- 梁锡宏;钟建江;
细菌纤维素(BC)/热塑性淀粉(TPS)复合膜具有良好的应用潜力，但其断裂伸长率有待改善。为考察添加CaCl_2对BC/TPS复合膜性能的影响，以添加不同含量(0%～10%)CaCl_2,制备获得各种BC/TPS复合膜，通过检测其机械性能、含水率、分子间相互作用力、结晶度、热稳定性、水蒸气透过率与氧气透过率，探讨CaCl_2对BC/TPS复合材料的影响与机理。研究结果表明，0.5%CaCl_2可在保持复合膜抗拉强度与杨氏模量的同时，使断裂伸长率增加1倍。CaCl_2会与体系中的羟基产生配位效应，取代部分氢键相互作用，从而提高BC/TPS复合膜的断裂伸长率，并影响结晶度、热稳定性与阻隔性能。另外，CaCl_2的添加还提高了该复合膜对草莓的保鲜效果。
2025年01期 v.43;No.213 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1992K] [阅读次数：74 ] |[引用频次：0 ] |[下载次数：89 ] |[网刊下载次数：0 ] - 张菊辉;吕刚;衣存浩;管仲国;
通过人工配置海水溶液，对超高强热镀锌钢丝(USHGSWs)开展干湿循环盐雾实验，以模拟热带海洋浪花飞溅区环境。基于失重法、腐蚀深度评估钢丝腐蚀程度，通过X射线衍射技术、扫描电镜及能谱确定腐蚀产物的晶体结构及元素含量，分析镀锌钢丝在模拟海洋飞溅区的腐蚀机理。结果表明：腐蚀实验初期，镀锌钢丝表面出现点蚀坑，之后点蚀相连并不断扩展，腐蚀产物主要为NaZn_4(OH)_6SO_4Cl·6H_2O、ZnO、Zn_5(OH)_6(CO3)_2。钢丝质量损失率与腐蚀天数符合二次函数，平均腐蚀深度与时间满足幂函数关系。与现有实验结果对比发现，加速腐蚀实验造成的钢丝质量损失及腐蚀深度均较大，相同时间下的质量损失率约为本实验的20.7～25.4倍，腐蚀深度约为本实验的36倍。本研究基于实验建立的海洋飞溅区镀锌钢丝腐蚀动力学模型及生成的腐蚀产物均与实际海洋环境相符。
2025年01期 v.43;No.213 9-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1773K] [阅读次数：32 ] |[引用频次：0 ] |[下载次数：53 ] |[网刊下载次数：0 ] - 曹星;倪磊;段理;傅茂森;钟宏;
石榴石型固态电解质Li_7La_3Zr_2O_(12)是实现全固态锂离子电池关键技术中最具潜力的电解质材料之一。本研究采用第一性原理方法研究了Sb掺杂对Li_7La_3Zr_2O_(12)电解质材料离子电导率和稳定性的影响。计算结果表明，Sb的加入可以稳定Li_7La_3Zr_2O_(12)的立方相结构，并在结构中引入一定数量的Li空位，形成均匀的扩散网络。随着Sb含量进一步提升，晶胞中产生过量的锂空位会削弱离子间的相互作用，造成局部少量结构畸变和迁移路径阻滞，导致离子电导率降低。在所研究的体系中Li_(52)La_(24)Zr_(12)Sb_4O_(96)具有最大的离子电导率(σ_(300k)=10.776 mS·cm~(-1))。通过第一性原理计算，加深了人们对Sb掺杂Li_7La_3Zr_2O_(12)电解质材料中锂离子扩散机制的理解。
2025年01期 v.43;No.213 16-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 2200K] [阅读次数：31 ] |[引用频次：0 ] |[下载次数：122 ] |[网刊下载次数：0 ] - 郭廷彪;钱丹晨;王炳;王楠;丁万武;金玉花;
ZL205A合金是航空航天领域重要的铸造铝合金，热处理制度是提升ZL205A合金综合力学性能的关键。本研究通过530℃×2 h+540℃×13 h固溶+165℃×6 h时效，研究了固溶及时效参数对ZL205A合金组织和力学性能的影响。采用激光共聚焦显微镜(CLSM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、场发射透射电子显微镜(FTEM)等表征技术检测了不同热处理制度下材料的微观组织并测试其力学性能；分析了材料组织机制与力学性能的关联效应。研究结果表明，530℃×2 h+540℃×13 h为较好的双级固溶制度。固溶处理后，铸态合金中的网状共晶组织溶解，合金的组织均匀性提高且微观组织得到改善。低温时效过程中θ′纳米级析出相在晶界上不连续分布，温度升高会促使θ′相发生粗化且数量增加；稳定的θ′相可有效阻碍位错运动，提升合金的力学性能。
2025年01期 v.43;No.213 23-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 5422K] [阅读次数：26 ] |[引用频次：0 ] |[下载次数：80 ] |[网刊下载次数：0 ] - 刘峰;豆广征;乔宇;李雪江;
本研究开展了碳纤维层合板与铝合金板孔位偏移双钉连接及胶螺连接静强度拉伸试验，建立了胶螺连接有限元模型，编写子程序将三维Hashin失效准则嵌入计算模型，将分析结果与实验结果进行了比较验证模型的有效性。对板间胶层脱粘机理进行了研究，分析了碳纤维层合板的渐进损伤过程。研究表明，相对于双钉螺栓连接，板间使用了胶黏剂的双钉胶螺连接强度更高。相同偏移形式下，双钉胶螺连接的峰值载荷均大于双钉螺栓连接的峰值载荷，达到9.22%～31.68%。
2025年01期 v.43;No.213 31-38+67页 [查看摘要][在线阅读][下载 2578K] [阅读次数：16 ] |[引用频次：0 ] |[下载次数：33 ] |[网刊下载次数：0 ] - 刘焕琦;孙双双;邵士儒;张哲;
本研究将复合材料单层板的刚度和强度性能表达成湿热参数的函数，基于经典层合板理论编写了MATLAB计算程序，研究了拉弯载荷比、混杂比、铺层顺序、铺层角度、温度和湿度对湿热环境下单向铺设玻/碳纤维混杂复合材料(G/CFHC)层合板拉弯组合强度的影响和规律。结果表明：湿热环境下，拉弯组合载荷下的单向铺设G/CFHC层合板拉伸载荷方向的强度随拉弯载荷比的增大而增大，弯曲载荷方向的强度随拉弯载荷比的增大而减小；混杂比和铺层顺序对单向铺设G/CFHC层合板的拉弯组合强度的影响较大；单向铺设G/CFHC层合板的拉弯组合强度随铺层角度的增加而减小；单向铺设G/CFHC层合板的拉弯组合强度随着温度的升高而降低，湿态环境会导致强度降低。
2025年01期 v.43;No.213 39-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 2328K] [阅读次数：14 ] |[引用频次：0 ] |[下载次数：55 ] |[网刊下载次数：0 ] - 张争奇;雷志坤;张天天;石杰荣;杨觅;
本研究成型了4种不同类型的高粘改性沥青，对其流变性能和高温性能进行了评价。研究表明：4种改性剂均可提高基质沥青的粘弹性和高温性能，但是影响程度不同。F-SBS高粘沥青粘度最大，具有优异的高温抗变形能力，最适合用于超薄磨耗层，但是在施工时需要对其流动性进行改善；TPS高黏沥青适合用于超薄磨耗层，但是其黏度和高温性能略逊于F-SBS高黏沥青；HVA高黏沥青与LY高黏沥青的流动性较大，但是其黏度较小，高温抗变形能力较差，在超薄磨耗层中适用性较差。
2025年01期 v.43;No.213 47-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 2454K] [阅读次数：18 ] |[引用频次：0 ] |[下载次数：123 ] |[网刊下载次数：0 ] - 汪昭玮;马继;李兴;
本研究采用模板法制备了一种多孔氧化锰(MnO_x)脱硫材料,研究了多孔MnO_x的SO_2脱除性能和反应动力学。结果表明,多孔MnO_x以介孔为主,并存在少量大孔孔隙结构,可以提高材料的脱硫性能。随着脱硫温度的升高,多孔MnO_x的脱硫性能呈先增大后减小。450℃时,多孔MnO_x的脱硫性能最高,脱硫速率高达■材料·h,脱硫容量高达■材料,转化率高达95.91%。
2025年01期 v.43;No.213 55-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 2342K] [阅读次数：15 ] |[引用频次：0 ] |[下载次数：46 ] |[网刊下载次数：0 ] - 韦守李;徐斌;时婧;孙明月;程强;赵经香;常修亮;戴作强;李希超;郑莉莉;
本研究提出将一种Ti_3SiC_2/SUS430复合双极板材料的金属放置于阳极一侧，陶瓷放置于阴极一侧，从而避免“阴极毒化”现象。研究利用Gleeble 3500热模拟试验机在850～1150℃下对SUS430和Ti_3SiC_2进行直接扩散焊接，通过观察接头界面的微观形貌，研究了焊接温度对接头结构和组织的影响。研究结果表明，当焊接温度低于950℃时，基体元素并未发现明显的互扩散，难以获得可靠接头；当焊接温度为1050℃时，SUS430与Ti_3SiC_2陶瓷界面之间已经实现了紧密贴合，呈现出不连续的锯齿状；当焊接温度高于1150℃时，Si挥发向SUS430基体扩散，使得Ti_3SiC_2产生拓扑分解，同时Fe、Cr向Ti_3SiC_2基体扩散，界面处产生了反应层，两种材料基本实现了有效连接。由于两种材料的热膨胀性能不匹配，会出现焊接裂缝，可考虑添加中间层进行扩散焊接，以获得结合更紧密的复合双极板材料。
2025年01期 v.43;No.213 62-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1573K] [阅读次数：12 ] |[引用频次：0 ] |[下载次数：38 ] |[网刊下载次数：0 ] - 陈易诚;邓杨芳;王红彬;于国强;高希光;宋迎东;
为了研究环境温度对陶瓷基复合材料疲劳性能的影响，在室温和800℃、1000℃、1200℃氩气环境下开展了二维编织SiC/SiC复合材料的拉-拉疲劳实验。获取了四种温度条件下二维编织SiC/SiC复合材料的S-N曲线。基于实验结果分析了室温环境与高温环境下材料疲劳特性的差异以及材料疲劳极限随实验温度的变化规律。在光学显微镜下对不同温度条件下的试件断口进行了观察。结果表明：800℃以上高温氩气环境下二维编织SiC/SiC复合材料的疲劳极限应力要大幅低于室温环境，并且800℃、1000℃、1200℃三种温度下材料的疲劳极限应力呈现出随温度升高而阶梯下降的规律。室温环境下材料失效前的最大应变在0.41%左右，800℃～1200℃范围内材料失效前的最大应变在0.2%左右。高温条件下疲劳断裂试件断口纤维拔出现象较室温试件明显，并且纤维拔出程度会随着温度的升高而加剧。实验结果证明在惰性气体环境下温度仍对二维编织SiC/SiC复合材料的疲劳性能起着决定性的作用。最大应变数据可用于判断材料的疲劳损伤程度。高温条件下二维编织SiC/SiC复合材料内部界面性能会出现衰退导致材料的疲劳性能下降。
2025年01期 v.43;No.213 68-73+104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1616K] [阅读次数：14 ] |[引用频次：0 ] |[下载次数：77 ] |[网刊下载次数：0 ] - 袁驰;宋家乐;谢红霞;郑斌;李金富;李炜光;
本研究以硅酸锂和硅酸钾溶液为主要原料，按不同比例复配硅酸盐溶液对砂浆试件表面进行强化处理，探讨了复配硅酸盐对砂浆抗渗性的影响规律。研究结果表明，经复配硅酸锂/硅酸钾处理可有效填充砂浆表面孔隙和裂缝，改善了抗渗性。其中当硅酸锂/硅酸钾配合为5∶5时胶体颗粒的粒径和Zeta电位最大，复配溶液体系具有更好的稳定性，且与未经处理的试件相比，其提升效果最佳，砂浆表面毛细吸水量、甲醇气体挥发量和液体下渗量最多分别下降约61.0%、46.6%和42.9%。
2025年01期 v.43;No.213 74-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1451K] [阅读次数：18 ] |[引用频次：0 ] |[下载次数：45 ] |[网刊下载次数：0 ] - 刘琴宝;赵艳;高宏刚;颜鲁春;
氧化石墨烯纳米材料因其优异的性能被越来越多地应用于各个领域。为了研究氧化石墨烯添加剂对改性沥青性能的影响，本研究制备了氧化石墨烯改性沥青，并研究了改性沥青的高抗变形性能和自愈合性能。采用傅里叶变换红外光谱对氧化石墨烯改性沥青的官能团和微观形貌进行分析，动态剪切流变仪(DSR)试验显示沥青样品具有较高的抗变形性能和自愈合效果。研究结果表明，氧化石墨烯分散液相较于粉末状氧化石墨烯能相对较好地改善沥青性能。氧化石墨烯与沥青之间不存在化学反应，而是存在物理连接。氧化石墨烯的加入提高了改性沥青的抗变形性能，加快了沥青在疲劳载荷下的自修复能力。
2025年01期 v.43;No.213 80-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 2810K] [阅读次数：16 ] |[引用频次：0 ] |[下载次数：40 ] |[网刊下载次数：0 ] - 宋广明;
使用机制砂制备铁路隧道衬砌混凝土是未来的发展趋势。衬砌混凝土是隧道工程的重要组成部分，由混凝土收缩导致的环向裂缝是其常见的缺陷。因此，研究采用机制砂后的衬砌混凝土收缩性能对保障隧道工程质量有重要意义。本研究对强度等级为C40的花岗岩机制砂混凝土(GSC)、凝灰岩机制砂混凝土(TSC)和河砂混凝土(RSC)的工作性能、抗压强度、收缩性能、早期抗裂性能进行了对比研究，并结合水分蒸发量和孔结构进行了内在机理分析。结果表明：在相同外加剂掺量下，两种机制砂混凝土的工作性能与河砂混凝土相近，较河砂混凝土具有更好的保坍性；机制砂混凝土的抗压强度可以满足设计要求，且凝灰岩机制砂混凝土在各龄期均较河砂混凝土表现出更高的抗压强度；若早期进行良好养护，机制砂不会增加混凝土的收缩，花岗岩机制砂还能显著降低收缩；若早期缺乏良好养护，两种机制砂均会增加混凝土早期收缩，早期抗裂性能也下降，增加衬砌混凝土环向开裂风险。
2025年01期 v.43;No.213 90-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1662K] [阅读次数：13 ] |[引用频次：0 ] |[下载次数：56 ] |[网刊下载次数：0 ] - 鲁志燕;朱发金;唐兵;李凤仙;
采用双面加压免烧滑板再生料成型制备高性能复合结构的下水口，具有较好的研究意义和经济效益。本研究采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)等表征技术对用后免烧滑板和滑板再生料的显微组织结构进行分析，分析了不同滑板再生料比例替代85铝矾土熟料对水口性能的影响，并使用多次的铸钢工业试验对优化的成分配比进行验证。研究结果表明：滑板铸孔和滑道部位的主要组成为板状刚玉，基质中有SiC、B_4C和Al_4C_3存在，而滑板复合层的主要组成为铝矾土熟料。用后复合滑板经过破碎、水化处理后，得到滑板再生料，滑板再生料以刚玉相和莫来石相为主。随着滑板再生料替代85铝矾土熟料的比例增加，试样的体积密度呈下降趋势，显气孔率呈上升趋势。试样经1550℃埋碳处理后，试样中的Al与C反应形成Al_4C_3陶瓷增强相，Al_2O_3与SiO_2部分形成莫来石A_3S_2,液相烧结提高了试样的耐压强度和抗折强度。通过加料筒和浮动工作台双面加压成型，复合下水口上下部密度梯度明显改善。当滑板再生料替代85铝矾土熟料的比例为77%时，复合下水口B/A4的使用效果与均质下水口B相当，即使用3次后未出现分层和裂纹现象，提高了复合下水口的稳定性。本研究可为滑板再生料在复合下水口中的应用提供较好的理论依据。
2025年01期 v.43;No.213 97-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 2551K] [阅读次数：9 ] |[引用频次：0 ] |[下载次数：29 ] |[网刊下载次数：0 ] - 董文婕;包启富;董伟霞;李伟信;
宋代米黄釉瓷色泽如米，雅致耐看，但珍藏品较少，仿制宋代米黄釉瓷成为关注的热点之一。本研究采用古代典型二元配方高岭土/瓷石仿制了米黄釉瓷，采用色度仪(CIE L~*a~*b~*)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光分光光度计(UV-Vis)等测试手段考察了不同高岭土与瓷石比例对仿宋米黄釉瓷样品的色饱和度值、微观结构和吸光度等性能的影响规律。研究结果表明：随着高岭土/瓷石含量增加，样品的吸水率逐渐减小和抗折强度逐渐增加；当高岭土与瓷石质量比为70∶30时，所制备仿米黄釉瓷坯体样品的吸水率为8.39%,抗折强度为50.54 MPa,色饱和度L~*、a~*、b~*值分别为97.66、-51.56和37.3。实验所仿制的坯体样品中含有较多气孔，胎质较疏松，使坯体呈现较大吸水率，但析出大量莫来石晶相赋予了坯体样品良好的机械性能。所仿制的米黄釉瓷片与宋代典型米黄釉瓷片均在445～470 nm之间有较弱吸收，均呈现黄色调。
2025年01期 v.43;No.213 105-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 2230K] [阅读次数：9 ] |[引用频次：0 ] |[下载次数：30 ] |[网刊下载次数：0 ] - 张文徽;王锦;韩俊峰;封其春;
本研究以微量碳纳米管(CNT)构建导电弹性体，采取少量被修饰后的CNT与硅橡胶(PDMS)复合成弹性温敏传感材料。研究发现，经KH570修饰后的CNT表面范德华力被降低，其与PDMS具有良好的界面作用力。微观表征显示，CNT均匀地分散在PMDS中。在添加3%的修饰后的CNT时，复合材料的电导率达到0.625 mS·m~(-1)。相对于纯PDMS材料，含有少量被修饰后CNT的复合材料的拉伸断裂率没有出现显著下降。在60～100℃,复合材料的温度传感性能呈现高线性度。
2025年01期 v.43;No.213 112-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1319K] [阅读次数：11 ] |[引用频次：0 ] |[下载次数：227 ] |[网刊下载次数：0 ]