低碳节能背景下有机气凝胶的发展及应用

随着低碳节能可持续发展主题的提出,能源和环境问题逐渐在科研和工业领域中成为被关注的焦点。在实现节能减排和解决环保问题过程中,具备可再生性和环境友好性的材料显得尤为重要。气凝胶作为一种具有三维连续网络结构、比表面积大、孔隙率高和导热系数低等结构功能特性,以及多样的制备方法和种类的纳米材料,成为备受瞩目的新型材料之一。其中,有机气凝胶由于轻质、高比表面和易合成等独特性能,在保温隔热、阻燃、吸附和储能电容等领域中具有广泛的应用前景。从有机气凝胶的主要分类(多糖气凝胶、合成气凝胶等)出发,论述了近年来报道的几种典型有机气凝胶的研究热点、常见制备方法、基础材料性能、功能化改性及其应用研究现状。总结了气凝胶制备过程中,湿凝胶的制备方法和不同的干燥工艺的特性。同时,简要介绍了当前有机气凝胶不同的功能化改性方法,并探讨了在制备过程中可能存在的问题。归纳总结了不同改性制备工艺,所得的有机气凝胶在实际应用中适用的场景和应用方向。展望了有机气凝胶的未来发展方向,强调了进一步提高材料性能、优化制备工艺及拓展应用领域的重要性。希望通过对有机气凝胶研究的深入,推动其在可持续发展领域中更广泛地应用,为环境友好型材料的发展做出更大的贡献。

改性聚苯醚微发泡材料的制备及阻燃性能表征

选择两种改性聚苯醚商品料(PPE 340Z,PPE 540Z),以高压CO2流体为发泡剂,通过固态发泡技术,制备了PPE微发泡材料,研究了树脂结构、发泡温度对微发泡材料泡孔形态、膨胀倍率的影响规律,探讨了微发泡结构、发泡倍率对PPE微发泡材料阻燃性能的影响。结果表明,两种商品料PPE树脂阻燃等级为UL 94 V–0级,相对于PPE540Z,PPE 340Z树脂在高压CO2流体氛围中表现出较优的膨胀形变,而前者无论发泡与否,均比后者表现出较优的阻燃性能。此外,两种树脂得到的微发泡材料具有优异的抗熔滴行为。

基于实测路谱的动力总成壳体疲劳寿命预测

文章介绍了基于实测试验场道路载荷谱进行动力总成壳体疲劳寿命预测的方法,通过三向加速度传感器实测可靠性试验路面上动力总成壳体悬置点位置载荷谱数据,应用n Code Designlife进行有限元分析软件,考虑对材料的S-N曲线进行修正,进行动力总成壳体模型疲劳寿命仿真预测。根据预测的结果,得出动力总成壳体方案满足疲劳寿命仿真要求的结论。并且得到的疲劳寿命云图,可以发现疲劳寿命薄弱位置,为结构设计和优化提供了一定的参考依据。该方案通过了整车可靠性试验,验证了有限元分析的正确性。

某轻卡膨胀水箱支架轻量化设计

文章通过进行目标设定、结构优化、有限元分析、试验验证,对某轻型卡车膨胀水箱支架开展了轻量化设计。在目标设定阶段,便明确了强度、模态为该支架的主要性能,并提出具体的设计目标。方案通过将支架断面从开口改进为封闭,大大提高了材料的利用率。有限元计算和试验验证结果证明,该支架的轻量化方案满足整车使用要求。最终,在满足使用要求前提下,该支架的轻量化设计实现了降重0.9kg,降幅53%的效果。

纳米二氧化硅对微交联三元乙丙橡胶的交联行为和物理发泡行为的影响研究

通过高压CO2流体物理发泡方法制备了微交联的三元乙丙橡胶(EPDM)纳米复合泡沫材料。研究了EPDM/SiO2纳米复合材料的交联动力学,纳米复合发泡材料的发泡倍率、泡孔形貌及拉伸性能,探讨了纳米粒子对EPDM交联行为和物理发泡行为的影响。研究结果表明,纳米SiO2的添加加快了EPDM的交联速率,但降低其交联程度;同时,纳米SiO2添加量的增加提高了EPDM发泡材料的膨胀倍率至10.3倍,加强了泡孔成核,使泡孔密度从105个/cm3增加至108个/cm3,提高了发泡材料的拉伸性能,其中拉伸强度从0.75MPa提升至1.65 MPa,断裂伸长率从225%提升至423%。不过,当添加量为5phr时,纳米SiO2对EPDM的发泡行为及其发泡材料的拉伸性能产生负面影响。所制备的EPDM/SiO2复合发泡材料具有微交联结构,模压后的薄膜可再次进行物理发泡。

乘员舱区域模块化设计思路

上车体特别是乘员舱区域,是平台化模块化开发的薄弱环节,经验较少。文章通过深入分析乘员舱区域的关键零部件设计开发的主要影响因素,并结合ESSA平台架构对后续车型开发的实际影响,在实际解决了一系列乘员舱区域系列化布置问题后,总结出了乘员舱区域模块化设计的一般开发流程、关键硬点及主要影响因素。这为平台下系列车型后续开发的连续性,零部件布置的通用性及车型演变过程中乘员舱区域的带宽调整提供了有力的支撑。同时这也是平台化模块化在乘员舱区域开展的有益的探索,为上车体的模块化布置提供了一些思路。

Electrosynthsis of large polypyrrole films by multi-potential steps method

Polypyrrole (PPy) films were prepared by multi-potential steps polymerization in an aqueous pyrrole solution, with lithium perchlorate and oxalic acid as supporting electrolytes. Morphology and structure of PPy films were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). Electrochemical behaviors of PPy films were studied by cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The results show that multi-potential steps polymerization improves the conductivity of PPy films and large polymer films can be peeled off easily from the electrode without cracking. Lithium perchlorate and oxalic acid provide appropriate dopants for PPy polymerization. It was observed that the polymerization time and the current density have a crucial influence on the surface morphology of PPy films. Smooth and compact PPy films could be generated under long polymerization time and low current density. Multi-potential steps polymerization decreases the occurrence of peroxidation, which improves the conductivity of PPy films. The parameters for multi-potential steps polymerization have been optimized.