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三维光热蒸发器结构设计理念研究进展

材料导报 2024年第14期38卷 9-17页

作者：孙启萌孙淼祁艳菲金国庆周兴海吕丽华魏春艳高原大连工业大学纺织与材料工程学院辽宁大连116034

太阳能驱动界面蒸发过程因清洁环保、无污染的特点而受到广泛关注,利用太阳能光热蒸发器进行海水淡化可有效缓解地球表面淡水资源匮乏的困境。经过数十年发展,光热蒸发过程及机理逐渐明晰,且已开发出多种材料及形式的蒸发器。其中,三维(... 详细信息

太阳能驱动界面蒸发过程因清洁环保、无污染的特点而受到广泛关注,利用太阳能光热蒸发器进行海水淡化可有效缓解地球表面淡水资源匮乏的困境。经过数十年发展,光热蒸发过程及机理逐渐明晰,且已开发出多种材料及形式的蒸发器。其中,三维(3D)光热蒸发器由于存在3D空腔结构,不仅可以允许光的多次反射促进吸收,其较大的侧面面积也可改善热管理并促进水蒸发,具有广阔的应用前景。本文介绍了3D光热蒸发器结构设计及在海水淡化应用中的研究进展,从光吸收、热管理、耐盐结晶等方面,总结了已开发的3D蒸发器结构对蒸发速率和蒸发效率的影响,最后总结了当前光热蒸发器研究及实际应用过程中存在的问题,并展望了未来光热蒸发技术的发展趋势。

关键词：太阳能 3D光热蒸发器光热转化海水淡化

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基于玄武岩纤维的功能化复合材料的研究进展

塑料工业 2024年第4期52卷 32-38页

作者：张琪吴志强赵秋锦张琴傅强四川大学高分子科学与工程学院高分子材料工程国家重点实验室四川成都610065 成都金发科技新材料有限公司四川成都610200 厅市共建玄武岩纤维及复合材料四川省重点实验室四川达州635000

玄武岩纤维(BF)作为一种低成本、高性能的天然纤维已被列为21世纪中国新兴战略资源,也是制备先进复合材料的基础。在玄武岩纤维的实际应用中,纤维自身的性能以及在复合材料中的界面行为等是影响最终制品性能的关键因素。本文阐述了BF的... 详细信息

玄武岩纤维(BF)作为一种低成本、高性能的天然纤维已被列为21世纪中国新兴战略资源,也是制备先进复合材料的基础。在玄武岩纤维的实际应用中,纤维自身的性能以及在复合材料中的界面行为等是影响最终制品性能的关键因素。本文阐述了BF的化学组成,并探讨了组成对BF力学性能的影响。重点关注了BF的应用,详细介绍了BF的表面改性及力学增强。此外,从纤维的表面功能化改性、第三相功能粒子的添加以及BF自身性能的应用等几个方面总结了BF在电磁波防护、水处理、催化、抗菌及能源领域的研究进展。最后指出了BF复合材料目前存在的主要问题,并对未来的研究方向做出展望。

关键词：玄武岩纤维力学增强功能复合材料表面改性

聚酯/热致液晶聚合物体系的非等温结晶动力学研究

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高分子材料科学与工程 1997年第5期13卷 73-78页

作者：何小军梁伯润陈稀屈凤珍潘利华中国纺织大学高分子材料工程系

热致性液晶共聚酯ＰＥＴ／６０ＰＨＢ组分对ＰＥＴ及ＰＢＴ在两种共混体系中的非等温结晶行为的影响用ＤＳＣ方法进行了研究，并用Ｏｚａｗａ方法处理了动力学数据。随共混体系中ＬＣＰ含量的增加，ＰＥＴ的Ａｖｒａｍｉ指数ｎ趋于降低... 详细信息

热致性液晶共聚酯ＰＥＴ／６０ＰＨＢ组分对ＰＥＴ及ＰＢＴ在两种共混体系中的非等温结晶行为的影响用ＤＳＣ方法进行了研究，并用Ｏｚａｗａ方法处理了动力学数据。随共混体系中ＬＣＰ含量的增加，ＰＥＴ的Ａｖｒａｍｉ指数ｎ趋于降低而ＰＢＴ的ｎ值趋于增加，表明在非等温结晶条件下，对不同组成的共混物体系有着不同的成核和晶体生长的机理。

关键词：液晶聚酯共混结晶动力学

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气凝胶在阻燃领域的研究进展

中国塑料 2024年第3期38卷 116-125页

作者：郝金灵陈雅君钱立军北京工商大学化学与材料工程学院中国轻工业先进阻燃剂工程技术研究中心石油和化工行业高分子材料无卤阻燃剂工程实验室北京100048

综述了近年来国内外硅系气凝胶、有机气凝胶和碳系气凝胶在阻燃领域的研究进展。概述了气凝胶的特点、在阻燃领域的相关阻燃改性技术及其对材料阻燃性能的影响。总结了各种气凝胶的优缺点及未来发展趋势。

关键词：硅系气凝胶有机气凝胶碳系气凝胶阻燃

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焦磷酸哌嗪/纳米阻燃剂协效阻燃PBS

塑料 2024年第5期53卷 7-13页

作者：张简邓雅馨徐雪玲孔子萌陈雅君北京工商大学化学与材料工程学院北京100048 中国轻工业先进阻燃剂工程技术研究中心北京100048 石油和化工行业高分子材料无卤阻燃剂工程实验室北京100048

以焦磷酸哌嗪(PAPP)为阻燃剂,选用氧化石墨烯(GO)、纳米蒙脱土(DK2)、硼酸锌(ZnB)作为协效剂与PAPP分别构成二元阻燃体系和三元阻燃体系。二元阻燃体系包括PAPP与DK2、PAPP与ZnB、PAPP与GO;三元阻燃体系包括PAPP、GO和ZnB及PAPP、DK2和... 详细信息

以焦磷酸哌嗪(PAPP)为阻燃剂,选用氧化石墨烯(GO)、纳米蒙脱土(DK2)、硼酸锌(ZnB)作为协效剂与PAPP分别构成二元阻燃体系和三元阻燃体系。二元阻燃体系包括PAPP与DK2、PAPP与ZnB、PAPP与GO;三元阻燃体系包括PAPP、GO和ZnB及PAPP、DK2和ZnB。分别将上述二元阻燃体系及三元阻燃体系与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)熔融共混制备PBS阻燃复合材料,研究不同复配体系阻燃剂的加入对PBS阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,当PAPP含量为16.5%、DK2含量为1.5%、ZnB含量为2%时,PBS复合材料通过了UL94垂直燃烧测试,达到了V-0级,极限氧指数(LOI)达到32.4%,最大热释放速率峰值(PHRR)和总烟释放率(TSP)分别为227kW/m^(2)和3.4m^(2),与加入20%PAPP(FRPBS)相比,分别降低了50%和69%,残炭率达到13.8%,此外,拉伸强度为13.5 MPa,断裂伸长率为613.8%,冲击强度为8.0kJ/m^(2),与FRPBS相比,分别提升了9.1%、17.2%和40.3%。结果表明,三元阻燃体系能够同时提升PBS复合材料的阻燃性能力学性能。

关键词：焦磷酸哌嗪聚丁二酸丁二醇酯氧化石墨烯纳米蒙脱土硼酸锌阻燃性能力学性能

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生物基聚酰胺510盐的制备及性能

高分子材料科学与工程 2024年第7期40卷 27-34页

作者：焦睿澍姜锋拖晓航宫玉梅刘泽建大连工业大学纺织与材料工程学院辽宁大连116034 中国纺织科学研究院有限公司生物源纤维制造技术国家重点实验室北京100025

文中以生物基戊二胺和生物基癸二酸2种单体替代石油基单体,选用无水乙醇或除氧水为成盐溶剂,制备了全生物基聚酰胺510(PA510)盐,分别对2种溶剂所制备的PA510盐进行测试对比,以红外光谱和核磁共振氢谱表征PA510盐的化学结构,用X射线衍射... 详细信息

文中以生物基戊二胺和生物基癸二酸2种单体替代石油基单体,选用无水乙醇或除氧水为成盐溶剂,制备了全生物基聚酰胺510(PA510)盐,分别对2种溶剂所制备的PA510盐进行测试对比,以红外光谱和核磁共振氢谱表征PA510盐的化学结构,用X射线衍射分析其癸二酸的残存含量,通过差示扫描量热、热重分析和偏光显微镜分析PA510盐的熔融温度及热分解行为,确定了PA510盐的预聚合温度范围。将2种溶剂所制备的PA510盐配置成浓度50%的盐-水溶液,在相同pH值和合成工艺条件下制备了PA510聚合物,并对聚合产物进行相对黏度和端基滴定测试。结果表明,2种溶剂所制备的PA510盐化学结构一致,熔点均为137℃,2种盐均可在150℃左右开始进行缩聚反应。2种PA510盐采用相同的聚合工艺,可制备相对黏度接近的聚合物PA510,因此选择用除氧水为成盐溶剂。

关键词：生物基聚酰胺510盐成盐溶剂相对黏度

含饱和烷烃和芳烃结构的聚非对称交酯的高效合成与性能研究

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高分子学报 2024年

作者：杜晔奇刘心妍胡锦博段然龙刘焱龙边新超陈学思中国科学院长春应用化学研究所生态高分子材料重点实验室中国科学技术大学应用化学与工程学院

非对称交酯合成效率低，开环聚合(ROP)产物分子量小，因此很少有研究报道聚非对称交酯的流变行为与力学性能.本研究采用N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)作为缚酸剂，通过均相反应体系高效合成了多种非对称交酯，经ROP得到数均分子量70 kg/mol... 详细信息

非对称交酯合成效率低，开环聚合(ROP)产物分子量小，因此很少有研究报道聚非对称交酯的流变行为与力学性能.本研究采用N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)作为缚酸剂，通过均相反应体系高效合成了多种非对称交酯，经ROP得到数均分子量70 kg/mol的聚非对称交酯；并对聚合物的化学结构、热学性能、流变行为和力学性能进行了表征.热学测试和力学性能测试结果表明5种聚酯材料均为非晶聚合物，在单体结构中引入高支化度饱和烷烃取代基和芳香族取代基可以提高聚合物玻璃化转变温度，而聚合物侧链的低支化度饱和烷烃取代基会降低其玻璃化转变温度并提高断裂伸长率.流变测试结果表明，不同取代基的聚非对称交酯的零切黏度均低于聚乳酸，并且聚合物的缠结分子量受取代基影响.本研究为聚酯材料结构设计与性能调控提供了有益参考.

关键词：聚乳酸非对称交酯改性

衣康酸聚乙二醇单醚酯封端水性聚氨酯织物涂层剂的制备及其性能

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纺织学报 2024年第10期45卷 145-151页

作者：王理杰杨建军吴庆云吴明元张建安刘久逸安徽大学化学化工学院安徽合肥230601 安徽省水基高分子材料高性能化工程实验室安徽合肥230601

为丰富水性聚氨酯亲水单体的来源与种类,从而提高涂层织物水蒸气透过率,以聚乙二醇单醚(MPEG)和衣康酸(IA)为原料,通过酯化反应合成含碳碳双键的衣康酸聚乙二醇单醚酯(IM)。将IM和甲基丙烯酸羟乙酯型水性聚氨酯(HWPU)混合,经紫外线接枝... 详细信息

为丰富水性聚氨酯亲水单体的来源与种类,从而提高涂层织物水蒸气透过率,以聚乙二醇单醚(MPEG)和衣康酸(IA)为原料,通过酯化反应合成含碳碳双键的衣康酸聚乙二醇单醚酯(IM)。将IM和甲基丙烯酸羟乙酯型水性聚氨酯(HWPU)混合,经紫外线接枝得到IM封端水性聚氨酯织物涂层剂(WPU-IM),采用直接涂覆法将其涂布于涤纶织物。通过吸水率、拉伸、耐静水压和水蒸气透过率测试对WPU-IM涂膜、织物涂层的性能进行分析。结果表明:当IM质量分数为2.1%时,WPU-IM涂膜断裂强度为8.61 MPa,断裂伸长率为325%,吸水率为17.4%,水接触角为79.2°;WPU-IM涂层织物耐静水压值为18.86 kPa,透湿率为4086.3 g/(m^(2)·d),综合性能达到最佳。

关键词：涂层剂亲水单体聚乙二醇单醚衣康酸水性聚氨酯紫外接枝织物涂层

激光粉末床熔融的熔道宽度与熔池温度的预测:一种新型数值模拟模型的提出与验证

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中国有色金属学报 2024年第4期34卷 997-1009页

作者：陈汉聪汪润泽司婧雯房淑晗姚锡禹严明南方科技大学材料科学与工程系深圳518055 南方科技大学电子与电气工程系深圳518055

为了减少预测激光粉末床熔融熔道宽度与熔池峰值温度所需的计算资源,本研究提出了一种精度高、计算资源消耗少、对常见合金材料适用的数值模拟模型。在保证模拟精度的情况下,采用此模型可以使计算成本降低2个数量级,对于Ti6Al4V合金、Al... 详细信息

为了减少预测激光粉末床熔融熔道宽度与熔池峰值温度所需的计算资源,本研究提出了一种精度高、计算资源消耗少、对常见合金材料适用的数值模拟模型。在保证模拟精度的情况下,采用此模型可以使计算成本降低2个数量级,对于Ti6Al4V合金、AlSi10Mg合金、316L合金和In 718合金,本模型对熔道宽度、熔池峰值温度的预测值的平均相对误差值±标准差值分别为4.8%±3.1%和7.9%±3.6%,说明模型预测值与实验值较为吻合。本研究提出的模型在保证较高模拟精度的情况下,可以大大降低激光粉末床熔融数值模拟的计算成本,具有很强的实用价值。

关键词：激光粉末床熔融合金数值模拟计算成本