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水凝胶聚合物电解质超级电容器研究进展

, 吴季怀 , 范乐庆 , 冷晴 , 钟欣 , 兰章 , 黄妙良 , 林建明

材料导报

当今社会的发展越来越注重材料对环境的影响,作为新兴的储能元件,超级电容器的发展受到了人们的广泛重视.水凝胶聚合物电解质以其易加工、低污染、防泄漏的特点逐渐成为研究的热点.针对水凝胶聚合物电解质的组成、结构和性能方面的差异,综述了近年来基于聚氧乙烯、聚丙烯酸钾、聚乙烯醇等用于超级电容器聚合物电解质的研究进展.

关键词: 超级电容器 , 水凝胶聚合物电解质 , 研究进展

聚丙烯酰胺/丙烯酸钾互穿网络多孔水凝胶的制备和性能

冷晴 , 林建明 , 吴季怀 , , 黄妙良

材料导报

以丙烯酸、丙烯酰胺为单体,过硫酸钾为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,利用水溶液聚合法和乙醇致孔法制备了聚丙烯酰胺/丙烯酸钾互穿网络多孔水凝胶.采用红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)等分析技术对水凝胶进行了表征,研究了水凝胶的溶胀行为和吸0.9%NaCl(质量分数,下同)盐水的能力.实验结果表明,该多孔水凝胶具有较快的吸水速率,其最高吸水倍率可达3600g/g,吸0.9%NaCl盐水倍率最大可达120g/g,凝胶粉末能在8min内达到溶胀平衡.

关键词: 多孔水凝胶 , 溶胀行为 , 互穿网络 , 耐盐性 , 乙醇

微波法中用NaOH和KOH改性活性炭的电化学性能的比较

钟欣 , 吴季怀 , 范乐庆 , , 黄妙良

材料导报

通过微波法,以KOH、NaOH为活化剂,分别按照不同的比例对活性炭进行改性.对改性后的活性炭进行循环伏安、恒流充放电、交流阻抗等电化学性能的测试.结果表明,两组活性炭的质量比电容均随着活化剂用量的增加先增加后减小,电阻均随着活化剂用量的增加而增加.相比KOH而言,NaOH改性的活性碳质量比电容更大,电阻更小,有更好的电化学性能.

关键词: 超级电容器 , 化学改性 , 微波

MnO_2-CNTs复合材料的合成及其超级电容器性能研究

钟欣 , 吴季怀 , 范乐庆 , , 黄妙良

功能材料

采用液相沉淀法在碳纳米管(CNTs)的表面沉积MnO2纳米颗粒,制得了MnO2-CNTs复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对材料的微观结构及成分进行了表征。利用电化学循环伏安和恒电流充放电对材料进行电化学性能测试,表明MnO2-CNTs复合材料结合了MnO2较高的质量比电容和CNTs较好的电化学稳定性的优点,质量比电容为220F/g。并将MnO2-CNTs复合材料与活性炭(AC)组装形成非对称超级电容器,发现MnO2-CNTs与AC质量比为0.75:1时,质量比电容达到最高,为306F/g。非对称电容器性能较对称电容器有较大幅度的提高,并且具有良好的电化学稳定性。

关键词: MnO2-CNTs复合材料 , 超级电容器 , 非对称

确定雷达罩设计用值的方法研究

周春苹 , 李兴德 , 朱杉

玻璃钢/复合材料

按照CCAR25.613条款“材料与结构用值”的要求,民用飞机雷达罩需进行用值设计.本文通过研究确定了进行雷达罩玻璃纤维复合材料设计用值试验的试验项目、试验采用的标准、试验环境、试验件数量以及试验数据的处理方法等,并将采用ASTM标准测试得到的用值试验数据与用GB标准得到的测试数据进行了比较.结果表明,按照ASTM标准进行玻璃纤维复合材料结构设计用值试验得到的数据分散性小,用值的测试数据高,避免了采用国内标准导致的性能数据低的情况.该设计用值已成功应用于新型涡扇支线飞机雷达罩的设计和静力试验.

关键词: 雷达罩 , 玻璃纤维复合材料 , 结构用值

复合材料飞机结构材料和设计用值的确定方法

冯振宇 , 邹田春 , 郝鹏 , 杜洪增 , 田秀云

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.05.004

分析国内外复合材料飞机结构材料用值、设计用值的确定原则和方法,研究给出了复合材料结构材料用值的表征和应用、试验以反试验数据的统计分析方法,以及静强度、疲劳强度、损伤容限和修理设计用值的确定方法.

关键词: 飞机结构 , 复合材料 , 材料用值 , 设计用值

35CrMoV钢硬度概率分布与抗拉强度设计用值预测分析

马延辉 , 张天会 , 李华英 , 徐人平

材料开发与应用 doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2011.03.003

采用最小二乘法和K-S检验方法进行分布拟合检验,在求得35CrMoV钢硬度和抗拉强度正态分布的基础上,对其硬度和抗拉强度关系进行相关性研究,运用线性相关系数判断硬度和抗拉强度之间具有强正线性相关关系.运用正态代数运算方法,从硬度的概率分布估计抗拉强度的概率分布,预测其设计用值,并与从抗拉强度概率分布计算得到的设计用值进行分析比较,预测的结果均值误差较小,方差误差较大,故求得的设计用值有一定的误差.

关键词: 布氏硬度 , 抗拉强度 , 35CrMoV钢 , 设计用值 , 概率分布

缝衬套制备技术综述

康晓军 , 黎向锋 , 左敦稳 , 邱佳斌 , 龚靖平

兵器材料科学与工程

综述国内外缝衬套的应用情况及研究现状,介绍缝衬套的主要特征及制备原理。通过对比国内外缝衬套的优缺点,分析缝衬套制备技术现存问题,对提高缝衬套制备技术具有重要的指导意义。

关键词: 缝衬套 , 双轴柔性滚弯 , 抗疲劳制造

低速冲击下复合材料层板压缩用值

杨旭 , 何为 , 韩涛 , 王进

复合材料学报

为评估航空结构中常用的T300级和T800级2种碳纤维/环氧树脂复合材料层压板的冲击后压缩用值,对2种材料体系下具有不同厚度及铺层的层板进行了低速冲击和冲击后压缩试验;讨论了冲击能量、凹坑深度、损伤面积及冲击后剩余压缩强度等之间的关系,以及厚度、铺层、表面防护等因素对其造成的影响;重点关注了2种材料体系下各组层板的目视勉强可见冲击损伤(BVID)形成条件以及含BVID层板的剩余强度.结果表明:厚度及铺层对层板的凹坑深度-冲击能量关系影响较大,而对冲击后压缩强度-凹坑深度及冲击后压缩破坏应变-凹坑深度关系影响较小,且在相同铺层比例下,BVID对应的冲击能量随厚度近似呈线性增长.X850层板的损伤阻抗性能明显优于CCF300/5228层板的,但二者损伤容限性能相当.加铜网、涂漆等表面处理显著提高了层板的损伤阻抗,但对损伤容限性能影响不大;在损伤不超过BVID时,所有CCF300/5228试件的压缩破坏应变均大于4 000με,而X850材料体系下压缩破坏应变均在3 000με之上.

关键词: 压缩用值 , 低速冲击 , 冲击后压缩 , 目视勉强可见冲击损伤 , 凹坑深度 , 表面防护

SW220/430LV复合材料拉-拉疲劳强度材料用值试验研究

陈国涛 , 梅志远 , 李华东

玻璃钢/复合材料

拉伸强度材料用值是开展舰用复合材料结构设计所需的重要指标参量.SW220/430LV复合材料是目前较为常用的舰用复合材料体系之一.首先依据规范GB/T 1447-2005开展0°/90°铺层试件拉伸强度试验研究,并根据B基准值要求,得出拉伸强度基准值XT.在此基础上,分别针对不同折减系数条件下的载荷值,开展拉-拉疲劳特性、疲劳承载后剩余强度/刚度试验研究,并同时探讨了载荷特征、应力比、加载频率、疲劳周期等对SW220/430LV复合材料疲劳特性的影响规律.研究结果表明,当计及结构疲劳承载时,SW220/430LV复合材料拉伸强度材料用值可取为0.45XT.

关键词: 拉伸强度材料用值 , SW220/430LV复合材料 , 拉-拉疲劳 , 折减系数 , 剩余刚度

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