镍后,复合泡沫的最大应力为2.75 MPa,循环压缩前两圈吸收能量为22.17 MJ·cm^(-3)。碳/三聚氰胺复合泡沫呈压阻式传感特性,在低应力区传感准确性良好,测试范围较宽,灵敏度为(0.62±0.06) kPa^(-1);镀镍后,响应电流增大,复合泡沫在高应力区传感准确性良好,灵敏度为(3.38±1.0) kPa^(-1)。碳/三聚氰胺复合泡沫的电磁屏蔽以吸收屏蔽效能为主。镀镍前,电磁屏蔽效能与密度呈正相关,当密度为0.168 g·cm^(-3)时,复合泡沫的比电磁屏蔽值最优,为182.86 dB·cm3·g^(-1);镀镍后,复合泡沫的绝对电磁屏蔽值最佳,为178.61 dB·cm^(2)·g^(-1)。

多尺度相增强碳泡沫复合材料的性能研究

以CNTs改性酚醛树脂为碳源,硼酸镁晶须(Mg_(2)B_(2)O_(5)w)、纳米ZrO_(2)为增强相,空心微球为分散相,制备了微纳米多尺度相协同增强碳泡沫复合材料。研究了微纳米相对碳泡沫的微观结构、力学性能、电磁屏蔽和热氧化性能的影响。结果表明,Mg_(2)B_(2)O_(5)w和ZrO_(2)对碳泡沫的性能起到协同增强效果。随着Mg_(2)B_(2)O_(5)w含量的增加,复合材料的力学性能先增大后减小,Mg_(2)B_(2)O_(5)w含量为6%(质量分数)的碳泡沫(6%CPF)力学性能最佳,压缩强度为15.4 MPa,比纯碳泡沫提高了111%。其电磁屏蔽性能随Mg_(2)B_(2)O_(5)w含量的增加逐渐提高;9 GHz下,含8%Mg_(2)B_(2)O_(5)w的碳泡沫,电磁屏蔽效能高达51 dB,较改性前提高了62%。6%CPF的耐高温氧化性能最佳,600℃等温氧化20 min,碳泡沫的质量损失由25%降低为15%;与改性前相比,耐高温氧化性能提高了40%。

碳纤维复合材料预制体针刺技术研究现状与思考

预制体作为复合材料的“增强骨架”,对复合材料的性能具有重要影响。而针刺工艺因其简单、快捷、低成本等优点逐渐成为制备预制体的主流技术。为了深入了解有关针刺技术、针刺预制体以及针刺复合材料的研究情况,介绍了针刺技术概况,论述了针刺工艺参数、针刺预制体类型以及针刺复合材料的实验研究和理论建模方面的研究进展,并基于此分析了针刺技术未来的发展方向。

生物形态多孔陶瓷的研究进展

生物形态多孔陶瓷可被用于分离膜、触媒催化载体、过滤器件和微反应器等工业领域。自然界的生物材料具有完美独特的结构形态,以其为模板经遗态转化工艺制备生物形态的多孔陶瓷,受到研究者的广泛关注。本文分别从生物模板的选材、多孔陶瓷制备工艺、反应机理和应用等4个方面,归纳和分析了近年来生物模板法制备多孔陶瓷材料的研究进展,提出了生物模板法制备多孔陶瓷工艺过程中存在的一些问题,并对该领域今后的研究和发展提出了一些建议。

苎麻形态SiC多孔陶瓷的制备及表征

以苎麻纤维为生物模板,经溶胶-凝胶和碳热还原过程制得具有苎麻纤维管状形态的SiC多孔陶瓷。研究了试样的物相构成、显微结构和孔特征,探讨了试样制备过程中的反应机理。结果表明SiO2溶胶与苎麻碳在真空环境、1500℃温度下的碳热还原反应主要为SiO2与C的固-固反应,也包括SiO与C及CO之间局部的气-固和气-气反应。经除碳后得到SiC多孔陶瓷保留了苎麻纤维的空心管状结构形貌,物相组成主要为β-SiC。经脱胶麻较之原麻所制备的试样管状纤维结构更为完整,试样孔结构主要为狭缝型孔隙,BET比表面积为12.97m2/g,BJH平均孔径为9.6nm,P/P0=0.97时的孔容为0.037731cm3/g,孔径分布呈多级分布特征。

碳纤维立体穿刺预制体成型技术发展现状与思考

为了推动碳纤维立体穿刺预制体成型技术的发展和应用,从穿刺机的性能优化、穿刺成型材料性能、高温下穿刺成型技术、穿刺成型技术仿真模拟等方面综合分析碳纤维立体穿刺预制体成型技术的研究现状,总结其关键特点和不足;分析碳纤维立体穿刺预制体成型技术在钢针阵列、自动化程度等方面存在的问题,并提出改进建议和思考。指出:碳纤维立体穿刺预制体成型技术可从减少钢针与布层间的相互损伤、提高穿刺效率、深入理论研究、针对异型立体织物的穿刺工艺优化、拓展应用领域等方面着手,加强设计优化和工艺改进,深入探索具体应用场景和改进方法,提高穿刺精度和产品质量。

基于网络的模具协同设计研究

模具设计与制造的高技术和单件订货生产的特点,使得模具网络化协同设计技术成为制造业一项重要的研究方向。模具CAD、CAE、CAPP、CAM独立技术和一体化技术的不断成熟以及计算机网络技术的发展,则为模具网络化设计提供了基础。探讨了通过建立网站实现基于Web的模具产品异地协同设计的方法和意义,以及建立协同项目管理系统以实现多技术集成的思想。

基于5+X产学研合作CDIO模式培养创新型人才的探索

分析我国高校产学研合作教育现状及存在的问题,基于西安工程大学"5+X"学科群对接产业集群产学研合作创新模式提出将CDIO大工程理念引入本科教育,设计了创新型人才培养教学体系.结合材料成型及控制工程专业建设实践,给出了实施产学研合作CDIO工程教育培养创新型人才的基本思路和具体方案.

棉麻纤维遗态功能材料的制备技术

遗态转化制备技术是以天然生物材料为模板,通过生物结构和形态的遗传、化学组分的变异处理,制备保持自然界生物材料精细结构和形貌的新型功能材料.本文归纳和分析了近年来国内外关于以天然纤维为模板制备遗态材料的研究进展,并对该领域今后的研究和发展提出了一些建议.

模板改性对SnO_2遗态陶瓷孔结构及气敏性的影响

以整理改性的苎麻纤维为模板,制备获得独具苎麻形态的SnO2遗态陶瓷材料。研究了试样的物相构成、显微结构,以及比表面积和孔径分布特点,测试了试样对多种气(液)体的气敏性能。结果表明,通过纺织纤维整理改性技术,可有效调控遗态材料微观结构和性能。模板的整理改性对SnO2遗态陶瓷的晶粒尺寸影响不大,但对SnO2遗态陶瓷的比表面积、孔容及孔径分布等孔结构参数影响显著。模板经碱液改性后所制备的试样,具有更优的比表面积和吸附特性,因此表现出对HCHO、C2H5OH和Petrol等气(液)体更优的气敏性优势。

基于CDIO构建材料成型及控制工程专业模具方向课程群

基于CDIO人才培养理念构建材料成型及控制工程专业模具方向课程群,将专业方向课以项目设计为核心作为一个课程群实施整体性建设,围绕项目实施主线设计教学流程,创新教学模式,取得了良好的教学效果。

陶瓷/金属复合材料制备工艺及实验装置设计

介绍了真空压力浸渗工艺制备陶瓷/金属复合材料的工艺原理,并就真空压力浸渗法制备复合材料工艺过程的影响因素进行了动力学分析,给出了渗透时间、温度及预制体高度、纤维含量和纤维直径等工艺参数的定量关系。设计了一套便捷实用的小型实验装置,巧妙采用底注式真空系统、双层不锈钢壳体结构和可拆卸式联接件使得实验装置结构简化,实用方便。

模板整理对SnO_2/C遗态材料显微结构及性能的影响

以不同整理工艺处理的苎麻纤维为生物模板,酚醛树脂为黏接剂,经800℃炭化后获得三种苎麻炭模板,再经Sn(OH)4溶胶浸渗和560℃真空原位炭热还原反应制备得三种SnO2/C遗态材料试样。采用XRD和SEM技术分析了苎麻模板整理工艺对SnO2/C遗态材料物相组成和微观形貌的影响,利用自制磨耗仪对比测试了三种遗态材料试样的磨损率。结果表明:三种SnO2/C遗态材料试样在显微结构以及耐磨性能等方面存在明显差异,通过生物模板整理工艺可有效调控遗态材料的微观结构和性能。

实现模具网络化制造的关键技术

根据模具产品开发的特点 ,分析了模具网络化制造的可行性 ,并对实现模具网络化制造需要解决的一些关键技术进行了探讨。

参与式教学法与研究生科研能力培养的实践探索

本文以现代数控技术、模具CAD/CAE/CAM等研究生课程为实践对象,探索了参与式教学法在课堂教学中的应用方式,旨在综合训练研究生文献查阅、课题追踪、组织表达、论文写作等基本科研素质。总结了运用参与式教学法应注意的事项,为参与式教学法在其他相关课程的教学改革提供了参考。

健全慧鱼实验室开放管理培养大学生创新能力

针对慧鱼创新实验室开放管理存在的问题,对慧鱼创新活动的人员、开放和器材等管理方面进行了探索和改进,建立和完善相应的管理体系,通过人员管理制度、开放管理制度和器材管理制度实现实验室的开放管理。经3年的教学实践验证,该管理体系有效地保障了实验室开放活动,并在实践过程中取得了良好的效果,学生的创新能力大幅度提高。

基于CDIO理念的机械类专业实践教学体系改革探索

CDIO工程教育改革的目的是培养学生的工程基础知识、个人能力、团队精神和系统工程能力。西安工程大学机电工程学院按照CDIO理念,构建了"三层次、模块化"的机械类专业实践教学体系,开发了多个综合创新性实践项目。教学实践表明,该实践教学体系可实现大学生构思、设计、实现、运作四个层面的能力培养。

面向产品协同开发的项目管理系统研究

根据分布式环境下协同产品开发的特点,提出了协同项目管理系统体系结构的设计模型,同时对系统中各模块的功能设计进行了介绍。

钛合金端盖成形工艺及模具设计

分析了钛合金端盖的结构和成形工艺性 ,计算了毛坯尺寸和冲压力 ,介绍了钛合金端盖落料、拉伸。

基于RTM工艺的轨端绝缘的研制及模具设计

简述了树脂传递模塑(RTM)成型工艺及基于RTM成型工艺钢轨轨端绝缘的研制开发。介绍了钢轨轨端绝缘简易真空注塑模的设计及结构。