復(fù)合膜加工的案例
液晶聚酰亞胺導(dǎo)熱復(fù)合膜
02
成果掠影
近期，西北工業(yè)大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院顧軍渭教授“結(jié)構(gòu)/功能高分子復(fù)合材料”（SFPC）課題組采用正性液晶分子4-氰基-4’-庚基聯(lián)苯（7CB）對(duì)碳納米管（CNT）進(jìn)行表面功能化改性（LC-CNT），在交流電場(chǎng)作用下與本征導(dǎo)熱LC-PI基體復(fù)合制備LC-CNT/LC-PI導(dǎo)熱復(fù)合膜。LC-CNT在LC-PI基體中的定向排列實(shí)現(xiàn)了低LC-CNT用量下LC-CNT/LC-PI導(dǎo)熱復(fù)合膜中導(dǎo)熱通路的高效構(gòu)筑。當(dāng)LC-CNT質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15 wt%時(shí)，LC-CNT/LC-PI導(dǎo)熱復(fù)合膜室溫下的λ∥和λ⊥分別達(dá)到4.02 W/(m·K)和0.55 W/(m·K)，較本征導(dǎo)熱LC-PI膜的λ∥和λ⊥提升了90.5%和71.9%，也明顯高于相同CNT用量下CNT/LC-PI導(dǎo)熱復(fù)合膜（λ∥=3.12 W/(m·K)，λ⊥=0.52 W/(m·K)）。此時(shí)，LC-CNT/LC-PI導(dǎo)熱復(fù)合膜還兼具優(yōu)異的力學(xué)性能和耐熱性能，其楊氏模量和耐熱指數(shù)分別為2.3 GPa和297.7℃，高于本征導(dǎo)熱LC-PI膜（2.1 GPa和262.4℃）和相同CNT用量下CNT/LC-PI導(dǎo)熱復(fù)合膜（2.2 GPa和291.3℃）。研究成果以“Electric-Field-Induced Alignment of Functionalized Carbon Nanotubes Inside Thermally Conductive Liquid Crystalline Polyimide Composite Films”為題發(fā)表于《Angewandte Chemie International Edition》。
展開 貓砂袋PE復(fù)合膜超聲波立式滾動(dòng)封口機(jī)
貓砂袋PE復(fù)合膜超聲波立式滾動(dòng)封口機(jī)使用20KHZ低噪音超聲波，防噪音干擾。操作時(shí)不需預(yù)熱可連續(xù)性加工、速度快、大量生產(chǎn)、可轉(zhuǎn)角，加工時(shí)不冒煙、火花，可多臺(tái)機(jī)組合成專用機(jī)，以便一次完成寬度較大的產(chǎn)品，如被罩、雨傘等。工作原理：利用高頻率振蕩由焊頭將聲波傳送至工作物熔接面，瞬間使工作物分子產(chǎn)生摩擦，達(dá)到塑料熔點(diǎn)，從而完成固體材料迅速溶解，完成焊接。
鋁基體超疏水微柱陣列的掩膜電解加工研究
試驗(yàn)結(jié)果
（1）通過(guò)掩膜電解加工過(guò)程對(duì)微柱陣列尺寸影響的有限元仿真，發(fā)現(xiàn)直流電源加工時(shí)存在側(cè)壁腐蝕，掩膜電解加工最終將得到具有一定錐度的微柱陣列，并據(jù)此確定了微柱陣列柱頂直徑d和柱高度h為衡量陣列結(jié)構(gòu)尺寸的基本參數(shù)，結(jié)合對(duì)電解液電流效率特性的研究，擬合出了加工電流密度在3~7 A/cm2范圍內(nèi)時(shí)，微柱陣列直徑d和高度h與電解加工電流密度I和加工時(shí)間t的代數(shù)關(guān)系，為微柱陣列尺寸的調(diào)控提供了依據(jù)。
（2）采用BP212-37S紫外正性光刻膠、菲林膠片掩膜板和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的NaNO3電解液進(jìn)行掩膜電解加工試驗(yàn)，證明了仿真結(jié)果與實(shí)際形貌只在場(chǎng)強(qiáng)分布較弱的柱結(jié)構(gòu)側(cè)壁略有差異，仿真對(duì)關(guān)鍵尺寸參數(shù)d與h的預(yù)測(cè)結(jié)果較為準(zhǔn)確。
（3）采用氟硅烷乙醇溶液對(duì)獲得的微柱陣列進(jìn)行低表面能修飾，獲得了接觸角超過(guò)150°的超疏水表面。
（4）根據(jù)Cassie-Baxter理論模型，發(fā)現(xiàn)掩膜電解加工構(gòu)建的超疏水微柱陣列的接觸角與Cassie-Baxter理論接觸角基本一致，并依靠這一關(guān)系，通過(guò)改變掩膜尺寸和電解加工參數(shù)可得到結(jié)構(gòu)尺寸與接觸角皆可控的超疏水微柱陣列。
圖1 掩膜電解加工技術(shù)在鋁金屬基體上加工超疏水微柱陣列的有限元仿真過(guò)程
圖2 掩膜電解加工技術(shù)構(gòu)建的鋁基體超疏水微柱陣列
結(jié)論
本文針對(duì)現(xiàn)有方法難以在金屬基體上構(gòu)建超疏水微柱陣列，提出采用掩膜電解加工技術(shù)加工鋁基體超疏水微柱陣列，并通過(guò)仿真分析與實(shí)驗(yàn)研究得出了電解加工參數(shù)對(duì)微柱陣列尺寸及潤(rùn)濕性的影響規(guī)律，建立了微柱陣列尺寸及潤(rùn)濕性的調(diào)控方法。
展開 Interfaces：飛秒激光加工Janus多孔膜用于水滴
【 圖文導(dǎo)讀】
圖1 Janus膜的制備流程與表征
(a)飛秒激光加工示意圖；
(b)不同參數(shù)加工的Janus膜光學(xué)示意圖；
(c)不同加工參數(shù)的燒蝕厚度。
圖2 Janus膜微觀形貌表征與元素分析
(a)加工前泡沫銅的SEM圖像;
(b-d) 加工后泡沫銅在不同倍率下的SEM圖像；
(e-h ) 加工前后泡沫銅表面的EDS能譜和元素分布對(duì)比。
圖3 不同泡沫銅的水滴運(yùn)輸特性
(a)原始泡沫銅表面單個(gè)和多個(gè)水滴的運(yùn)動(dòng)過(guò)程；
(b)超親水泡沫銅表面單個(gè)和多個(gè)水滴的運(yùn)動(dòng)過(guò)程；
(c)超親水/疏水Janus泡沫銅表面單個(gè)和多個(gè)水滴的運(yùn)動(dòng)過(guò)程；
(d)疏水/ 超親水Janus泡沫銅表面單個(gè)和多個(gè)水滴的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。
圖4 霧水收集測(cè)試與性能研究
(a)霧水收集測(cè)試系統(tǒng)示意圖；
(b)不同泡沫銅的霧水收集性能；
(c)不同孔徑PPI的霧水收集性能；
(d)不同角度的霧水收集性能。
展開 
高性能復(fù)合材料樹脂傳遞膜技術(shù)( RTM)研究
樹脂傳遞模塑法(RTM)是一種低成本、效益好的復(fù)合材料成型工藝。研究了RTM用樹脂體系、預(yù)成型技術(shù)、成型模具、成型工藝以及RTM在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用。
目前，高性能復(fù)合材料的低成本制造技術(shù)成為復(fù)合材料研究領(lǐng)域中令人矚目的新發(fā)展動(dòng)向，它打破了長(zhǎng)久以來(lái)高性能復(fù)合材料必然具有高制造成本的慣例，為高性能復(fù)合材料開辟了廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，RTM工藝正是在這思想指導(dǎo)下出現(xiàn)的復(fù)合材料制造工藝。它采用低粘度樹脂注入閉合模具中，樹脂流動(dòng)，浸潤(rùn)已合理鋪放好或預(yù)成型的增強(qiáng)材料，并固化成型。與其它傳統(tǒng)復(fù)合材料生產(chǎn)技術(shù)相比，RTM有許多優(yōu)點(diǎn)：能夠制造高質(zhì)量、高精度、低孔隙率、高纖維含量的復(fù)雜復(fù)合材料構(gòu)件，無(wú)需膠衣樹脂也可獲得光滑的雙表面，產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到投產(chǎn)時(shí)間短，生產(chǎn)效率高。RTM模具和產(chǎn)品可采用CAD進(jìn)行設(shè)計(jì)，模具制造容易，材料選擇廣。RTM成型的構(gòu)件與管件易于實(shí)現(xiàn)局部增強(qiáng)以及局部加厚，帶芯材的復(fù)合材料能一次成型。RTM成型過(guò)程中揮發(fā)份少，有利于勞動(dòng)保護(hù)和環(huán)境保護(hù)。
RTM對(duì)基體樹脂工藝性的要求為：室溫或工作溫度下具有低的粘度（一般應(yīng)小于l.OPa．s）及一定的貯存期(如t≥48h)；樹脂對(duì)增強(qiáng)材料具有良好的浸潤(rùn)性、匹配性、粘附性；樹脂在固化溫度下具有良好的反應(yīng)性，且后處理溫度不應(yīng)過(guò)高（如T≤200°C凝膠化、固化到脫模的時(shí)間較短；固化時(shí)發(fā)熱量少。
適用于RTM工藝的基體樹脂主要包括環(huán)氧樹，脂、雙馬來(lái)酰亞胺樹脂、酚醛樹脂和氰酸酯樹脂等。
高透明水晶樹脂https://www.hongyantu.com/index.php?r=landing/index&id=szjgb
展開 樹脂膜滲漬法----新興的復(fù)合材料成型工藝
直到不久前,樹脂膜滲法（resin film infusion—縮寫為RFI）還未獲得廣泛應(yīng)用。但現(xiàn)在已有跡象表明，這種方法已加入到復(fù)合材料成型技術(shù)的主流之中，它已在汽車、船舶、航空航天等領(lǐng)域獲得商業(yè)應(yīng)用。
成型原理
RFI成型工藝明智而簡(jiǎn)單。它基于如下設(shè)計(jì)理念：
如果把樹脂施加到干纖維鋪層或預(yù)制體的一側(cè)，然后使其滲透整個(gè)材料厚度到達(dá)另一側(cè)，那么，為了獲得快速而完全的浸透，樹脂通過(guò)纖維的路程就必須很短。工藝工程師們通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，如果采用樹脂薄膜為原料，加熱使其熔化，并使用真空或壓力助其滲透纖維，就可達(dá)到上述目的。于是就產(chǎn)生了 RFl工藝。
工藝過(guò)科簡(jiǎn)介
把經(jīng)過(guò)預(yù)先催化的樹脂膜片放入模具內(nèi)，在其上面覆以干的增強(qiáng)材料。用密封定位的真空袋封閉模腔。然后用一烘箱加熱，熔化樹脂。樹脂在真空作用下滲透纖維層后固化。對(duì)疊得較厚的布層，可在于布層間插入附有分離統(tǒng)的半硬樹脂膜。這種方法還較靈活，不僅限于使用真空袋，還可使用壓力袋甚至對(duì)模。在要求較高纖維含量和固化度的場(chǎng)合，亦可使用熱壓罐代替供箱。
優(yōu)點(diǎn)
RFI工藝與現(xiàn)有的成型技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。在樹脂傳遞模塑（RTM）或真空輔助樹脂傳遞模塑（VARTM）工藝中，液態(tài)樹脂通過(guò)推壓或抽吸方式通過(guò)模具內(nèi)的纖維預(yù)制體，形成最終制件形狀。這些方法使樹脂經(jīng)歷較長(zhǎng)的有時(shí)甚至較復(fù)雜的路徑。為了保證前部樹脂均勻推進(jìn)，不留孔隙或干區(qū)，需要仔細(xì)的工藝設(shè)計(jì)和細(xì)節(jié)考慮。廢品率可能較高（至少在初期如此）。這些方法需要使用對(duì)模，使制模費(fèi)用增高。成型廠商必須配混樹脂，加入適量的固化劑和催化劑，用量須與纖維和模具類型相適。如果不能保持一致，則會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不均。
RFI工藝克服了這些缺點(diǎn)。加熱和用真空（或壓力）幫助樹脂滲透連續(xù)的纖維預(yù)制體使得樹脂分布均勻，制品成型周期短。
展開 靜電紡絲技術(shù)增強(qiáng)金剛石納米片/聚合物復(fù)合膜的熱導(dǎo)率
然而，聚合物的低固有熱導(dǎo)率限制了它們?cè)陔娮宇I(lǐng)域的應(yīng)用為滿足散熱需求，通常在聚合物中加入填料，以增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料的導(dǎo)熱性。
傳統(tǒng)混合方法得到的復(fù)合材料不僅填料在聚合物中的分布無(wú)序，當(dāng)填料含量較低時(shí)不能形成導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，而且增加了聚合物基體與填料之間的界面熱阻。利用功能化填料降低填料/襯底界面處的熱阻是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)，但該方法的實(shí)際應(yīng)用受到填料狀態(tài)和加工方法的影響。因此，尋找一種有效的方法來(lái)提高低填料負(fù)載下聚合物復(fù)合材料的熱導(dǎo)率仍然是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的課題。
靜電紡絲技術(shù)不僅操作簡(jiǎn)單，而且對(duì)纖維的直徑、形態(tài)和性質(zhì)的控制效果好。但是，簡(jiǎn)單的單軸靜電紡絲在構(gòu)建特定結(jié)構(gòu)方面存在局限性，并且難以在低分子量或無(wú)糾纏的聚合物溶液中形成纖維。然而，目前很少有研究通過(guò)不同噴嘴結(jié)構(gòu)的靜電紡絲來(lái)構(gòu)建獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，從而提高復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能。靜電紡絲技術(shù)因其在構(gòu)建連續(xù)納米纖維方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)而受到廣泛關(guān)注。
02
成果掠影
近期，桂林理工大學(xué)陸紹榮教授和中科院寧波材料與工程技術(shù)研究所虞錦洪研究員近期在開發(fā)高熱導(dǎo)率的熱管理材料取得新進(jìn)展。
提出采用單軸靜電紡絲和同軸靜電紡絲的方法，制備了不同微觀形貌的單軸聚乙烯醇/納米金剛石片(U-PVA/ND)和同軸聚乙烯醇/納米金剛石片(C-PVA/ND)復(fù)合纖維薄膜。這兩種方法都不需要復(fù)雜的預(yù)處理程序和引入多余的添加劑。結(jié)果表明，ND含量為60 wt %的U-PVA/ND和C-PVA/ND復(fù)合纖維的導(dǎo)熱系數(shù)分別為71.3和85.3 W/(mK)，分別是純PVA纖維膜的171.2和205.1倍。此外，C-PVA/ND復(fù)合纖維膜的最高熱分解溫度和體積電阻率分別為364.3℃和2.29 × 1015 Ω·cm，表明復(fù)合纖維膜具有良好的熱穩(wěn)定性和電絕緣性。
展開 西工大顧軍渭教授《Small》：基于三明治結(jié)構(gòu)的電磁屏蔽復(fù)合膜
上下磁性層、中間導(dǎo)電層的三明治結(jié)構(gòu)使電磁波在復(fù)合膜中經(jīng)歷“吸收-反射-再吸收”的過(guò)程，并使Fe3O4和Ti3C2Tx的有效濃度提高，增加三明治結(jié)構(gòu)電磁屏蔽復(fù)合膜對(duì)電磁波的磁滯損耗，且有助于在較低Ti3C2Tx用量下迅速實(shí)現(xiàn)其完整導(dǎo)電、導(dǎo)熱通路的高效搭建。得益于靜電紡絲工藝與三明治結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)構(gòu)建，當(dāng)Ti3C2Tx用量為13.3 wt%且Fe3O4用量為26.7 wt%時(shí)，三明治結(jié)構(gòu)電磁屏蔽復(fù)合膜在75 μm厚度下的電磁屏蔽效能（EMI SE）為40 dB，高于相同填料用量下基于共混-靜電紡絲-熱壓工藝制備的電磁屏蔽復(fù)合膜（21 dB）；此外三明治結(jié)構(gòu)電磁屏蔽復(fù)合膜還具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能（導(dǎo)熱系數(shù)λ和熱擴(kuò)散系數(shù)α分別為2.86 W/(m·K)和2.43 mm2/s）和力學(xué)性能（拉伸強(qiáng)度、韌性和楊氏模量分別高達(dá)27.7 MPa、6 MJ/m3和8.27 GPa）。
展開 一文帶你了解復(fù)合材料：復(fù)合材料的種類、加工及應(yīng)用
各種天然纖維已被用于生產(chǎn)綠色復(fù)合材料，包括亞麻、劍麻、劍麻、棉花、大 麻和龍舌蘭。它們是豐富的可利用和可再生的。農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品，如甘蔗渣、玉米稈也被用作增強(qiáng)材料。
4. 混合型復(fù)合材料：
混合復(fù)合材料是指用兩種或兩種以上的纖維或填充物來(lái)增強(qiáng)單一聚合物，或用一種或多種纖維或填充物來(lái)增強(qiáng)聚合物混合物。與單獨(dú)增強(qiáng)的聚合物復(fù)合材料相比，混合型復(fù)合材料具有更好的拉伸性能。在不同填充物增強(qiáng)聚合物基體的情況下，一種填充物彌補(bǔ)了另一種填充物的缺點(diǎn)，即混合復(fù)合材料中的一種填充物可能是昂貴的，并具有較高的拉伸模量，而另一種填充物可能是廉價(jià)的，具有較低的拉伸模量。
然而，在合成纖維和天然纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料中，合成纖維的加入有助于減少吸濕性和提高性能，而天然纖維可減少碳足跡和最終產(chǎn)品的價(jià)格。混雜復(fù)合材料的性能取決于多種因素;這些因素包括纖維載荷、纖維的排列和取向、纖維的分散、纖維尺寸以及纖維與聚合物基體或基體之間的界面粘附。混合可以通過(guò)結(jié)合合成纖維和合成纖維、合成纖維和天然纖維、天然纖維和天然纖維以及在增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料中加入納米填料（如納米粘土、碳納米管、石墨片和金屬氧化物納米顆粒）來(lái)實(shí)現(xiàn)。
復(fù)合材料加工：
聚合物復(fù)合材料有許多加工技術(shù)。這些方法包括溶劑鑄造、熔融復(fù)合、壓縮成型、注射成型、擠壓成型等。選擇一種特定的加工方法取決于所需的應(yīng)用、聚合物的類型和要使用的增強(qiáng)材料。
1. 溶劑鑄造法：
這種方法被廣泛用于制備生物復(fù)合材料，它需要少量的聚合物基體和增強(qiáng)材料。在這種方法中，聚合物被溶解在一個(gè)合適的溶劑系統(tǒng)中。溶解后，加入增強(qiáng)材料以制備均勻的混合物。當(dāng)達(dá)到均勻性時(shí)，通過(guò)汽化或沉淀去除溶劑，形成薄膜。
展開 一種基于高導(dǎo)熱/高強(qiáng)度的石墨烯基復(fù)合膜
消除納米片褶皺的GNS/ANF復(fù)合膜的熱導(dǎo)率和力學(xué)性能。
圖2. 面內(nèi)拉伸法制備消除納米片褶皺的GNS/ANF薄膜。
圖3. 復(fù)合膜的褶皺調(diào)控和導(dǎo)熱性能的提高。
圖4. 通過(guò)面內(nèi)拉伸消除納米片褶皺來(lái)提高GNS/ANF復(fù)合膜熱導(dǎo)率的機(jī)理。
圖 5. 消除納米片褶皺的GNS/ANF復(fù)合膜的熱管理演示。
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ABAQUS任意單元表面加入膜單元或加入復(fù)合材料纖維層
復(fù)合材料中以纖維增強(qiáng)材料應(yīng)用最廣、用量最大。其特點(diǎn)是比重小、比強(qiáng)度和比模量大。例如碳纖維與環(huán)氧樹脂復(fù)合的材料，其比強(qiáng)度和比模量均比鋼和鋁合金大數(shù)倍，還具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、減摩耐磨、自潤(rùn)滑、耐熱、耐疲勞、耐蠕變、消聲、電絕緣等性能。石墨纖維與樹脂復(fù)合可得到膨脹系數(shù)幾乎等于零的材料。纖維增強(qiáng)材料的另一個(gè)特點(diǎn)是各向異性，因此可按制件不同部位的強(qiáng)度要求設(shè)計(jì)纖維的排列。以碳纖維和碳化硅纖維增強(qiáng)的鋁基復(fù)合材料，在500℃時(shí)仍能保持足夠的強(qiáng)度和模量。碳化硅纖維與鈦復(fù)合，不但鈦的耐熱性提高，且耐磨損，可用作發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片。碳化硅纖維與陶瓷復(fù)合， 使用溫度可達(dá)1500℃，比超合金渦輪葉片的使用溫度（1100℃）高得多。碳纖維增強(qiáng)碳、石墨纖維增強(qiáng)碳或石墨纖維增強(qiáng)石墨，構(gòu)成耐燒蝕材料，已用于航天器、火箭導(dǎo)彈和原子能反應(yīng)堆中。非金屬基復(fù)合材料由于密度小，用于汽車和飛機(jī)可減輕重量、提高速度、節(jié)約能源。用碳纖維和玻璃纖維混合制成的復(fù)合材料片彈簧，其剛度和承載能力與重量大5倍多的鋼片彈簧相當(dāng)。
以上內(nèi)容來(lái)自360百科
本期是教大家如何在ABAQUS有限元模型中在任意實(shí)體單元表面加入殼單元作為纖維增強(qiáng)材料來(lái)模擬復(fù)合材料：
孔眼壁上的膜單元來(lái)模擬壁面加固材料
內(nèi)加入纖維增強(qiáng)材料
轉(zhuǎn)自公眾號(hào)——ABAQUS大世界
旨在分享，若侵即刪.
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哈工大邵路團(tuán)隊(duì)在高效溫室氣體捕集分離膜及納米復(fù)合界面評(píng)價(jià)方向取得突破
膜分離技術(shù)是一種能夠?qū)崿F(xiàn)高效CO2捕集分離的新型低碳技術(shù)。聚合物分離膜具有成本低，加工型號(hào)等優(yōu)點(diǎn)，但氣體滲透性能與選擇性之間存在此消彼長(zhǎng)的制約關(guān)系，即Robeson’s upper bound。然而隨著工業(yè)迅速發(fā)展，降低碳排放的需求日益倍增，傳統(tǒng)的聚合物分離膜性能逐漸落后。具有超高比表面積，高度規(guī)整次納米級(jí)孔道結(jié)構(gòu)的金屬有機(jī)框架材料（MOFs）的出現(xiàn)為分離膜材料提供了新的機(jī)遇。但純的MOF膜合成過(guò)程復(fù)雜，加工難度大，難以大規(guī)模應(yīng)用，因此催生了MOFs為納米填料的復(fù)合分離膜，這種納米復(fù)合膜結(jié)合了聚合物的優(yōu)良加工性和MOFs高效的氣體篩分能力，極大地提高了聚合物膜的分離潛力，豐富了分離膜的材料選擇。
日前，哈爾濱工業(yè)大學(xué)化工與化學(xué)學(xué)院教授、城市水資源與水環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成員邵路團(tuán)隊(duì)基于UiO-66型MOF的合成后表面官能化，制備了具有帶有反應(yīng)性烯丙基的UiO-66-MA納米顆粒，并將其與帶有雙鍵的PEO大分子單體共混，通過(guò)紫外引發(fā)自由基交聯(lián)得到了具有良好界面結(jié)合性能和高效CO2分離能力的納米復(fù)合膜。
圖a為納米復(fù)合膜的制備過(guò)程，圖b為UiO-66-NH2，UiO-66-MA的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，圖c為復(fù)合膜的3D結(jié)構(gòu)示意
UiO-66-MA與PEO交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)之間的共價(jià)連接極大地改善了UiO-66-MA的分散性，促進(jìn)了CO2在膜內(nèi)的傳輸。同時(shí)良好的界面結(jié)合可以避免非選擇性孔洞等缺陷的形成，不會(huì)影響復(fù)合膜的氣體選擇性。該納米復(fù)合膜的CO2滲透通量最高可達(dá)1439 Barrer，超越了upperbound及眾多PEO基的CO2分離膜。
展開 大連化物所史全研究員團(tuán)隊(duì)CEJ：研發(fā)出柔性復(fù)合相變材料膜并應(yīng)用于可穿戴光-熱管理器件
近日，中科院大連化物所熱化學(xué)研究組（DNL1903）史全研究員團(tuán)隊(duì)在柔性相變材料研究方面取得新進(jìn)展，通過(guò)簡(jiǎn)單易行的策略合成了石墨烯基的復(fù)合相變材料膜，并將其應(yīng)用于可穿戴的光-熱管理器件。該復(fù)合相變材料膜具有優(yōu)異的柔韌性、儲(chǔ)熱能力、光熱轉(zhuǎn)化能力，為智能可穿戴光-熱管理器件的研究提供了新思路。
相變儲(chǔ)能材料能夠在相對(duì)恒定的溫度下吸收和釋放大量相變潛熱，目前廣泛應(yīng)用于熱能儲(chǔ)存和溫度控制的熱管理領(lǐng)域。然而，傳統(tǒng)相變材料本身固有的液態(tài)泄漏、弱吸光能力以及固態(tài)剛性使其在可穿戴的智能光-熱轉(zhuǎn)化器件研究中極具挑戰(zhàn)性。
針對(duì)該問(wèn)題，史全研究員團(tuán)隊(duì)以聚合物和石墨烯為原料合成了具有優(yōu)異柔韌性的復(fù)合石墨烯膜，并將相變材料復(fù)合其中得到柔性的復(fù)合相變材料膜。該復(fù)合相變材料膜具有優(yōu)秀的形狀穩(wěn)定性，即使在高于相變溫度時(shí)仍然保持固態(tài)而不發(fā)生泄漏；同時(shí)，該復(fù)合相變材料膜具有高相變材料負(fù)載量，表現(xiàn)出優(yōu)異的儲(chǔ)熱能力，即使經(jīng)過(guò)500個(gè)熱循環(huán)和彎曲循環(huán)仍然保持穩(wěn)定；此外，該復(fù)合相變材料膜具有出色的光-熱轉(zhuǎn)化能力，可迅速將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能儲(chǔ)存，轉(zhuǎn)化效率最高可達(dá)96%。研究人員進(jìn)一步將該復(fù)合相變材料膜貼到人體模型表面，結(jié)果表明在彎曲狀態(tài)其仍然表現(xiàn)出穩(wěn)定的光-熱轉(zhuǎn)化性能。該復(fù)合相變材料膜表現(xiàn)出可應(yīng)用于人體可穿戴光-熱管理領(lǐng)域的潛力，為可穿戴智能織物的開發(fā)提供了新的方向。
展開 哈工大邵路課題組封面文章：金屬有機(jī)框架穿織高效二氧化碳捕集膜及納米復(fù)合界面評(píng)價(jià)新方法
此外，進(jìn)一步對(duì)兩種復(fù)合膜的CO2塑化行為進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，界面較好的復(fù)合膜的CO2塑化行為被明顯抑制，而界面較差的復(fù)合膜的CO2塑化現(xiàn)象顯著增強(qiáng)，這一現(xiàn)象有望建立起一個(gè) 塑化行為——復(fù)合材料界面狀態(tài) 的反饋評(píng)價(jià)體系。該研究成果作為封面文章發(fā)表在材料化學(xué)A雜志上。
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【圖片導(dǎo)讀】
圖一：復(fù)合膜的制備過(guò)程，UiO-66-NH2，UiO-66-MA的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，復(fù)合膜的3D結(jié)構(gòu)示意。
a) 復(fù)合膜的制備過(guò)程
b) UiO-66-NH2，UiO-66-MA的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
c) 復(fù)合膜的3D結(jié)構(gòu)示意
圖二：氣體分子在不同類型復(fù)合膜中的傳輸示意圖。
a) 氣體分子在含UiO-66-NH2的界面較差的復(fù)合膜中的傳輸
b) 氣體分子在含UiO-66-MA的界面良好的復(fù)合膜中的傳輸
圖三：復(fù)合膜的氣體分離性能
1.復(fù)合膜的CO2滲透性能隨MOF添加量的變化。
2.復(fù)合膜的CO2選擇性隨MOF添加量的變化。
3.復(fù)合膜CO2分離性能隨交聯(lián)度的變化。
4.復(fù)合膜的分離性能與upperbound line 以及其他PEO基分離膜的性能對(duì)比。
展開 復(fù)合材料加工制樣
請(qǐng)問(wèn)有人知道有哪些單位可以根據(jù)私人要求進(jìn)行復(fù)合材料加工的嗎？（制作實(shí)驗(yàn)樣件）我們學(xué)校現(xiàn)在條件不成熟。
