柔性矿物复合材料多尺度结构设计及介电储能提升

由于柔性矿物复合材料优异的介电储能特性,其在介质电容器用复合材料薄膜领域受到越来越多的关注,主要用于混合动力汽车、柔性可穿戴设备等。本文主要围绕多尺度结构设计、介电性能提升等方面综述了国内外柔性矿物复合储能材料在多尺度结构设计下介电性能提升的研究进展。首先分析了柔性矿物复合材料的分类方法及柔性制备工艺;其次以体系的多尺度结构设计为主线,揭示了提高材料介电性能的微观机制;接着在介电性能提升方面围绕提升介电常数、提高击穿场强、降低介电损耗三方面综述了相关的调控策略;最后讨论了体系在高温环境下服役的温度稳定性等亟需解决的问题,同时对现阶段柔性矿物复合储能材料中的热点和发展趋势进行了总结和展望。

Miber Ⅰ型矿物复合纤维沥青混合料水稳定性能研究

为探讨Miber Ⅰ型矿物复合纤维沥青混合料的水稳定性能,通过冻融劈裂试验和浸水马歇尔试验,分析了掺入Miber Ⅰ型矿物复合纤维的AC-13和SMA-13沥青混合料水稳定性的影响因素,并运用灰关联熵分析法,以冻融劈裂强度比和浸水马歇尔残留稳定度为参考序列,探讨了纤维掺量、4.75 mm筛孔通过率、沥青针入度、沥青用量、沥青饱和度和沥青混合料空隙率等因素对混合料水稳定性的影响显著程度.研究结果表明:纤维掺量对MiberⅠ型矿物复合纤维沥青混合料的水稳定性影响最为显著,Miber Ⅰ型矿物复合纤维能够有效地改善沥青混合料的水稳定性.

矿物复合纤维在涂布白纸板衬浆中的应用

研究了矿物复合纤维用于涂布白纸板衬浆后,衬浆有关物理指标的变化情况及原因。结果表明,在相同用量时,矿物复合纤维比重质碳酸钙能更有效地提高成纸的白度、不透明度和灰分,同时对成纸的各项物理指标影响更小。但考虑到矿物复合纤维用量过多时,成纸强度指标下降较为明显,我们认为矿物复合纤维的用量在5%～8%之间较为合适。

矿物复合纤维和碳酸钙与植物纤维的抄纸性能对比研究

矿物复合纤维是近年来被广泛采用的一种新型造纸填料,本文以硅灰石矿物复合纤维和传统碳酸钙作为填料,分别与植物纤维混合抄纸的性能进行了对比研究。通过分析发现,硅灰石矿物复合纤维呈纤维状,其纤维长度比颗粒状的碳酸钙长,容易与植物纤维结合形成网状结构,因而其留着率明显高于碳酸钙填料,且添加硅灰石矿物纤维纸张的抗张指数、撕裂指数及耐破指数均明显高于添加碳酸钙填料的纸张。硅灰石矿物复合纤维作为填料唯一的不足是其白度比碳酸钙填料稍低,因而更适合于在对白度要求不高的纸种中推广应用。

基于分形级配的树脂矿物复合材料骨料尺寸效应研究

作为树脂矿物复合材料的主要受力单元,骨料的级配设计与不同粒径骨料所对应的尺寸效应影响复合材料的整体力学性能。基于粒子干涉理论提出了一种最优级配控制筛孔的确定方法,根据分形理论进行相应的配比调整,形成有效的骨料尺寸效应评价参数。建立了简化的骨料微观应力传递模型,并仿真分析了骨架强度的变化趋势,基于树脂矿物复合材料典型试样的抗压强度测试验证了上述理论的合理性。骨料级配实验结果与仿真分析结果基本吻合,合理地增大骨料粒径在提高材料物理机械性能的同时可有效降低树脂用量。

PM_(2.5)高效吸附过滤矿物复合材料制备及性能研究

以针叶植物纤维和矿物纤维为原料,采用液态沉积工艺,制备了复合多孔过滤片材料。研究了合成工艺条件对矿物复合吸附过滤材料物化性能及对真实大气中PM_(2.5)过滤性能的影响。当纤维质量比为4∶1、单位面积质量100 g/m^2、厚度为400μm、紧度为0.27 g/cm^3、透气量为220 L/(m^2·s)时,样品可将大气中PM_(2.5)含量由269μg/m^3(六级重度污染),一次吸附过滤后降至26.6μg/m^3(一级优),去除率为90.1%。

聚合物矿物复合材料骨料级配研究

在分析聚合物矿物复合材料中骨料作用及选取原则基础上,研究不同骨料级配对聚合物矿物复合材料抗压强度的影响,获得最佳级配值。并通过分析聚合物矿物复合材料中骨料颗粒级配的分形特性,推导出骨料颗粒级配理论计算公式并得到实验结果的正确验证。从而为聚合物矿物复合材料在机床乃至其他领域的实际应用提供理论基础。

混合纤维增强树脂矿物复合材料研究

为了研究作为精密机床床身基础构件的混合纤维增强树脂矿物复合材料的性能,以钢纤维质量分数、丝瓜络纤维质量分数、钢纤维长径比为考察因素,采用正交试验设计方法开展16组钢–丝瓜络纤维混合增强树脂矿物复合材料试件压缩强度与阻尼比测试试验。结果表明,钢纤维质量分数对材料压缩强度的影响最大,丝瓜络纤维质量分数对材料阻尼比的影响最大。随着丝瓜络纤维的添加,试件压缩强度与阻尼比均出现先增大后减小的趋势,当丝瓜络纤维质量分数达到0.1%时,试件的压缩强度为98.095 0 MPa,阻尼比为0.172 7。钢纤维添加量与试件压缩强度呈线性递增趋势,且当钢纤维质量分数达到0.4%时,试件阻尼比达到最大值,为0.170 7,当钢纤维质量分数为0.8%时,试件的整体性能最优。当钢纤维长径比为60时,试件的压缩强度为100.063 0 MPa,阻尼比为0.170 9。混合纤维增强树脂矿物复合材料的最佳组分为:丝瓜络纤维质量分数0.1%,钢纤维质量分数0.8%,钢纤维长径比60。

KH-550对聚合物矿物复合材料力学性能的影响

钢纤维增强聚合物矿物复合材料(SFPMC)中,聚合物基体、钢纤维、骨料和填料组成多相界面,利用KH-550偶联剂改善界面结合状态,进而提高材料力学性能。选取不同长径比和含量的钢纤维制备SFPMC,研究了经过KH-550表面偶联处理和未经KH-550表面偶联处理的钢纤维对聚合物矿物复合材料强度的影响,并分析了KH-550的偶联作用。试验结果表明:与采用未经偶联处理钢纤维的试件相比,采用经KH-550偶联处理钢纤维的试件抗压强度提高显著,最大抗压强度可达110.8MPa,比采用未经偶联处理钢纤维的试件提高了13.68%。

有机-矿物复合水泥助磨剂的研究

将多孔性无机矿物与减水剂(FDN)复合成有机-矿物复合助磨剂(organicmineralcomplexgrindingaid,简称OMC).通过水泥粉体的细度、勃氏比表面积及休止角等性能的测定,研究了OMC对水泥的助磨作用.结果表明,OMC对水泥具有助磨、增强、减水等作用,同时,还有效地提高了水泥的物理性能.其中掺量为3%的沸石基OMC使水泥的0.08mm方孔筛余值降低约28%,使水泥的3,28,90d抗压强度分别提高了45.7%,8.6%,14.2%.并且由于其具有FDN缓释效果,还能有效延长水泥的净浆流动度,减少混凝土坍落度的经时损失.

含硼矿物复合材料对1keV,1eV及0.0253eV能量中子的屏蔽性能

以我国辽宁东部地区特有的硼铁矿原矿石、含硼铁精矿、富硼渣为原料,用蒙特卡罗方法研究了不同配比含硼矿物/环氧树脂复合材料对1 keV,1 eV,0.025 3 eV能量慢中子的屏蔽性能及影响因素,并与普通混凝土屏蔽材料进行了对比.结果表明:复合材料对1 keV中子的屏蔽性能随着氢元素质量分数的增加而增加;复合矿物材料对1 eV中子的屏蔽性能主要与复合材料中硼元素的质量分数及氢、硼元素的配比有关;硼元素质量分数是影响0.025 3 eV中子屏蔽性能的主要因素.各配比组成复合屏蔽材料对慢中子的屏蔽性能均强于普通混凝土,有望提高普通混凝土生物防护层对慢中子的防护性能,并为慢中子的屏蔽设计提供依据.

聚合矿物复合材料组分优化与机械性能

聚合矿物复合材料,是由粘结剂包括树脂、固化剂、增韧剂等与矿物质混合而成的复合材料,它具有高阻尼、耐腐蚀、低成本等特点,是制造机械基础件的理想材料.介绍了聚合矿物复合材料的组分优化方法,提出了用正交试验方法进行复合材料的配方优化及结果分析,并总结了组分对该材料机械性能的影响规律.

矿物复合材料机床支承件动静态特性研究

为了研究矿物复合材料的吸振性,针对铸铁和矿物复合材料两种不同材料的床身及立柱结构的固有振动特性,通过模态分析的方法开展了对比研究。首先,通过SolidWorks建立加工中心床身及立柱结构的几何模型,并将其导入ANSYS Workbench中进行模态分析;然后,对床身及立柱结构进行模态实验,得到其模态参数值,利用实验验证了仿真模型的有效性。结果证明,采用矿物复合材料制成的床身及立柱结构,可以提高其固有频率,从而提高了机床的稳定性及加工精度。

树脂矿物复合材料加工中心床身静动态特性的研究

以某加工中心床身为研究对象,分别对由树脂矿物复合材料和铸铁材料制造的加工中心床身进行静动态特性分析。利用ABAQUS软件对两种床身在承受相同载荷条件下的变形进行了分析,研究了两种床身的固有频率和固有振型,并分析比较了是否考虑阻尼特性时两种床身的谐响应分析结果。结果显示:两种材料床身在静刚度接近的情况下,使用树脂矿物复合材料制作加工中心床身能有效提高床身的固有频率,并明显降低床身在受到外界激励时的动态响应。分析结果证明:采用树脂矿物复合材料制作的加工中心床身具有更好的动态特性,用树脂矿物复合材料作为机床床身有其独特的优点。

突出矿物复合材料特色 建设地矿类高校材料化学专业

本文介绍了中国地质大学(北京)材料化学专业的现状,结合笔者多年来的教学经验与科研实践,根据学校实际情况和相关学科建设的经验,对地矿类高校材料化学专业的学科建设与发展提出几点建议,重点提出要突出矿物复合材料特色,以培养满足社会需求的创新型人才。

树脂矿物复合材料浇铸机床床身变形分析

利用CAD软件建立树脂矿物复合机床的三维模型,并采用有限元仿真软件ANSYS对现有的机床结构进行有限元仿真模拟,通过分析其总体模态数据、力学性能和阻尼性能等结果,分析了两种材料机床床身各级固有频率与固有振型。通过仿真结果验证了树脂矿物复合材料其静态与动态性能都明显高于传统铸铁材料,表明了其材作为一种新型材料作为机床床身来提高机床的抗振性。为树脂矿物复合材料在机床基础件制造中的应用提供了理论与试验依据。

矿物复合粒子的制备及应用

依据机械化学效应，用搅拌磨制备滑石粉复合粒子。结果表明，复合粒子粒度均匀、活性好．用这种复合粒子填充PVC和PP塑料，能改善与基体的相容性，提高制品的性能。

《农林用矿物复合保水剂》行业标准编制说明

论述了《农林用矿物复合保水剂》建材行业标准编制的背景、标准内容、矿物复合保水剂开发及应用情况,并对所制定标准同NY886-2010农林用保水剂标准的技术指标项目与取值进行了对比说明,对矿物复合保水剂产品的推广应用前景进行综述。

矿物复合保水剂对新疆干旱区凝结水吸持效果研究

采用称重法在新疆石河子市121团土壤改良实验站进行了矿物复合保水剂对干旱区凝结水的高效利用研究实验,根据实验数据分析了该地区凝结水的生成规律及矿物复合保水剂组成的人工保水层对凝结水的吸持效果。结果表明:凝结水来源于地下某深度到地表的水气和空气中的水气,发生时间基本在22:00—09:00,影响凝结水生成的主要因素有近地面大气温度、近地表土壤温度、空气相对湿度、风速等因素。由于向近地表土壤加入了矿物复合保水剂,使得混合层成为了一个人工保水层,该人工保水层对研究区的凝结水量和蒸发量都产生了影响,实验研究表明,人工保水层分布在近地表5~10 cm处对凝结水吸持效果最佳。

矿物复合肥料在红壤中的试验效果研究

沸石独特的物理化学性能,能提高农作物对N、P、K等养分的吸收利用,对改良土壤结构也有一定的作用。试验表明:当矿物复合肥料中沸石矿粉的掺入量为30%时,配比最佳,施用于水稻、花生,每667平方米分别可增产29.3、10.5千克,施用1吨矿物复合肥料与施用等量的化肥比较,可降低成本60元,经济效益十分显著,对保护土壤生态环境也具有十分重要的意义。