柳絮纤维的结构表征、改性机制与应用研究进展
胡忠帅;杨勇;赵欣荣;郑少媛;李燕;吕玉婷;王永康;徐希鹏;作为一种季节性生物质废弃物,大量飘散的柳絮会造成资源浪费,还会引发环境与安全问题。但柳絮纤维具有的中空管状结构、高比表面积及丰富的羟基官能团等特征赋予了其高值化利用的潜力。本文介绍了柳絮纤维的结构表征方法、微观特征及改性方法,探讨了目前改性方法中的不足,最后介绍了改性柳絮材料在环境传感、能源存储、电磁吸波、柔性电子及生物医学等前沿领域的应用,并对未来柳絮纤维未来的高值化利用进行了展望。
锂离子电池用聚乙烯复合隔膜进展
郑帅;杨婷;吴鹏;围绕锂离子电池用聚乙烯(PE)复合隔膜展开全面论述。介绍了聚烯烃基多孔膜中,以聚乙烯为代表的材料在锂离子电池领域的广泛应用。探讨了PE隔膜存在热稳定性差、电解液润湿性不足及易受机械损伤等问题,科研人员将无机纳米材料与PE隔膜复合,形成无机颗粒涂层、接枝和填充这3类复合隔膜。指出这些改性方法显著提升了隔膜的热稳定性、离子电导率和电化学性能,且需在多尺度复合与梯度结构设计、绿色制备技术开发以及适配新兴电池体系等方面深入研究。研究为未来高性能电池隔膜的国产化与产业化提供支撑。
丝网印刷技术驱动下的柔性传感器创新及其在汽车领域的应用
徐静静;王泽博;吴双全;随着智能电子与汽车产业的深度融合,柔性传感器凭借“柔性化、集成化、低成本”的特性,成为技术革新的核心方向。而丝网印刷技术凭借基材兼容性强、功能集成度高、规模化生产优势显著的特点,成为制造柔性传感器的关键支撑技术。首先,对丝网印刷技术适配制造柔性传感器的核心工艺特性进行分析,阐述其在压力、温度、应变、气体等多类型柔性传感器中的创新应用;其次,聚焦汽车领域,系统研究柔性传感器在智能座舱体验优化与车用核心部件安全监测中的具体场景;最后,剖析当前技术面临的可靠性、精度与集成化挑战,并提出升级材料、融合多技术、对标汽车行业测试标准等未来发展路径。丝网印刷技术凭借其独特的工艺优势,已成为连接柔性传感器创新与汽车应用落地的核心纽带,在推动汽车智能化与柔性电子产业化进程中发挥着至关重要的作用。
预针刺密度与叠层针刺密度对碳纤维针刺预制体力学性能的影响
李广明;朱海翔;乔晓东;陈双;郁超;刘力;为提高碳纤维针刺预制体的力学性能,以拉伸强度和层间剥离强度为研究对象,系统性地探究了预针刺密度与叠层针刺密度对碳纤维针刺预制体结构性能的协同调控机制。以T700/12K碳纤维为原料,采用全组合设计方法,调控预针刺密度(6、8、10针/cm2)与叠层针刺密度(20、24、28、32、36、40针/cm2)组合参数,制备碳纤维针刺预制体,并对其进行拉伸强度与层间剥离强度测试。结果表明,预针刺密度升高可增强预制体结构稳定性,从而提升拉伸强度;叠层针刺密度为主导因素,其增大可显著改善层间缠结与层间剥离强度,但叠层针刺密度过高会导致纤维断裂和平面内性能下降。两者之间呈现“此消彼长”的耦合关系,叠层针刺密度的提高对层间剥离强度有促进作用,而对拉伸强度产生削弱效应。当预针刺密度为10针/cm2,叠层针刺密度为28、32针/cm2时,预制体拉伸强度分别为6.85、6.74 MPa,层间剥离强度分别为575.97、645.03 N/m,综合性能表现优异。该研究揭示了针刺密度参数间的协同优化机制,为碳/碳复合材料预制体工艺设计提供了理论支撑和试验依据。
牙签条涤纶基布的织制及其过滤性能
王金蕊;梅蓉;吴艳杰;张天芸;以涤纶纱线为原料,制备不同凹凸条组织与宽度的牙签条涤纶基布,并与平纹基布对比,系统评估其工业用性能与过滤性能。结果表明,牙签条涤纶基布因其立体多层的孔隙结构,展现出优异的综合性能。在凹凸条组织方面,缎纹和斜纹组织因交织点少、浮长线长,具有气流通道顺畅、过滤阻力低和抗冲击性好的特点,过滤性能优异。在凹凸条宽度方面,凸条宽度增加在提升过滤阻力的同时显著提高了拦截效率,使综合过滤性能改善;凹条宽度增加虽有利于提升拦截效率,但是存在最佳宽度阈值。
汽车座椅用织物耐磨性能测试方法的对比分析
彭雪;吴双全;陈华;为对比分析汽车座椅用织物耐磨性能的测试方法,选取机织平布、机织提花布和针织布3种典型织物与海绵复合,制备汽车座椅用织物,再采用马丁代尔法、Taber法、肖伯尔法、平面磨耗法和MIE法等5种方法进行耐磨性测试。通过构建灰色对比度与磨损面描述的综合评分体系,量化比较各方法的磨损程度,并分析各测试方法与实际使用场景的对应关系。结果表明:同一织物不同测试方法的耐磨性结果差异显著,这与不同测试方法的摩擦原理、加载方式和磨料特性各异,导致不同方法凸显织物失效模式不同有关。马丁代尔法适合模拟长期乘坐时的多方向累积磨损;Taber法适合模拟砂砾嵌入后的碾压磨削;肖伯尔法适合模拟坐姿扭转、起身等小面积旋转摩擦;平面磨耗法适合模拟上下车时的单向滑动摩擦;MIE法适合模拟较低负荷拉伸状态下较长时间的轻微摩擦,其磨损作用相对最温和。研究为汽车座椅用织物耐磨测试方法的选择提供了依据,并指出评价汽车座椅用织物耐磨性能时,可根据材料实际的使用场景选择或组合相应的测试方法,以更全面地反映材料在实际使用中的耐磨表现。
轻质非金属材料在发射箱易碎盖体中的应用研究进展
郑连刚;张之涵;吴义韬;朱权;耿坤昊;柯林达;陈一;许福军;发射箱易碎盖是武器装备发射系统的核心防护部件,需同步满足轻量、精准易碎、高强度、低成本及优异的环境适应性等多元需求。传统金属材料因自重较大、易碎性调控困难等缺陷,已难以适配现代装备高速机动、长周期贮存的发展方向。纤维增强树脂基复合材料、聚合物基泡沫夹芯结构复合材料及聚合物基泡沫材料作为3类典型的轻质非金属材料,凭借密度低、可设计性强、耐蚀性优异等突出优势,成为发射箱易碎盖体的主流材料。综述了3类轻质非金属材料在发射箱易碎盖中应用的研究进展,重点分析了短纤/连续纤维增强树脂基复合材料、聚合物基泡沫夹芯结构复合材料及聚合物基泡沫材料的材料体系选型及性能调控机制,深入探讨了各类材料在实际应用中面临的碎片控制、材料-结构-功能一体化等关键技术问题,展望了未来轻质非金属材料易碎盖的发展趋势,以期为发射箱易碎盖的材料选型、结构创新及工程化应用提供参考。
静电纺丝技术及其研究进展
杨恩龙;王善元;李妮;赵丛涛;静电纺丝是目前唯一能够直接、连续制备聚合物纳米纤维的方法。概述了静电纺丝技术及其发展历程,静电纺丝射流的稳态和非稳态的研究成果。介绍了静电纺丝机、静电纺丝技术的新进展及静电纺纳米纤维膜的应用。最后指出静电纺丝的研究方向。
微胶囊技术在蓄热调温纺织品中的应用
石海峰,张兴祥本文简要介绍了微胶囊技术的发展概况 ,叙述了蓄热微胶囊技术在新型智能纺织品———蓄热调温纤维、织物和泡沫方面的应用。蓄热调温纺织品将对改善人类的穿着舒适性产生一定的影响
发热保暖服装材料的开发现状及发展趋势
王敏;李俊;发热保暖服装材料属于积极产热式保暖材料,可以更好地满足服装的防寒保暖需求。综述了发热保暖材料吸湿发热、太阳能—热能、电能—热能、化学能—热能以及相变发热等5种开发途径及相应材料的开发现状,并预测了未来发热保暖服装材料的发展趋势。
静电纺丝技术及其研究进展
杨恩龙;王善元;李妮;赵丛涛;静电纺丝是目前唯一能够直接、连续制备聚合物纳米纤维的方法。概述了静电纺丝技术及其发展历程,静电纺丝射流的稳态和非稳态的研究成果。介绍了静电纺丝机、静电纺丝技术的新进展及静电纺纳米纤维膜的应用。最后指出静电纺丝的研究方向。
新型耐高温服装的热防护性能测试仪
朱方龙;张渭源;研制了一种模拟人体皮肤及体形的高温“圆筒仪”,用来测试耐高温织物及服装组件的热防护性能。用膜电偶测量模拟皮肤器表面温升率,并结合烧伤积分模型的评价方法来计算达到二级烧伤的防热时间。与ASTM 4108测试方法相比,本仪器特别适合于测量处在辐射源包围之中的耐高温服装的热防护性能。
静电纺丝法制备锂离子电池隔膜的研究进展
张传文;严玉蓉;区炜锋;朱锐钿;利用静电纺丝技术可以制得高比表面积、高孔隙率的纤维及纤维毡状材料,使其在制备锂离子电池隔膜中具有明显的应用优势。综述了采用静电纺丝法制备纳米纤维膜用作电池隔膜的技术特点及其主要影响因素。重点阐述了静电纺隔膜的结构和性能,如膜的形态结构、机械性能、化学稳定性和热稳定性等。