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oe1(光电查) - 科学论文

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出版时间
  • 2019
研究主题
  • A. 纳米复合材料 A. 木材 B. 紫外线屏蔽 B. 红外热屏蔽
应用领域
  • 材料科学与工程
机构单位
  • Northeast Forestry University
152 条数据
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  • 多层复合管道激光辅助缠绕工艺的温度分析

    摘要： 纤维增强聚合物复合材料的管状结构被广泛应用于石油天然气行业的立管和汽车领域的氢气压力容器等场景。激光辅助带材缠绕工艺为热塑性复合材料制造这类结构提供了一种自动化且高效的解决方案。然而为确保可靠的高质量工艺效果，必须理解并考虑控制连续缠绕层间固结的层压板内部温度分布以进行工艺设计。在实验装置中，研究人员在采用纯热塑性衬管缠绕五层结构的管道样品制备过程中，沿周向多个点位将热电偶嵌入层间，从而获取不同横向位置的贯穿厚度方向温度分布。除热电偶记录的温度数据外，还在带材缠绕头上安装了聚焦激光加热区域的固定式红外热像仪。通过对比两种来源的温度数据点，评估贯穿厚度温度分布如何反映表面温度输入。此外，将实验测定的温度分布与数值工艺模型结果进行比对，就多变量工艺的建模与控制得出结论。

    关键词： 复合材料、温度测量、纤维增强塑料、加工、激光辅助带缠绕

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • BiPO<sub>4</sub>/BiOBr异质结光催化剂在可见LED光照射下降解罗丹明B染料

    摘要： 采用醇解沉淀法合成的BiOBr，通过添加H3PO4制备BiPO4/BiOBr复合材料。采用全室温生产工艺成功合成了原始BiOBr及一系列BiPO4/BiOBr复合材料。利用X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、X射线光电子能谱和紫外-可见吸收光谱对样品的体相结构、表面形貌、元素组成及光学性能进行了表征。在可见LED光照射下评估了不同比例BiPO4/BiOBr复合材料、BiOBr和BiPO4对罗丹明B（RhB）的降解效果。与纯BiOBr和BiPO4相比，所制备的BiPO4/BiOBr复合材料表现出增强的性能，其中30% BiPO4/BiOBr复合材料的性能最佳，在120分钟内可降解95.66%的RhB（100 ml，15 mg/L）。BiPO4/BiOBr增强的光催化活性归因于BiOBr与BiPO4之间异质结的形成及高效的电荷分离。

    关键词： 异质结构、光催化降解、复合材料

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • AISI 304不锈钢复合材料选择性激光熔化过程中熔池行为的分析

    摘要： 对Al2O3增强型及Al2O3-ZrO2共晶混合物增强型AISI 304不锈钢复合材料的选区激光熔化(SLM)过程中熔池行为进行了数值分析与实验验证。热分析结果表明：由于粉末混合物熔点与导热系数的差异，熔池几何形态显著受增强颗粒影响。采用Al2O3-ZrO2共晶混合物替代Al2O3增强颗粒时，熔池最高温度升高。同时发现两种增强体的冷却速率相关性微弱，由此确认熔池液相存续时间而非冷却速率影响熔化行为，且该液相存续时间随Al2O3-ZrO2共晶比例增加而延长。由于熔池宽度增大，采用Al2O3-ZrO2增强颗粒时顶面温度梯度降低，而厚度方向温度梯度则相应升高。这些熔池行为研究结果将深化对增强颗粒影响AISI 304不锈钢复合材料尺寸精度与性能的认知。

    关键词： 有限元法，氧化铝，氧化铝-氧化锆，304（不锈钢），复合材料，选择性激光熔化，增材制造，选择性激光熔融，不锈钢

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 优化用于评估红外热像无损检测中缺陷深度的人工神经网络训练输入数据

    摘要： 用于确定红外热像无损检测中缺陷深度的神经网络，采用了十组不同的输入数据进行训练和验证。这些输入数据集包括原始温度数据、多项式拟合、主成分分析、傅里叶变换等。通过采用对数坐标下的多项式拟合，并进一步计算一阶温度导数（TSR技术），实现了最小误差（对于碳纤维增强复合材料中0.5至2.5毫米深度的缺陷，误差上限为0.02毫米）；采用主成分分析技术处理原始数据也获得了相近的结果。这两种技术均无需使用参考点。

    关键词： 神经网络、数据处理、缺陷深度、复合材料、红外热成像检测

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 选择性激光熔化Al?O?/P20复合材料表面形貌、微观组织演变及磨损性能研究

    摘要： 本研究通过选择性激光熔化（SLM）技术，采用不同Al2O3含量（0.5 wt%、1 wt%、2 wt%）的Al2O3与P20模具钢混合粉末成功制备了Al2O3/P20复合材料。表面形貌分析表明，SLM过程中Al2O3颗粒发生部分或完全熔化团聚，并在相邻熔道间产生偏析。通过建立SLM过程中Al2O3扩散模型阐明了团聚体形成机制。随着Al2O3含量增加，试样致密化行为变差（相对密度从99.3%降至94.2%）。样品微观结构出现明显变化，包括马氏体组织粗化、回火组织转变、逆转变奥氏体生成及细小碳化物颗粒析出。洛氏硬度测试结果显示1 wt%含量时获得最大值57.6 HRC，而2 wt%时硬度最低为45.9 HRC。摩擦磨损试验表明当Al2O3含量为1 wt%和2 wt%时，摩擦系数（COF）和磨损率显著降低，凸显出优异的耐磨性能。

    关键词： 耐磨性、选择性激光熔化、Al2O3、P20模具钢、微观结构、复合材料

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 纳米TiC与镍基合金混合粉末激光熔覆的微观组织与硬度研究

    摘要： 针对超高速电梯用绳夹高温耐磨性差的问题，开展了激光熔覆制备碳化物增强复合涂层的实验。以纳米TiC粉末和Ni基合金粉末作为熔覆材料，采用相关设备测试了复合涂层的微观组织和硬度。研究结果表明：复合涂层由TiC、Cr3C2、Fe3C及Fe-Ni-Cr-C固溶体组成。当TiC含量为10%、30%时，TiC呈树枝状，固溶体呈胞状；当TiC含量为50%时，TiC呈块状、板条状，晶界存在微裂纹。在TiC含量30%、激光功率1.5KW、扫描速度600mm/min时，熔覆层无裂纹和气孔，复合涂层平均硬度达701HV0.2。将该技术用于电梯部件表面强化，可显著提升耐磨性和使用寿命。

    关键词： 纳米TiC、激光熔覆、硬度、复合材料、微观结构

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 碳量子点敏化增强ZnO光催化活性及其在苯酚废水处理中的应用

    摘要： 本工作报道了碳量子点（CQDs）敏化ZnO复合材料的制备及其在可见光照射下对苯酚的光催化降解性能。通过透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线光电子能谱（XPS）、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）和气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）等手段，证实了CQDs敏化ZnO复合材料的成功合成，该材料将前驱催化剂的光谱响应范围拓展至可见光区，提升了太阳光的利用率。同时，瞬态光电流响应和奈奎斯特图分析进一步证明了前驱催化剂载流子分离效率的提升。采用XPA-7光催化仪以苯酚为模拟污染物测定了复合材料的光催化能力，并通过Mott-Schottky曲线、能带结构及活性物种捕获实验揭示了光催化反应机理。结果表明，CQDs敏化ZnO复合材料的光催化性能比纯ZnO提高60%，且具有良好的稳定性和可重复使用性，在10次循环后其性能几乎无明显变化。

    关键词： 氧化锌、苯酚、光催化、L-碳量子点、复合材料

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 0.75BiFeO3-0.25BaTiO3填充乙烯-醋酸乙烯酯复合材料的介电与热学行为

    摘要： 采用溶液浇铸法结合模压工艺制备了铁酸铋-钛酸钡(BFO-BT)填充乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)复合材料。通过X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、热分析(DSC、TGA)和阻抗分析仪研究了BFO-BT对复合材料结构、热学及介电性能的影响。XRD和DSC分析表明，随着BFO-BT含量增加，EVA基体的结晶度降低。BFO-BT显著提升了复合材料的热稳定性。当BFO-BT填充量约为30 phr时，EVA/BFO-BT复合材料在25°C和1kHz频率下表现出显著增强的相对介电常数(εr=182)。在30 phr BFO-BT填充量下，复合材料的介电损耗仅约增加2倍（从0.04升至0.091）。通过Nyquist图谱辅助电路模型解析了晶粒的电容和电阻特性，实验复阻抗图谱与模型拟合图谱的对比分析验证了数据的准确性。该具有优异介电性能和热稳定性的BFO-BT/EVA复合体系可用于太阳能电池及节能器件。

    关键词： 复合材料、奈奎斯特图、介电常数、电导率、乙烯-醋酸乙烯酯、铁酸铋-钛酸钡

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 碳量子点(CQDs)修饰的Bi2O3-x复合光催化剂在近红外光驱动下对AO7表现出优异的光降解活性

    摘要： 本工作通过NaBH4还原Bi2O3制备了具有表面氧空位的Bi2O3-x，随后在其表面沉积碳量子点(CQDs)获得一系列CQDs/Bi2O3-x复合材料。HRTEM和XPS表征表明，通过调节NaBH4溶液浓度可控制表面氧空位层厚度，并实现CQDs与Bi2O3-x的紧密接触。以酸性橙7(AO7)为目标反应物，研究了CQDs/Bi2O3-x复合材料在模拟太阳光和近红外光照射下的光催化降解活性。发现样品的光催化活性与NaBH4浓度及CQDs含量密切相关。与Bi2O3相比，Bi2O3-x样品表现出增强的模拟太阳光驱动光催化活性，其中NaBH4浓度为3 mmol/L的3R-Bi2O3-x最佳降解效率达Bi2O3的1.38倍。在3R-Bi2O3-x表面负载CQDs后，其模拟太阳光光催化活性进一步提升，其中15C/3R-Bi2O3-x样品在60分钟照射下AO7降解率达~97%。不同于Bi2O3和3R-Bi2O3-x，15C/3R-Bi2O3-x还具有近红外光驱动光催化降解活性。苯酚在模拟太阳光和近红外光下的降解进一步证实了CQDs/Bi2O3-x复合材料的本征光催化活性。光电流响应和电化学阻抗谱(EIS)测试证实CQDs/Bi2O3-x样品中光生电荷的高效迁移与分离。?OH和h+被证明是CQDs/Bi2O3-x复合材料在模拟太阳光和近红外光催化过程中的主要活性物种。基于上述实验，提出了CQDs/Bi2O3-x复合材料在模拟太阳光和近红外光照射下的光催化降解机理。

    关键词： 光催化、复合材料、氧空位、碳量子点、Bi2O3

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 双壁碳纳米管/聚苯胺复合材料的电学与光学性能

    摘要： 通过原位聚合法，在双壁碳纳米管存在下制备了负载不同重量分数双壁碳纳米管的聚苯胺纳米复合材料。采用X射线衍射和扫描电子显微镜技术分析了纳米复合材料的组成。通过电导率和荧光分析研究了合成复合材料的功能特性。当聚苯胺基体中引入2.5 wt%双壁碳纳米管时，其直流电导率显著提高。双壁碳纳米管/聚苯胺复合物在可见光区350-560 nm范围内呈现宽谱发射，其中434 nm处发光强度有明显增强。

    关键词： 聚苯胺、导电性、荧光性、双壁碳纳米管、复合材料

    更新于2025-09-12 10:27:22