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芳纶纤维的发展现状及应用

纺织科学与工程学报 2024年第1期41卷 86-94页

作者：张玮刘姝瑞张明宇谭艳君西安工程大学陕西西安710048 陕西省功能材料染整创新工程研究中心陕西西安710048 广东绿纺新材料有限公司广东江门529000

总结了芳纶纤维的性能、改性研究、染色印花性能研究发展现状,以及芳纶纤维在金属化、体育运动、柔性防刺防弹材料、航空航天材料等的应用及研究情况。

关键词：芳纶纤维对位芳纶间位芳纶发展现状

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生物质基导电水凝胶的研究进展

材料导报 2024年第4期38卷 200-213页

作者：白忠薛王学川李佳俊冯宇宇白波涛黄梦晨岳欧阳刘新华陕西科技大学轻工科学与工程学院轻化工程国家级实验教学示范中心西安710021 陕西科技大学生物质与功能材料研究所西安710021

随着石油危机日趋严重与“绿色发展”观念持续推进,生物质材料凭借其可再生、来源丰富、可生物降解、生物相容性好等诸多优势已成为众多领域的研究热点。生物质基导电水凝胶(Biomass-based conductive hydrogels,BCHs)是以生物质为原料... 详细信息

随着石油危机日趋严重与“绿色发展”观念持续推进,生物质材料凭借其可再生、来源丰富、可生物降解、生物相容性好等诸多优势已成为众多领域的研究热点。生物质基导电水凝胶(Biomass-based conductive hydrogels,BCHs)是以生物质为原料制备的具有导电性质的水凝胶,具有生物质材料良好的生物相容性和生物降解性等本体性能,同时具有水凝胶的柔软特性和导电功能材料的电化学性能。本文首先根据导电原理的不同,将BCHs划分为离子导电、电子导电、离子-电子协同导电三个类型,接着介绍了基于BCHs的柔性可穿戴设备、超级电容器、发电机、智能机器人、组织工程等领域的最新应用研究,最后结合目前研究现状,对BCHs的应用前景和发展趋势进行展望。

关键词：生物质材料导电水凝胶导电类型柔性器件组织工程

Cu和Ni中间层对铝/钢异种金属搅拌摩擦搭接焊接头界面微观组织及剪切性能的影响

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塑性工程学报 2024年第3期31卷 214-221页

作者：王元一乔柯张婷郝政扬王佳王文王快社西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 功能材料加工国家地方联合工程研究中心陕西西安710055

采用搅拌摩擦搭接焊(FSLW)对添加Cu和Ni中间层的6061-T6铝合金和QP1180钢进行焊接,研究接头微观组织及力学性能。结果表明, FSLW可以成功制备出成形性良好的Al-Cu-Fe及Al-Ni-Fe接头, Cu粉和Ni粉均与基体结合良好。Cu粉阻隔了Al-Fe之间... 详细信息

采用搅拌摩擦搭接焊(FSLW)对添加Cu和Ni中间层的6061-T6铝合金和QP1180钢进行焊接,研究接头微观组织及力学性能。结果表明, FSLW可以成功制备出成形性良好的Al-Cu-Fe及Al-Ni-Fe接头, Cu粉和Ni粉均与基体结合良好。Cu粉阻隔了Al-Fe之间的元素扩散,接头金属间化合物(IMCs)种类为Al Cu和Al_(3)Cu_(2),无Al-Fe IMCs生成;Ni粉无法完全阻隔Al-Fe之间的反应, IMCs种类为Al_(3)Ni_(2)和Al Fe_(3)。Al-Ni-Fe接头中产生的IMCs与基体之间的平均错配度低于Al-Cu-Fe接头中IMCs与基之间的平均错配度,表明Al-Ni-Fe接头中产生的IMCs与基体之间的结合强度优于Al-Cu-Fe接头中产生的IMCs与基体之间的结合强度,因此Al-Ni-Fe接头剪切强度(7.86 k N)优于Al-Cu-Fe接头剪切强度(4.62 k N)。

关键词：搅拌摩擦搭接焊铝/钢界面金属间化合物错配度剪切性能

冷喷摩擦复合增材制造制备ZrO_(2)颗粒增强钛基复合材料组织与磨损性能

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塑性工程学报 2024年第2期31卷 105-112页

作者：王俣豪乔柯张兵王快社王文孙琦西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 功能材料加工国家地方联合工程研究中心陕西西安710055

采用冷喷涂增材制造和冷喷摩擦复合增材制造技术制备了ZrO_(2)颗粒增强钛基复合材料,使用SEM和EBSD等表征了微观组织特征,研究了模拟体液环境下的磨损性能和磨损机制。结果表明:相较于冷喷涂增材制造试样,冷喷摩擦复合增材制造试样中孔... 详细信息

采用冷喷涂增材制造和冷喷摩擦复合增材制造技术制备了ZrO_(2)颗粒增强钛基复合材料,使用SEM和EBSD等表征了微观组织特征,研究了模拟体液环境下的磨损性能和磨损机制。结果表明:相较于冷喷涂增材制造试样,冷喷摩擦复合增材制造试样中孔洞缺陷消失,组织明显致密化,ZrO_(2)均匀分布于Ti基体中,试样的致密度达99.1%。冷喷摩擦复合增材制造过程中发生了连续动态再结晶,平均晶粒尺寸均匀化至2.5μm。相较冷喷涂增材制造试样,冷喷摩擦复合增材制造试样显微硬度显著提升(由221 HV 0.2提升至544 HV 0.2)。在模拟体液环境下,冷喷摩擦复合增材制造试样具有较低的磨损率(1.09×10^(-3)mm^(3)·N^(-1)·m^(-1)),表现出较好的耐磨性。磨粒磨损和粘着磨损是冷喷涂增材制造试样的主要磨损机制,而磨粒磨损是冷喷摩擦复合增材制造试样的主要磨损机制。

关键词：冷喷涂搅拌摩擦加工钛基复合材料微观组织磨损性能

基于纤维素纳米晶体的多功能传感器的应用研究

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复合材料学报 2024年第7期41卷 3479-3489页

作者：余梦林涛殷学风刘飞亚李杰鲁璐璐陕西科技大学轻工科学与工程学院西安710021 陕西科技大学陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室西安710021 陕西科技大学轻化工程国家级实验教学示范中心西安710021 陕西科技大学中国轻工业纸基功能材料重点实验室西安710021

纤维素纳米晶体(CNC)是具有优异力学性能、光学性能和表面化学性能的纳米材料,近年来受到了研究者们的广泛关注。基于CNC的传感器具有对外部环境刺激的单重、双重及多重响应,如湿度、气体、p H、溶剂、温度、光等驱动传感,这使其在信息... 详细信息

纤维素纳米晶体(CNC)是具有优异力学性能、光学性能和表面化学性能的纳米材料,近年来受到了研究者们的广泛关注。基于CNC的传感器具有对外部环境刺激的单重、双重及多重响应,如湿度、气体、p H、溶剂、温度、光等驱动传感,这使其在信息加密、健康检测、食品、环境监测、储能、可穿戴等领域中显示出巨大的应用潜力。本文对CNC的关键特性进行了简要介绍,并重点分析了基于CNC的多功能传感器的重要应用发展研究机制,最后总结了CNC基传感器材料在制备过程中存在的主要问题和面临的挑战,为提高其性能和功能化创新应用提供参考。

关键词：纤维素纳米晶体结构色手性向列相结构传感器应用

Mo-14Re钼铼合金高温压缩耦合内变量的本构模型建立

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稀有金属材料与工程 2024年第5期53卷 1343-1348页

作者：杨俊宙王世臣王先俊王智轩王力邢海瑞胡卜亮高选乔张文胡平王快社西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 功能材料加工国家地方联合工程研究中心陕西西安710055 西安建筑科技大学机电工程学院陕西西安710055 西北有色金属研究院陕西西安710016

为研究Mo-14Re钼铼合金高温流变行为及其跨尺度表征,采用Gleeble热模拟试验机对钼铼合金棒材进行了高温压缩试验,选取的温度为1400、1500、1600℃,应变速率为0.01、0.1、1、10 s^(-1)。结果表明,高温和低应变率变形时,应变率敏感因子逐... 详细信息

为研究Mo-14Re钼铼合金高温流变行为及其跨尺度表征,采用Gleeble热模拟试验机对钼铼合金棒材进行了高温压缩试验,选取的温度为1400、1500、1600℃,应变速率为0.01、0.1、1、10 s^(-1)。结果表明,高温和低应变率变形时,应变率敏感因子逐渐增大,材料塑性流动性能也就越好,且变形过程中应力硬化和软化2种现象同时存在。在此基础上,建立了跨尺度本构模型,流变应力表征考虑了与不动位错的阻力、热激活、晶界效应的微观剪切应力,微观组织演变考虑了晶粒尺寸、位错密度、动态再结晶率以及裂纹体积分数等微观组织演变。随后基于遗传算法确定了模型中的材料参数,屈服应力、晶粒尺寸和流变应力的模型计算值与试验结果吻合,可知该模型可以描述Mo-14Re钼铼合金在高温变形时流变行为及其微观组织演变。

关键词： Mo-14Re合金压缩变形本构方程跨尺度

1060Al/Al-Al_(2)O_(3)/1060Al层状铝基复合材料热变形模型对比分析

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塑性工程学报 2024年第3期31卷 107-118页

作者：郝朋程张兵张志娟赵田丽刘广龙陈乐徐依蔡军王快社西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学功能材料加工国家与地方联合工程研究中心陕西西安710055 甘肃金川镍钴新材料技术创新中心有限公司甘肃金昌737101

采用Gleeble-3500热模拟试验机在变形温度为25~400℃、应变速率为0.01~10s^(-1)和真应变为0.85的条件下,对1060Al/Al-Al_(2)O_(3)/1060Al层状铝基复合材料进行了热压缩试验,研究其热变形行为,建立了应变补偿的Arrhenius (SCA)、修正的Jo... 详细信息

采用Gleeble-3500热模拟试验机在变形温度为25~400℃、应变速率为0.01~10s^(-1)和真应变为0.85的条件下,对1060Al/Al-Al_(2)O_(3)/1060Al层状铝基复合材料进行了热压缩试验,研究其热变形行为,建立了应变补偿的Arrhenius (SCA)、修正的Johnson-Cook (MJC)和修正的Zerilli-Armstrong (MZA) 3种本构模型,并对流变应力的预测值与实验值进行对比。结果表明,层状复合材料流变应力呈加工硬化型,并随温度升高或应变速率降低而降低;在100℃/0.5s^(-1)、200℃/0.1s^(-1)和300℃/0.1s^(-1)条件下,层状复合材料组元层间变形较为协调;3种本构模型中,MZA模型的相关系数最高,R为0.99085、平均绝对相对误差最低,e_(AARE)为0.046966,更适合描述1060Al/Al-Al_(2)O_(3)/1060Al层状铝基复合材料的热变形行为。

关键词： 1060Al/Al-Al_(2)O_(3)/1060Al层状铝基复合材料流变应力宏观形貌本构方程

棉织物活性艳红X-3B泡沫法给碱-湿蒸印花

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针织工业 2024年第5期 39-43页

作者：王梦楠张鑫卿王雪燕崔芳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 国家先进印染技术创新中心山东泰安271000 西安市生态染整技术重点实验室陕西西安710048

为降低活性染料印花的水耗能耗和电解质与氨氮排放,借助泡沫法给湿过程对印花棉织物施加碱剂,随后直接湿蒸固色。探讨了所制备泡沫的耐碱稳定性,研究汽蒸时间和碱剂用量对活性艳红X-3B泡沫法给碱-湿蒸印花的影响,并分析综合印花效果。... 详细信息

为降低活性染料印花的水耗能耗和电解质与氨氮排放,借助泡沫法给湿过程对印花棉织物施加碱剂,随后直接湿蒸固色。探讨了所制备泡沫的耐碱稳定性,研究汽蒸时间和碱剂用量对活性艳红X-3B泡沫法给碱-湿蒸印花的影响,并分析综合印花效果。结果表明:含4g/L APG10、12g/L CMC-Na的发泡原液在pH值为12.92时,泡沫的初见液时间和破裂半衰期仍分别高达16.8min和67.5min;质量分数为3%的活性艳红X-3B采用泡沫法给碱-湿蒸印花的适宜条件为碳酸钠40g/L、102℃汽蒸4min;所得织物具有良好的颜色递深性、花型轮廓清晰度和图案颜色均匀性,干、湿摩分别在4~5级和3级及以上。

关键词：活性艳红X-3B 无尿素印花泡沫法给碱湿蒸

焊接速度对Q&P980钢搅拌摩擦焊接头组织和性能的影响

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塑性工程学报 2024年第1期31卷 165-171页

作者：郝政扬王晨曦王快社乔柯王佳王文孙琦西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 功能材料加工国家地方联合工程研究中心陕西西安710055

通过搅拌摩擦焊接对Q&P980钢进行焊接,固定转速为400 r·min^(-1),焊接速度分别为50 mm·min^(-1)(低焊速)和600 mm·min^(-1)(高焊速),采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子背散射衍射、显微硬度和拉伸性能测试等手段对焊接接头的微... 详细信息

通过搅拌摩擦焊接对Q&P980钢进行焊接,固定转速为400 r·min^(-1),焊接速度分别为50 mm·min^(-1)(低焊速)和600 mm·min^(-1)(高焊速),采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子背散射衍射、显微硬度和拉伸性能测试等手段对焊接接头的微观组织和力学性能进行了表征,研究了焊接速度对接头微观组织和力学性能的影响。结果表明:相较母材,接头整体残余奥氏体含量降低,搅拌区晶粒明显细化和均匀化,有大量马氏体生成;热影响区晶粒略微粗大,显微硬度降低。与低焊速接头相比,高焊速接头峰值温度降低,材料流动范围较窄,热力耦合作用减弱;热影响区宏观尺寸减小,残余奥氏体含量增加,显微硬度提高,接头具有更好的变形协调性,接头抗拉强度和伸长率分别从1074 MPa、6.0%提高至1268 MPa、15.3%。

关键词：搅拌摩擦焊接焊接速度 Q&P980钢微观组织力学性能