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基于纳米多孔材料的结构设计和表面修饰工程
纳米多孔金属材料由于具有独特的三维、连续多孔结构,在超级电容器、催化和传感领域有潜在的应用价值。以纳米多孔金、纳米多孔钛为基体材料,利用磁控溅射沉积、去合金法、电化学沉积等方法,在多孔结构表面沉积纳米一维和二维纳米材料如纳米氧化钛、纳米氧化锰等半导体材料以及石墨烯、石墨烯量子点、氮化碳等材料,制备出复合结构材料,以获得良好的储能、催化、传感性能。
上海理工大学 2021-01-12
纤维复合材料结构制造和使役的智能检测及健康评估
"本项目旨在发挥光纤光栅分布式传感、有限元模拟、大数据、人工智能的学科交叉优势,实现纤维复合材料结构的智能检测与健康评估。 结合本团队的前期研究基础,按照需求分析、阵列式光纤光栅刻制、高频信号检测仪器研制、光纤光栅的复合材料结构埋入/表贴、材料性能测试、载荷在线监测、有限元模拟、灵敏度分析、复合材料结构典型损伤(准静态承载、低速冲击、雷击)识别算法及其数据库开发、结构健康评估算法研究而展开。主要成果及成果形式包括:(1)阵列式光纤光栅传感器样品;(2)高端复合材料结构在线监测装备样机;(3)复合材料结构损伤诊断软件系统;(4)复合材料结构健康评估软件系统;(5)常见复合材料结构损伤数据库;(6)申请并授权国家发明专利;(7)发表SCI收录的高影响力期刊论文;(8)建立研发平台,培养专业技术人才。本项目面向航空航天、轨道交通、风电、共享汽车、舰船、武器装备等领域对纤维复合材料结构的智能检测和健康评估的急迫需求。前期实施案例有:玻璃纤维/环氧树脂复合材料封装的基片式光纤光栅传感器;电子封装用液态环氧树脂的固化监测;大型风电叶片模具制造过程的光纤光栅在线监测;纤维复合材料结构雷击过程的光纤光
山东大学 2021-04-10
一种牙科用梯度结构金属烤瓷材料及其制备方法
本发明属于口腔修复领域中烤瓷材料的制备和应用技术领域,特别涉及采用镍铬合金为金属基底的梯度烤瓷材料的制备方法。合成一种以白榴石为主晶相的烤瓷粉,其组分的质量百分比为SiO2?66.67%、Al2O3?16.57%、K2O?12.81%、Na2O?2.64%、其它0.89%。在此烤瓷粉中加入梯度调节成分,其组分的质量百分比Ni为30%~40%、Cr为10%~20%、NiO为0%~10%,Cr2O3为40%~50%,将加入了梯度调节成分的烤瓷粉用层堆积法成型并烧结。制备出的成分梯度烤瓷材料具有缓和金瓷间热应力和提高强度等特点,为口腔烤瓷修复的临床应用打下基础。
四川大学 2021-04-11
一种核壳结构软磁复合材料的制备方法
本发明公开了一种核壳结构软磁复合材料的制备方法。它的步骤如下:1)选取粒径为100-400目高纯铁粉进行粒度配比;2)通入高纯氢气进行还原反应;3)通入氨气和氢气的混合气体进行表面渗氮;4)渗氮过程结束,最终生成表面包覆Fe4N薄膜的核壳结构铁粉,Fe4N膜厚为0.5-10um;5)将制备好的铁粉在800-1300MPa的压强下压制成环形的软磁复合材料,采用有机粘结剂进行粘结;6)将环形软磁复合材料在真空退火炉中进行热处理。本发明针对现阶段铁粉芯电阻率低,在中高频电流中涡流损耗大的缺点,通过表面热处理工艺对铁粉进行核壳结构设计,提高了粉芯的电阻率,较大幅度降低了铁粉芯的损耗。
浙江大学 2021-04-11
具有双峰孔结构的多孔聚合物材料及其制备方法
本发明提供了一种具有双峰孔结构的多孔聚合物材料,该多孔聚合材料中具有开孔结构的大泡孔和闭孔结构的小泡孔。其制备方法如下:(1)以两种热塑性聚合物为原料,在室温预混,然后进行熔融共混并成型;(2)将步骤(1)所得共混物坯体置于反应釜中,通入超临界流体进行处理,处理过程中控制反应釜中的压力和温度使其中的流体保持在超临界状态,当超临界流体在共混物坯体中达到饱和后,将反应釜的温度降低20~80℃,然后通过快速降压法将反应釜中的压力降至常压使共混物坯体发泡,冷却定型;(3)将步骤(2)所得具有闭孔结构小泡孔的聚合物材料浸泡于刻蚀液中进行刻蚀,当所述聚合物材料中的两种聚合物之一完全溶解后,将其取出,即得。
四川大学 2016-09-12
新型复合材料夹芯结构关键技术、产品研发及应用
项目团队经过10多年技术攻关,发明了创新型格构增强复合材料夹芯结构,以泡沫和轻木为芯材,以复合材料为面层及格构腹板,制备出系列复合材料梁、板、柱及实体构件。 显著优点:高抗力、高延性、高耐候。解决难点:将真空导入工艺引入超大/异型构件的成型制造,攻克了树脂浸渍及流动的精准控
南京工业大学 2021-04-14
一种具备双层定型相变材料层的建筑外墙结构体
本发明公开了一种具备双层定型相变材料层的建筑外墙结构体,其从外到内依次包括外定型相变墙板层、第一隔热层、墙体层、第二隔热层和内定型相变墙板层,其中外、内定型相变墙板层分别由相变 露环境下全年冷负荷最小,并当墙板层温度等于或高于 Tm1 时相变材料由固态融化为液态;该相变温度 Tm2 被设定为在其暴露环境下全年热负荷最小,并且当墙板层温度等于或高于 Tm2 时相变材料由固态融化为液态。本发明中还对两种定型相变墙板层的相变材料的组分及配料比进行了设计。通过本发明,能够更有效地降低外墙冷负荷和热负荷,显著
华中科技大学 2021-04-14
一种基于超材料结构的梯级耗能防船撞系统
本发明公开了一种基于超材料结构的梯级耗能防船撞系统,包括超高性能混凝土面板、梯级耗能防撞层、橡胶护舷、桥梁桥墩、桥梁承台和桥梁桩基,梯级耗能防撞层包括可变刚度单元、轻质耗能材料、竖向钢板、上顶板及下底板,可变刚度单元为多个内凹六边形单元通过横向及纵向钢板连接而成,中间空心结构内部填充聚氨酯泡沫、陶粒、橡胶粒等可以吸收和分散冲击能量的轻质耗能材料。可变刚度单元与各钢板之间焊接形成整体,防护装置与被保护桥墩之间通过橡胶护舷连接。该防护装置受撞击时的整体刚度会随着结构变形而增大,因此本发明具有可变刚度的梯级耗能防撞效果,能有效延长船桥碰撞时间且减小船舶撞击力,实现船舶与桥梁的双向保护。
南京工业大学 2021-01-12
具有多层纳米结构的柔性铜基材料及其制备方法、应用
本发明提供一种具有多层纳米结构的柔性铜基材料,该材料包括柔性基体,所述柔性基体具有多层结构层,所述多层结构层包括:铜基金属层构成的第一结构层;位于铜基金属层两侧的第二结构层,所述第二结构层为铜多孔层;以及位于铜多孔层上的第三结构层,所述第三结构层为氧化物层。本发明通过控制基体材料,结合脱合金溶液和时间的控制,调控材料的结构,获得不同的纳米结构层,并保留部分原始基体层,从而在具备优异的柔韧性同时,多层纳米结构层提供优异的催化性能。
南京工业大学 2021-01-12
中国科大研制一种可替代塑料的仿生可持续结构材料
塑料制品给现代生活带来极大便利的同时,也正造成严重的环境问题。大多数塑料来自于石油产品,由于其极端的稳定性,废弃后在环境中长时间也难以降解,最终造成持续性的环境污染问题。研发一系列可持续的高性能结构材料,以部分替代石油基塑料,是该问题最有希望的解决方案之一。现有的生物基可持续结构材料都受到机械性能较差或制造过程的过于繁琐的限制,这些因素从成本和生产规模上制约了这类材料的应用。因此,引入先进的仿生结构设计来制造新型的可持续高性能结构材料将可以极大地提高这类材料的性能,拓宽其应用范围,加速可持续材料替代不可降解塑料的进程。近日,中国科学技术大学俞书宏院士团队将仿生结构设计理念运用于高性能生物基结构材料的研制,发展了一种被称为“定向变形组装”的新型材料制造方法,实现了具有仿生结构的高性能可持续材料的规模化制备。通过这种定向变形组装方法,团队成功地将纤维素纳米纤维(CNF)和二氧化钛包覆的云母片(TiO2-Mica)复合制备了具有仿生结构的高性能可持续结构材料。所获得的结构材料具有比石油基塑料更好的机械和热性能,有望成为石油基塑料的替代品。该工艺过程宜于放大,产品具有良好的可加工性和丰富多变的色彩和光泽,使其可以作为一种更加美观和耐用的结构材料有望替代塑料。 该材料具有仿珍珠母的结构设计,这种仿生设计有效地改善了材料的力学性能。珍珠母所具有的砖-泥结构,使其可以基于普通的天然物质构筑高性能的材料,并兼具高强度和高韧性的优良特性。研究人员通过多尺度的仿生结构设计和表面化学调控,成功构筑了这种兼具高强韧特点的天然生物基可持续结构材料。二氧化钛包覆的云母片作为仿生结构中的砖块,一方面为结构材料提供了远高于工程塑料的强度,另一方面,还通过裂纹偏转等仿生结构原理,大幅提高了材料的韧性和抗裂纹扩展性能,为该材料作为一种新兴的可持续材料替代现有的不可降解塑料打下了坚实的基础。
中国科学技术大学 2021-02-01
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