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低压缩永久变形导电炭黑/硅橡胶复合材料的制备与性能

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复合材料学报 2015年第4期32卷 925-932页

作者：刘小艳吴福迪王帮武赵云峰王立敏张寅中国运载火箭技术研究院航天材料及工艺研究所北京100076

为获得一种低压缩、永久变形及高回弹的导电屏蔽硅橡胶密封材料,以经偶联剂表面处理的炭黑作补强剂及导电填料,乙烯基硅橡胶生胶作基料,制备出一种导电炭黑/硅橡胶复合材料。研究了不同炭黑含量的导电炭黑/硅橡胶复合材料的力学性能、... 详细信息

为获得一种低压缩、永久变形及高回弹的导电屏蔽硅橡胶密封材料,以经偶联剂表面处理的炭黑作补强剂及导电填料,乙烯基硅橡胶生胶作基料,制备出一种导电炭黑/硅橡胶复合材料。研究了不同炭黑含量的导电炭黑/硅橡胶复合材料的力学性能、弹性、分散性以及电性能,采用SEM观察了炭黑在硅橡胶基体中的分布形貌,分析了导电炭黑/硅橡胶复合材料的导电机制及屏蔽机制。结果表明:随着炭黑含量的增加,导电炭黑/硅橡胶复合材料的Shore A硬度由31增至70;拉伸强度先由3.31 MPa增至5.28 MPa,而后趋于稳定;拉断伸长率先由198%增至297%,然后再减小至210%;恒定压缩永久变形量先减小后增大,瞬间回弹率逐渐减小;由于"炭黑簇"的形成及导电通路的完善,导电炭黑/硅橡胶复合材料的导电性能及屏蔽效能增强。

关键词：低压缩永久变形炭黑/硅橡胶复合材料高回弹导电机制电磁屏蔽

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硅橡胶基防热涂层动态烧蚀行为及机理研究

宇航学报 2020年第5期41卷 617-623页

作者：严旭王洪波范新中张浩单亦姣贺晨中国运载火箭技术研究院北京100076 航天材料及工艺研究所北京100076

针对两种典型硅橡胶基防热涂层开展高温燃气流烧蚀实验,通过对烧蚀后涂层的宏观及微观形貌分析,探讨了其防隔热机理及烧蚀模型。研究结果表明:烧蚀后两种涂层均存在液态层、陶瓷层、热解层以及原始层;烧蚀过程中甲基苯基硅橡胶涂层主要... 详细信息

针对两种典型硅橡胶基防热涂层开展高温燃气流烧蚀实验,通过对烧蚀后涂层的宏观及微观形貌分析,探讨了其防隔热机理及烧蚀模型。研究结果表明:烧蚀后两种涂层均存在液态层、陶瓷层、热解层以及原始层;烧蚀过程中甲基苯基硅橡胶涂层主要发生主链"回咬"成环反应,导致树脂基体交联密度降低,力学性能下降,涂层外表面发生开裂,甲基乙烯基硅橡胶涂层则主要发生侧基交联反应,使树脂基体交联密度上升,促进涂层发生陶瓷化转变;热辐射、热容吸热、热解反应吸热以及热阻塞效应为四种主要的热耗散机制,质量损失产生的原因主要包括反应气体释放以及气动剪切力导致的机械剥蚀。

关键词：硅橡胶基涂层高温燃气流烧蚀试验热防护机理烧蚀模型

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干法电极在超级电容器和锂离子电池中的应用

工程科学学报 2025年

作者：张国磊张克良安亚斌李晨刘冠伟孙现众原长洲王凯张熊马衍伟济南大学材料科学与工程学院中国科学院电工研究所齐鲁中科电工先进电磁驱动技术研究院山东产业技术研究院梅赛德斯-奔驰(中国)投资有限公司高密度电磁动力与系统重点实验室(中国科学院)

随着对电化学储能需求量的增加，锂离子电池行业面临着提高生产效率、降低能耗和提高电池性能等新挑战，尤其是在先进的下一代锂离子电池制造技术方面。其中，电极制造工艺发挥着关键作用，直接影响着电池的能量密度、制造成本和产量。... 详细信息

随着对电化学储能需求量的增加，锂离子电池行业面临着提高生产效率、降低能耗和提高电池性能等新挑战，尤其是在先进的下一代锂离子电池制造技术方面。其中，电极制造工艺发挥着关键作用，直接影响着电池的能量密度、制造成本和产量。干法电极是一种新型的电极制造工艺，由于其不需要添加任何溶剂，且具有高面密度、低内阻、长循环性能等优点，在超级电容器和锂离子电池中展现出巨大的应用潜力。本文首先介绍了干法电极的制备方法和特性，然后详细探讨了干法电极在超级电容器和锂离子电池领域的应用研究进展，包括提高电极负载和提升电化学性能等方面的研究成果。最后，总结了当前干法电极在超级电容器和锂离子电池中的应用过程中存在的问题与挑战，并提出了未来研究的方向。

关键词：干法电极超级电容器锂离子电池固态电解质粉末喷涂黏结剂纤维化

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不同热解温度下酚醛树脂复合材料渗透率测试

北京航空航天大学学报 2019年第1期45卷 123-129页

作者：王丽燕崔占中陈伟华王开石周启超王振峰中国运载火箭技术研究院空间物理重点实验室北京100076 中国运载火箭技术研究院航天材料及工艺研究所北京100076

为了获得不同热解温度下酚醛树脂复合材料渗透率,设计搭建了复合材料气体渗透过程实验测量装置,提出了一种测量复合材料渗透率的方法,基于达西定律获得了复合材料渗透率。以不同热解温度下酚醛树脂复合材料为研究对象,进行了气体渗透过... 详细信息

为了获得不同热解温度下酚醛树脂复合材料渗透率,设计搭建了复合材料气体渗透过程实验测量装置,提出了一种测量复合材料渗透率的方法,基于达西定律获得了复合材料渗透率。以不同热解温度下酚醛树脂复合材料为研究对象,进行了气体渗透过程实验测量,获得了材料上下表面气体压力变化曲线,同时得到了渗透过材料的气体流量,进而通过达西定律得出材料的渗透率。结果表明,该实验装置能够实现复杂孔隙复合材料的渗透率的测量。整体上,热解温度越高,渗透率越大。热解温度为400℃,渗透率量级在10-13; 600℃和800℃时,渗透率量级在10-11。材料渗透率K和热解温度T满足K=9. 7×10-14T-4×10-11。该实验结果为该类材料的渗透和热质扩散性能分析提供了基础物性数据。

关键词：酚醛树脂复合材料热解温度实验测量达西定律渗透率

不同热解温度石英杂化酚醛复合材料渗透率测试

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国防科技大学学报 2021年第5期43卷 153-159页

作者：王丽燕陈伟华崔占中王振峰王筠纪兵兵中国运载火箭技术研究院空间物理重点实验室北京100076 中国运载火箭技术研究院航天材料及工艺研究所北京100076 中国运载火箭技术研究院北京宇航系统工程研究所北京100076

为得到不同温度下石英杂化酚醛材料的渗透率,自主搭建了材料气体渗透率测试平台,提出基于Darcy定律的复合材料气体渗透率的测试方法。对不同温度下石英杂化材料进行研究,测量渗透过程中试验件上下表面气体压力变化和流过试验件的气体流... 详细信息

为得到不同温度下石英杂化酚醛材料的渗透率,自主搭建了材料气体渗透率测试平台,提出基于Darcy定律的复合材料气体渗透率的测试方法。对不同温度下石英杂化材料进行研究,测量渗透过程中试验件上下表面气体压力变化和流过试验件的气体流量,进而得到复合材料的渗透率。结果表明:该实验平台可以用来测量复杂孔隙复合材料的渗透率。石英杂化酚醛材料渗透率与热解温度呈正相关,热解温度越高,复合材料的渗透率越大,材料渗透率和热解温度满足关系式K=9.5×10^(-15)T-6.32×10^(-12)。673 K热解温度下,复合材料渗透率为10^(-13) m^(2)量级;873 K和1073 K热解温度下,其渗透率在10^(-12) m^(2)量级。本试验结果丰富了该类树脂基复合材料的基础物性数据,为材料渗透和热质扩散特性分析提供了依据。

关键词：石英杂化酚醛复合材料热解温度试验测量渗透率

无机杂质对聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯性能的影响

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东华大学学报(自然科学版) 2025年

作者：王英杰王建卢光明郭鹏磊赵伟伟刘小青中国科学院宁波材料技术与工程研究所

生物基聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯（PEF）被认为是石油基材料PET的潜在替代品，但2，5-呋喃二甲酸（FDCA）中的杂质可能导致PEF黄变。针对FDCA中无机杂质研究不足的现状，测定FDCA中的无机杂质及其含量，发现FDCA中含有大量的钠、氯元... 详细信息

生物基聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯（PEF）被认为是石油基材料PET的潜在替代品，但2，5-呋喃二甲酸（FDCA）中的杂质可能导致PEF黄变。针对FDCA中无机杂质研究不足的现状，测定FDCA中的无机杂质及其含量，发现FDCA中含有大量的钠、氯元素，以及中等含量的铁元素。据生产工艺推测，钠元素主要源于提供碱性环境的碱或盐，氯元素来自酸化所用的盐酸，铁元素源于生产设备。开发了一种有效纯化FDCA的方法，获得纯度接近100%、低无机杂质含量的FDCA。在此基础上，以纯化FDCA为原料，通过反向添加法研究钠、氯、铁元素杂质的引入对PEF性能的影响。结果表明：钠元素对PEF的颜色无明显影响，但会明显促进PEF对300～400 nm处紫外光的吸收，并略微增加PEF中的二甘醇（DEG）含量；氯元素会明显引起聚合物黄变，降低PEF对入射光的透过率，但对DEG含量影响较小；铁元素也会降低PEF对入射光的透过率，并且不同含铁元素的化合物对聚合物中DEG的含量影响不同；各类杂质的添加都会导致PEF的热稳定性下降，但对玻璃化转变温度影响不明显。

关键词：聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯无机杂质生物基 2,5-呋喃二甲酸纯化

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铁路桥梁物化阶段碳排放计算及影响因素分析

安全与环境学报 2025年

作者：鲍学英薛春燕李子龙吕向茹兰州交通大学土木工程学院中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所

为实现铁路桥梁减碳目标，降低桥梁物化阶段碳排放量，建立铁路桥梁物化阶段碳排放计算模型，提出一种基于随机森林算法的碳排放影响因素分析模型。首先，明确碳排放计算时空边界，采用碳排放系数法计算铁路桥梁物化阶段碳排放量，识别... 详细信息

为实现铁路桥梁减碳目标，降低桥梁物化阶段碳排放量，建立铁路桥梁物化阶段碳排放计算模型，提出一种基于随机森林算法的碳排放影响因素分析模型。首先，明确碳排放计算时空边界，采用碳排放系数法计算铁路桥梁物化阶段碳排放量，识别其碳排放影响因素，明确因素之间的相互关系；其次，通过随机森林算法对影响因素进行重要性排序，采用滑动窗口序贯向前选择法降维，确定关键影响因素；最后，针对关键因素采取相关碳减排措施以有效控制铁路桥梁的碳排放。研究结果表明：该铁路桥梁建材生产阶段碳排放在桥梁建设总碳排放中占比最大，为84%；关键影响因素为材料种类、桥梁工程量、桥梁类型、原材料需求量、材料生产工艺、运输方式；针对关键影响因素提出了利用可再生材料、选择符合低碳标准的桥梁类型等主要的碳减排措施，以实现铁路桥梁工程的低碳发展目标。研究成果可为铁路桥梁建设碳减排提供参考。

关键词：环境工程学物化阶段碳排放计算模型影响因素随机森林算法碳减排措施

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冲击载荷下纤维复合材料裂纹起裂的实验研究

爆炸与冲击 2002年第2期22卷 111-118页

作者：刘希国蒋元兴赵红平吴永礼张双寅中国科学院力学研究所北京100080 中国运载火箭技术研究院材料与工艺研究所北京100076

采用SHTB技术对纤维增强复合材料裂纹动态起裂行为进行了实验研究。使用应变片方法确定了裂纹的起裂时间 ,结合有限元数值模拟得到了裂纹的起裂韧性 ;同时观察了裂纹在冲击载荷作用下的裂纹起裂和扩展方式 ,分析了纤维的铺层角度对裂纹... 详细信息

采用SHTB技术对纤维增强复合材料裂纹动态起裂行为进行了实验研究。使用应变片方法确定了裂纹的起裂时间 ,结合有限元数值模拟得到了裂纹的起裂韧性 ;同时观察了裂纹在冲击载荷作用下的裂纹起裂和扩展方式 ,分析了纤维的铺层角度对裂纹起裂和扩展的影响。

关键词：纤维复合材料冲击载荷裂纹动态起裂 SHTB实验应变片法有限元纤维铺层角度航空材料

T型橡胶减振器非线性特性分析与预压缩量设计

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哈尔滨工业大学学报 2023年第8期55卷 72-78页

作者：商霖张海瑞宋志国孙向春金晶中国运载火箭技术研究院北京100076

为研究T型橡胶减振器的结构型式和材料性能对其非线性动力学特性的影响,并提高其对飞行环境的适应能力,改善其在恶劣环境下的使用性能,提出了一种含分段线性刚度及阻尼和立方刚度的双层级非线性动力学模型。首先,对T型橡胶减振器进行了... 详细信息

为研究T型橡胶减振器的结构型式和材料性能对其非线性动力学特性的影响,并提高其对飞行环境的适应能力,改善其在恶劣环境下的使用性能,提出了一种含分段线性刚度及阻尼和立方刚度的双层级非线性动力学模型。首先,对T型橡胶减振器进行了简化建模,并采用等价线性化方法,推导得到了分段线性系统的等效刚度和等效阻尼。其次,利用谐波平衡法分别数值模拟了等幅值外力载荷正弦扫频激励下分段线性刚度系统和立方刚度系统的非线性频响函数,验证了构建模型的有效性。最后,进行了T型橡胶减振系统在基础位移正弦扫频条件下的传递特性试验,并与数值计算结果进行了比对。研究结果表明,针对T型橡胶减振器,较低激励载荷即可导致结构型式的渐进软化,较高激励载荷才能引发材料性能的动态软化;该模型能够较好的模拟T型橡胶减振器具有的渐软刚度和渐小阻尼的非线性特性。此外,从航天工程应用的角度出发提出了针对大过载、强振动环境进行预压缩量设计的方法。

关键词： T型减振器非线性动力学模型等效刚度频响函数传递特性