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无机非金属材料工程专业人才培养改革与探索 被引量：13
1
作者 饶美娟 刘志超 蹇守卫 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第7期2706-2710,共5页
根据国家战略需求和行业发展趋势,依托材料学科优势和优质科研教学资源,武汉理工大学无机非金属材料工程专业明确以“传统无机非金属材料转型升级+无机非金属新材料”为专业发展方向,创新科研型与工程应用型并行人才培养模式,建设专业... 根据国家战略需求和行业发展趋势,依托材料学科优势和优质科研教学资源,武汉理工大学无机非金属材料工程专业明确以“传统无机非金属材料转型升级+无机非金属新材料”为专业发展方向,创新科研型与工程应用型并行人才培养模式,建设专业特色发展方向教学科研团队,开展课程体系教学改革与创新,形成专业基础扎实、科研/工程应用能力突出的人才培养体系,培养出的毕业生在无机非金属材料领域具有显著行业竞争力,服务于无机非金属材料行业发展。 展开更多
关键词 无机非金属材料工程专业 培养模式 教学团队 教学改革
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超材料产业发展思考与建议
2
作者 周济 张联盟 《中国工程科学》 北大核心 2025年第2期241-248,共8页
超材料是由人工结构构成、具有自然材料所不具备的超常性质的人工材料,有望获得与自然物质性质迥异的“新物质”,为诸多应用领域提供了变革性技术支撑;超材料的新原理、新功能实现处于爆发期,相关产业链开始萌生,而产业化、工程化进入... 超材料是由人工结构构成、具有自然材料所不具备的超常性质的人工材料,有望获得与自然物质性质迥异的“新物质”,为诸多应用领域提供了变革性技术支撑;超材料的新原理、新功能实现处于爆发期,相关产业链开始萌生,而产业化、工程化进入瓶颈期,超材料当前所处的特殊阶段恰是国家战略介入的机遇期。本文总结了超材料的概念演进过程,从国际、国内两方面概要梳理了超材料的研究进展及发展趋势,从产业化方向、产业链格局、产业发展策略三方面系统凝练了超材料的产业化进展。进一步辨识了超材料产业发展面临的挑战,突出体现在制备技术、测试与表征技术、工程化技术、产业链、研发人才等方面,从人工智能(AI)技术在超材料设计中的应用、超材料在AI技术演进中的应用两方面展望了AI技术为超材料产业带来的新发展机遇。为此建议,以重点应用需求为牵引进行重大项目布局,建设国家级超材料制备、大数据与设计平台,组建国家级创新联合体并促进跨学科人才培养,在中长期尺度上精准推进我国超材料产业高质量发展。 展开更多
关键词 超材料 人工结构 超常性质 工程化 制备 人工智能
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植物油改性脂环族环氧树脂绝缘复合材料
3
作者 陈浩 田正波 +3 位作者 张阳 万帅 孙其勋 吴仲岿 《材料科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期210-216,共7页
脂环族环氧树脂(CEP)具有优异的绝缘、耐候和力学性能,若能有效改善其韧性及憎水性,则有望替代硅橡胶复合绝缘子,解决其遭受风沙侵蚀、鸟啄和踩踏损伤等问题,从而保证输电线路的稳定运行。本研究利用环氧大豆油(ESO)作为改性剂,并通过... 脂环族环氧树脂(CEP)具有优异的绝缘、耐候和力学性能,若能有效改善其韧性及憎水性,则有望替代硅橡胶复合绝缘子,解决其遭受风沙侵蚀、鸟啄和踩踏损伤等问题,从而保证输电线路的稳定运行。本研究利用环氧大豆油(ESO)作为改性剂,并通过掺杂纳米SiO_(2)填料,成功制备了环氧大豆油增韧改性的脂环族环氧树脂纳米复合材料(SiO_(2)/ESO-CE)。对复合材料的化学结构、力学性能、耐热性、憎水性及电绝缘性能进行了表征与分析。研究结果表明,SiO_(2)/ESO-CE兼具良好的力学性能、憎水性及电绝缘性。当ESO添加量为20 phr时,ESO与SiO_(2)的协同作用达到最佳,复合材料拉伸强度和水接触角达到67.37 MPa和92.66°,分别提升了32.42%和22.29%。同时复合材料交流击穿强度高达30.91 kV/mm,较纯CE提升了59.08%,且体积电阻率均大于10^(14)Ω·cm。 展开更多
关键词 脂环族环氧树脂 环氧大豆油 二氧化硅 电绝缘性 憎水性
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基于产教融合的无机非金属材料工程专业实践教学体系改革与探索 被引量：1
4
作者 饶美娟 王发洲 杨露 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第9期3494-3498,共5页
目前,无机非金属材料行业对专业人才的实践创新等综合能力提出了更高要求。根据行业发展与人才需求,武汉理工大学无机非金属材料工程专业开展基于产教融合的实践教学改革与创新。结合材料人才成长规律,明确以培养无机非金属材料领域的... 目前,无机非金属材料行业对专业人才的实践创新等综合能力提出了更高要求。根据行业发展与人才需求,武汉理工大学无机非金属材料工程专业开展基于产教融合的实践教学改革与创新。结合材料人才成长规律,明确以培养无机非金属材料领域的战略科学家和高技术工程师为人才培养目标,制定以实践创新能力为核心的专业知识学习、实践技能锻炼和个性化能力提升的培养方案;创建“基础技能强化-工程能力培养-创新思维和能力提高”三个阶段递进式实践教学体系,搭建“认知与基础-综合与设计-研究与创新”实践教学平台,开展实践课程教学,实现学生专业综合能力逐步提升。 展开更多
关键词 无机非金属材料工程专业 实践教学体系 产教融合 人才培养
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固废基注浆材料的性能与硬化机理研究 被引量：1
5
作者 任才富 王栋民 +3 位作者 房奎圳 王吉祥 张信龙 陈伟 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第4期1328-1336,共9页
本文以钢渣、矿渣和脱硫石膏为原料开发了一种低碳、低成本的固废基注浆材料,系统研究了固废基注浆材料的工作性能、力学性能和抗渗性能,通过XRD、SEM和MIP等微观测试手段分析了其硬化机理,并与水泥基注浆材料进行了对比。结果表明,与... 本文以钢渣、矿渣和脱硫石膏为原料开发了一种低碳、低成本的固废基注浆材料,系统研究了固废基注浆材料的工作性能、力学性能和抗渗性能,通过XRD、SEM和MIP等微观测试手段分析了其硬化机理,并与水泥基注浆材料进行了对比。结果表明,与水泥相比,固废基胶凝材料提高了注浆材料的工作性能和结石率,富水环境下显著降低了注浆材料的泌水率,但使凝结时间大幅延长。固废基注浆材料的早期强度偏低,后期强度大幅提升,两者均高于堵水用注浆材料28 d强度2.5 MPa的要求。固废基注浆材料水化生成了更多的水化产物钙矾石(AFt)和水化硅酸钙(C-S-H)凝胶,二者相互穿插、搭接,填充了内部孔隙,微观结构更加致密,凝胶孔含量增加,孔隙率降低,从而使抗渗性能和力学性能大幅提升。 展开更多
关键词 固废基胶凝材料 注浆材料 力学性能 微观结构 硬化机理
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石蜡基复合定形相变材料的制备及其性能研究 被引量：3
6
作者 聂新星 张华庆 +2 位作者 范榕 陈丹 熊传溪 《化工新型材料》 北大核心 2025年第2期147-153,共7页
以石蜡(PA)为相变材料,苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)为支撑材料,通过溶液共混高速剪切的方法制备了SEBS/PA混合物,在混合物中分别引入氮化硼(BN)和膨胀石墨(EG)作为导热添加剂,制备了2种定形复合相变材料SEBS/PA/BN和SEBS... 以石蜡(PA)为相变材料,苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)为支撑材料,通过溶液共混高速剪切的方法制备了SEBS/PA混合物,在混合物中分别引入氮化硼(BN)和膨胀石墨(EG)作为导热添加剂,制备了2种定形复合相变材料SEBS/PA/BN和SEBS/PA/EG。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪分析了复合材料的微观形貌和结构,并通过差示扫描量热仪、热重分析仪以及热常数分析仪对复合材料的相变性能及导热性能进行研究。结果表明,EG对复合材料内部热传导率的促进作用明显优于BN;EG质量分数为20%时,SEBS/PA/EG复合材料的导热系数最高,达到0.92W/(m·K),比纯PA提高了约441.2%,熔融焓达到152J/g。 展开更多
关键词 石蜡 膨胀石墨 氮化硼 相变材料 导热性能
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基于金属有机框架的光催化抗菌材料研究进展 被引量：1
7
作者 陈翔宇 韦文龙 +2 位作者 刘子儒 Pier-Luc Tremblay 张甜 《现代化工》 CAS 北大核心 2025年第1期51-55,共5页
对近年来基于金属有机框架的光催化抗菌材料进行了梳理,包括掺杂金属纳米粒子的MOFs材料、异质结MOFs材料、卟啉基MOFs材料以及其他MOFs材料,旨在为相关领域的研究与实践提供参考。
关键词 金属有机框架 光催化 抗菌 优化 机理
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正混凝土在路面工程中的应用研究
8
作者 黄志军 余震 +5 位作者 孙志军 谭宗林 龙晨杰 许伟 沈卫国 王桂明 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第2期756-764,784,共10页
为了改变路面工程中混凝土浆体大量富余、骨料沉降分布不均匀的问题,采用抛填骨料工艺将C25流态混凝土转变为正混凝土,研究粗骨料抛填率对正混凝土力学性能、干燥收缩和抗渗性能的影响,并通过调节减水剂掺量改变粗骨料最佳抛填率,最后... 为了改变路面工程中混凝土浆体大量富余、骨料沉降分布不均匀的问题,采用抛填骨料工艺将C25流态混凝土转变为正混凝土,研究粗骨料抛填率对正混凝土力学性能、干燥收缩和抗渗性能的影响,并通过调节减水剂掺量改变粗骨料最佳抛填率,最后对正混凝土的界面过渡区和孔结构进行分析。结果表明,抛填骨料工艺可以优化正混凝土中的骨料分布,增大抛填率可使正混凝土内部粗骨料分布均匀,并改善界面过渡区微观结构,减小平均孔径,降低孔隙率。在减水剂原有掺量上增加10个百分点,可使粗骨料的最佳抛填率增大5个百分点;粗骨料抛填率的范围在0%~25%时,正混凝土的强度随着抛填率的增大呈先升高后降低的趋势。 展开更多
关键词 正混凝土 抛填骨料 服役性能 界面过渡区 孔结构 路面工程
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ATH/EG对酚醛树脂复合材料阻燃性能的影响
9
作者 王鑫 曹京宜 +4 位作者 倪爱清 王兵 李想 殷文昌 王继辉 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第5期50-58,67,共10页
本文通过添加不同配比的阻燃剂氢氧化铝(ATH)和阻燃剂可膨胀石墨(EG),对碳纤维增强酚醛树脂复合材料(CFPF)进行了阻燃改性,并对其进行了试验研究,考察了改性前后复合材料的阻燃抑烟性能、热降解行为、力学性能和残炭形貌。试验结果表明... 本文通过添加不同配比的阻燃剂氢氧化铝(ATH)和阻燃剂可膨胀石墨(EG),对碳纤维增强酚醛树脂复合材料(CFPF)进行了阻燃改性,并对其进行了试验研究,考察了改性前后复合材料的阻燃抑烟性能、热降解行为、力学性能和残炭形貌。试验结果表明,两种阻燃剂的加入使材料的阻燃抑烟性能和热稳定性得到明显提升。当ATH与EG的质量比为1∶2时,得到的阻燃CFPF-2复合材料的极限氧指数(LOI)增长到68.4%。锥形量热测试结果表明,与未添加阻燃剂的CFPF-0相比,CFPF-2的热释放速率峰值(pHRR)、总热释放(THR)、总发烟量(TSP)和平均比消光面积(ASEA)分别下降了49.73%、65.30%、94.89%和94.63%。烟密度测试结果表明CFPF-2的最大比光密度(Ds,max)下降了93.71%,这说明ATH和EG有很好的协同阻燃效果,尤其在抑烟方面有极为显著的效果。热失重分析(TGA)结果表明,CFPF-2的残炭量提高到了13.72%,与CFPF-0的2.70%相比有明显的提升。另外,力学性能测试结果表明,ATH/EG阻燃体系可以提高CFPF复合材料的拉伸强度和弯曲强度。 展开更多
关键词 酚醛树脂 可膨胀石墨 氢氧化铝 阻燃 抑烟 复合材料
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SiC/SiO_(2)复合涂层对碳纤维及其复合材料抗氧化性能影响研究
10
作者 闫海波 陶佳栋 +3 位作者 周子涵 黄志雄 石敏先 丁杰 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第3期130-138,共9页
采用溶胶-凝胶法和先驱体浸渍裂解法在碳纤维表面制备了一种SiC/SiO_(2)复合涂层,并使用热压罐工艺制备了碳纤维增强酚醛树脂基复合材料,测试了复合材料在600℃、800℃、1000℃下氧化后的弯曲强度,研究了涂层对碳纤维及其复合材料抗氧... 采用溶胶-凝胶法和先驱体浸渍裂解法在碳纤维表面制备了一种SiC/SiO_(2)复合涂层,并使用热压罐工艺制备了碳纤维增强酚醛树脂基复合材料,测试了复合材料在600℃、800℃、1000℃下氧化后的弯曲强度,研究了涂层对碳纤维及其复合材料抗氧化性能的影响。结果表明:经过在1000℃空气下的氧化,复合涂层碳纤维/酚醛树脂复合材料弯曲强度为60 MPa,是相同条件下的原始碳纤维/酚醛树脂复合材料弯曲强度的3.3倍,SiC/SiO_(2)涂层对碳纤维有较好的抗氧化效果且会使复合材料具备一定的弯曲强度。在SiC/SiO_(2)涂层的协同保护下,复合涂层碳纤维/酚醛树脂复合材料在氧乙炔火焰下表现出更好的耐烧蚀性能。 展开更多
关键词 SiC/SiO_(2)复合涂层 碳纤维 树脂基复合材料 抗氧化性能 弯曲性能 耐烧蚀性能
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溶脱处理对矿渣基胶凝材料性能的提升机理
11
作者 谢辰 陈伟 +3 位作者 王辉 王栋民 刘一辉 李博 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第4期1297-1305,共9页
具有火山灰特性的高炉矿渣,磨细后可被用于生产矿渣基胶凝材料。与传统水泥相比,矿渣基胶凝材料水化活性较低,为提升矿渣基胶凝材料中磨细高炉矿渣(GGBS)的水化活性,本文创新地提出使用聚合硫酸铝溶液溶脱处理GGBS的方法,加速GGBS玻璃... 具有火山灰特性的高炉矿渣,磨细后可被用于生产矿渣基胶凝材料。与传统水泥相比,矿渣基胶凝材料水化活性较低,为提升矿渣基胶凝材料中磨细高炉矿渣(GGBS)的水化活性,本文创新地提出使用聚合硫酸铝溶液溶脱处理GGBS的方法,加速GGBS玻璃网络结构解聚,以提升矿渣基胶凝材料性能。试验对比了溶脱处理GGBS与溶液搅拌GGBS的离子溶出行为、表面元素组成及微观结构形貌,并通过抗压强度、水化放热、物相变化及微观形貌测试研究了溶脱处理提升矿渣基胶凝材料性能的微观机理。结果表明,溶脱滤液的硅离子溶出量较溶液搅拌滤液的硅离子溶出量明显提升,溶脱GGBS表面的n(Ca)∶(n(Si)+n(Al))降至0.266,溶脱GGBS结构发生溶蚀。使用溶脱GGBS制备的矿渣基胶凝材料凝结时间缩短至147 min,硬化体1 d抗压强度提升至3.75 MPa。溶脱处理GGBS可促进钙矾石与水化硅铝酸钙(C-A-S-H)凝胶的生成,加快矿渣基胶凝材料水化进程,提升矿渣基胶凝材料性能。 展开更多
关键词 聚合硫酸铝 溶脱 磨细高炉矿渣 矿渣基胶凝材料 物相分析
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弯曲载荷下复合材料胶-螺混合连接结构破坏模式研究
12
作者 张高涛 方志刚 +4 位作者 倪爱清 边天涯 李想 李亮 王继辉 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第4期96-102,共7页
本文采用数值模拟研究了碳玻混杂复合材料的胶-螺混合搭接结构在弯曲载荷下的失效模式,并进行了弯曲试验验证;然后,本文考察了上搭接板所占厚度比例对混合连接结构的强度和刚度的影响,并根据结果提出了连接结构的优化设计。结果表明:数... 本文采用数值模拟研究了碳玻混杂复合材料的胶-螺混合搭接结构在弯曲载荷下的失效模式,并进行了弯曲试验验证;然后,本文考察了上搭接板所占厚度比例对混合连接结构的强度和刚度的影响,并根据结果提出了连接结构的优化设计。结果表明:数值模拟得到的载荷-位移曲线的关键失效时刻与试验结果吻合较好,初始损伤表现为胶层失效,产生于连接区右侧端部,并出现第一峰值载荷;随着位移载荷的增加,裂纹继续扩展,胶层完全破坏后,螺栓将继续单独承受载荷,直到复合材料发生挤压破坏,最终导致整体结构失效。优化设计的结果表明,提高上搭接板厚度可有效提升极限承载力,其中上搭接板厚度为总厚度的65%的连接结构极限承载能力相比原设计(上板厚度占总厚度的50%)极限承载能力提升了98.6%,最终失效模式由上搭接板右侧螺孔挤压失效转变为上下搭接板两侧螺孔均发生挤压失效,上搭接板与下搭接板失效程度基本一致,结构性能得到了充分发挥。 展开更多
关键词 复合材料 胶-螺混合连接 失效模式 数值模拟 优化设计
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络合剂与钙基外加剂协同作用对水泥基材料自修复性能的影响
13
作者 马钰朝 张冰 +2 位作者 庄荣华 孙仕斌 余剑英 《混凝土》 北大核心 2025年第1期109-114,共6页
为提高水泥基材料的自修复性能,研究了络合剂与富含钙离子的钙基外加剂(矿粉、磷石膏、氢氧化钙)协同使用对砂浆微观结构、力学性能、抗渗性能和自修复性能的影响。结果表明:相比单掺络合剂砂浆,复掺络合剂和钙基外加剂的砂浆中生成了... 为提高水泥基材料的自修复性能,研究了络合剂与富含钙离子的钙基外加剂(矿粉、磷石膏、氢氧化钙)协同使用对砂浆微观结构、力学性能、抗渗性能和自修复性能的影响。结果表明:相比单掺络合剂砂浆,复掺络合剂和钙基外加剂的砂浆中生成了更多的针状结晶产物,抗压强度、抗渗性能和裂缝自修复能力均得到明显提高,其中络合剂与氢氧化钙的协同作用最好。与单掺0.5%络合剂砂浆相比,复掺0.5%络合剂和5%氢氧化钙砂浆养护28 d时的孔隙率降低了49.7%、抗压强度提高了21.5%、氯离子扩散系数降低了43.40%;对初始渗水率均为250 m L/min的单掺络合剂和复掺络合剂与氢氧化钙的预制裂缝砂浆试件养护28 d后,其相对渗水系数分别为24.34%和2.69%,对宽度为0.32 mm的裂缝,单掺络合剂砂浆养护28 d才能自修复,而复掺络合剂与氢氧化钙砂浆仅需养护7 d就实现了自修复。 展开更多
关键词 水泥基材料 络合剂 钙基外加剂 协同作用 自修复
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Al-Ag功能梯度复合材料的制备及其性能研究
14
作者 张杨 杨学斌 +3 位作者 李培博 罗国强 沈强 孙一 《功能材料》 北大核心 2025年第4期4032-4040,共9页
准等熵压缩实验可以通过轻气炮驱动不同阻抗分布的弹丸材料实现。弹丸的阻抗分布决定了加载的应力-应变率范围。采用粉末铺层结合热压烧结工艺制备了阻抗连续变化的Al-Ag梯度复合材料,并对单层Al-Ag复合材料以及Al-Ag梯度复合材料的结... 准等熵压缩实验可以通过轻气炮驱动不同阻抗分布的弹丸材料实现。弹丸的阻抗分布决定了加载的应力-应变率范围。采用粉末铺层结合热压烧结工艺制备了阻抗连续变化的Al-Ag梯度复合材料,并对单层Al-Ag复合材料以及Al-Ag梯度复合材料的结构与性能进行了研究。结果表明,Al-Ag梯度复合材料的最佳烧结工艺为570℃-100 MPa-2 h,各组分的Al-Ag复合材料致密度均大于95%。除此之外,各组分的Al-Ag复合材料的力学性能、SEM、热膨胀系数结果均表明Al-Ag梯度复合材料的可行性。Al-Ag梯度复合材料的SEM和EDS结果表明梯度复合材料内部元素分布与设计方案一致,层间平行度较好。动态加载实验结果显示Al-Ag梯度复合材料具有良好的准等熵加载效果,有明显的准等熵加载效果,与模拟结果吻合较好。制备的Al-Ag梯度复合材料具有稳定的准等熵压缩效果,为探究不同应力-应变率下的材料的高压物性参数及损伤机制提供了支撑。 展开更多
关键词 梯度复合材料 Al-Ag 致密化 准等熵压缩
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基于稀土铕离子荧光标记的磷酸钙纳米材料体内分布与代谢研究
15
作者 汤新丽 丁自友 +2 位作者 陈俊锐 赵刚 韩颖超 《无机材料学报》 北大核心 2025年第7期754-764,I0003-I0010,共19页
纳米磷酸钙(nCaP)在药物递送、生物成像、抗菌、促成骨等纳米医学领域具有潜在的应用前景,但其体内分布与代谢规律尚未完全明确,有待深入研究。本研究采用稀土铕离子荧光标记法,以荷瘤裸鼠为模型,探究了两种尺寸nCaP(纳米点NDs:(2.53... 纳米磷酸钙(nCaP)在药物递送、生物成像、抗菌、促成骨等纳米医学领域具有潜在的应用前景,但其体内分布与代谢规律尚未完全明确,有待深入研究。本研究采用稀土铕离子荧光标记法,以荷瘤裸鼠为模型,探究了两种尺寸nCaP(纳米点NDs:(2.53±0.63)nm;纳米颗粒NPs:(107.76±25.37)nm×(17.66±1.63)nm)在肝、脾、肺、肾、肿瘤中的分布与代谢。结果显示,裸鼠尾静脉注射200μL质量浓度为1.5 mg/mL的两种nCaP溶液,4 h后CaP NPs主要分布在肝脏和脾脏中,分别占比65.70%和29.32%,在肺脏中占比3.83%,而在肾脏和肿瘤中仅占比0.84%和0.32%,表明大尺寸CaP NPs更容易被网状内皮(RES)系统中的吞噬细胞捕获。与CaP NPs相比,CaP NDs在肝脏、脾脏和肺脏中的积聚显著减少了89.40%、87.00%和88.89%,而在肾脏和肿瘤中的蓄积分别提升了3.67倍和3.06倍,表明尺寸减小有利于CaP NDs被肾小球滤出并增强其肿瘤靶向能力。CaP NDs在肝、脾、肺中的清除率(CLz)分别是CaP NPs的6.60倍、4.14倍和2.40倍,是肾脏的42.29%,表明尺寸减小有助于CaP NDs被肝脏、脾脏和肺脏内的吞噬细胞迅速代谢,但存在肾小管的重吸收作用。在肿瘤中CaP NDs的CLz值比CaP NPs降低了91.9%,表明小尺寸CaP NDs具有显著增强的肿瘤靶向和滞留能力。进一步对荷瘤裸鼠初步建立了包含尺寸因素的nCaP生理药代动力学(PBPK)模型,CaP NDs和CaP NPs在肿瘤部位分布的预测拟合度(R^(2))分别达到0.925和0.827。本研究揭示了nCaP的体内分布与代谢规律,为其医学应用提供了支撑。 展开更多
关键词 纳米磷酸钙 尺寸效应 荧光标记 组织分布 生理药代动力学模型
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铝合金表面活化及其与CF/PEEK复合材料电阻焊性能
16
作者 谌顺心 徐任信 《航空材料学报》 北大核心 2025年第3期75-84,共10页
通过对铝合金表面活化及与热塑层的结合,实现7075铝合金(7075AA)与碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)电阻焊接工艺的优化。利用激光处理在铝合金表面构建起微沟槽网络,显著增强与聚醚酰亚胺(PEI)热塑层的机械耦合作用;相比之下,喷砂处理和未... 通过对铝合金表面活化及与热塑层的结合,实现7075铝合金(7075AA)与碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)电阻焊接工艺的优化。利用激光处理在铝合金表面构建起微沟槽网络,显著增强与聚醚酰亚胺(PEI)热塑层的机械耦合作用;相比之下,喷砂处理和未处理样品的结合效果则较弱。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)与X射线光电子能谱(XPS)表面分析,结果表明Al—O—Si键和硅烷偶联膜过渡层的形成可强化界面。电阻焊接头中,喷砂/激光刻蚀铝与PEI层间结合的不完全,导致热塑层脱粘成为主要失效模式。喷砂接头的单搭接剪切强度LSS为10.47MPa,激光刻蚀接头的LSS达到15.35MPa。经过硅烷处理后,PEI热塑层结合显著增强,激光刻蚀和硅烷处理接头的LSS提高至19.03MPa,相较于单纯激光刻蚀提高了23.97%,此时接头断面呈加热元件断裂特征,失效模式转变为层间断裂。 展开更多
关键词 7075AA CF/PEEK复合材料 表面增塑改性 强化热塑层 电阻焊接
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AlN晶须改性加热元件对异质材料电阻焊接性能的影响
17
作者 陈新宇 谌顺心 +1 位作者 吴俊宏 徐任信 《精密成形工程》 北大核心 2025年第2期159-166,共8页
目的研究氮化铝(AlN)晶须改性加热元件对碳纤维增强聚醚醚酮复合材料(CF/PEEK)与7075铝合金电阻焊接接头强度、断面结构和失效形式的影响。方法以聚醚醚酮(PEEK)为树脂基体、AlN晶须为填料、碳纤维织物(CF)为电阻,通过热压成形工艺制备... 目的研究氮化铝(AlN)晶须改性加热元件对碳纤维增强聚醚醚酮复合材料(CF/PEEK)与7075铝合金电阻焊接接头强度、断面结构和失效形式的影响。方法以聚醚醚酮(PEEK)为树脂基体、AlN晶须为填料、碳纤维织物(CF)为电阻,通过热压成形工艺制备加热元件,并研究其结构和性能对CF/PEEK层压板与7075铝合金电阻焊接接头性能的影响。结果AlN晶须的加入显著提高了加热元件的传热性能,加热元件树脂层热扩散系数随晶须含量的升高有明显提升。同时,单搭接焊接接头强度随着AlN晶须含量的增加迅速升高,当AlN晶须质量分数为7%时,焊接接头强度达到最大值16.51 MPa,但进一步增加AlN晶须含量后,接头强度下降。此外,随着强度的变化,焊接接头断面失效也有多种形式,低强度焊接接头的断面失效形式为聚醚酰亚胺(PEI)膜和加热元件脱粘,而高强度焊接接头的断面失效形式为加热元件中碳纤维断裂和CF/PEEK层压板层间撕裂。结论AlN晶须的加入完善了树脂层导热通道,均化了温度场;适量AlN晶须的存在提升了焊接接头强度,优化了接头断面失效形式。 展开更多
关键词 氮化铝晶须 加热元件 碳纤维增强聚醚醚酮复合材料 铝合金 电阻焊接
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固废基再生陶瓷/发光釉复合材料的制备与性能
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作者 韩美旭 姜洪义 潘进文 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期385-389,共5页
为解决我国工业化发展过程中产生的陶瓷废料污染问题,利用陶瓷废料替代传统原材料制备陶瓷坯体,并在其表面涂覆发光釉后,通过埋炭烧结法成功制备出固废基再生陶瓷/发光釉复合材料。本研究创新性地实现了固废高附加值利用与发光性能协同... 为解决我国工业化发展过程中产生的陶瓷废料污染问题,利用陶瓷废料替代传统原材料制备陶瓷坯体,并在其表面涂覆发光釉后,通过埋炭烧结法成功制备出固废基再生陶瓷/发光釉复合材料。本研究创新性地实现了固废高附加值利用与发光性能协同调控,为废瓷粉高效利用和功能性陶瓷设计提供了新方法。通过系统研究废瓷粉含量(25wt%~35wt%)和烧结温度(1 000~1 100℃)对坯体物相组成、微观形貌及物理性能的影响机制,揭示了发光粉添加量(30wt%~70wt%)对釉面发光强度及表面质量的调控规律。结果表明:当废瓷粉含量为32.5wt%、1 050℃烧结时,坯体综合性能最优(抗折强度34.6 MPa,吸水率8.50%,体积密度2.11 g/cm^(3));当发光粉添加量为50wt%时,釉面发光强度达1 510 mcd/m^(2)且无开裂。这为工业固废资源化与功能材料一体化设计提供了重要技术路径。 展开更多
关键词 陶瓷废料 烧结温度 固废利用 力学性能 发光釉
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矿渣-硫酸盐对循环流化床飞灰基胶凝材料的复合增强效应研究
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作者 梅文政 高鹏 +2 位作者 蔚畅 原皓 周明凯 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第4期1337-1345,1356,共10页
利用粒化高炉矿渣(GGBFS)与硫酸盐对循环流化床飞灰(CFBFA)基胶凝材料进行复合增强改性。固定胶凝材料中水泥掺量为30%(质量分数,下同),CFBFA和GGBFS总掺量为70%,外掺0%~4%脱硫石膏、0%~1.5%硫酸钠,研究CFBFA与GGBFS质量比及脱硫石膏、... 利用粒化高炉矿渣(GGBFS)与硫酸盐对循环流化床飞灰(CFBFA)基胶凝材料进行复合增强改性。固定胶凝材料中水泥掺量为30%(质量分数,下同),CFBFA和GGBFS总掺量为70%,外掺0%~4%脱硫石膏、0%~1.5%硫酸钠,研究CFBFA与GGBFS质量比及脱硫石膏、硫酸钠两种硫酸盐的掺量对复合胶凝材料凝结时间、胶砂抗压强度的影响,并通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)探究GGBFS和硫酸盐对CFBFA基胶凝材料的复合增强机理。结果表明:CFBFA基胶凝材料凝结时间长、抗压强度低;CFBFA与GGBFS复合后能显著提高胶凝材料的3、7 d抗压强度,但28 d抗压强度提升有限;在CFBFA-GGBFS复合体系中引入硫酸盐能提高抗压强度,其中脱硫石膏与低掺量CFBFA胶凝体系的复合效应更好,脱硫石膏的适宜掺量为2%,硫酸钠与高掺量CFBFA体系的复合效应更佳,但对28 d抗压强度有负面影响,硫酸钠的适宜掺量为0.5%;CFBFA与GGBFS复合增加了胶凝材料水化早期的凝胶生成量;脱硫石膏能提高钙矾石(AFt)的形成速率并稳定其生长;硫酸钠与Ca(OH)_(2)反应生成了强碱性NaOH和高活性CaSO_(4),进一步增加了凝胶和AFt的生成速率。 展开更多
关键词 循环流化床飞灰 胶凝材料 粒化高炉矿渣 脱硫石膏 硫酸钠 复合增强
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大型复合材料风电叶片回收技术的现状与发展趋势
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作者 王宝龙 刘锦帆 李成良 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第2期151-156,共6页
以风电为代表的新能源产业近年来蓬勃发展。风电叶片材料中的环氧树脂具有稳定的化学结构,导致风电叶片在自然环境下的降解速度极为缓慢;随着风电叶片的大量服役,生命周期结束和报废的叶片由于无法处理而占用了大片土地,给环境造成了巨... 以风电为代表的新能源产业近年来蓬勃发展。风电叶片材料中的环氧树脂具有稳定的化学结构,导致风电叶片在自然环境下的降解速度极为缓慢;随着风电叶片的大量服役,生命周期结束和报废的叶片由于无法处理而占用了大片土地,给环境造成了巨大的压力。本文通过梳理国家政策导向,指出了风电叶片回收的迫切性,列举了目前主流的风电叶片回收处理技术,包括机械回收、热回收、化学回收及可回收叶片技术等,系统性分析了各回收技术的差异,探讨了未来叶片回收领域的需求与发展前景。 展开更多
关键词 风电叶片 回收技术 复合材料 发展趋势
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