王玲
,
何春霞
复合材料学报
为了从理论上探讨纳米粒子在基体材料中的分布规律，以纳米SiC质量分数为3％、5％、7％、9％的SiC／PTFE（聚四氟乙烯）复合材料为例，根据纳米SiC的半径（25nm）、密度（3．2g／cm^3）、质量分数和基体材料的密度（2．2g／cm^3），以10^-12g为质量单位、25nm：1像素为比例尺，建立了纳米粒子在基体中均匀／偏聚分布的三维仿真模型，基于其盒维数定量表征了不同团聚／偏聚程度的纳米粒子的分散度，并进行了力学实验验证。结果表明：均匀分布下随着纳米SiC粒子半径的不断增加，或体积分数的不断减小，其盒维数也逐渐减小；当SiC粒子半径超过100nm时，不再具有分形特性。偏聚分布下随着纳米SiC粒子（半径为50nm）间距的不断加大，或体积分数的不断减小，或层状、线状、团状分布的依次改变，其盒维数也逐渐减小；相同体积分数下偏聚分布的盒维数低于均匀分布；当粒子间距超过450nm时，不再具有分形特性。均匀分布下纳米SiC／PTFE复合材料的力学性能测试结果与其三维仿真模型的盒维数线性相关（｜R｜〉0．9）。盒维数可定量表征纳米粒子的分散度，并可用于预测纳米复合材料的宏观性能。
关键词:
纳米SiC
,
PTFE复合材料
,
三维仿真
,
均匀分布
,
偏聚分布
,
盒维数
,
力学性能
谢慧明
,
张仕发
,
杨毅
,
开桂青
,
吴泽宇
高分子材料科学与工程
为解决Fe3O纳米粒子在磁性复合超滤膜中发生团聚和分布不均匀的问题,文中以市售20nm的Fe34粒子为对照,添加自制的改性Fe3O4纳米粒子制备出Fe3O4-聚砜(PSF)磁性复合超滤膜(改性复合超滤膜).经扫描电镜观察膜表面形貌、能谱仪扫描复合膜中Fe元素分布以及铸膜液中Fe3O4纳米粒子分布情况分析和复合膜孔径分布测试后表明,改性后复合超滤膜中纳米粒子的分布较改性前更为均匀,且未出现粒子团聚现象,改性效果明显.由改性前后的复合膜在不同磁场下对聚乙二醇6000和10000的截留率呈现几乎相同的变化趋势可知,添加改性粒子并未改变磁性复合膜的分离特性.
关键词:
纳米Fe3O4粒子
,
改性
,
均匀分布
,
聚砜
,
磁性复合超滤膜
席晓丽
,
聂祚仁
,
郭艳群
,
杨建参
,
左铁镛
中国稀土学报
以纳米Ce-W粉末为原料制备了纳米Ce-W发射材料, 利用扫描电镜和原位俄歇电子能谱等现代分析技术研究了材料的形貌、铈的分布和高温扩散、以及材料的表面性能, 并采用自行研制的微机控制全自动电子发射测量装置测量了材料热发射性能. 研究表明, 纳米Ce-W材料晶粒细小, 稀土元素铈的分布更弥散均匀, 铈向表面扩散的能力增强. 高温下材料表层形成了含有超额铈的活性层, 纳米Ce-W材料的活性层厚度增大, 超额铈的含量增多, Ce/O的活性层更厚, 因此热发射性能更优异.
关键词:
纳米
,
热电子发射
,
均匀分布
,
表面特性
,
稀土
孙士勇
,
王灿
,
陈浩然
复合材料学报
对界面含短纤维的复合材料夹芯梁增韧特性进行了实验和数值研究.采用真空辅助树脂注射工艺制成复合材料夹芯梁,并测定了含增强与未增强复合材料夹芯梁的界面断裂韧性.基于单根短纤维在界面裂纹扩展时其剥离和拔出过程产生的能量耗散,建立了相应的细观模型.然后,假设短纤维在界面内随机均匀分布,得到在单位面积下短纤维能量耗散的宏观表达式.在宏观尺度上,建立了用于界面裂纹扩展分析的双悬臂梁有限元模型,通过引入非线性弹簧单元,以反映界面短纤维所产生的桥联特征,并采用虚裂纹闭合技术计算了裂纹尖端的能量释放率.通过典型复合材料夹芯梁断裂分析和参数讨论,证实了本文中提出的随机分布细观模型预测短纤维耗散能量的有效性.实验及数值结果表明,在复合材料夹芯结构界面中引入短纤维将是一种提高其界面断裂韧性的有效措施.
关键词:
复合材料夹芯梁
,
界面增韧
,
短纤维
,
均匀分布
,
虚裂纹闭合技术
张君
,
张鹏
,
杜云慧
,
姚莎莎
材料科学与工艺
针对铝铅合金液电磁搅拌中存在的重金属铅偏聚问题,在常规电磁搅拌方法基础上,利用自行设计的内壁布有直叶片坩埚,对铝铅合金液进行了电磁-叶片搅拌研究,采用多点冷淬方法,得到了叶片布置角度对铝铅合金液内铅分布的影响规律,确定了铅分布均匀的铝铅合金液的电磁-叶片搅拌技术.结果表明：叶片与坩埚径向夹角β决定着铅在坩埚径向上的分布,叶片与坩埚轴向夹角γ决定着铅在坩埚轴向上的分布,当β为35°、γ为25°时,可得到铅在坩埚径向上和轴向上都分布均匀的Al-28%Pb合金液,显著地提高了铸造Al-28%Pb合金材料的性能.
关键词:
合金液
,
搅拌
,
均匀分布
