氧化石墨烯基固废再生混凝土的制备及性能研究

摘要: 以普通硅酸盐水泥P.O42.5和氧化石墨烯(GO)为原料,固废材料选择再生钢渣和碎砖粗骨料,以钢渣取代水泥胶凝材料,碎砖取代混凝土中的碎石,制备了不同钢渣和碎砖取代率的氧化石墨烯基固废再生混凝土,测试了固废材料对再生混凝土力学性能、耐久性和破坏形态的影响。结果表明,钢渣取代率20%的再生混凝土的抗压强度和抗折强度达到了最大值,分别为41.50和4.50MPa;碎砖取代率30%的再生混凝土的抗压强度和抗折强度均达到了最大值,分别为40.40和4.12MPa。所有试样的破坏形态均为四角棱锥体外形,随着钢渣取代率的增加,裂纹数量减少,碎砖取代率增大后降低了混凝土整体的强度,破损严重。随着钢渣取代率的增加,混凝土的干缩率先降低后增大,钢渣取代率20%的混凝土干缩率最低为85.1×10-6;碎砖取代率的增加持续增大了混凝土的干缩率,收缩现象加剧。碎砖和钢渣取代的再生混凝土的氯离子扩散系数均随取代率的增加先降低后增大,钢渣和碎砖取代率为30%时,两种混凝土的氯离子扩散系数均为最低值,分别为1.33×10-8和1.47×10-8cm/s。

功能高分子水凝胶前沿进展与未来趋势

摘要:高分子水凝胶是由亲水三维网络和水分子构成的功能材料,具有独特的“软、湿”特性。随着智能材料研究的发展,具有光、温度、电响应特性的功能高分子水凝胶取得突破性进展,为精准医疗(如智能药物递送、组织工程)、智能农业(如水分调控、污染物吸附) 和交互式电子器件开发提供了创新解决方案,但其实际应用仍面临机械强度不足、功能集成度低等关键挑战。文章综述了功能水凝胶的最新研究成果,并探讨了其优化和多功能化的方向,未来有望为精准医疗、环境保护和智能材料等领域提供创新的技术解决方案,推动相关领域的快速发展。

深海静水压力下有机涂层失效机制与防腐策略研究进展

摘要:有机涂层是保障深海装备服役安全的经济可行性方案,然而当前针对深海环境的防护涂层技术匮乏,限制了我国深海资源的高效开发与利用。本研究从深海环境特点、涂层评价方法、腐蚀失效机制和腐蚀防护策略等4方面系统总结了深海涂层技术现状,进一步阐明了静水压力在涂层破坏过程中的主导机制,提出了“涂层改性”和“界面增强”的深海涂层设计策略,建议未来应瞄准“梯级目标导向、智能化立体防护、环境友好的延寿策略”等方向,以突破深海防腐涂层技术瓶颈。

碳纤维复合材料在轨道交通车辆上的应用与发展趋势

摘要: 以轨道交通车辆轻量化为背景,结合轨道交通碳纤维复合材料零部件批量化应用发展的需求,分析了轨道交通碳纤维复合材料部件向大规模生产应用下一步需要着力发展的方向,为轨道交通碳纤维复合材料部件的产业化应用和下一代低轴重高速列车的设计开发提供新的发展理念和思路。

超临界二氧化碳发电系统在未来舰船动力领域的应用前景与关键技术分析

摘要:超临界二氧化碳(S-CO2)发电系统以S-CO2 作为工质,基于真实气体的闭式布雷顿循环,通过直接或间接方式将热源释热转换为电能,具有功率密度高、循环效率高等优势,可以较好地满足未来舰船动力发展的需求。通过介绍S-CO2 发电系统的技术特点及其近60 年的发展历程,提出面向舰船总体设计和动力系统应用的 7 种关键技术,涵盖总体设计、协调匹配、运行控制、电磁兼容、减振降噪、工质控制、安全可靠等方面,并基于系统工程方法论,梳理并提出舰船S-CO2 发电系统设计的总体思路。

氮化硅陶瓷在航空航天领域的研究进展及应用

摘要:氮化硅陶瓷凭借其耐高温、耐磨损、高强度和优异的抗热冲击性能,已成为涡轮叶片、热防护系统和航空航天结构件的理想材料。然而,随着航空航天结构件向更高服役温度和轻量化方向的发展,氮化硅陶瓷在成型和性能方面的不足逐渐显现。此外,现有的性能检测多集中于常温、常压、瞬时状态等工况,难以反映氮化硅陶瓷在航空航天领域的真实服役性能,亟须改进。为解决这些问题,本文详细阐述了近年来氮化硅陶瓷在成型、性能检测、微观结构调控和力学性能等方面的研究进展,探讨该材料在航空航天领域的应用现状,并提出相关建议以推动氮化硅陶瓷在航空航天领域的创新与发展。

气凝胶建筑保温节能材料的应用研究进展

摘要:保温隔热材料作为建筑节能的关键因素,对减少建筑能耗和维持室内环境舒适至关重要。然而, 传统保温隔热材料在建筑领域的应用却存在材料密度大、使用厚重、制备原料有毒等不足,且保温阻燃性能难以满足新一代绿色建筑的需求。作为一种新型轻质多孔材料,气凝胶凭借其三维纳米多孔结构、高比表面积和孔隙率等特性,展现出优异的隔热性能,被视为理想的建筑保温隔热材料。在此基础上,围绕近年来建筑用气凝胶的性能、种类及其在建筑保温领域中的应用研究进展,探讨了气凝胶材料在建筑保温中实际应用及节能效果,并分析了应用中面临的潜在问题,提出了优化制备工艺、开发低成本原材料、加强资源化回收技术的研发等解决思路。以助力气凝胶材料在技术、经济与环境协同发展等方向上取得突破,为绿色建筑与全球节能减排目标提供高效且创新的实现方案。

塑性陶瓷研究进展及发展建议

摘要:先进结构陶瓷具有耐高温等优异性能,在国防和国民经济建设中发挥着不可替代的重要作用。脆性是制约陶瓷材料发展的主要瓶颈,塑性陶瓷的出现为克服陶瓷脆性带来新的希望,具有重要的科学意义和应用价值。近年来,中国学者率先在塑性陶瓷研究中取得突破,在世界范围内掀起塑性陶瓷研究热潮。中国应充分抓住先发优势,及时布局,大力推进塑性陶瓷基础与应用研究,在该领域的全球科技竞争中占据领先地位,为满足航空发动机等重大需求提供有力支撑。