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Polyetherketoneketone/carbon fiber composites with an amorphous interface prepared by solution impregnation

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新型炭材料（中英文） 2024年第4期39卷 692-702页

作者： ZHANG Feng LI Bo-lan JIAO Meng-xiao LI Yan-bo WANG Xin YANG Yu YANG Yu-qiu ZHANG Xiao-hua MOE Key Laboratory of Textile Science&Technology College of TextilesInnovation Center for Textile Science and TechnologyDonghua UniversityShanghai 201620China Key Laboratory of Carbon Materials National Engineering Laboratory for Carbon Fiber TechnologyInstitute of Coal ChemistryChinese Academy of SciencesTaiyuan 030001China

Interfacial adhesion between carbon fibers(CF)and polyetherketoneketone(PEKK)is a key factor that affects the mechanical performances of their *** is therefore of great importance to impregnate the CF bundles with PEKK as effi-ciently as *** report that PEKK with a good dispersion in a mixed solution of 4-chlorophenol and 1,2-dichloroethane can be introduced onto CF surfaces by solution impregnation and curing at 280,320,340 and 360℃.The excellent wettability or infiltra-tion of the PEKK solution guarantees a full covering and its tight binding to CFs,making it possible to evaluate the interfacial shear strength(IFSS)with the microdroplet *** interior of the CF bundles is completely and uniformly filled with PEKK by solu-tion impregnation,leading to a high interlaminar shear strength(ILSS).The maximum IFSS and ILSS reached 107.8 and 99.3 MPa,*** superior shear properties are ascribed to the formation of amorphous PEKK in the small spaces between CFs.

关键词： Polyetherketoneketone Carbon fiber Wettability Amorphous adhesion Interfacial strength

碳纤维增强聚醚酮酮复合材料的溶液法制备技术及其拉伸性能研究

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碳纤维增强聚醚酮酮复合材料的溶液法制备技术及其拉伸性能研究

作者：李博澜东华大学

学位级别：硕士

因具备高温稳定性、优异的机械性能、电绝缘性、耐物理化学腐蚀和良好的生物相容性等综合性能,聚芳醚酮(PAEK)树脂在航空、汽车、生物、医疗器械等领域用作碳纤维(CF)复合材料的基体而被广泛应用。由于PAEK树脂本身分子链的难溶解性和... 详细信息

因具备高温稳定性、优异的机械性能、电绝缘性、耐物理化学腐蚀和良好的生物相容性等综合性能,聚芳醚酮(PAEK)树脂在航空、汽车、生物、医疗器械等领域用作碳纤维(CF)复合材料的基体而被广泛应用。由于PAEK树脂本身分子链的难溶解性和熔体粘度的限制,在制备CF/PAEK复合材料中通常会选择固体基的浸渍方法,例如薄膜叠层法、混杂纤维法、水悬浮浸渍法、粉末浸渍法和混编模压法等。但这些浸渍方法往往会导致PAEK树脂难以浸渍到CF束内部,以及树脂富集现象严重的缺陷,进而造成终端产品较差的综合性能。由于分子链中含有较高比例的酮键,聚醚酮酮(PEKK)树脂的极性会远远大于其他的PAEK树脂,可溶解在高极性的溶剂中从而形成均匀分散的胶体溶液,所以我们开创性地使用粘度低、流动性好的溶液浸渍法来制备CF/PEKK复合材料,构筑两相分布均匀、界面结合紧密的复合结构。在这篇文章中,我们首先探究了溶液浸渍过程的溶液参数选择,使用合适的PEKK胶体溶液来制备CF/PEKK复合材料,并通过热压成型来进一步优化复合材料结构,为今后在制备结构紧密、性能优异的CF/PEKK复合材料提供更多的浸渍方法选择。随后进一步细化分析了PEKK树脂本身的聚集态结构,归纳总结了在热成型过程中压强和降温方式等对PEKK树脂结晶行为的变化。第一部分是采用粘度低、流动性好的PEKK胶体溶液浸渍CF束的方法来制备CF/PEKK预浸料,随后通过热压成型技术对预浸料进行最后的结构优化。PEKK树脂在溶剂三氟乙酸中的胶粒尺寸可大比例的低至17 nm,在PEKK质量分数为12%时胶体溶液粘度低至681.1 cp,而助溶剂1,2-二氯乙烷的加入可进一步将PEKK胶体溶液的粘度降至247.5 cp,提高PEKK胶体溶液对CF束的浸渍效率,PEKK树脂可均匀地依附在CF的表面。在热压之后,复合结构进一步得到优化,二者的接触面积明显增大,物理机械锁结作用增强。第二部分是探讨不同的热处理结晶条件对CF/PEKK复合材料的拉伸性能和PEKK树脂结晶的影响。研究结果显示在非等温结晶条件下,当熔融温度为360℃时,CF/PEKK复合材料片材的拉伸强度可达到1.85 GPa,CF的强力利用率高达94.9%。除此之外,纤维树脂的界面剪切强度(IFSS)和层间剪切强度(ILSS)分别可达到72.3 MPa和66.79 MPa。CF的存在对PEKK树脂的结晶起抑制作用,PEKK的非晶结构大面积填充了CF束内部,促进PEKK树脂对CF的浸润作用,提高二者的界面结合强度。第三部分探究了热处理条件对PEKK树脂的结晶行为影响。实验结果显示,先保温后加压的热处理方式可促使PEKK树脂生成结构更加稳定、热学性能更好的晶型Ⅰ;在先保温后加压的基础上,等温结晶诱使PEKK树脂形成晶型Ⅱ,非等温结晶形成晶型Ⅰ;降温过程中,压强的存在会适当降低PEKK树脂的结晶度。

关键词：聚醚酮酮碳纤维溶液浸渍结构优化

对苯/间苯结构比例对聚醚酮酮热力学性能的影响分析

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化工新型材料 2023年第7期51卷 235-239,249页

作者：张凤焦梦晓王昕李博澜张骁骅东华大学纺织学院纺织科技创新中心纺织面料技术教育部重点实验室上海201620

聚醚酮酮(PEKK)机械强度高、耐高温性能优异,作为高性能热塑性复合材料的基体树脂获得了广泛关注。PEKK由二苯醚、对苯二甲酰氯和间苯二甲酰氯制备而成,合成过程中对苯和间苯原料比例的不同,使得其分子链构型产生差异,对PEKK的结晶状态... 详细信息

聚醚酮酮(PEKK)机械强度高、耐高温性能优异,作为高性能热塑性复合材料的基体树脂获得了广泛关注。PEKK由二苯醚、对苯二甲酰氯和间苯二甲酰氯制备而成,合成过程中对苯和间苯原料比例的不同,使得其分子链构型产生差异,对PEKK的结晶状态和动力学性能造成影响,进而影响树脂基复合材料的力学性能。结合PEKK现有的制备、性能等方面的研究进行总结,分析了对苯/间苯比例对PEKK的结晶行为和热力学性能的影响。

关键词：聚醚酮酮晶型结晶动力学性能热力学性能对苯/间苯比例

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马克思与弗洛姆的异化理论之比较研究

马克思与弗洛姆的异化理论之比较研究

作者：李博澜西南政法大学

学位级别：硕士

异化对于马克思与弗洛姆的思想具有很高的哲学意义,马克思作为19世纪对异化问题有着深入研究的哲学家,通过吸收前人思想理论,创造性的将异化劳动理论提出,对于发现早期的资本主义时代中人的生存状态有着重要的意义。马克思的异化劳动思... 详细信息

异化对于马克思与弗洛姆的思想具有很高的哲学意义,马克思作为19世纪对异化问题有着深入研究的哲学家,通过吸收前人思想理论,创造性的将异化劳动理论提出,对于发现早期的资本主义时代中人的生存状态有着重要的意义。马克思的异化劳动思想和由此而展开来的关于人类解放的理论都对后人有着相当深刻的影响。而到了20世纪的弗洛姆,也给予了异化问题高度关注。之所以马克思与弗洛姆二人关于异化理论的认识与分析有巨大不同,是由于学术跟时代的差别。马克思更侧重于历史实践角度,而弗洛姆侧重于心理体验。正是因为二者的异化理论有所不同,才给我们提供了一个比较二者异化理论的基础,通过阐述与分析来进行比较研究。本文大致分为四大部分,分别从背景、概念、根源以及异化消除观点这几个方面进行理论的比较跟分析研究。异化是种历史的现象,更是了解社会与人的一个特殊视角,本文旨在通过对二位思想家的异化理论的比较研究,在当下以人为本的发展理念中探索马克思异化劳动理论与弗洛姆心理异化的影响与深刻启示意义,希望可以对当代经济以及社会发展做出一定的贡献,同时企图来寻找一把钥匙,能了解现代社会中的这种人生存境遇的钥匙。这对于我们对马克思与弗洛姆的异化理论的解读和解决现代社会中人们所出现的问题的解决是有一定裨益的。

关键词：异化马克思弗洛姆人道主义

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预热及退火调控诱导聚醚酮酮Ⅰ型结晶的研究

化工新型材料 2022年第7期50卷 160-164页

作者：焦梦晓李博澜张凤李言博金赫华张骁骅东华大学纺织学院纺织科技创新中心纺织面料技术教育部重点实验室上海201620 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所先进材料研究部苏州215123

聚醚酮酮(PEKK)具有Ⅰ、Ⅱ两种晶型结构,其中晶型Ⅰ为稳态晶体,晶胞尺寸大,而晶型Ⅱ尺寸较小,热稳定性较差,对力学的贡献有限。因此,需要调控热压成型工艺促进晶型Ⅰ的生成,并抑制晶型Ⅱ。通过模压成型法研究预热及退火处理对诱导Ⅰ型... 详细信息

聚醚酮酮(PEKK)具有Ⅰ、Ⅱ两种晶型结构,其中晶型Ⅰ为稳态晶体,晶胞尺寸大,而晶型Ⅱ尺寸较小,热稳定性较差,对力学的贡献有限。因此,需要调控热压成型工艺促进晶型Ⅰ的生成,并抑制晶型Ⅱ。通过模压成型法研究预热及退火处理对诱导Ⅰ型结晶的影响,结果表明,在熔融温度下充分预热处理后再压制成型,分子链有较高的运动能力,满足晶型Ⅰ生长的慢成核条件,从而充分诱导Ⅰ型结晶,并抑制Ⅱ型结晶。380℃预热处理后,PEKK板材的力学性能得到显著提升,拉伸强度和杨氏模量分别达到104MPa和2.61GPa。此外,还发现在中高温区域进行退火处理也会促进晶型Ⅱ的生长,导致材料的力学性能下降;而增加降温速率,则会提高材料的刚性,初始模量提升至2.80GPa。

关键词：聚醚酮酮模压成型结晶力学性能

淮阴工学院党委书记孙爱武：全力创建特色鲜明的高水平淮安大学

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共轴双旋翼/尾推桨/传动耦合系统动力学建模与固有特性分析

新华日报

作者：李博澜虞梦陈海霞蔡志明

记者：连日来，淮阴工学院喜讯频传，在江苏省2021年度综合考核和高校领导班子考核中，再次荣获综合考核省属高校第一等次和领导班子考核优秀等次。一年来，大家都感到淮工锚定大学创建目标发展势头迅猛，您能介绍一下学校具体取得了哪... 详细信息

记者：连日来，淮阴工学院喜讯频传，在江苏省2021年度综合考核和高校领导班子考核中，再次荣获综合考核省属高校第一等次和领导班子考核优秀等次。一年来，大家都感到淮工锚定大学创建目标发展势头迅猛，您能介绍一下学校具体取得了哪些突出成绩吗？孙爱武：去年是“十四五......

关键词：特色鲜明淮阴工学院

来源： cnki报纸评论

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航空学报 2024年第9期45卷 141-154页

作者：李博王潇南京航空航天大学航空学院南京210016 南京航空航天大学直升机动力学全国重点实验室南京210016

高速直升机采用了前行桨叶、降旋翼转速、尾推等技术来实现高速飞行,其中共轴刚性双旋翼、变转速传动系统、高功率输出尾推桨所构成的耦合系统给传统直升机扭振分析带来了新的挑战。针对高速直升机多模式复杂耦合扭振系统,提出了一种基... 详细信息

高速直升机采用了前行桨叶、降旋翼转速、尾推等技术来实现高速飞行,其中共轴刚性双旋翼、变转速传动系统、高功率输出尾推桨所构成的耦合系统给传统直升机扭振分析带来了新的挑战。针对高速直升机多模式复杂耦合扭振系统,提出了一种基于传递矩阵法的新建模策略。相比较于传统有限元方法建模策略,该方法无需对传动链进行当量化处理,也不需要基于哈密顿原理推导系统的整体控制方程,根据系统的拓扑结构即可直接写出系统的控制方程。此外,通过引入分叉虚铰链单元,将任意拓扑结构的传动链都解耦成多条相互独立的链式传动链,从而进一步显著降低了建模难度。最后基于该方法研究了高速直升机不同工作模式下的耦合扭振动力学。

关键词：高速直升机扭振传递矩阵法传动链动力学模型

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管状上皮组织的三维形态发生

Acta Mechanica Sinica 2024年第2期40卷 237-243页

作者：于鹏宇李博 Institute of Biomechanics and Medical Engineering Applied Mechanics LaboratoryDepartment of Engineering MechanicsTsinghua UniversityBeijing100084China

管状上皮组织是组成多种器官的基本结构,其形态发生涉及到细胞变形、生化信号转导,以及细胞之间和细胞与细胞外基质之间的相互作用.目前尚未完全清楚力学和生化信号之间的相互作用如何调节该形态学过程.本文构建了耦合生化信号通路的三... 详细信息

管状上皮组织是组成多种器官的基本结构,其形态发生涉及到细胞变形、生化信号转导,以及细胞之间和细胞与细胞外基质之间的相互作用.目前尚未完全清楚力学和生化信号之间的相互作用如何调节该形态学过程.本文构建了耦合生化信号通路的三维细胞顶点模型,用于探究管状组织的形态发生.数值计算结果表明管腔尺寸受到细胞和细胞外基质的力学性质的影响,且细胞的力学-化学耦合的变形可以激发斑点状和条带状的超细胞肌动球蛋白斑图,进而介导组织形成波浪形和竹节形的管腔结构,该过程会受到化学扩散强度的调节.本研究突显了力学-化学相互作用在生物组织形态动力学中的重要作用,并且提供了一个三维计算框架以深入理解生命系统中复杂的斑图形成过程.

关键词：化学相互作用细胞变形肌动球蛋白形态发生管状组织细胞外基质三维形态波浪形

基于阈值控制策略的Filippov Chay神经元动力学及其耦合同步

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力学学报 2024年第4期56卷 1068-1087页

作者：安新磊任雁澜兰州交通大学数理学院兰州730070

细胞内外带电离子的连续泵送和传递产生的电磁感应效应对神经元的电活动及模态转换会产生一定的影响,促使其展现出更加丰富的放电特性.文章基于电磁感应影响下的Chay神经元模型,引入了一种以膜电压为阈值的不连续控制策略,建立了相应的F... 详细信息

细胞内外带电离子的连续泵送和传递产生的电磁感应效应对神经元的电活动及模态转换会产生一定的影响,促使其展现出更加丰富的放电特性.文章基于电磁感应影响下的Chay神经元模型,引入了一种以膜电压为阈值的不连续控制策略,建立了相应的Filippov Chay神经元模型,探究了在阈值控制策略影响下的神经元放电节律转迁及相应的边界运动.首先,对系统的边界动力学及滑膜动力学进行了理论分析.其次,利用单双参数分岔图探究了系统多样的放电模式.再次,结合Matcont仿真及稳定性理论详细分析了系统的平衡点及其稳定性,并且利用快慢动力学分析法进一步研究了在阈值影响下所产生的滑膜动力学及各种边界运动的切换.最后,通过电突触耦合,对不同阈值条件下耦合神经元的同步问题进行了讨论.数值仿真结果表明,在阈值的调控下Filippov Chay系统会产生滑膜放电活动及相应的穿越运动和擦边运动,同时其放电周期数也会随着阈值呈现出不同的变化规律,且对于不同阈值下的电耦合情况而言,在系统实现完全同步后都会稳定在周期数较低的放电态.以上所得结果有助于更好地理解神经元滑膜的相关控制,对进一步探究生物神经系统中复杂放电活动和信息处理的动力学行为提供了一定的帮助.

关键词： Filippov神经元阈值控制滑膜动力学切换运动快慢动力学分析耦合同步

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