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面向多孔结构悬浮颗粒沉积过程的跨尺度研究
1
作者 蒋佳磊 罗家园 +6 位作者 肖卫强 汤晓东 陈晓水 赵路灿 朱书秀 许式强 黄钰期 《化工进展》 北大核心 2026年第1期16-29,共14页
多孔结构广泛存在于自然界和工程应用中,如土壤、岩石、催化剂载体和过滤材料等。在这些介质中,流动往往伴随着颗粒的运动,尤其在过滤、分离和催化反应过程中,颗粒沉积会导致孔隙堵塞和流动阻力增加,显著影响系统效率和寿命。因此,深入... 多孔结构广泛存在于自然界和工程应用中,如土壤、岩石、催化剂载体和过滤材料等。在这些介质中,流动往往伴随着颗粒的运动,尤其在过滤、分离和催化反应过程中,颗粒沉积会导致孔隙堵塞和流动阻力增加,显著影响系统效率和寿命。因此,深入理解多孔材料内部渗流及颗粒输运与沉积过程,并开展高精度实验和仿真分析,对于准确预测这些材料的性能和寿命至关重要。然而,多孔结构中的渗流行为涉及跨多个数量级的尺度差异,对仿真和实验精度构成挑战。本文综述了应用于典型多孔结构中悬浮颗粒沉积的跨尺度研究方法,重点关注分子、孔隙和宏观尺度的多尺度数值模拟,以及跨尺度耦合和尺度放大技术。在分子尺度,分子动力学模拟揭示纳米流体颗粒在多孔介质表面的吸附、扩散和团聚行为;在孔隙尺度,离散单元法(DEM)和格子玻尔兹曼方法(LBM)模拟颗粒与多孔介质的相互作用,分析颗粒在流体动力学环境中的迁移、沉积和堵塞行为;在宏观尺度,连续介质模型用于预测颗粒在大范围多孔介质中的流动和沉积。然而,当前研究仍面临局限,主要在于难以准确表征颗粒迁移、缺乏集成的多尺度工具以及微观颗粒作用力分析的不足。未来研究应结合微观过程机理分析与高精度实验,明确不同耦合作用下的颗粒迁移与相互作用力,借助机器学习和统计方法实现跨尺度迁移与动态累积,结合实验反复校验和方法完善,以发展高精度、低成本、可泛化的跨尺度分析方法。 展开更多
关键词 多孔介质 悬浮系 粒子 颗粒沉积 跨尺度研究
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能量场诱导聚丙烯腈纤维功能化研究进展
2
作者 贾庆龙 郭岩锋 +3 位作者 朱相春 王莹 赵敏 李留忠 《化学通报(中英文)》 北大核心 2026年第2期165-176,共12页
聚丙烯腈纤维是一种重要的高分子材料,用途广泛。其纺织品多用于服装、家居装饰等传统领域。近年来,随着功能化改性技术的发展,聚丙烯腈纤维在储能材料、吸附净化以及多相催化等前沿领域展现出卓越的应用潜力。实现其功能化的常见途径... 聚丙烯腈纤维是一种重要的高分子材料,用途广泛。其纺织品多用于服装、家居装饰等传统领域。近年来,随着功能化改性技术的发展,聚丙烯腈纤维在储能材料、吸附净化以及多相催化等前沿领域展现出卓越的应用潜力。实现其功能化的常见途径是将氰基转化为活性官能团,但传统改性方法普遍存在能耗高、污染重、效率低等问题,亟需更高效、绿色的替代工艺。近年来,能量场诱导改性技术因其绿色、高效、可控性强等优势,受到广泛关注。本文综述了超声波、微波、γ射线、电子束、紫外光及等离子体等能量场在聚丙烯腈纤维功能化改性中的作用机制、工艺优化策略及应用进展,涵盖纤维结构调控、表面官能团引入、复合材料构建等方面,并重点探讨其在重金属离子吸附、CO_(2)捕获、催化降解、阻燃处理及碳纤维制备等领域的实际应用,为该技术未来进一步推广应用提供了一个良好的参考价值。 展开更多
关键词 聚丙烯腈纤维 能量场诱导 功能化改性 结构调控
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阻燃左旋聚乳酸/季戊四醇磷酸酯纤维及织物的制备与性能
3
作者 董振峰 张安莹 +2 位作者 魏建斐 朱志国 王锐 《纺织学报》 北大核心 2026年第1期63-71,共9页
为提高可生物降解左旋聚乳酸(PLLA)材料及其织物的阻燃性能,依据PLLA和季戊四醇磷酸酯(PEPA)的特性设计了PLLA/PEPA体系,采用双螺杆熔融共混制备含40%PEPA的PLLA/PEPA母粒,通过注塑机制备含不同质量分数PEPA的PLLA/PEPA复合物,采用极限... 为提高可生物降解左旋聚乳酸(PLLA)材料及其织物的阻燃性能,依据PLLA和季戊四醇磷酸酯(PEPA)的特性设计了PLLA/PEPA体系,采用双螺杆熔融共混制备含40%PEPA的PLLA/PEPA母粒,通过注塑机制备含不同质量分数PEPA的PLLA/PEPA复合物,采用极限氧指数仪、垂直燃烧仪、锥形量热仪和万能试验机等手段研究PEPA质量分数对PLLA阻燃性能和力学性能的影响,并对综合性能最佳复合物的可纺性及纤维的力学性能和织物的阻燃性能进行评价。结果表明:当PEPA质量分数为5%时,复合物的极限氧指数(LOI值)达到32%,UL-94等级为V-0级,引燃时间延长约25 s,且经工业生产线纺丝实验证实该复合物具有良好的可纺性,纤维的断裂强度为2.38 cN/dtex,将其织成153 g/m^(2)的缎纹织物进行性能检测,织物的LOI值约33%,垂直燃烧测试无熔滴且水洗30次后阻燃性能未降低,表明该体系获得的织物具有良好的阻燃耐水洗性。阻燃机制研究表明,PEPA提高PLLA阻燃性能是捕捉自由基机制、凝聚相阻燃机制和交联致熔体增黏三者共同作用的结果。 展开更多
关键词 聚乳酸 季戊四醇磷酸酯 阻燃性能 可纺性 极限氧指数 引燃时间
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基于改进U-Mamba网络的聚酯纤维超微结构分割算法
4
作者 周宇 隗兵 +2 位作者 郝矿荣 皋磊 王华平 《纺织学报》 北大核心 2026年第1期72-79,共8页
针对工业生产中聚酯纤维超微结构中的团聚效应对产品的颜色均匀性、机械性能均匀性及光泽度等性能的负面影响这一问题,提出一种基于改进U-Mamba的聚酯纤维超微结构分割算法。首先利用扫描电子显微镜采集聚酯纤维超微结构中团聚粒子分布... 针对工业生产中聚酯纤维超微结构中的团聚效应对产品的颜色均匀性、机械性能均匀性及光泽度等性能的负面影响这一问题,提出一种基于改进U-Mamba的聚酯纤维超微结构分割算法。首先利用扫描电子显微镜采集聚酯纤维超微结构中团聚粒子分布的高分辨率图像并建立对应的超微结构数据集以评估模型性能,使用结合边缘检测算法的预训练神经网络对纤维图像进行去噪、滤波以及自动着色处理,通过设计高阶视觉状态空间模块和多尺度信息融合模块,改进后的U-Mamba深度网络模型能够准确识别并分割超微结构中团聚体。实验结果表明:在超微结构数据集下,该算法对比其它经典算法具有较高的分割准确性,其交并比达到78.9%,平均准确率达到96.1%,能够满足工业生产中机器视觉技术在高功能纤维超微结构分析中的应用需求。 展开更多
关键词 聚酯纤维 超微结构分布 机器视觉 U-Mamba算法 语义分割
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一种稳定型复合弹性咬合板的制作与应用效果研究
5
作者 马娇娇 许素红 +4 位作者 方翠 王超 孟子婷 王建文 孟俊华 《粘接》 2026年第3期767-770,共4页
针对传统牙科咬合板存在稳定性和舒适性较差的问题,提出一种复合弹性材料稳定型咬合板的制备。试验首先对弹性体配比进行优化,然后对弹性体性能进行研究,最后以弹性体为原料制作稳定型咬合板,并对其临床应用效果进行研究。结果表明,当... 针对传统牙科咬合板存在稳定性和舒适性较差的问题,提出一种复合弹性材料稳定型咬合板的制备。试验首先对弹性体配比进行优化,然后对弹性体性能进行研究,最后以弹性体为原料制作稳定型咬合板,并对其临床应用效果进行研究。结果表明,当硫化锌锰(ZnS∶Mn^(2+))与聚二甲基硅氧烷(PDMS)质量比为4∶10时制备的弹性体性能最佳,此时弹性体弹性模量约为1 MPa,最大变形量超过80%,磨损率约为0.15 mm^(2),表面接触角超过110°;在37℃人工唾液中浸泡15 d后溶解率约为0.1%,与细胞共同培养后,不对细胞增殖产生影响,整体性能良好,具有更好的实用性和长期稳定性。将弹性体材料制作的稳定咬合板用于临床治疗,其治疗效果和疼痛缓解效果明显优于传统PETG材料,临床治疗效果良好。 展开更多
关键词 弹性体材料 稳定型咬合板 临床效果 口腔材料
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“新型纤维材料的制备与性能”专栏导言
6
作者 陈世昌 《现代纺织技术》 北大核心 2026年第1期92-92,共1页
随着纤维及制品向高性能、多功能、绿色化方向纵深发展,传统纤维材料已难以满足日益复杂的应用需求。本期专栏聚焦“新型纤维材料的制备与性能”,从表面工程、复合功能设计、绿色量子点应用、柔性电磁屏蔽架构及阻燃纤维开发等维度切入... 随着纤维及制品向高性能、多功能、绿色化方向纵深发展,传统纤维材料已难以满足日益复杂的应用需求。本期专栏聚焦“新型纤维材料的制备与性能”,从表面工程、复合功能设计、绿色量子点应用、柔性电磁屏蔽架构及阻燃纤维开发等维度切入,呈现纤维材料在多场景、多性能要求下的创新突破与实践路径。本期研究充分体现“结构—工艺—性能”一体化设计这一纤维材料前沿方向。 展开更多
关键词 高性能 多功能 新型纤维材料 绿色化
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聚集诱导发光材料及其在荧光纤维中的应用
7
作者 管舒逸 马海燕 《化工新型材料》 北大核心 2026年第1期241-247,共7页
集诱导发光(AIE)材料具有聚集或固态下能显著增强发光效率、光稳定性好、高活性氧(ROS)产率和良好的生物相容性等优点,将AIE材料引入荧光纤维解决了传统荧光淬灭问题,同时又促进荧光纤维应用从单一功能向多功能领域发展。从AIE材料和应... 集诱导发光(AIE)材料具有聚集或固态下能显著增强发光效率、光稳定性好、高活性氧(ROS)产率和良好的生物相容性等优点,将AIE材料引入荧光纤维解决了传统荧光淬灭问题,同时又促进荧光纤维应用从单一功能向多功能领域发展。从AIE材料和应用两个方面综述其研究进展和成果,简要介绍常见的AIE材料及AIE荧光纤维的制备技术,重点介绍了AIE荧光纤维在生物医学、智能传感与穿戴及能源和环境领域的应用进展,最后对其未来发展进行展望,以期AIE荧光纤维取得更多创新应用和突破性的研究成果。 展开更多
关键词 聚集诱导发光材料 荧光纤维 制备技术 生物医学 智能 能源环境
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碳纤维及其复合材料在导热领域的研究进展
8
作者 林安琪 申知朋 +3 位作者 张晓晓 李汝哲 张永刚 郝梦圆 《化工新型材料》 北大核心 2026年第1期33-38,共6页
碳纤维因其沿纤维轴高度取向的石墨结构,在导热领域展现了广阔的应用前景和发展潜力,不仅能够有效地传导热量,还具备轻质、高强度、高模量、低热膨胀系数等优点,被广泛应用于航空航天、军事装备、机械设备、微电子等工业领域。主要概括... 碳纤维因其沿纤维轴高度取向的石墨结构,在导热领域展现了广阔的应用前景和发展潜力,不仅能够有效地传导热量,还具备轻质、高强度、高模量、低热膨胀系数等优点,被广泛应用于航空航天、军事装备、机械设备、微电子等工业领域。主要概括了碳纤维的导热机理,介绍了中间相沥青基碳纤维、聚丙烯腈基碳纤维、聚酰亚胺基碳纤维的研究进展,探讨了导热碳纤维复合材料的导热性能和导热差异,并展望了导热碳纤维面临的挑战与发展趋势。 展开更多
关键词 碳纤维 导热 复合材料 前驱体
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国产航空用碳纤维发展现状及建议
9
作者 严密 贺凯歌 +1 位作者 陈捷 冀鹏强 《合成纤维》 2026年第1期28-30,共3页
碳纤维复合材料因其“轻质高强”等特点被广泛应用于航空飞机,以碳纤维复合材料骨干材料为研究主线,分析国产航空用高强标模、高强中模、超高强中模碳纤维的发展现状,指出国产航空用碳纤维目前还存在产业结构发展不均衡、自主可控有待... 碳纤维复合材料因其“轻质高强”等特点被广泛应用于航空飞机,以碳纤维复合材料骨干材料为研究主线,分析国产航空用高强标模、高强中模、超高强中模碳纤维的发展现状,指出国产航空用碳纤维目前还存在产业结构发展不均衡、自主可控有待深化、综合性能有待提升等困难和不足,最后有针对性地提出了国产航空用碳纤维的发展建议,以期能够推动国产航空用碳纤维产业健康可持续发展。 展开更多
关键词 碳纤维 国产化 发展现状
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高温退火调控P(VDF-TrFE)薄膜晶相结构及压电性能
10
作者 邱方燚 万军民 《广州化学》 2026年第1期20-25,共6页
为解决传统压电传感器柔韧性差和响应时间长的问题,本研究采用刮刀涂布法制备聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)[P(VDF-TrFE)]湿膜,并通过真空干燥、高温退火和强电场极化工艺制得P(VDF-TrFE)压电薄膜。在高温退火阶段,对退火温度、退火时间以及退... 为解决传统压电传感器柔韧性差和响应时间长的问题,本研究采用刮刀涂布法制备聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)[P(VDF-TrFE)]湿膜,并通过真空干燥、高温退火和强电场极化工艺制得P(VDF-TrFE)压电薄膜。在高温退火阶段,对退火温度、退火时间以及退火降温过程中慢降温与快降温的转折点温度进行了对比实验,筛选较优工艺条件。随后,以P(VDF-TrFE)压电薄膜作为中层、导电铜箔作为导电层、聚酰亚胺作为绝缘保护层,通过铜导线引出,制得P(VDF-TrFE)压电薄膜传感器,最终对传感器的压电性能进行了测试。结果表明:在130℃退火45 min,并将慢降温与快降温的转折点温度设定在约100℃的条件下,P(VDF-TrFE)压电薄膜传感器表现出优异的压电性能,其压电系数高达35.3 pC/N,在柔性可穿戴领域展现了良好的应用潜力。 展开更多
关键词 P(VDF-TrFE) 高温退火 高压电系数 高灵敏度 压电传感
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熔融纺高强度聚酰胺纤维及其凝聚态结构调控研究进展
11
作者 梁程耀 黄威蕾 +6 位作者 高宇 俞森龙 相恒学 朱丽萍 胡泽旭 成艳华 朱美芳 《高分子学报》 北大核心 2026年第1期79-94,共16页
聚酰胺纤维是世界上最早实现工业化生产的合成纤维,也是当今产量第二大的合成纤维,因其具有拉伸断裂强度高、断裂伸长率大、回弹性优等特性,而被广泛应用到纺织服装、工业丝、家纺和特殊防护等领域.随着工业技术的发展革新,常规的聚酰... 聚酰胺纤维是世界上最早实现工业化生产的合成纤维,也是当今产量第二大的合成纤维,因其具有拉伸断裂强度高、断裂伸长率大、回弹性优等特性,而被广泛应用到纺织服装、工业丝、家纺和特殊防护等领域.随着工业技术的发展革新,常规的聚酰胺纤维由于断裂强度较低已难以满足某些特殊应用场景的性能需求.聚酰胺相邻分子链间的酰胺键间极易形成氢键,致使分子链间的相互作用力较强,难以通过高倍牵伸获得高取向结构从而限制了其强度的提高.为突破现有纺丝体系下聚酰胺纤维力学性能的瓶颈,需要深入了解工艺-结构-性能三元关系,精准调控聚酰胺纤维的多层次结构,进而实现聚酰胺纤维的高强化.本文就纺丝阶段的三个重要阶段(熔融挤出、牵伸和热定型)讨论了纤维在成形过程中的多尺度结构演变以及纺丝参数对其结构-性能的调控机制,有望为高强聚酰胺纤维工艺设计提供理论指导. 展开更多
关键词 聚酰胺纤维 凝聚态结构 高性能 熔融纺丝
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微胶囊改性防蚊纤维的制备及性能
12
作者 肖辉 王想军 +2 位作者 徐静 柯福佑 陈烨 《东华大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期112-118,共7页
为改善后整理得到的防蚊织物耐洗性差、持久性差的问题,采用密胺树脂(MF)对氯菊酯进行微胶囊化包覆处理,制备防蚊微胶囊。通过熔融双螺杆共混挤出造粒将微胶囊与低熔点聚酯(LMPET)基体复合制得防蚊聚酯切片,进一步经高温熔融纺丝及在线... 为改善后整理得到的防蚊织物耐洗性差、持久性差的问题,采用密胺树脂(MF)对氯菊酯进行微胶囊化包覆处理,制备防蚊微胶囊。通过熔融双螺杆共混挤出造粒将微胶囊与低熔点聚酯(LMPET)基体复合制得防蚊聚酯切片,进一步经高温熔融纺丝及在线牵伸制得微胶囊改性防蚊聚酯纤维。对微胶囊和防蚊纤维的表面形貌和热稳定性,纤维中氯菊酯的缓释性能,以及防蚊织物的防蚊性能和耐洗性能进行系统研究。结果表明:微胶囊的中位粒径是0.81μm,当微胶囊以较低添加量分散于低熔点聚酯时,纤维可纺性良好,微胶囊添加量为4%时,防蚊纤维的断裂强度达2.0 cN/dtex,伸长率为50%,洗涤30次后防蚊织物中氯菊酯的保留率为90%,耐洗涤性能良好,且防蚊等级达到B级。 展开更多
关键词 微胶囊 聚酯纤维 氯菊酯 可纺性 防蚊性能
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基于干法双向拉伸的聚丙烯锂离子电池隔膜孔结构及性能调控
13
作者 张佳恒 张龙 +1 位作者 宋赛楠 李广全 《材料导报》 北大核心 2026年第3期31-40,共10页
锂离子电池隔膜的性能对其安全性和电化学性能至关重要。干法双向拉伸是制备高性能聚丙烯(PP)隔膜的常用方法,但目前对其工艺参数的系统性研究仍不充分。研究了拉伸温度、拉伸倍率和拉伸速度对干法双向拉伸PP隔膜孔隙结构、透气性及力... 锂离子电池隔膜的性能对其安全性和电化学性能至关重要。干法双向拉伸是制备高性能聚丙烯(PP)隔膜的常用方法,但目前对其工艺参数的系统性研究仍不充分。研究了拉伸温度、拉伸倍率和拉伸速度对干法双向拉伸PP隔膜孔隙结构、透气性及力学性能的影响,并通过扫描电子显微镜(SEM)、孔径分布测试及力学性能测试对隔膜进行了表征。 展开更多
关键词 聚烯烃隔膜 异步双向拉伸 孔隙结构 透气性
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内螺旋结构弹性导电纱线的制备及其应变不敏感性能的调控
14
作者 刘一鸣 李琳 +3 位作者 杜鲜晶 刘攀 殷霞 田明伟 《纺织学报》 北大核心 2026年第1期115-122,共8页
弹性导电纱线是应用于智能可穿戴电子纺织品领域的重要材料,然而传统弹性导电纱线存在应变敏感的问题,这不仅阻碍信号的无损传输,还限制了其在可拉伸设备中的应用。为改善弹性导电纱线的力学性能并使其同时具备良好的弹性和传感性能,选... 弹性导电纱线是应用于智能可穿戴电子纺织品领域的重要材料,然而传统弹性导电纱线存在应变敏感的问题,这不仅阻碍信号的无损传输,还限制了其在可拉伸设备中的应用。为改善弹性导电纱线的力学性能并使其同时具备良好的弹性和传感性能,选用具有良好导电性能的镀银锦纶纱和具有高弹性的聚氨酯树脂作为基材制备弹性导电纱线。采用同轴湿法纺丝和差速牵伸相结合的方法,制备出具有内螺旋结构的导电纱线。在纺丝过程中,通过调节前后牵伸辊的牵伸速度,制备不同规格的弹性导电纱线,对内螺旋结构纱线的制备工艺加以优化,实现了内螺旋结构导电纱线的连续生产。对所制备的导电纱线的微观形貌、力学性能、传感性能、应变不敏感性能进行测试表征。结果表明:随着牵伸速度比的增大,螺旋结构数目增多,电阻变化率减小,应变不敏感性能增强。当牵伸速度比为1∶1时,导电纱线在300%的应变下的电阻变化率高达90%,体现出良好的导电传感性能;当牵伸速度比为1∶5时,导电纱线在300%的应变下的电阻变化率低至5.6%,且在30%应变拉伸条件下电阻变化率随时间变化显示出良好的稳定性,体现出良好的应变不敏感性能和耐久性能(2000次循环),为高弹性复合导电纱线的发展提供理论指导。 展开更多
关键词 内螺旋结构 应变不敏感 湿法纺丝 聚氨酯 导电纱线 差速牵伸 智能纺织品 柔性传感器
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光动力协同聚六亚甲基胍抗菌棉织物的制备和性能研究
15
作者 杨荣 杜若冰 +4 位作者 张鹏 盛扬 孙一新 Mark Bradley 张嵘 《材料导报》 北大核心 2026年第4期202-208,共7页
本工作研发了一种新型抗菌棉织物,其光动力抗菌组分是由四苯乙烯丙烯酰胺与N-丙烯酰氧基琥珀酰亚胺共聚得到的具有聚集诱导发光特性的聚合物光敏剂(PNT),并分析了其荧光性能和单线态氧的生成。为了提高棉织物的抗菌性能,用3-缩水甘油醚... 本工作研发了一种新型抗菌棉织物,其光动力抗菌组分是由四苯乙烯丙烯酰胺与N-丙烯酰氧基琥珀酰亚胺共聚得到的具有聚集诱导发光特性的聚合物光敏剂(PNT),并分析了其荧光性能和单线态氧的生成。为了提高棉织物的抗菌性能,用3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷对棉织物进行处理,引入环氧基团,接枝聚六亚甲基胍盐酸盐。最后,经过PNT处理,赋予棉织物光动力与胍阳离子协同作用的抗菌能力。经过30次实验室洗涤(相当于家庭洗涤150次)后,该抗菌棉织物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌以及耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抗菌率仍保持在95%以上,显示出卓越的耐久性。此外,研究还评估了抗菌棉织物的细胞毒性,结果表明其具有良好的生物相容性。这种抗菌棉织物有望应用于抗菌内衣、医用绷带和其他需要抗菌的领域。 展开更多
关键词 聚集诱导发光 四苯乙烯 聚六亚甲基胍盐 棉织物 光动力抗菌
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蓬松结构相变纤维应用于人体冷防护
16
作者 戴鹤男 张施慧 +5 位作者 邓成鑫 史全 张志华 刘汉卿 寇艳 魏争 《物理学报》 北大核心 2026年第2期351-359,共9页
相变纤维作为人体热量管理领域的新型功能材料,其应用价值日益凸显.然而,现有研究体系存在显著的局限性:基于湿法纺丝工艺制备的单根相变纤维和静电纺丝技术构建的相变纤维薄膜,因其结构致密性不足导致隔热性能欠佳,难以有效阻遏寒冷环... 相变纤维作为人体热量管理领域的新型功能材料,其应用价值日益凸显.然而,现有研究体系存在显著的局限性:基于湿法纺丝工艺制备的单根相变纤维和静电纺丝技术构建的相变纤维薄膜,因其结构致密性不足导致隔热性能欠佳,难以有效阻遏寒冷环境下的体温散失.针对这一技术瓶颈,本研究突破传统材料体系限制,创新性地采用静电纺丝技术将聚乙二醇引入聚丙烯腈纤维体系,通过非溶剂诱导相分离过程,成功制备出兼具相变温度调节特性和高效隔热性能的蓬松结构相变纤维.蓬松纤维内部形成的多孔结构可构建高效冷屏蔽层,其热导率低至0.0395 W/(m·K);同时,聚乙二醇相变组分赋予材料优异的相变潜热(80.6 J/g),实现了温度调节与隔热保温的协同作用.该材料表现出优异的结构与热稳定性,在经历500次热循环后仍保持稳定的相变性能,并在温度低于300℃时具备良好的热可靠性.即使在相变熔点以上,材料仍能有效防止相变组分泄漏.同时,其良好的机械性能可满足弯曲、压缩(668.7 Pa)及拉伸(253.5 kPa)等多种形变需求,未发生结构塌陷.人体热管理实验进一步证实,其冷防护性能显著优于传统棉花材料.本研究不仅提供了一种“储热-隔热”一体化纤维的创新制备方案,更从原理上拓展了相变纤维在热管理中的设计维度,为开发高性能可穿戴冷防护材料提供重要的解决方案和理论指导. 展开更多
关键词 蓬松结构相变纤维 聚乙二醇 聚丙烯腈 人体冷防护
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离心纺丝技术:生产设备创新与CFD仿真模拟的进展研究
17
作者 郭永康 赵帆 +1 位作者 饶秉钧 王富军 《东华大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期168-179,共12页
离心纺丝技术作为一种兼具低成本与高效率优势的纤维制备方法,在生物医疗和高分子材料等领域具有重要应用价值。本文综述了自1924年Hooper研制首台离心纺丝装置以来,离心纺丝生产设备及技术与计算流体力学(CFD)仿真两方面的研究进展。... 离心纺丝技术作为一种兼具低成本与高效率优势的纤维制备方法,在生物医疗和高分子材料等领域具有重要应用价值。本文综述了自1924年Hooper研制首台离心纺丝装置以来,离心纺丝生产设备及技术与计算流体力学(CFD)仿真两方面的研究进展。在设备层面,纺丝系统从单一纺丝盘逐步发展为多室组合与气流辅助等复杂结构,显著提升了纤维的细度与均匀性;收集系统也实现了从固定式向连续输送式的演进,有效促进了纤维的高效可控沉积。在仿真层面,CFD技术通过气流场模拟与聚合物射流动力学分析,揭示了溶液浓度、转速等关键参数对纺丝过程的影响机制,为工艺优化提供了理论依据。然而,目前该技术仍面临设备定制化程度高、纳米纤维均匀性不足等问题。未来研究应着力于设备集成化以提升对射流动力的微观调控,并发展气流与聚合物直接耦合的多物理场CFD模型,以推动离心纺丝技术向工业化、高性能化方向持续发展。 展开更多
关键词 离心纺丝 CFD仿真 生产设备 纳米纤维
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路用纤维微表处材料组成与性能评价研究进展
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作者 张少波 马健云 +2 位作者 张新永 高新文 陈谦 《硅酸盐通报》 北大核心 2026年第1期309-324,共16页
纤维具备优异的强度与变形能力,将其掺入微表处混合料中能起到加筋、防水作用,可改善传统微表处易开裂、耐久性差等问题,显著提升微表处服役品质。本文系统梳理了纤维微表处材料组成及配比,揭示了物理、化学表面改性方法对纤维分散性及... 纤维具备优异的强度与变形能力,将其掺入微表处混合料中能起到加筋、防水作用,可改善传统微表处易开裂、耐久性差等问题,显著提升微表处服役品质。本文系统梳理了纤维微表处材料组成及配比,揭示了物理、化学表面改性方法对纤维分散性及界面黏结的增强机制,对比评价了纤维类型、掺量及胶结料类型等因素对微表处施工性能、耐磨耗性能、抗水损性能、抗车辙性能的提升效果,分析了现有低温抗开裂性能评价方法局限性,推荐了纤维微表处用最佳纤维类型与掺量,阐明了纤维微表处性能提升机理,最后对纤维微表处未来研究趋势进行展望,旨在推动纤维微表处高品质发展与应用。 展开更多
关键词 道路工程 微表处 纤维 预防养护 材料组成 路用性能 改性机理
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苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯/氟化聚酰亚胺防水透湿纤维膜的制备及其性能
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作者 罗家俊 何耀权 +4 位作者 赵振鸿 黎锦稻 赵景 黄钢 王先锋 《纺织学报》 北大核心 2026年第1期38-45,共8页
为解决传统防水透湿材料存在的防水性与透湿性难以兼顾、力学性能不足等问题,基于苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)的疏水性和可加工性,以及氟化聚酰亚胺(FPI)的高疏水性和耐化学性,采用一步静电纺丝技术制备了SEBS/FPI复合微纳米纤维膜... 为解决传统防水透湿材料存在的防水性与透湿性难以兼顾、力学性能不足等问题,基于苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)的疏水性和可加工性,以及氟化聚酰亚胺(FPI)的高疏水性和耐化学性,采用一步静电纺丝技术制备了SEBS/FPI复合微纳米纤维膜。通过系统调控聚合物配比,研究了SEBS和FPI质量分数对复合纤维膜微观孔结构、表面润湿性能、透气性能、防水透湿性能及力学性能的影响规律。采用单因素优化策略,首先固定FPI质量分数为1%,系统考察SEBS质量分数对纤维膜性能的影响;在确定最优SEBS质量分数的基础上,进一步优化FPI质量分数,探究其对复合纤维膜综合性能的调控机制。结果表明:最优SEBS质量分数为12%,此时纤维膜接触角达132.5°,耐水压为21.8 kPa,透湿率为14.53 kg/(m^(2)·d),实现了良好的防水性与透湿性能平衡。在此基础上,进一步提升FPI质量分数至5%时,纤维膜综合性能明显提升,接触角达132.9°,耐水压提高至53.4 kPa,透湿率为9.71 kg/(m^(2)·d),拉伸断裂强度为4.6 MPa,断裂伸长率为90.6%,FPI的引入不仅有效提升了纤维膜的疏水性能,还通过调节孔结构优化了其防水性和透湿性。 展开更多
关键词 功能材料 静电纺丝 防水透湿 苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯 氟化聚酰亚胺 纳米纤维膜
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高强韧水凝胶纤维研究进展
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作者 马萁 李维政 严锋 《高分子通报》 北大核心 2026年第1期153-177,共25页
水凝胶纤维是以水凝胶为基体、呈纤维形态的一类智能材料,其融合了水凝胶材料的高含水量、生物相容性等多元特性,以及纤维结构所特有的优异力学延展性与可编织性。随着新一代柔性电子、智能传感及可穿戴器件向轻量化、高柔性、长服役寿... 水凝胶纤维是以水凝胶为基体、呈纤维形态的一类智能材料,其融合了水凝胶材料的高含水量、生物相容性等多元特性,以及纤维结构所特有的优异力学延展性与可编织性。随着新一代柔性电子、智能传感及可穿戴器件向轻量化、高柔性、长服役寿命方向快速迭代,对水凝胶纤维的力学强度、韧性及结构稳定性也提出了更高要求。本文首先综述了高强度高韧性水凝胶纤维的常用制备方法;其次,系统分析了调控水凝胶纤维机械性能的主要策略,包括化学交联、物理交联以及微观有序结构的构建等;随后,介绍了高强韧水凝胶纤维在柔性电子、高性能光纤、智能纺织品和阻尼纱线等领域的应用;最后,对高强度高韧性水凝胶纤维未来发展所面临的挑战与机遇进行了展望。 展开更多
关键词 水凝胶纤维 制备工艺 力学性能 物理交联 有序结构
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