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海水老化下类填充微穿孔板结构水下吸声材料的性能及其寿命预测

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纺织学报 2024年第2期45卷 85-92页

作者：南静静杜明娟孟家光余灵婕支超西安工程大学纺织科学与工程学院陕西西安710048 西安工程大学功能性纺织材料及制品教育部重点实验室陕西西安710048 东华大学纺织学院上海201620

针对现阶段潜艇用水下吸声材料的低厚度强低频吸声的性能诉求,基于三维间隔织物,将兼具多孔和共振吸声特性的类填充微穿孔板(F-MPPL)结构引入常规空心微珠填充水下吸声材料(HBF复合材料)中,设计出新型三相复合水下吸声材料(F-MPPL复合材... 详细信息

针对现阶段潜艇用水下吸声材料的低厚度强低频吸声的性能诉求,基于三维间隔织物,将兼具多孔和共振吸声特性的类填充微穿孔板(F-MPPL)结构引入常规空心微珠填充水下吸声材料(HBF复合材料)中,设计出新型三相复合水下吸声材料(F-MPPL复合材料)。鉴于海中复杂环境对水下吸声材料声学性能的影响,采用人工海水浸泡的方法对F-MPPL复合材料进行海水老化,结果发现老化12个月后的F-MPPL复合材料平均吸声系数下降了13.6%。同时,基于海水老化下孔隙率和穿孔率的变化对最终宏观模型仿真结果的影响,对F-MPPL复合材料的水下吸声性能寿命进行预测发现,模型可准确预测材料吸声峰值的位置,但对材料吸声系数峰值的大小预测稍有偏差。研究结果可为各类水下吸声材料的吸声性能老化研究提供实践经验,并为F-MPPL结构在海水老化下的长期寿命预测及性能优化提供理论参考。

关键词：微穿孔板结构三维间隔织物海水老化水下吸声性能寿命预测复合水下吸声材料

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基于纽介堡方程的色纺织物颜色预测

纺织学报 2024年第1期45卷 83-89页

作者：杨柳李羽佳俞琰马磊张瑞云东华大学纺织学院上海201620 东华大学纺织面料技术教育部重点实验室上海201620 中国纺织信息中心北京100010 上海市纺织智能制造与工程一带一路国际联合实验室上海200051

色纺织物由多种色纤维混合织造,其颜色预测过程复杂,基于格拉斯曼色光混合理论和印刷网点的纽介堡方程,建立了便于计算的颜色预测模型。预测过程分2种情况讨论,一种是取决于表面一层色纤维,另一种是取决于最上面2层纤维相互作用。当考... 详细信息

色纺织物由多种色纤维混合织造,其颜色预测过程复杂,基于格拉斯曼色光混合理论和印刷网点的纽介堡方程,建立了便于计算的颜色预测模型。预测过程分2种情况讨论,一种是取决于表面一层色纤维,另一种是取决于最上面2层纤维相互作用。当考虑最上面2层纤维相互叠加时,相互堆叠简化为与同色堆叠或与两色堆叠。根据不同方式各自建立颜色预测模型,选出预测色差最小的模型并对其优化。结果表明:当以色纺织物最上面2层纤维堆叠组成的色元对混色织物颜色预测时,2层纤维组分不同,认为堆叠顺序对该色元颜色值无影响建立的模型预测色差最小,且对该模型中各色元占比面积系数进行一阶线性回归修正后能较好地用于色纺织物表面颜色值的预测。

关键词：格拉斯曼色光混合理论色纺织物纽介堡方程颜色预测色差

光热/吸附双功能复合织物的制备及其对染料废水的净化处理

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东华大学学报(自然科学版) 2024年

作者：闫光远田焰宽杨昕高婷婷东华大学纺织学院东华大学纺织面料技术教育部重点实验室东华大学纺织科技创新中心

太阳能驱动界面蒸发技术因其优异的热局域能力被广泛地用于海水淡化和废水处理。然而，在利用这项技术处理印染废水的过程中，仍然存在污染物的残留问题。为解决这个问题，利用吸附和界面光蒸发技术的协同作用，同时实现污染物的高效吸... 详细信息

太阳能驱动界面蒸发技术因其优异的热局域能力被广泛地用于海水淡化和废水处理。然而，在利用这项技术处理印染废水的过程中，仍然存在污染物的残留问题。为解决这个问题，利用吸附和界面光蒸发技术的协同作用，同时实现污染物的高效吸附和淡水收集。在棉织物上接枝β-环糊精（β-CD）构筑基底吸附层，作为光热复合织物的基底，一方面可利用毛细效应为光热层快速传输水分，另一方面棉织物基底上的β-CD可有效吸附废水中的污染物。同时，采用呼吸图案模板法在棉织物基底上构筑醋酸纤维素/炭黑（CA/CB）光热层，用于高效界面光热蒸发。通过对模拟废水亚甲基蓝（MB）进行吸附和光热协同净化研究，发现光热/吸附双功能复合织物对MB的去除率高达90.0%，界面蒸发速率可达1.60 kg/(m2·h)，体现出优异水净化效果。

关键词：复合织物界面蒸发吸附协同作用

硅油/PBAT复合材料的制备及耐热性能研究

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塑料工业 2024年第2期52卷 104-111页

作者：周悦婷江振林侯芳陈晨熊露璐陈阿斌彭齐飞王朝生上海工程技术大学化学化工学院微纳制造先进材料研究中心上海201620 东华大学高性能纤维与制品教育部重点实验室上海201620 上海大觉包装制品有限公司上海201620 福建百宏高新材料实业有限公司福建泉州362241

聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)作为生物可降解材料在包装领域应用广泛,但存在耐热稳定性差、易受环境影响发生老化等问题。本文采用熔融共混的方法,制备了不同添加比的端羟基硅油(SO)/PBAT复合材料,探讨耐热添加助剂对PBAT热稳定... 详细信息

聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)作为生物可降解材料在包装领域应用广泛,但存在耐热稳定性差、易受环境影响发生老化等问题。本文采用熔融共混的方法,制备了不同添加比的端羟基硅油(SO)/PBAT复合材料,探讨耐热添加助剂对PBAT热稳定性和可降解性能的影响。结果表明,复合材料具有更好的耐热性,当SO质量分数达0.6%时,最终分解温度提高到411.02℃,热分解速率较纯PBAT降低了10.34%。SO的添加显著延缓了PBAT的热氧老化,SO/PBAT降解稳定性得到提升,热氧降解30 d后0.6%SO/PBAT的拉伸强度保持率较纯PBAT提高了27.48%,质量损失率较纯PBAT降低了20.78%。此外,复合材料的分子量下降幅度减缓,低场核磁反演曲线说明SO的添加并未改变PBAT的热氧老化机理。

关键词：聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯端羟基硅油可降解性能耐热性能老化机制

硅烷偶联剂改性对气相SiO电缆绝缘复合材料性能的影响

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化工新型材料 2024年

作者：王含罗理达汪庆卫东华大学纤维材料改性国家重点实验室东华大学先进玻璃制造技术教育部工程研究中心

气相SiO2是一种多孔的纳米材料，因具有低介电常数、耐高温和耐辐射等优点，作为SiO2电缆的绝缘材料在航空航天等领域得到广泛应用，但气相SiO2复合材料表面存在大量硅羟基使之容易吸潮，因此研究改性剂对气相SiO2复合材料介电性能的影... 详细信息

气相SiO2是一种多孔的纳米材料，因具有低介电常数、耐高温和耐辐射等优点，作为SiO2电缆的绝缘材料在航空航天等领域得到广泛应用，但气相SiO2复合材料表面存在大量硅羟基使之容易吸潮，因此研究改性剂对气相SiO2复合材料介电性能的影响具有重要意义。选用3种不同的硅烷偶联剂(KH550、KH560、KH570)对气相SiO2电缆绝缘复合材料进行改性，采用显微结构分析、红外光谱分析、宽频介电阻抗谱仪分析等方法研究了不同硅烷偶联剂对气相SiO2电缆绝缘复合材料疏水性能以及介电性能的影响。结果表明硅烷偶联剂KH570对气相SiO2电缆绝缘复合材料的改性效果最好，改性后复合材料吸潮率降低了89.95%，10MHz频率下介电常数和介电损耗角正切分别减小8.63%和31.85%，大幅度提高了气相SiO2电缆绝缘复合材料的疏水性能和介电性能。

关键词：气相SiO 低介电常数表面改性疏水性能

PEEK/CF复合材料中PEEK结晶行为研究进展

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合成树脂及塑料 2024年第1期41卷 68-74页

作者：李博澜张凤焦梦晓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

对聚醚醚酮(PEEK)/碳纤维(CF)复合材料界面结晶研究现状进行综述,分析PEEK在复合过程中的结晶形态演变,总结影响PEEK在CF表面形成横晶结构的关键因素。PEEK横晶结构的生成与CF和PEEK的微观结构匹配性、导热性能匹配性,以及复合材料的热... 详细信息

对聚醚醚酮(PEEK)/碳纤维(CF)复合材料界面结晶研究现状进行综述,分析PEEK在复合过程中的结晶形态演变,总结影响PEEK在CF表面形成横晶结构的关键因素。PEEK横晶结构的生成与CF和PEEK的微观结构匹配性、导热性能匹配性,以及复合材料的热处理条件密切相关。诱导PEEK在CF表面形成横晶结构有助于提高二者的界面结合强度,进而提升复合材料的拉伸强度和杨氏模量。

关键词：聚醚醚酮热塑性复合材料碳纤维界面结晶

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碳基GaSn合金负极材料的制备及其电化学性能

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化工新型材料 2024年

作者：张剑峰陈玉刘航蔺多佳徐振凯夏鑫新疆大学纺织与服装学院东华大学纺织面料技术教育部重点实验室

为解决锂离子电池负极材料体积膨胀导致电化学性能严重下降的问题，将镓锡（GaSn）液态合金与碳纳米纤维网络相结合作为锂离子电池负极材料。分别通过物理吸附和静电纺丝两种方式将GaSn合金约束或包覆在纳米纤维导电网络中，对材料的形... 详细信息

为解决锂离子电池负极材料体积膨胀导致电化学性能严重下降的问题，将镓锡（GaSn）液态合金与碳纳米纤维网络相结合作为锂离子电池负极材料。分别通过物理吸附和静电纺丝两种方式将GaSn合金约束或包覆在纳米纤维导电网络中，对材料的形貌、结构以及性能进行表征和分析。结果表明：GaSn液态合金通过超声空化效应形成亚微米级合金微球。将GaSn合金吸附在碳纳米纤维膜基底上，合金团聚成大颗粒嵌在纳米纤维网络表面，导致其余合金无法渗透到内部，影响GaSn合金在电化学性能方面的发挥。而将GaSn合金混合静电纺丝、炭化后，大量合金被碳膜包覆，均匀分布在纳米纤维网络中，粒径大小均一，材料在循环过程中由于液态合金良好的自愈合性、流动性以及灵活性，可修复脱嵌锂时产生的破损以及充分紧附纳米纤维导电网络，提高锂离子传输效率。从第2圈充放电循环至100圈后，容量保持率高达93.6%。

关键词：镓锡液态合金自愈合锂离子电池负极材料静电纺丝

分散染料在超临界CO_(2)流体染色聚酯纤维中的扩散行为

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纺织学报 2024年第2期45卷 134-141页

作者：范博吴伟王健徐红毛志平东华大学生态纺织教育部重点实验室上海201620 东华大学化学与化工学院上海201620 青岛即发集团股份有限公司山东青岛266000 东华大学纺织科技创新中心上海201620 东华大学国家染整工程技术研究中心上海201620

为深入研究分散染料的扩散性能在超临界CO_(2)染色过程中影响染色条件及染色质量的理论机制,使用共聚焦拉曼显微镜研究了超临界CO_(2)流体染色在不同工况条件(100~140℃、21~27 MPa、5~90 min)下分散染料(分散红167、分散橙30、分散蓝79... 详细信息

为深入研究分散染料的扩散性能在超临界CO_(2)染色过程中影响染色条件及染色质量的理论机制,使用共聚焦拉曼显微镜研究了超临界CO_(2)流体染色在不同工况条件(100~140℃、21~27 MPa、5~90 min)下分散染料(分散红167、分散橙30、分散蓝79)在涤纶中的扩散行为。通过拉曼深度成像图获得了染料在纤维径向分布的数据,计算扩散系数。结果显示:分散染料在染色初期(5 min内)已在纤维内分布均匀,且随染色时间、染色压力的增加,染料在纤维内部均匀上染。对比染色后纤维径向的拉曼光谱数据与纱线上染量数据,验证了拉曼光谱数据的有效性。经计算分散染料中分散橙30的扩散系数最高(9.744×10^(-15) m^(2)/s)。表明拉曼技术用于分析单纤维内染料扩散有着巨大的优势,反应快速,制样简单,同时可在无损纤维的前提下对涤纶内部的染料分布进行测量。

关键词：分散染料聚酯纤维超临界CO_(2)流体共聚焦拉曼显微镜扩散

不同维度AgSe构筑柔性热电薄膜的性能优化与器件集成研究

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无机材料学报 2024年

作者：张哲孙婷婷王连军江莞东华大学材料科学与工程学院纤维材料改性国家重点实验室东华大学先进玻璃制造技术教育部工研究中心东华大学功能材料研究中心

Ag2Se热电薄膜及器件因其窄带隙半导体特性在室温下显示出良好的热电性能，成为近年来可穿戴热电能源转换领域的研究热点。常见的Ag2Se薄膜多由纳米颗粒堆积构筑而成，纳米颗粒维度对堆积网络的热电传输特性具有重要影响。本研究采用溶... 详细信息

Ag2Se热电薄膜及器件因其窄带隙半导体特性在室温下显示出良好的热电性能，成为近年来可穿戴热电能源转换领域的研究热点。常见的Ag2Se薄膜多由纳米颗粒堆积构筑而成，纳米颗粒维度对堆积网络的热电传输特性具有重要影响。本研究采用溶剂热法和模板法分别制备了不同维度的Ag2Se纳米颗粒，通过喷涂工艺结合高温热处理，使用不同维度的Ag2Se纳米颗粒在聚酰亚胺基底上构筑了柔性Ag2Se热电薄膜，系统研究了Ag2Se纳米颗粒维度对薄膜的微观结构和热电性能的影响。零维Ag2Se纳米颗粒与一维纳米线结构相比，构筑的热电薄膜具有更优的导电网络和热电性能，薄膜的室温功率因子可达199.6 μW·m–1·K–2，而在375 K时的功率因子为257.9μW·m–1·K–2，表现出良好的热电性能。基于性能优异的Ag2Se薄膜，进一步设计集成了具有四条热电臂的柔性热电器件。该器件具有良好的机械柔性和输出性能，以20 mm为弯曲半径，在弯曲循环1000次后，内阻仅增加8.2%；在30 K的温差下，器件开路电压可达9.1 mV，输出功率达43.7 nW。本研究为制备柔性Ag2Se热电薄膜材料与器件提供了新的思路和方向。

关键词： Ag Se热电材料纳米颗粒维度柔性热电薄膜热电器件