导读:本文包含了复合外场论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:外场,复合材料,超声,颗粒,应变,铝合金,悬浮液。
复合外场论文文献综述
黄凯,蒋日鹏,李晓谦,李瑞卿,张立华[1](2019)在《超声外场对原位TiB_2/2A14铝基复合材料的摩擦磨损性能的影响》一文中研究指出采用超声外场-原位混合盐反应法制备3%TiB_2/2A14(体积分数)铝基复合材料,在往复式摩擦磨损试验机上进行4种不同载荷(20,30,40,50N)的磨损实验,研究不同超声处理工艺制备的复合材料的耐磨性和摩擦行为。使用显微硬度计测量基体和复合材料的显微硬度。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜对测试样品进行物相成分鉴定、显微组织和表面磨损形貌观察,并研究其磨损机理。结果表明:超声能够有效打散颗粒团聚,改善颗粒分布状态,强化颗粒与基体的界面结合强度,因此经过超声处理的复合材料的耐磨性和显微硬度明显优于合金基体。经120s超声处理获得的复合材料,其硬度约为基体合金的2倍。在50N载荷的作用下,其磨损率约为基体合金的57.43%。在干摩擦条件下,基体主要表现为黏着磨损,复合材料表现为黏着磨损+磨粒磨损的混合型磨损,耐磨性能更佳。(本文来源于《材料工程》期刊2019年12期)
郑婷[2](2019)在《透明质酸/碳纳米管多功能复合纤维的构建与外场响应特性》一文中研究指出碳纳米管纤维是继碳纳米管粉末和薄膜后,一种新形式的碳纳米管宏观材料,其独特的组装结构特性赋予了纤维内部丰富的界面结构,从而赋予其优异的力、电、磁、光以及热等多场耦合性质,使其成为制备新型器件研究和发展的热门材料。然而,碳纳米管纤维的研究仍存在制备技术不够成熟,制备工艺稳定性较差,缺陷多等技术瓶颈问题,使得碳纳米管的优异性能在宏观尺度上难以充分体现。随着纳米技术的发展以及功能器件微型化的需求,促使碳纳米管纤维制备技术的发展变得日益迫切。本文以碳纳米管(SWCNTs)为原料,生物大分子材料透明质酸(HA)为生物表面活性剂,基于HA的分散效应与基体结合效应,制备出形状均匀、长度可控、具有优异力、电与电化学外场响应特性的HA/SWCNT多功能复合纤维,揭示了HA增强HA/SWCNT复合纤维的电化学响应特性机制以及电化学耦合驱动机理。基于HA/SWCNT复合纤维的外场响应特性,设计了两种改性和修饰方法,有效提高了HA/SWCNT复合纤维的力学性能、机械稳定性、电化学响应特性以及电化学耦合驱动等性能。在此基础上,进一步研制了基于两种改性HA/SWCNT复合纤维材料的纳米器件。采用湿纺丝法,对碳纳米管纺丝原液分散性能以及纤维成型机制进行研究,设计了一种新的碳纳米管纤维制备体系;通过对纺丝原液分散性能、纤维电学及力学性能的研究,优化了纺丝工艺参数,实现了碳纳米管材料的宏观化和HA/SWCNT复合纤维的稳定制备。通过对HA/SWCNT复合纤维形貌、结构和组分进行研究,揭示了SWCNTs在纤维内部定向分布模型,研究了纺丝原液中SWCNTs浓度对HA/SWCNT复合纤维外场响应特性的影响。研究发现HA作为生物表面活性剂和离子导电粘合剂,有效的提高了SWCNTs的分散,促进了HA/SWCNT复合纤维力学性能、电学性能以及电化学性能的提高,制备的HA/SWCNT复合纤维导电率最高达109.89±14.55 S/cm,拉伸强度为186.37±15.19 MPa、杨氏模量为18.54±1.12 GPa以及比电容可达59.08±4.74 mF/cm~2。HA/SWCNT复合纤维在施加循环电压作用下,由于双电层静电效应与量子力学效应共同作用,随着电荷的注入,HA/SWCNT复合纤维发生电化学耦合驱动响应行为。HA可以促进电荷在纤维和电解液界面的聚集,有利于电解液的浸入,为离子迁移提供通道,因此有利于HA/SWCNT复合纤维电化学响应特性以及电化学耦合驱动特性的提高。以己二胺(HMDA)为交联剂,HA/SWCNT复合纤维为原料,采用化学交联改性的方法,制备了HA/SWCNT/HMDA复合纤维材料。研究表明,化学交联改性有效解决了生物环境内HA的易降解和SWCNTs易释放问题,提高了HA/SWCNT复合纤维的耐降解性能、力学性能、稳定性、电容特性以及电化学耦合驱动行为;HA/SWCNT/HMDA复合纤维材料在低电压(±1 V)的机械载荷作用下,可在生物环境内表现出优异的电容特性以及电化学耦合驱动行为,是理想的生物医药驱动器材料。基于HA/SWCNT/HMDA复合纤维制备的SWCNT基纤维型电化学驱动器,柔韧性好、机械强度高并具有良好生物相容性,在小鼠皮下组织中植入复合纤维后,早期炎症反应在叁周内可消退。以HA/SWCNT复合纤维为基底材料,聚苯胺(PANI)为增强材料,采用电化学沉积法制备了具有独特核壳结构的HA/SWCNT/PANI复合纤维柔性电极材料,并对其形貌、结构、柔韧性以及电化学性能进行研究。研究表明,由于SWCNTs和苯环之间π-π键作用以及苯胺中氨基与HA羧基的氢键作用,提高了沉积在HA/SWCNT复合纤维电极上PANI的稳定性。电化学沉积PANI后,比电容提高570%,HA/SWCNT/PANI纤维具有良好的导电性、倍率特性以及电容稳定性,经过3000次循环充放电后电容保持率仍可达88.27%。同时,HA/SWCNT/PANI复合纤维具有柔韧性高、可编织性强以及电化学稳定性好的特点,经过100次循环弯折试验后,电容保持率达到86%以上,在编织后复合纤维表面的PANI壳层结构完整。采用HA/SWCNT/PANI复合纤维作正极材料,碳纳米管薄膜(CMC/Buckypaper)作负极材料,H_2SO_4/PVA凝胶作凝胶电解质,构建了纤维型非对称结构的超级电容器。所构建的超级电容器的稳定工作电压窗口从1 V提高到了2 V,其能量密度和功率密度分别为1.09 mW/cm~2和12.55μwh/cm~2。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)
黄颖妆,齐岩,杜安,刘佳宏,艾传韡[3](2018)在《复合多铁链的磁电耦合行为与外场调控》一文中研究指出对含有界面磁电耦合的有限长铁电-铁磁多铁链体系进行了研究,基于矢量离散化思想,构建了描述其磁电性质的微观海森伯模型.利用传递矩阵方法获得了磁化强度、电极化强度、磁电化率等关键热力学量的解析表达式,重点探讨了界面磁电耦合、外场以及单离子各向异性对体系磁电耦合行为的影响和调控.研究结果表明,界面磁电耦合对体系的磁化强度和电极化强度均起促进作用.电场驱动下的电致磁电化率具有更强的磁电关联效应,预示着外电场能够有效地调控体系的磁性行为.而在磁致磁电化率中观察到的低温峰主要源于外磁场的诱导.此外,在高电场作用下体系比热容还呈现出有趣的叁峰结构,这种叁峰结构是自旋态的热激发以及电偶极矩的电场和温度共同激发导致的.(本文来源于《物理学报》期刊2018年24期)
王坤,蒋日鹏,张立华,李瑞卿,李晓谦[4](2018)在《超声外场对SiC_p/7085复合材料颗粒分布与硬度的影响》一文中研究指出采用半固态机械搅拌与超声施振的方法制备SiC_p/7085复合材料,研究超声施振时间与超声功率对复合材料颗粒分布与布氏硬度的影响。研究结果表明:机械搅拌可实现Si C颗粒与基体的初步混合,但在搅拌过程中易形成颗粒团聚、气体夹杂等缺陷;超声施振后能够有效打散微观颗粒团聚,减少气孔夹杂等缺陷;在本实验条件下,最优超声作用时间为10 min,功率为1 k W;复合材料的布氏硬度变化规律与显微组织呈现一致性,在超声时长为10 min、功率为1 k W工况下,其硬度达到最大值131.7 N/mm2,较未施加超声时增加25.7%。(本文来源于《中南大学学报(自然科学版)》期刊2018年03期)
胡超[5](2017)在《导电聚乳酸复合材料外场响应行为研究》一文中研究指出聚合物基导电复合材料(CPCs)是由导电填料与聚合物基体复合制备而成,CPCs因对应力、温度、湿度、有机气体等外界刺激具有丰富的响应行为而受到研究者广泛关注。本论文对导电填料均匀分布的还原氧化石墨烯(RGO)/聚乳酸(PLA)纳米复合材料的应变敏感响应行为进行深入研究,并与碳纳米管(CNTs)/PLA纳米复合材料的敏感行为进行了对比。研究RGO/PLA复合材料的温度敏感响应行为。首先,采用超声分散后热压成型的方法制备了RGO/PLA和CNTs/PLA纳米复合材料。发现纳米导电粒子RGO和CNTs在PLA基体中分散均匀,且与PLA基体之间具有氢键相互作用,制备的RGO/PLA和CNTs/PLA纳米复合材料的逾渗值分别为0.11 wt%和0.80 wt%。通过对RGO/PLA和CNTs/PLA纳米复合材料的热性能进行对比研究发现,与CNTs/PLA纳米复合材料相比,纳米粒子RGO诱导PLA基体结晶的作用较弱。当纳米填料CNTs和RGO的含量都为0.8 wt%时,CNTs/PLA和RGO/PLA纳米复合材料的结晶度分别为49.82%和9.21%。其次,详细研究了不同维度导电填料所构成的导电网络的微观结构演变对复合材料力敏行为的影响。这里,RGO是二维片状结构,而CNTs是典型的一维管状结构,他们所构成的导电网络的微观结构亦明显不同。在10循环拉伸过程中,RGO/PLA导电复合材料的最大力敏响应度ΔR/R0(R0是试样的起始电阻,ΔR是试样电阻的实时变化量)和最小力敏响应度ΔR/R0值随着循环拉伸次数的增多而逐渐增大,这是由于RGO片间的滑移破坏了RGO导电网络。CNTs/PLA导电复合材料的最大力敏响应度ΔR/R0和最小力敏响应度ΔR/R0值却随着循环拉伸次数的增多而逐渐减小,这是因为CNTs在拉伸的过程中沿拉伸方向取向,并沿拉伸方向逐渐形成更好的CNTs导电网络。最后,研究发现RGO/PLA导电复合材料在20℃到200℃之间表现出有趣的负温度系数效应(NTC)。我们认为RGO/PLA导电复合材料对温度刺激响应机理与纳米RGO片自身的电阻变化和纳米RGO片表面的微观形貌变化有关。通过改变复合材料的恒温处理过程、复合材料的尺寸和导电填料的含量可调控RGO/PLA导电复合材料对温度刺激响应的重复性和稳定性。RGO/PLA复合材料可以检测出0.1℃的微小温度变化,且对温度变化的响应时间小于10s。本研究表明RGO/PLA导电复合材料可以用做高灵敏、快响应的柔性NTC温敏材料。(本文来源于《郑州大学》期刊2017-05-01)
许国智[6](2017)在《粒子示踪法研究胶体悬浮液在复合外场下的动态》一文中研究指出胶体粒子悬浮液作为一种复杂流体,存在动态不均匀性。而工业生产应用中,胶体粒子悬浮液往往还经历着外场作用,使得这种动态不均匀性的观测和表征更加复杂。显微示踪微流变方法作为一种空间与时间分辨率都较高的手段,具有研究外场作用下胶体粒子悬浮液的动态不均匀性的能力,但目前仍在发展中,它对材料的流变特性的测试以广义斯托克斯–爱因斯坦关系为前提,在非平衡、非均匀、体系相互作用复杂的情况下并不适用。固着挥发的胶体悬浮液滴是常见的球形粒子在外场作用下的动态体系,光照致热流场中的α-FeOOH纳米棒悬浮液是典型的棒状粒子在外场作用下的动态体系,本论文的工作是建立外场作用下研究胶体粒子悬浮液中动态行为的实验方法和分析方法,讨论外场对胶体粒子悬浮液动态行为的影响,探究外场作用下胶体粒子悬浮液中结构动态的变化规律。本论文的主要内容和结果如下:1、在搭建二维显微粒子示踪微流变仪的基础上,基于迭加定向运动的一维随机行走,计算推导了一系列观察量和分析方法,建立的观察量包括向前移动因子F、约化均方回转半径g,建立的分析方法包括极坐标变换和极角归零、多模高斯拟合。在本论文的实验体系中,这些观察量可以对探针粒子运动的各个特点分离,利用建立的分析方法可以对这些运动特点对应的影响因素进行表征。2、以荧光PS微球作为探针粒子进行不同盐浓度悬浮液滴显微粒子示踪实验,观察悬浮液滴在玻片表面的挥发过程中探针粒子的运动行为。实验发现,不含盐的悬浮液滴中,探针粒子运动能力较强,几乎不存在静止的探针粒子;而含盐的悬浮液滴中出现了大量的静止探针粒子。通过建立并统计向前移动因子F,我们将流场作用中的探针粒子按运动的定向程度分类,发现在无盐的悬浮液滴中的探针粒子运动定向程度越来越高,而含盐的悬浮液滴中始终存在F<0.25的探针粒子。通过对探针粒子与基底间相互作用的计算表明,由于盐的加入使得探针粒子和基底的双电层被压缩,F<0.25的探针粒子是受到基底吸附而静止的粒子。3、悬浮液滴中的探针粒子运动速度随着挥发的进行而增大,增大的程度随着盐浓度的提高而降低。为了探究探针粒子的运动是否因为受到基底的摩擦力而速度变慢,本研究构造了约化均方回转半径(?),通过考察探针粒子的向前移动因子F和约化均方回转半径(?),可以将探针粒子的运动行为分成五类,从而将受到不同流场和基底摩擦作用的探针粒子分开统计。统计结果表明,所有运动的探针粒子均没有受到基底的摩擦作用。4、基于运动的探针粒子不受到基底摩擦作用这一事实,粒子运动速度的盐浓度依赖性其实是由流场的盐浓度依赖性造成的。通过基底附近的流动电势计算表明,盐的引入减弱了基底附近的电泳效应所致的探针粒子迁移,这解释了较高盐浓度的悬浮液滴中,粒子运动速度增大的幅度减小的原因。5、采用常温方法制备了α-FeOOH纳米棒的悬浮液,并使用透射电镜、X射线衍射、偏光显微镜和综合物性测量等手段分别表征了α-FeOOH纳米棒的形貌尺寸、晶体结构、双折射现象和磁性能,验证了α-FeOOH纳米棒的成功制备。选取了处于浓溶液区间的10 vol%、9 vol%和处于半稀溶液区间的8 vol%、7 vol%四个体积分数的α-FeOOH悬浮液作为实验对象,在光照致热对流流场中观察了探针粒子在悬浮液中的运动。实验发现,探针粒子的运动能力随着α-FeOOH体积分数的降低而增大;在施加外磁场后发现,探针粒子的运动能力有不同程度的减小,减小的程度随着α-FeOOH体积分数的降低而降低。这些现象是探针粒子受到周围α-FeOOH纳米棒限制程度不同而造成的。6、采用极坐标变换、极角归零方法,将探针粒子在热对流流场中的径向扩散运动变换为迭加定向运动的一维随机行走。在统计了探针粒子的向前移动因子F和一维位移概率密度分布后,分类并发现了静止和运动的探针粒子,表明了α-FeOOH纳米棒在外磁场作用下转动扩散系数减小,束缚了部分探针粒子的运动,这种束缚作用随着α-FeOOH悬浮液体积分数的降低而越来越小。在对两种运动行为的探针粒子进行分类后,利用双模正态分布拟合粒子的一维位移概率密度分布,得到了视场内样品的热致流场速度和粘度。(本文来源于《华南理工大学》期刊2017-04-11)
李国杰[7](2017)在《导电高分子复合材料的导电网络结构调控及外场响应性能研究》一文中研究指出导电高分子复合材料(CPCs)是由导电填料(如炭黑、碳纳米管、石墨烯和金属粒子等)和高分子基体复合制备而成,近年来其结构及性能研究受到了学术界和工业界的广泛关注。CPCs不仅具有优异的电学性能和可加工性,而且作为一种功能性高分子材料,其对应力、应变、气体、温度和湿度等外界刺激表现出丰富的响应行为。这些特性不仅为探索CPCs的微观结构演变提供了研究素材,还为其在敏感器件领域的应用提供了理论基础。本文中,我们通过对CPCs中导电网络的设计和调控,制备了具有不同微观结构的CPCs,探索了CPCs对外场刺激的响应行为,分析了CPCs结构调控与性能的关系。具体如下:1、还原氧化石墨烯(RGO)/热塑性聚氨酯(TPU)/聚二甲基硅氧烷(PDMS)导电复合材料制备及其性能研究1)本文首先通过静电纺丝技术制备了具有取向结构的TPU纤维膜,随后利用超声法制备出RGO/TPU取向和非取向导电纤维网络,之后分别基于这两种导电纤维网络制备了具有“叁明治”结构的RGO/TPU/PDMS导电复合材料。2)研究了基于取向纤维和非取向纤维导电网络制备的复合材料的应力-应变和应变-电阻响应行为。前者呈现出高的力学强度和响应强度,这主要是导电网络中取向纤维结点的存在和RGO在纤维上呈现出“鱼鳞片”状的结构,使得它们在动态拉伸过程中导电网络结构呈现不同的演化过程造成的。3)基于取向纤维导电网络制备出的RGO/TPU/PDMS导电复合材料具有非常大的应变范围(150%应变)、极高的灵敏度(高达593)、良好的耐用性(>500次)、快的响应时间(<160 ms)以及良好的耐湿度和耐高温等特点,满足了其作为柔性可穿戴应变传感器的应用需求。4)将该柔性复合材料固定在人体的不同部位,通过电信号的响应监测了人体的运动规律,展现出该材料在柔性可穿戴电子设备和智能机器等领域广泛的应用前景。2、碳纳米管(CNTs)/TPU/PDMS导电复合材料制备及其应变敏感性能的研究1)我们首先通过静电纺丝技术和超声方法制备出CNTs/TPU取向导电纤维网络,随后通过浇筑成型法制备了CNTs/TPU/PDMS导电复合材料。2)为了探索导电复合材料在拉伸过程中内部导电网络的演变过程,我们研究了CNTs/TPU/PDMS导电复合材料在不同应变和不同速率下的相对电阻变化行为。结果复合材料内部导电网络的破坏与重组的竞争使材料的响应行为出现了肩峰现象;大应变促使材料表现出大的响应度;大的拉伸速率也使材料表现出更高的响应度,这归因于在循环拉伸过程中复合材料要经受更大的应力,引起导电网络的更大破坏。3)该材料可用于人体运动的在线监测,本材料的结构及性能调控方法为制备柔性可穿戴应变传感器提供了新思路。3、CNTs/聚丙烯(PP)导电复合材料制备及其温度敏感性能的研究1)本文通过溶解破碎法和直接粉碎法制备了不同粒径的PP粒子,然后采用机械研磨-热压成型法制备了具有隔离导电网络结构的CNTs/PP复合材料,大大降低了复合材料的导电逾渗值。2)通过使用不同粒径的PP颗粒,调控了材料隔离结构的导电网络,制备出了具有可调控正温度系数(PTC)特性的CPCs,实现了PTC强度从102到106的转变。随着PP粒子粒径的增加,复合材料的逾渗值降低,呈现出负相关性。此外,本文还制备出超高PTC强度的CNTs/PP复合材料。3)这种可调控PTC效应的导电高分子复合材料对制备可调控的温度传感器提供了新思路。(本文来源于《郑州大学》期刊2017-04-01)
王坤,张立华,黎正华,蒋文,李畅梓[8](2017)在《超声外场对SiCp/7085复合材料颗粒微观团聚与界面结合的作用机理》一文中研究指出采用半固态混合-机械搅拌-超声施振的方法制备了体积分数为10%的SiCp/7085复合材料,通过金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射对颗粒分布与界面进行研究,重点研究超声外场对复合材料颗粒团聚与界面结合的作用机理.实验结果表明:单纯机械搅拌对400目颗粒的团聚与界面结合的作用效果有限;超声外场下,空化作用产生的微射流与瞬时高温高压能够有效破除颗粒团聚体的包裹层,打散颗粒;超声破除颗粒表面氧化膜,除去气体层,使熔体中的镁元素与颗粒直接接触并反应是改善熔体与颗粒润湿性的重要因素;最终在界面处生成MgAl_2O_4强化相,从而获得更优的界面结合.(本文来源于《工程科学学报》期刊2017年02期)
李畅梓,张立华,李晓谦,黎正华,李瑞卿[9](2016)在《超声外场下SiC_p/7085复合材料界面结合机理》一文中研究指出采用半固态混合—机械搅拌—超声搅拌工艺制备体积分数为10%的SiC_p/7085复合材料,通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析制备过程中2种粒度SiC颗粒的界面结合、界面相及成分的演变规律,研究超声外场对复合材料界面结合的影响机理。研究结果表明:半固态混合—机械搅拌工艺基本实现了大粒度SiC颗粒与基体的界面结合,但在界面处生成了大量Al_4C_3,而对于小粒度颗粒,机械搅拌的作用效果不明显;超声外场作用下的空化效应产生高温高压,有效改善小颗粒与熔体的润湿性,并使得Mg元素在界面处富集,生成MgO和MgAl_2O_4等界面强化相,获得更优的结合界面。(本文来源于《中南大学学报(自然科学版)》期刊2016年09期)
陆鹏[10](2016)在《外场级复合材料结构修理范围持续扩大》一文中研究指出目前,复合材料的一些外场级结构修理已不需要飞机在停运或长时间延误的前提下完成,同时也正在替代过去部分需要采用大型专用设备才能完成的返厂修理。但是,复合材料的外场级结构修理仍然面临着来自物流、外场环境、技术壁垒等多方面的挑战。(本文来源于《航空维修与工程》期刊2016年08期)
复合外场论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
碳纳米管纤维是继碳纳米管粉末和薄膜后,一种新形式的碳纳米管宏观材料,其独特的组装结构特性赋予了纤维内部丰富的界面结构,从而赋予其优异的力、电、磁、光以及热等多场耦合性质,使其成为制备新型器件研究和发展的热门材料。然而,碳纳米管纤维的研究仍存在制备技术不够成熟,制备工艺稳定性较差,缺陷多等技术瓶颈问题,使得碳纳米管的优异性能在宏观尺度上难以充分体现。随着纳米技术的发展以及功能器件微型化的需求,促使碳纳米管纤维制备技术的发展变得日益迫切。本文以碳纳米管(SWCNTs)为原料,生物大分子材料透明质酸(HA)为生物表面活性剂,基于HA的分散效应与基体结合效应,制备出形状均匀、长度可控、具有优异力、电与电化学外场响应特性的HA/SWCNT多功能复合纤维,揭示了HA增强HA/SWCNT复合纤维的电化学响应特性机制以及电化学耦合驱动机理。基于HA/SWCNT复合纤维的外场响应特性,设计了两种改性和修饰方法,有效提高了HA/SWCNT复合纤维的力学性能、机械稳定性、电化学响应特性以及电化学耦合驱动等性能。在此基础上,进一步研制了基于两种改性HA/SWCNT复合纤维材料的纳米器件。采用湿纺丝法,对碳纳米管纺丝原液分散性能以及纤维成型机制进行研究,设计了一种新的碳纳米管纤维制备体系;通过对纺丝原液分散性能、纤维电学及力学性能的研究,优化了纺丝工艺参数,实现了碳纳米管材料的宏观化和HA/SWCNT复合纤维的稳定制备。通过对HA/SWCNT复合纤维形貌、结构和组分进行研究,揭示了SWCNTs在纤维内部定向分布模型,研究了纺丝原液中SWCNTs浓度对HA/SWCNT复合纤维外场响应特性的影响。研究发现HA作为生物表面活性剂和离子导电粘合剂,有效的提高了SWCNTs的分散,促进了HA/SWCNT复合纤维力学性能、电学性能以及电化学性能的提高,制备的HA/SWCNT复合纤维导电率最高达109.89±14.55 S/cm,拉伸强度为186.37±15.19 MPa、杨氏模量为18.54±1.12 GPa以及比电容可达59.08±4.74 mF/cm~2。HA/SWCNT复合纤维在施加循环电压作用下,由于双电层静电效应与量子力学效应共同作用,随着电荷的注入,HA/SWCNT复合纤维发生电化学耦合驱动响应行为。HA可以促进电荷在纤维和电解液界面的聚集,有利于电解液的浸入,为离子迁移提供通道,因此有利于HA/SWCNT复合纤维电化学响应特性以及电化学耦合驱动特性的提高。以己二胺(HMDA)为交联剂,HA/SWCNT复合纤维为原料,采用化学交联改性的方法,制备了HA/SWCNT/HMDA复合纤维材料。研究表明,化学交联改性有效解决了生物环境内HA的易降解和SWCNTs易释放问题,提高了HA/SWCNT复合纤维的耐降解性能、力学性能、稳定性、电容特性以及电化学耦合驱动行为;HA/SWCNT/HMDA复合纤维材料在低电压(±1 V)的机械载荷作用下,可在生物环境内表现出优异的电容特性以及电化学耦合驱动行为,是理想的生物医药驱动器材料。基于HA/SWCNT/HMDA复合纤维制备的SWCNT基纤维型电化学驱动器,柔韧性好、机械强度高并具有良好生物相容性,在小鼠皮下组织中植入复合纤维后,早期炎症反应在叁周内可消退。以HA/SWCNT复合纤维为基底材料,聚苯胺(PANI)为增强材料,采用电化学沉积法制备了具有独特核壳结构的HA/SWCNT/PANI复合纤维柔性电极材料,并对其形貌、结构、柔韧性以及电化学性能进行研究。研究表明,由于SWCNTs和苯环之间π-π键作用以及苯胺中氨基与HA羧基的氢键作用,提高了沉积在HA/SWCNT复合纤维电极上PANI的稳定性。电化学沉积PANI后,比电容提高570%,HA/SWCNT/PANI纤维具有良好的导电性、倍率特性以及电容稳定性,经过3000次循环充放电后电容保持率仍可达88.27%。同时,HA/SWCNT/PANI复合纤维具有柔韧性高、可编织性强以及电化学稳定性好的特点,经过100次循环弯折试验后,电容保持率达到86%以上,在编织后复合纤维表面的PANI壳层结构完整。采用HA/SWCNT/PANI复合纤维作正极材料,碳纳米管薄膜(CMC/Buckypaper)作负极材料,H_2SO_4/PVA凝胶作凝胶电解质,构建了纤维型非对称结构的超级电容器。所构建的超级电容器的稳定工作电压窗口从1 V提高到了2 V,其能量密度和功率密度分别为1.09 mW/cm~2和12.55μwh/cm~2。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
复合外场论文参考文献
[1].黄凯,蒋日鹏,李晓谦,李瑞卿,张立华.超声外场对原位TiB_2/2A14铝基复合材料的摩擦磨损性能的影响[J].材料工程.2019
[2].郑婷.透明质酸/碳纳米管多功能复合纤维的构建与外场响应特性[D].哈尔滨工业大学.2019
[3].黄颖妆,齐岩,杜安,刘佳宏,艾传韡.复合多铁链的磁电耦合行为与外场调控[J].物理学报.2018
[4].王坤,蒋日鹏,张立华,李瑞卿,李晓谦.超声外场对SiC_p/7085复合材料颗粒分布与硬度的影响[J].中南大学学报(自然科学版).2018
[5].胡超.导电聚乳酸复合材料外场响应行为研究[D].郑州大学.2017
[6].许国智.粒子示踪法研究胶体悬浮液在复合外场下的动态[D].华南理工大学.2017
[7].李国杰.导电高分子复合材料的导电网络结构调控及外场响应性能研究[D].郑州大学.2017
[8].王坤,张立华,黎正华,蒋文,李畅梓.超声外场对SiCp/7085复合材料颗粒微观团聚与界面结合的作用机理[J].工程科学学报.2017
[9].李畅梓,张立华,李晓谦,黎正华,李瑞卿.超声外场下SiC_p/7085复合材料界面结合机理[J].中南大学学报(自然科学版).2016
[10].陆鹏.外场级复合材料结构修理范围持续扩大[J].航空维修与工程.2016