冻融环境下玄武岩纤维增强泡沫混凝土的单轴压缩特性

为了研究密度、纤维掺量及冻融循环对玄武岩纤维增强泡沫混凝土单轴压缩特性的影响,借助X-CT技术以及Avizo软件对试件的孔隙构造进行了研究,对不同冻融环境下的多种密度等级(800和1000kg/m3)及纤维体积掺量(0%、0.15%、0.30%、0.45%)的玄武岩纤维增强泡沫混凝土进行了单轴压缩试验,分析了不同影响因素下玄武岩纤维增强泡沫混凝土的单轴压缩特性,对各因素与抗压强度的关系进行了灰关联度分析,并使用机器学习算法模型对抗压强度进行预测.结果表明:掺入玄武岩纤维能有效提高泡沫混凝土抵抗冻融的能力,体积掺入0.15%、0.30%、0.45%的试件冻融80次后强度损失率分别为75.2%、46.2%、37.8%.密度等级与抗压强度关联度最大,灰关联度为0.799;其次是纤维掺量,关联系数为0.723;灰狼算法优化下的长短期记忆网络模型对玄武岩纤维增强泡沫混凝土抗压强度的预测性能良好.

GFRP损伤X射线和超声无损检测的融合方法

针对玻璃纤维复合材料(glass fiber reinforced plastic,GFRP)无损检测中X射线和超声技术检测效果不佳的问题,利用X射线图像的高分辨率和超声图像的高对比度特点进行互补成像融合,通过整合X射线图像的缺陷边缘细节信息和超声图像的高对比度大致轮廓信息,形成新图像以提高缺陷显示效果。将基于十字扇形滤波器的频域算法用于去除X射线图像中的横、竖条纹噪声,采用形态学滤波算法去除超声图像中的椒盐噪声,并提出了基于区域分割和静态小波变换的图像融合算法,用以融合X射线和超声图像特征。测试结果表明,相较于处理前的X射线和超声图像,融合后的图像标准差SD值平均提高154.1%,熵H值平均降低92.2%,缺陷检测图像对比度有所提高且边缘细节清晰。算法有效除去了两种图像中的条纹噪声和椒盐噪声,能改善X射线图像对比度低、超声图像分辨率差的不足,为复合材料缺陷检测提供了新思路。

光纤X射线传感器剂量衰减的仿真研究

光纤X射线传感器由于其可实现实时在线剂量测量的特点而引起了广泛的关注。实验中采用Gd_(2)O_(2)S︰Tb作为闪烁体材料,利用蒙特卡罗仿真方法计算了两种嵌入不同尺度闪烁材料的光纤X射线传感器所导致的剂量衰减。并探讨了射野大小、水深和闪烁体体积对剂量扰动的影响。结果表明:嵌入长7 mm,直径0.7 mm闪烁体的光纤X射线传感器在光纤后部表现出显著的剂量衰减,范围为深度5~10 mm。而嵌入长2 mm,直径0.4 mm闪烁体的光纤X射线传感器的剂量衰减被限制在光纤内部。光纤传感器的剂量衰减量与闪烁体的体积、射野大小和水深等因素有关,其中闪烁体的体积为主要影响因素。为了减少由于传感器带来的剂量衰减,在制作过程中应该限制嵌入光纤传感器内部的闪烁体体积。

硝酸铜改性活性炭纤维吸附材料制备及性能研究

以不同浓度的Cu(NO_(3))_(2)溶液对活性炭纤维表面进行修饰改性制备SO_(2)、NO_(x)腐蚀气氛吸附材料。通过红外光谱、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪等多种表征方式,揭示了Cu(NO_(3))_(2)改性对活性炭纤维孔隙结构、表面物理化学性质、吸附性能的影响。结果表明,经硝酸铜改性后,活性炭纤维表面官能团发生变化,比表面积、孔容、孔径等结构参数均呈减小趋势。改性后活性炭纤维表面活性位点有所增加,对应的吸附性能显著增加,10%Cu(NO_(3))_(2)改性活性炭纤维对SO_(2)、NO_(2)、NO的饱和吸附量分别为110、102、67mg/g,与改性前相比分别提高了80%、88%、24%。将装有10%Cu(NO_(3))_(2)改性活性炭纤维的防护包装长贮于海洋大气环境下,验证控制效果。

MXene对硅橡胶热防护复合材料结构与性能的影响

将新型二维纳米片材Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene引入耐烧蚀硅橡胶复合材料体系中,探究MXene对复合材料的硫化性能、力学性能、热失重、烧蚀性能和烧蚀层结构的影响。结果表明,当适量加入MXene时,复合材料各组分的混匀度得到明显改善,拉伸强度和断裂伸长率大幅提高。高温烧蚀后,纤维骨架与烧蚀层间黏附性增强,烧蚀层结构更为密实,获得了良好的耐烧蚀性能。

Ti_(3)C_(2)T_(x)基纤维电极材料研究进展

当前,由于高电导率和优异的赝电容特性,Mxene电极材料的研究引起了广泛关注,其纤维在储能纺织品、柔性传感器件等领域具有良好的应用前景。从Ti_(3)C_(2)T_(x)纤维的制备方法,Ti_(3)C_(2)T_(x)纤维电极材料的电化学性能方面进行了简要阐述,展望了Ti_(3)C_(2)T_(x)纤维电极材料的研究趋势。

Ti_(3)C_(2)T_(x)/rGO复合纤维的电化学性能研究

为了解决Ti_(3)C_(2)T_(x)层间相互作用力不足的问题,制备具有优良电化学性能的电极材料,本文以二维片层结构的碳化钛(Ti_(3)C_(2)T_(x))和氧化石墨烯(GO)作为原料,采用湿法纺丝技术合成Ti_(3)C_(2)T_(x)/GO纤维,再化学还原制备Ti_(3)C_(2)T_(x)/还原氧化石墨烯(Ti_(3)C_(2)T_(x)/rGO)复合纤维,利用场发射扫描电子显微镜、原子力显微镜和多功能X射线光电子能谱仪对原料及Ti_(3)C_(2)T_(x)/rGO复合纤维进行表征,并测试其电化学性能。结果表明:当纺丝液注射速度为5 mL/h,凝固浴为乙酸,采用22 G针头时,纺制出的复合纤维具有较好的连续性,纺丝效果最好。当Ti_(3)C_(2)T_(x)与GO的质量比为2∶8时,复合纤维表现出最好的电化学性能,在1 A/cm^(3)电流密度下,体积与电容的比达到426.15 F/cm^(3),1000圈循环后电容保持率达59%以上。Ti_(3)C_(2)T_(x)和rGO之间的协同效应和纤维内部褶皱结构为Ti_(3)C_(2)T_(x)/rGO复合纤维提供了良好的电化学性能和传输特性。本试验制备的复合纤维可为高性能电极材料的设计提供理论指导。

纤维基轻质高效X射线防护材料的制备及性能探究

采用机械搅拌方法,将碳纤维、纸浆纤维与纳米氧化铋颗粒均匀分散混合,再通过浸置法将混合物置于水性聚氨酯中,制备纤维基轻质高效X射线防护材料。探讨将纳米氧化铋颗粒分散至纤维网结构对材料微观形貌、透气性能及X射线防护性能的影响。研究结果表明,相同纳米氧化铋添加量下,结合了碳纤维和纸浆纤维的材料相较于传统不含纤维网结构的纳米氧化铋-水性聚氨酯材料,X射线防护效果更好,且具备一定的透气性能。100 kV管电压条件下,质量为26.00 g、厚1.2 mm的纤维基轻质高效X射线防护材料能够实现铅当量为0.35 mmPb的防护效果,而相同面积下同等铅当量、厚1.2 mm的市售铅橡胶材料的质量则为32.46 g,相比之下,纤维基轻质高效X射线防护材料能够实现质量减小20%的效果。研究为轻质高效X射线防护材料的开发提供新思路。

纤维质量比对纤维多孔陶瓷复合材料性能的影响

纤维多孔陶瓷复合材料因其低密度、低热导率及相对较高的抗压强度,被广泛应用于飞行器的热防护领域。本研究采用氧化物纤维制备高效隔热材料,在不同烧结温度下制备不同纤维质量比(铝硅酸盐与超细石英纤维)的纤维多孔陶瓷复合材料,研究纤维质量比对材料微观结构和宏观性能的影响。引入X射线计算机断层扫描(X-CT)技术,对复合材料微观结构进行非破坏性表征,利用三维重构软件对材料结构进行交互式阈值分析,对纤维分布进行重构,并使用纤维追踪分析对纤维取向进行模拟。结果表明:烧结温度较低时(900~1000℃),随铝硅酸盐纤维含量增加,复合材料的密度增大,孔隙率受纤维质量比的影响较小,抗压强度逐渐降低。烧结温度为900℃,铝硅酸盐纤维质量分数为20%时,复合材料抗压强度为1.99 MPa;而铝硅酸盐纤维质量分数为45%时,抗压强度降至0.8 MPa。烧结温度为1200℃时,两种纤维的强度均出现较大损伤,导致复合材料的抗压强度降低。纤维在微区内的分布并不均匀,部分区域存在较大孔隙,这些区域为复合材料强度薄弱区,容易失效。

羰基铁镍纤维的磁场诱导制备及结构特性研究

以羰基铁与羰基镍为原料,采用磁场诱导热分解法制备了羰基铁镍纤维.研究了羰基铁和羰基镍在不同的流量比下,所制备纤维的结构、形貌特征.结果发现:不同组份的羰基铁镍纤维,呈现不同的结构(bcc或fcc),且碳元素以不同形式存在,其形貌呈现直线型、“Y”型和“Z”形的特征.通过对羰基铁镍纤维生长机理的研究,发现纤维呈现不同形貌的原因,是由于受到晶体生长界面干扰的影响.通过对影响羰基铁镍纤维生长因素的调控(分解温度和磁场强度等),可改变羰基铁镍纤维的形貌和直径.

臭氧处理对碳纤维表面及其复合材料性能的影响

利用X射线光电子能谱(XPS)研究了碳纤维经臭氧(O_3)氧化处理后表面元素组成及表面官能团的变化,结果发现,O_3表面处理主要增加了碳纤维表面上的羟基或醚基官能团;研究了表面O_3氧化处理对复合材料力学性能的影响,结果表明,碳纤维经O_3氧化处理后明显改善了碳纤维与环氧树脂间的界面粘结,其复合材料的层间剪切强度明显提高。

防X射线纤维及织物的研制与性能研究

通过将重金属化合物微粉与聚合物熔融共混后纺丝的方法， 可研制出具有Ｘ射线屏蔽性能的防Ｘ射线纤维，并可进一步加工成织物。本文研究了防Ｘ射线纤维和织物的制造方法和性能特点，结果表明，这种织物具有良好的对低能Ｘ 射线的防护功能。

X-射线纤维衍射在多糖构型分析中应用的研究进展

本文从 X-射线纤维衍射法的原理、实验方法及应用实例三个方面对该方法在多糖构型分析中的应用状况进行综述 ,引用文献 2 0篇。

中间相沥青熔融纺制异形纤维的研究(英文)

用热缩聚和催化缩聚两种不同工艺制备的中间相沥青及自行设计的五种喷丝板,熔融纺制出中空、条形、Y 形和圆形截面的沥青纤维。实验证明,沥青熔体的出口膨胀性是影响异形纤维特别是中空纤维纺丝成形的重要流变学参数。这一参数随中间相沥青的性质和熔体温度而变化,在较高温度下,沥青熔体的出口膨胀性减小,使得所纺制异形纤维截面的异形度降低。X 射线衍射分析结果表明,不同形状的喷丝板因其不同的当量直径,在纺丝时对熔体产生不同的剪切作用;当量直径越小,剪切作用越强,沥青分子沿纤维轴的取向度越高,因此可使其炭纤维的力学性能提高。

定向钢纤维混凝土中的钢纤维分布X-ray CT分析

为分析定向钢纤维混凝土中钢纤维的分布,通过X-CT扫描原位测试确定了混凝土中所有钢纤维的空间位置坐标,根据钢纤维空间坐标,分析计算钢纤维的角度分布及纤维方向效应系数。结果表明,定向钢纤维混凝土中,与设计的目标方向夹角<30°的钢纤维根数占总数量的比例达85%,定向钢纤维的定向效果较好;定向钢纤维混凝土中纤维方向效应系数增加25%,增强效率显著提高。

X光显影纤维的研究

以聚丙烯为基体 ,硫酸钡为显影剂 ,共混后经双螺杆挤出造粒、纺丝 ,制得 X光显影纤维。讨论了硫酸钡的粒径大小对纺丝性能的影响 ,硫酸钡含量对纤维力学性能的影响 ,钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂对硫酸钡的表面作用和影响。结果表明 ,硫酸钡粒径越小 ,纺丝性能越好 ,硫酸钡含量越大 ,纤维的拉伸性能变差 ,强度下降。硅烷偶联剂较钛酸酯偶联剂与硫酸钡的粘结力强 。

棉纤维发育过程中细胞壁超微结构变化的研究

应用X射线衍射法研究了棉纤维发育过程中细胞壁超微结构变化的动态规律.其结果是:次生壁S_2层的平均微纤丝螺旋角随花后生长天数的增加而逐渐变小:纤维素微晶粒间的取向度逐渐变大;花后5—14天内,结晶度缓慢增加,14—17天内陡然增加,17天后缓慢趋向最大值.

高强度、高模量聚丙烯腈基碳纤维的微晶取向研究

用X射线衍射研究了高强度(T系列)与高模量(M系列)聚丙烯腈基碳纤维的微观结构,结果表明两类碳纤维具有不同的结构特征:(1)高模量碳纤维的晶胞尺寸较接近于石墨结构;(2)高模量碳纤维的晶粒尺寸和取向度大于高强度碳纤维;(3)高模量碳纤维的二维层状堆砌比高强度碳纤维排列规整,并存在两种不同晶胞尺寸的六方晶系石墨结构。取向度增大,使晶粒尺寸增大,层状堆砌趋于规整,有利于提高拉伸模量。存在适度的层状紊乱堆砌和不完善微晶以及缺陷,有利于提高拉伸强度。

可微调非粘结光锥阵列耦合数字X射线探测器

光锥阵列耦合数字X射线探测器是获得大面积高分辨率数字X射线成像的重要途径,但目前通常采用粘结固定的方式实现光锥阵列各小端面与对应图像传感器芯片之间的耦合.为克服粘结耦合方式的不足,设计并实现了一种可微调的非粘结2×2光锥阵列耦合数字X射线探测器.该方案能够在调节空间受光锥阵列结构和硬件电路板尺寸限制,特别是竖直方向板间距离仅40mm的情况下,通过独特设计的水平和竖直调节机构在同一个调节层上对四块数据采集板分别进行多维度调节.利用四块数据采集板与数据传输板相互分立的特点,设计了基于ARM+4FPGA的嵌入式以太网多CMOS芯片传输数据采集系统,所实现的X射线探测器成像面积达100mm×100mm,能够完成可微调的非粘结耦合和多CMOS芯片的图像数据采集.

提高异形柱框架节点抗震性能的试验研究

为了解决异形柱结构节点的薄弱问题,对异形柱框架节点核心区应用X形配筋增强、聚丙烯纤维增强及钢纤维增强的异形柱节点与同条件下未增强的异形柱节点进行拟静力试验研究,对比3种方法增强的异形柱框架节点试件的破坏特征、承载能力和位移延性、滞回曲线、刚度退化、耗能能力和累积损伤等抗震性能指标.研究结果表明:与未被增强的异形柱节点相比,X形配筋增强、聚丙烯纤维增强或钢纤维增强的异形柱节点抗震性能显著提高.在异形柱节点核心区加入X形配筋、掺入聚丙烯纤维或钢纤维均能提高节点的承载能力和变性能力,改善节点滞回特性,减缓节点的累积损伤程度.在节点核心区加入X形配筋比纤维增强的异形柱框架节点在提高节点的承载能力,减轻节点累积损伤程度方面效果更显著.