耐原子氧聚酰亚胺材料的研究进展

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自21世纪以来,航空航天方面的快速发展为人类日常通信、观察天文气相、探索宇宙等提供了重要的技术支持手段。其中,聚酰亚胺(PI)凭借其优异的耐高低温性能、力学性能、耐辐射性、电性能、耐溶剂性等成为不可或缺的航天器材料之一,且被广泛用作航天器的太阳电池阵列的柔性基板、多层热绝缘毯和电路系统的绝缘保护层。然而,航天器长期工作于低地球轨道,这一特殊环境中的原子氧(AO)具有高通量和强氧化性,它会快速侵蚀航天器表面的主要热控材料PI,使其光学、电学、力学等重要性能退化,从而导致航天器工作效率下降、使用寿命缩短、系统
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富锂锰基正极材料(Li-rich manganese cathode material,LMCM)具有高放电比容量(250 mAh·g-1@0.1C)、高电压、制作成本低和环保等优点,被视为下一代动力锂电池正极材料的理想之选,是锂电池能量密度突破400 Wh/kg的关键电极材料。但LMCM存在首次不可逆容量高和库伦效率差、倍率性能差和电压衰减等问题,在一定程度上制约了此类正极材料的大规模使用。为了解决LMCM存在的问题,相关学者做了大量的研究工作。一方面,针对LMCM在循环过程中的容
液化天然气(LNG)贸易的繁荣加剧了LNG储罐的需求。以混凝土代替9%镍钢制备“全混凝土”LNG储罐可降低46%的成本和缩短33%的工期并提高结构的耐久性,此技术具有重大经济和科学意义。全混凝土LNG储罐在服役过程中面临的最大风险是温度波动(-40~-165℃)和低温冻融循环(室温至-170℃)。目前,低温环境(-40~-197℃)中混凝土的失效机理尚不清楚。低温环境孔隙中的水结冰会引起混凝土孔结构、热导率、热应变、渗透性能和失效过程中能量释放行为的变化。低温环境混凝土性能的演变机制还处于研究初期,采用先
随着社会对环保、清洗效率以及清洗后表面质量的要求越来越高,传统清洗方法如机械清洗、化学溶剂清洗、水射流辅助清洗以及超声波清洗等已无法满足工业清洗的需求,不仅清洗效率低,被清洗表面质量得不到保证,甚至产生二次损伤,还容易对环境造成污染。先进激光清洗技术的出现为这些问题的解决提供了有效手段,这种清洗技术在不对环境造成污染的同时,还能有效保证清洗后的表面质量,展现了其特有的优越性,是21世纪最具潜力的清洗技术之一。激光清洗技术作为一种通过激光与污染物快速作用达到清洁目的的新型绿色清洗技术,可以广泛应用到除漆,除
可用的清洁水资源缩减已成为全球面临的重要危机。引起该危机的主要原因是各种污染物因生产、生活或事故排入水体导致水体污染。因此,解决水资源危机的关键在于对污水处理和再生。多种污水处理和再生方法应运而生,其中吸附法因处理效率高、操作简便、成本低而被广泛应用到污水处理中。吸附法的关键在于吸附剂的选择和应用。应用于水处理的传统吸附剂,如活性炭、沸石、天然粘土、活性氧化铝等,在面对复杂水体环境和各种性质迥异的污染物时已不能符合水污染处理的更高标准。因此,新型吸附剂的开发与应用成为吸附领域研究热点。金属有机框架(Met
基于计算流体力学方法并以收缩核模型为基础建立了转底炉内燃烧、烟气流动、气体与冶金粉尘球团传热传质及冶金粉尘球团化学反应的全耦合数学模型,计算了中径36 m的转底炉内
木材是与人类关系最为密切的材料之一,作为纯天然的绿色环保材料,其具有完美的属性。它能够调节室内的温湿度,调整人的心理感觉,具有隔热保温、吸音隔声、杀菌灭虫等功能,从某种意义上可以说其具有延长人类寿命的神奇功效。但木材自身的优良功效在面临巨大的保健需求时,其局限性是显而易见的。因此,一些学者期望通过多种方式对木材加以复合或改性,以赋予其多样化的保健功能。现阶段针对具有保健功效的木材的研究制备主要集中于以下几个方面:(1)具有负离子释放功效的保健材,其制备主要集中于天然矿石木材复合改性以及改性剂添加的化学改性
SiC纳米线具有优良的物理、化学、电学和光学等性能,在光电器件、光催化降解、能量存储和结构陶瓷等方面得到广泛应用。其制备方法多种多样,其中化学气相沉积法(CVD)制备SiC纳米线因具有工艺简单、组成可控和重复性好等优点而备受关注。近年来,在化学气相沉积法制备SiC纳米线以及调控其显微结构方面取得了较多成果。采用Si粉、石墨粉和树脂粉等低成本原料以及流化床等先进设备,通过化学气相沉积法制备出线状、链珠状、竹节状、螺旋状以及核壳结构等不同尺度、形貌各异的SiC纳米线,并且有的SiC纳米线具有优良的发光性能、场
在钢铁材料中加入一定量的氮元素所制备的高氮钢往往具有优异的力学性能和化学性能。自从氮元素被视为有益元素大量加入钢铁材料中以来,人们对高氮钢的研究主要集中在以下几点:(1)氮元素可以有效替代镍元素来扩大奥氏体相区,提高钢中奥氏体的稳定性;(2)提高材料的可加工性/成形性,使强塑性协调;(3)第二相析出对材料的强化以及失稳的影响,高氮马氏体钢沉淀硬化等。高氮奥氏体钢优良的综合性能在很大程度上取决于氮元素以固溶态存在于奥氏体FCC结构的八面体间隙中,但是高氮钢在热处理过程中,氮、碳元素往往会和材料中的其他合金元
ABAQUS作为现阶段应用最广泛的非线性有限元模拟软件,可以分析复杂的固体力学和结构力学问题,在模拟材料冲击方面的性能优越。弹丸对靶板的冲击损伤过程复杂,理论和实验研究比较困难。现阶段为检测材料的抗冲击性能通常需要进行大量的冲击实验,有限元软件的出现为此类问题的解决提供了较为简单准确的途径。数值模拟方法本质上是物理现象的近似计算和表征,其结果的准确度很大程度上依赖于对相关材料性能的认识和数学表征。对问题的准确分析需要定义材料变形极限的破坏准则。在ABAQUS中金属材料使用较多的是J-C失效模型,而Hash
磁制冷技术是一种高效节能、绿色环保、可靠性强的先进制冷技术,其核心原理是磁性材料的磁热效应,即磁制冷工质等温磁化时向外界放出热量,绝热退磁时从外界吸收热量。理论上所有的磁性材料都具有磁热效应,但只有极少数具有显著磁热效应的磁性材料可用于磁制冷。因此,研发具有较大磁热效应的磁制冷工质是决定磁致冷技术能否得到应用和推广的关键因素。经过几十年的发展,人们陆续发现了许多性能优异的磁制冷材料,推动和促进了磁制冷技术的发展。目前,磁制冷技术在20 K以下的低温区已经得到了较为广泛的应用,如液氦的制备、低温物理研究以及