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[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
王向往 胡芃 刘阳
碳纤维增强板(CFRP)胶接结构是高精度固面反射器的重要组成部分,而热载荷是反射器在轨飞行的主要载荷,胶接部位的界面热阻对高精度固面反射器在轨运行状态的温度分布有重要影响.根据界面热阻测量原理,设计了一套可测量真空环境中不同温度下CFRP单片结构的热导率和胶接结构的界面热阻的实验装置.并且通过304不锈钢热导率的实验测量值与标准值的对比,验证了实验装置的准确性.通过对环氧树脂胶添加高热导材料,提高了它的热导率.实验中采用了3种添加剂:氮化硅(β-Si3N4)、氧化铝(Al2O3)、石墨烯.实验结果表明,随着添加剂体积分数的增加,热导率也随之增大,进而可以强化胶接部位的传热,减小界面热阻.在其他条件一致的情况下,胶接件的界面热阻随温度的升高而减小.
关键词：
热导率 界面热阻 传热
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
张国伟 黄金涛 薛红京 秦昌安 宋佳晔 张凯修 廖文杰
为提升加固梁的抗弯承载力和施工效率,提出了一种射钉作为连接层的加固方式,为充分发挥加固材料性能,需要对射钉的传力机理和加固梁抗弯承载力进行深入研究,因此,该文开展了基于预应力碳纤维织物增强混凝土(P-TRC)板采用射钉加固混凝土梁的四点弯曲试验;通过平截面假定和截面极限状态分析,提出了P-TRC板加固梁在不同破坏模式下的受压区高度计算公式;在梁底纵筋屈服后,考虑了射钉弯曲导致的碳纤维织物应变滞后,并由力矩平衡得到不同破坏模式下加固梁的正截面受弯承载力计算公式;此外在考虑预应力碳纤维织物等代和加固梁试验结果的基础上,提出了P-TRC板加固梁正常使用阶段和塑性阶段的跨中挠度理论计算公式。为验证加固梁的正截面受弯承载力与跨中挠度的计算公式,设计6种工况试验与理论计算,结果表明试验值与计算值较为吻合。该文提出的计算方法在指导实际工程设计时具备一定参考价值。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
杨小军 杨茵 陈炼 王正 孙友富
以木构件端面为研究对象，通过物理增强试验法对其端面增强工艺进行研究．结果表明：在木构件端面复合粉状碳纤维可有效提高木构件端部的力学性能；采用非刚性施压方法可促使碳纤维与木构件端面的工艺复合；对木构件端面进行高温热处理可使木材端面获得２００条·ｄｍ－２以上的分布较均匀的可见裂纹；内层０．５ ｍｍ、外层２ ｍｍ的碳纤维涂层的增强效果最好；水曲柳、落叶松、桦木木构件端部横向抗拉强度分别提高５５％、４６％和５９％．
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
史清宇 曹雄 李积元 陈高强 刘瞿
铝合金是汽车、航空等领域轻量化过程中的重要应用材料,但铝合金强度和塑性的不足限制了其应用。为了提高5052铝合金的强度及塑性,采用多道搅拌摩擦加工的方法成功制备出碳纤维增强铝基复合材料。对复合材料的力学性能和组织形貌进行了测试和分析,结果表明:复合材料的抗拉强度相较于母材提升了18.9%,延伸率提升了19.7%。通过扫描电镜和透射电镜观察发现复合材料中碳纤维弥散分布,复合材料断口观察到韧窝内有明显的碳纤维拔出痕迹,说明复合材料的强度及塑性提升与碳纤维的弥散分布及碳纤维的载荷转移作用有关。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
周辉 井坤坤 谢素超 冯哲骏 汪浩
针对目前实验教学中复合材料高速累次冲击实验的复杂性和高难度，该研究以空气炮高速冲击实验系统为基础，设计了一种单位置多次累积冲击实验方案，旨在探索三维编织碳纤维板冲击损伤演化过程。通过使用高速摄影机和复合材料各向异性数值模拟方法，捕捉并对比了冲击前后的速度和应力分布，得出了损伤扩展的4个阶段。此外，碳纤维板在被完全穿透前，仍然保持96%～98%的高吸能比，具有稳定的抗冲击与吸能能力。该实验方案符合教育部实验金课“两性一度”的目标，具有较强的综合性和应用性，可为类似实验教学方案设计提供参考。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
付明 翁文国 韩雪峰
热阻和湿阻是服装热性能的2个主要参数。暖体假人实验是测量热阻和湿阻最常用和最准确的方法之一。目前对热阻和湿阻的实验研究还只是在常温和低温下进行的。该文利用暖体假人"NEWTON"进行实验研究,先后分别测量了2套防护服在室温和高温下的热阻和湿阻。结果表明:高温下并联法计算得到的防护服总热阻比串联法计算得到的小;高温下防护服的总热阻比室温下的大幅减少,两者之间的比值范围约30%38%;高温下轻型防护服的湿阻比常温下的湿阻小;对重型防护服而言,高温下用质量法得到的湿阻比常温下的低,而用热量法得到的湿阻比常温下高
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
陈世华 李思锦 母军
在自制热解反应炉内对纤维板及其原料木纤维、脲醛树脂胶黏剂进行热解试验,采用X线光电子能谱、傅里叶红外光谱和元素分析等方法对热解样品和固体产物进行比较,分析纤维板热解过程和热解产物的构成特征及转化规律,探讨脲醛树脂胶黏剂在纤维板热解固体产物中的转化特性。结果表明:含氮化合物在纤维板中的存在形式为伯胺和酰胺结构,热解后主要以环状的吡啶和吡咯的小分子结构存在于热解固体产物中。氮元素在纤维板中的相对含量为5.01%,在热解固体产物中相对含量为4.69%,残留量较高。脲醛树脂胶黏剂致使炭化固体产物的碱性增强。
关键词：
脲醛树脂胶黏剂 纤维板 热解 固体产物
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李振瑞 李芸琪 林兰英 刘杏娥
【目的】借鉴复合材料中纤维拔出方法探究木材/酚醛树脂（PF）胶合试件真实的界面剪切强度，分析拔出木条的断裂形貌和细胞壁层的破坏模式，为揭示木材胶合界面的断裂机理提供理论支撑。【方法】根据前期试验条件探索，分别制备得到两种类型木材胶合试件：早材木条/PF树脂和早–晚材木条/PF树脂。利用万能力学试验机和超景深三维显微镜测得的数据计算出平均界面剪切强度，采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）表征手段分析界面相内聚合物分子间作用形式、拔出木条的宏观断裂形貌、微观尺度细胞壁层破坏模式以及裂纹的萌生与扩散。【结果】载荷–位移曲线表明：拔出过程中木条/PF树脂界面相均发生脆性断裂，早材木条/PF树脂的界面剪切强度为（1.23±0.12）MPa，而早–晚材/木条/PF树脂的界面剪切强度为（3.66±0.11） MPa，约为早材木条的3倍。FTIR分析得出：木材与PF树脂聚合物分子间被证实发生化学交联反应，增强界面相黏结性能。SEM结果显示：拔出后埋入顶端早材木条试样的断裂类型为剪切破坏，而埋入底端早材木条的断裂类型为拉伸–剪切破坏共存；拔出后早–晚材木条试样的断裂类型以碎片化拉伸破坏为主。AFM图像表明：拔出后早材木条试样以跨壁层破坏为主，起始裂纹发生在厚度变化较大的相邻管胞壁的S_2层，随后沿着S_1/S_2界面扩展；拔出后早–晚材木条试样晚材细胞S_2层起始裂纹同时沿着CML/S_1和S_1/S_2界面扩展；此外，交叉场区域容易发生应力集中，外部拉力载荷使得射线细胞发生剥离或整体脱落。【结论】PF树脂在早材和晚材中渗透差异导致两种类型胶合界面的剪切强度差异，早材木条和早–晚材木条自身结构和性能的差异性是造成拔出后界面断裂形貌差异的主要原因。
[期刊] 林业科学
[作者]
王海刚 张京发 王伟宏 王清文
木塑复合材料属于生物质复合材料的范畴，是一种无毒、可循环利用的环境友好型材料，从２０世纪末开始到现在经历了２０多年的高速产业化发展。但木塑复合材料力学性能偏低，特别是韧性差，导致应用领域偏窄，是目前制约木塑复合材料发展的主要因素之一。众多研究表明，将纤维添加到木塑复合材料中形成多元结构复合材料，可提高木塑复合材料的力学性能。本文概述了纤维增强木塑复合材料的研究现状，按天然纤维素纤维、合成纤维、非金属纤维、金属纤维４大类归纳了常用作增强复合材料的纤维，综述了采用玻璃纤维、矿物质纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和天然纤维素纤维等增强木塑复合材料的制备方法和增强效果。结果表明，不同种．．．
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
林剑 赵广杰
从木质素基碳纤维的制备方法、微细结构和主要性能特征等几个方面,对木质素基碳纤维的研究现状进行了较为全面的归纳,并在此基础上,对今后木质素基碳纤维的研究工作提出了几点建议,旨在使国内的研究者对当前木质素基碳纤维的研究有一个概括性的了解,为科学、高效地利用木质生物质资源提供参考。
关键词：
木质素 碳纤维 制备
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
凌启飞 郑霞 李新功
采用半干法工艺制备了麦秸纤维增强水泥板,探讨了碱处理对板材力学性能的影响。结果表明:1%碱处理纤维后板材的力学性能得到了明显改善。通过碱处理麦秸纤维中的半纤维素被水解溶出,避免了在水泥水化环境中麦秸纤维半纤维素水解成单糖而阻碍水泥水化凝固。麦秸纤维表面变得粗糙,增大了水泥与纤维的机械交织力,从而提高了板材的力学性能。同时,碱处理后的纤维拉伸强度和长径比的增大也改善了板材力学性能。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
幸文婷 朱赤 兰秋华 叶晓明 成晓北 曹浩然
蒸汽凝结换热实验装置是为配合"工程传热学"课程而研制的实验装置。该文从膜状凝结和珠状凝结的原理分析出发,描述了该实验装置的基本构成和使用功能,并对在教学实验中完成的主要实验项目进行了相关介绍。测量结果显示,该实验装置具有较好的稳定性和较高的测量精度,满足本科实验教学的需求。
关键词：
凝结换热 膜状凝结 珠状凝结 教学实验
[期刊] 林业科学
[作者]
胡云楚 刘元
抗流失阻燃剂是当前阻燃剂研究开发的一个重要方向。采用TG DTA热分析技术研究了酚类阻燃剂处理杉木热解过程各阶段的木炭产量和热动力学参数。结果表明 ,酚类阻燃剂阻燃处理杉木的产炭量因苯环上取代基不同而不同 ,其阻燃作用的大小顺序为 :氨基 >溴 >硝基。同时具有氮元素和溴元素的二溴硝基苯酚和二溴氨基苯酚的产炭量都大于相应的单取代苯酚衍生物。浸泡实验后 ,磷酸氢二铵的产炭损失率是二溴硝基苯酚的 5倍。阻燃处理后产炭量的增大总是对应于炭化阶段热解反应峰温降低、反应速率常数增大 ,但产炭量的增大程度与这些热动力学参数的改变是负相关的。因此 ,氮和溴的苯酚衍生物不仅对木材具有很强的阻燃作用 ,而且具有...
关键词：
木材 阻燃剂 热动力学 酚类
[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
夏幼南
The regulation mechanism of a zero-dimensional interface towards a catalytic reaction in the setting of a single-atom catalyst has been elusive to researchers. In a recent article published in Journal of the American Chemical Society, Zeng and Zhou et al. differentiated the electronic and steric effects on the oxygen evolution reaction at two distinct zero-dimensional interfaces. The steric interaction resulted in the desired adsorption behavior of intermediates at the interface, which lowered the energy barrier to the rate-determining step(RDS) and thus facilitated the oxygen evolution reaction. For the first time, this work validated the impacts of electronic and steric effects on the atomic interface of catalysts by delicately designing the anchoring site of single atoms on the support. The elegant design concept presented in this work pushes the research field of interface engineering to the atomic level and blazes a trail for the rational development of high-performing catalysts.
关键词：
空间位阻效应
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
杨柳 申剑 罗文圣 李新育 王明枝
【目的】浸渍纸作为表面装饰材料，具有易燃性，为降低其火灾危险性，探究微胶囊化聚磷酸铵对浸渍纸热稳定性和阻燃性能的影响，并考察了阻燃浸渍纸对高密度纤维板性能的影响。【方法】以三聚氰胺甲醛树脂（MF）为壁材，聚磷酸铵（APP）为芯材，通过原位聚合法制备微胶囊化聚磷酸铵（MFAPP），研究反应时间、反应温度、APP与MF预聚体质量比、pH值对包覆率的影响；分析MFAPP对浸渍树脂理化性能的影响；研究MFAPP浸渍纸饰面高密度纤维板的物理力学性能和阻燃性能，分析燃烧后的残炭形貌，探讨MFAPP的阻燃机理。【结果】（1）当反应时间2 h、反应温度70℃、APP与MF预聚体质量比2∶1、pH值为5时，可制备包覆率为17.48%的微胶囊化聚磷酸铵。SEM-EDS、FTIR和TG测试结果表明MF树脂成功包覆在APP表面，且热稳定性提高。（2）树脂理化性能测试结果表明MFAPP对浸渍树脂固化时间和黏度影响较小，可满足工业化要求。（3）MFAPP浸渍纸饰面高密度纤维板的吸水厚度膨胀率和表面胶合强度分别为6.9%和1.21 MPa，可达到相关国标规定。（4）与高密度纤维板相比，MFAPP浸渍纸饰面高密度纤维板的阻燃抑烟性能良好，总热释放量和烟产生量分别降低了13.19%和17.62%。MFAPP浸渍纸表现出良好的气相和凝聚相阻燃作用。【结论】采用原位聚合法制备的MFAPP，可用于制备阻燃浸渍纸，提升浸渍纸饰面高密度纤维板的阻燃抑烟性能。
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