模拟宫腔液体积对Cu/LDPE多孔复合材料节育器的铜离子释放速率的影响

采用溶液分析法测定含铜宫内节育器(Cu-IUDs)的Cu2+释放速率时,所使用的模拟宫腔液(SUS)的体积远远大于人体宫腔液的实际体积,因此推算IUDs在体内宫腔液中的Cu2+释放速率时需要考虑SUS体积的影响。作者制备了两种不同孔隙度的Cu/LDPE多孔复合材料IUDs,测定了它们在不同体积SUS中的Cu2+释放速率,探讨了SUS体积对Cu2+释放速率的影响规律,并拟合出了释放初期和释放稳定期SUS体积与SUS中Cu2+浓度之间的关系式。结果发现,在释放初期,SUS体积对Cu2+释放速率影响不大;而在释放稳定期,SUS体积对Cu2+释放速率影响很大,SUS体积越大,Cu2+释放速率越快。

Cu／LDPE多孔复合材料制备过程中致孔剂的溶出行为

研究了铜/低密度聚乙烯(Cu/LDPE)多孔复合材料制备过程中致孔剂(2,5-二叔丁基对苯二酚,DTB-HQ)的溶出行为。结果表明,乙酸乙酯对DTBHQ的抽提效果最佳;DTBHQ溶出速率随着抽提时间的延长而逐渐变慢,随着抽提温度的升高而加快;根据Fick扩散第一定律,确立了DTBHQ溶出速率随DTBHQ含量的变化规律。

PVA/CS多孔复合材料的制备及其对甲基橙的吸附性能研究

现阶段随着印染行业迅速发展,在为大众提供更多选择的同时,也导致污染问题日益严重。印染行业生产过程中,不可避免使用颜料和染料为其产品上色,此过程中会有污染物产生。目前,关于染料治理的研究得到重点关注。本文以聚乙烯醇/壳聚糖(PVA/CS)这一多孔复合材料为基础,探究该材料制备工艺,并通过实验,证明其对酸性染料的吸附性能。最终结果表明:制备的PVA/CS多孔复合材料,具备吸附酸性染料的功能,尤其是吸附甲基橙这一纺织工业常用染料效果良好。

功能梯度石墨烯增强多孔复合材料阶梯圆柱壳的振动特性

对功能梯度石墨烯增强多孔复合材料(FG-GPLRPC)阶梯圆柱壳的振动特性进行了研究。首先,采用Halpin-Tsai微观力学模型以及开胞体理论得到FG-GPLRPC阶梯圆柱壳的有效材料属性。其次,基于一阶剪切变形理论和惩罚参数法推导出壳体结构的能量表达式。最后,采用Jacobi-Ritz法建立壳体结构的振动控制方程,并求得结构的无量纲频率,验证了方法的有效性和正确性。结果表明,石墨烯质量分数、孔隙系数和边界弹簧刚度值对振动特性的影响显著,层数对振动特性的影响较小,尺寸参数对振动特性的影响不同,并得到了壳体频率随周向波数先减小后增大的变化规律。

一步法制备多孔炭/聚苯胺/二氧化锰三元复合材料及其电化学性能研究

利用化学法在商用多孔碳(AC)材料基底表面一步合成包覆了聚苯胺(PANI)/MnO_(2)复合材料,分别针对pH、温度、搅拌速度、反应时间及苯胺与高锰酸钾的摩尔比这5个因素开展了四水平的正交试验,利用极差分析方法对正交试验结果进行分析,得到具有高比容量的多孔碳/PANI/MnO_(2)(CMP)三元复合材料的优水平制备条件;利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和电化学工作站等手段对优水平条件下制备的三元复合材料的物理形貌、组成结构和电化学性能进行了分析。结果表明:混合生成的PANI和MnO_(2)以絮状产物包覆在AC基底表面,制备的三元复合材料在6mol/L KOH溶液中表现出明显的赝电容特性,其比容量可达336F/g(0.2A/g充放电电流密度,基于CMP质量),0.5A/g电流密度下充放电测试10000圈后比容量保持率可以达到90.65%,表现出良好的电化学循环性能。

多孔碳陶瓷化改进反应熔渗法制备陶瓷基复合材料研究进展

连续纤维增强陶瓷基复合材料具有高强韧、耐氧化的特性,现已成为航空航天领域重要的高温结构候选材料。反应熔渗法可实现陶瓷基复合材料的大规模、短周期和低成本制备,是目前最具有商业化前景的技术之一。然而,传统反应熔渗法制得陶瓷基复合材料存在着基体碳残留、纤维刻蚀等问题,导致材料力学与氧化-烧蚀性能不佳。为突破传统碳基体陶瓷化程度低的局限性,相关研究人员采用碳基体孔结构构筑方法,通过多孔碳基体取代传统熔渗预制体中致密碳基体,以促进碳基体的陶瓷化转变及反应熔体的消耗,进而实现陶瓷基复合材料的性能优化。本综述介绍了采用多孔碳陶瓷化策略制备SiC陶瓷、SiC/SiC复合材料、C/SiC复合材料及超高温陶瓷基复合材料的相关研究进展,并且通过与传统反应熔渗法对比,验证了多孔碳陶瓷化策略的优势,同时总结了相关多孔碳基体制备方法的发展演变过程,最后针对先进陶瓷基复合材料的基础理论与工艺技术需求,对多孔碳陶瓷化改进反应熔渗法的未来发展方向进行了展望。

多孔硅碳复合材料的制备及性能改善

硅基负极材料存在体积膨胀、表面稳定性差和导电性低的问题。通过硅形貌调控、立体导电网络构筑、多孔结构构造和碳包覆的方法,制备了多孔硅碳复合材料。基于硅不同晶面离解能的不同,球磨获得硅纳米片。将含硅纳米片、碳纳米管(CNT)和石墨的浆料,喷雾干燥,获得硅纳米片和CNT自组装形成多孔结构。对多孔结构进行液相碳包覆,使多孔结构内的纳米硅和整个多孔结构表面形成碳包覆层,获得多孔硅碳复合材料。扣电测试显示,该材料可逆比容量为1000.8 mAh/g,首次循环效率高达93.9%,全电测试显示优异的1 C特性和较好的循环稳定性,这主要得益于立体导电网络的构建、多孔结构的构造和双重碳包覆的形成,提高了硅基材料的导电性,缓解了体积膨胀,提高了表面稳定性。

金属纳米颗粒/多孔碳复合材料的制备及性能研究

以不同碳源和不同金属硝酸盐为原料,采用膨胀法分别制备了不同碳源的不同金属纳米颗粒/多孔碳纳米复合材料。重点对不同碳源的银纳米颗粒/多孔碳复合材料的微观形貌、结构、组成等进行了表征;同时,对不同碳源的银纳米颗粒/多孔碳复合材料进行了无酶H_(2)O_(2)电化学传感器的性能研究,讨论了其作为无酶H_(2)O_(2)电化学传感器的可行性。在此基础上,对通用型金属/多孔碳复合材料的性能进行了研究。

生物质基多孔碳复合材料在铅酸电池负极中的应用研究

生物质基多孔碳复合材料具备一系列显著特性,因而极适用于多种应用场景,可作为铅酸电池的负极材料。深入探究这些特性,对于提升其在特定应用中的性能表现具有重要的意义。因此,文章分析了生物质基多孔碳复合材料的特性,概述了铅酸电池负极中的重要性以及相关问题,并提出生物质基多孔碳复合材料在铅酸电池负极中的具体应用,以供参考。

生物质基多孔碳复合材料延长铅酸电池负极循环寿命的方法研究

铅酸电池作为储能系统的支柱,其循环寿命直接影响着可靠性与成本效益。为了提高其性能和可持续性,人们开始关注生物质基多孔碳复合材料作为电池电极的潜在应用。文章介绍了这种材料的优势与特性,可用于改善铅酸电池的性能,并提出生物质基多孔碳复合材料延长铅酸电池负极循环寿命的方法,为未来研究和发展提供了重要的参考。

聚丙烯酸酯多孔复合材料的原位聚合制备及其辐射降温性能研究

辐射降温作为一种无能耗和环保的冷却方法,在降低能耗等方面具有很大潜力。大多数多孔结构辐射降温材料设计均着重于提高材料的选择性发射性能从而提高辐射降温性能,却忽略了材料内部多孔结构优化导致制冷器的降温效果不佳。为此,本文通过电场原位聚合方法,将丙烯酸酯单体与二维纳米填料进行复合构建多孔结构高分子复合辐射制冷材料。所制备的聚丙烯酸酯多孔复合材料表现出较高的太阳反射率(95.5%)和高的中红外热发射率(96.3%)。该高分子多孔复合材料作为辐射降温材料在阳光直射下使用时,可实现自身温度比环境温度低8℃的降温效果,平均冷却功率为89.0 W·m^(-2)。

基于声发射信号模式识别的UHMWPE/LDPE复合材料损伤机制分析

测定了UHMWPE/LDPE复合材料在准静态拉伸作用下的声发射(AE)信号,用无监督模式识别方法对预处理后的AE信号进行分类,据此分析了几种试样(0°、90°和[+45/°-45°])的损伤机制。研究表明,模式识别(PR)方法能识别出试样中基体开裂、纤维-基体界面脱粘、纤维抽拔和纤维断裂等损伤模式,识别结果与利用扫描电子显微镜(SEM)对破坏断面观察得到的结果一致。UHMWPE/LDPE复合材料的AE信号特征只受损伤模式的影响而与试样类型无关,PR方法能有效地区分不同损伤模式的AE信号,每种损伤模式的AE信号累计数对应变的关系曲线能清楚地反映复合材料的损伤进程。AE信号的PR分析为复合材料的损伤机制分析提供了准确依据。

多孔硅／高氯酸钠复合材料合成与爆炸特性研究

采用电化学阳极氧化法制备多孔硅,考察不同阳极氧化条件下多孔硅孔隙率及膜厚变化规律,分析阳极氧化条件、高氯酸钠溶液浓度及多孔硅贮存方法等对多孔硅/高氯酸钠复合材料爆炸特性的影响。结果表明,多孔硅孔隙率随阳极氧化电流密度增加而增大,当电流密度达到50mA.cm-2时趋于稳定,当氢氟酸浓度增加时多孔硅孔隙率反而减小,而阳极氧化时间延长时多孔硅孔隙率呈先增加后减小现象,且氧化时间为30min时孔隙率最大;多孔硅膜厚随时间增加而增大,其生长速度为2μm.min-1左右;当新鲜多孔硅形成后,其表面出现微裂缝,内部含大量长度为40μm,宽度为2～3μm硅柱;当新鲜或乙醇贮存7天内的多孔硅浸入浓度不小于0.1g.mL-1NaClO4甲醇溶液后,形成的多孔硅/高氯酸钠复合材料能够发生爆炸。

C/C多孔体对C/C-SiC复合材料制备及性能的影响

以准三维针刺碳纤维预制体,经化学气相渗透(CVI)法制备了4种密度的C/C多孔体,利用先驱体浸渍裂解法(PIP)制备了C/C-SiC复合材料,研究了C/C多孔体对C/C-SiC复合材料制备和最终性能的影响。结果表明:C/C多孔体密度越低,最终得到的C/C-SiC复合材料开孔隙率及SiC含量较高。SiC的存在使C/C-SiC材料具有较高的弯曲强度,纤维和基体界面也是影响弯曲强度的关键因素,其中密度为1.35g/cm3的C/C多孔体所制备的C/C-SiC复合材料纤维和基体之间形成较好的结合界面,其弯曲强度最大。同时,SiC含量增加可显著提高C/C-SiC复合材料的抗烧蚀性能。

LDPE/EPM/炭黑导电复合材料的研究

制备了低密度聚乙烯 (LDPE) /二元乙丙橡胶 (EPM) /炭黑导电复合材料。用带功能基团的表面改性剂对炭黑进行表面处理 ,在炭黑低填充量下即获得了导电率高、综合性能优良的导电复合材料。研究了基体树脂的结构、工艺方法、炭黑的预处理、复合材料的后处理 (退火 )等对LDPE/EPM/炭黑导电复合材料导电性能的影响。

LDPE/石墨复合材料的制备和性能

选用电导率、导热系数高的石墨(普通鳞片石墨FG、可膨胀石墨KP35、膨胀石墨EG35)对低密度聚乙烯(LDPE)进行填充改性,采用钛酸酯偶联剂NDZ101对石墨进行表面处理,提高石墨与聚合物基体的界面相互作用,制备出力学性能、导电、导热等综合性能优良的LDPE/石墨复合材料。结果表明:石墨的填充大大改善了聚乙烯的导电、导热和耐热性能,当石墨含量达20%时(文中的各种元素含量均指质量分数),LDPE/KP35的电导率达到1.91×10-7S/m,拉伸强度较LDPE有小幅提高,可作为导热抗静电材料推广应用。

炭黑填充LDPE/EVA体系发泡复合材料的电阻-温度特性

以低密度聚乙烯(LDPE)和乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)为主基体,乙炔炭黑(ACET)为导电填料,偶氮二甲酰胺(AC)为发泡剂,过氧化二异丙苯(DCP)为交联剂制备了LDPE/EVA/CB导电泡沫复合材料。研究了此复合材料的泡孔结构、渗流阀值、阻温特性。并分析了不同炭黑填充量、不同LDPE/EVA配比、相同基体配比发泡与否对复合材料阻温性能的影响。制备的导电泡沫具有比较理想的泡孔结构,经过升温电阻测试,发现LDPE/EVA/ACET导电发泡复合材料具有良好的开关特性,呈现明显的PTC特性。确定了LDPE/EVA的合理配比及ACET、AC、DCP的适宜用量,从而获得了既具有优良的泡沫性能,又有良好PTC特性的导电泡沫材料。

甘蔗渣/LDPE发泡木塑复合材料的研究

用模压法制备了甘蔗渣/LDPE发泡木塑复合材料。考察了发泡剂用量、甘蔗渣含量及预热温度对发泡木塑复合材料性能的影响,并在扫描电镜下观察了材料断面的微观形态。结果表明:发泡后木塑材料的密度降低,发泡剂用量为1.0份时材料密度降低了近30%,化学发泡法可有效减轻材料的自重;冲击强度提高了近20%;虽然发泡造成拉伸强度和弯曲强度的降低,但由于发泡后密度也降低了,所以其比强度反而得到提高。甘蔗渣的加入降低了材料的性能,且随着用量的增加降低的幅度越大。预热温度为200℃时,材料的各项性能最佳。由扫描电镜可以看出,AC发泡剂为1.0份时的发泡木塑材料中分布着较均匀统一的圆形泡孔,而AC发泡剂为3.0份时,局部有泡孔坍塌破裂。

多孔体制备工艺对C/C-SiC复合材料弯曲性能的影响

以针刺整体炭毡为坯体 ,采用CVD和树脂浸渍 /炭化混合法增密制备了 4种C/C多孔体 ,然后熔硅浸渗C/C多孔体制备了C/C SiC复合材料 ;研究了不同炭涂层、高温热处理对C/C SiC复合材料弯曲强度和断裂方式的影响。结果表明 :热解炭涂层可减少制备过程中炭纤维的损伤 ,具有适中的界面结合强度 ,使复合材料的弯曲强度达到 16 1.5MPa ,表现出良好的“假塑性” ;适当选择高温热处理工艺可制备弯曲性能较高 ,具有一定“假塑性”的C/C SiC复合材料。

纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖多孔生物复合材料的制备与性能研究

采用化学沉淀法合成了纳米羟基磷灰石粉体(HAP),以无水乙醇为沥滤剂,以16.7%(质量分数)的柠檬酸水溶液作粘结剂,通过粒子沥滤法制备了HAP/CMCS多孔材料,并对其进行了IR、XRD、SEM、孔隙率及抗压强度的测试。结果表明HAP/CMCS复合材料复合前后两组份的化学组成未发生显著变化,但两相间发生了相互作用。多孔材料孔隙率高,孔径分布范围宽,其尺寸分布大约从几微米到600微米,以圆形为主,具有良好的贯通性,非常有利于组织在其中的长入与扩展。当复合材料中CMCS含量为40%,复合材料/造孔剂的质量比为1:1时,多孔材料的孔隙率接近75%,其抗压强度可达21MPa以上,可以满足骨组织工程支架材料的要求。