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基于離散元的單向增強復(fù)合材料代表性體元的生成方法
本發(fā)明公開了一種基于離散元的單向增強復(fù)合材料代表性體元的生成方法，屬于復(fù)合材料仿真以及數(shù)值模擬技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括以下步驟：給定ＲＶＥ的幾何尺寸、纖維體積分數(shù)和纖維半徑，其中纖維橫截面為圓形，生成過程中將纖維視為基本的離散元，ＲＶＥ剩余部分視為基體，即可生成滿足參數(shù)的代表性體元；生成纖維的過程是隨機的，生成的纖維在空間上是周期性分布的，即纖維在代表性體元的上邊界和下邊界、左邊界和右邊界的分布規(guī)律完全一致，所生成的代表性體元不依賴纖維的預(yù)先分布和排列，能夠得到纖維體積分數(shù)很大的代表性體元。
東南大學
2021-04-11
一種結(jié)構(gòu)可控的三維石墨烯及其復(fù)合材料的制備方法
本發(fā)明屬于石墨烯復(fù)合材料制備領(lǐng)域，并公開了一種結(jié)構(gòu)可控 的三維石墨烯及其復(fù)合材料制備方法。該方法包括下列步驟：(a)設(shè)計 構(gòu)建 CAD 模型，并通過增材制造得到相應(yīng)的結(jié)構(gòu)的三維樹脂結(jié)構(gòu)；(b) 將步驟(a)中獲得的三維樹脂結(jié)構(gòu)采用化學鍍方法在表面鍍銅或鎳金屬 層，并去除樹脂材料得到銅或鎳的三維結(jié)構(gòu)模板；(c)采用化學氣相沉 積法在三維結(jié)構(gòu)金屬模板上生成石墨烯，由此制得所需的結(jié)構(gòu)可控的 三維石墨烯。通過對得到的石墨烯進
華中科技大學
2021-04-14
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一種基于γ-聚谷氨酸的生物可降解材料的制備方法和應(yīng)用
本發(fā)明公開一種基于γ?聚谷氨酸的生物可降解材料的制備方法，包括如下步驟：（1）配制低分子量聚谷氨酸水溶液并將pH調(diào)節(jié)至酸性，得到羧酸基團質(zhì)子化的聚谷氨酸溶液，然后向其中加入金屬離子溶液，攪拌混合均勻得到混合液；（2）邊攪拌邊調(diào)節(jié)步驟（1）的得到的混合液的pH至堿性，然后向其中加入交聯(lián)劑，進行交聯(lián)固化，得到生物可降解材料。本申請的材料具有機械性能，可以提高其拉伸強度、韌性等，使其更能滿足不同應(yīng)用場景的需求，拓寬了材料的使用范圍，同時具有較好的降解性能、吸附性能、抗菌性能和保濕性能，且可利用可再生資源生產(chǎn)，原料來源廣泛且可持續(xù)，減少了對石油等不可再生資源的依賴。
南京工業(yè)大學
2021-01-12
適用于具有功能梯度及拉脹屬性的超材料的拓撲優(yōu)化方法
本發(fā)明屬于超材料設(shè)計相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，其公開了一種適用于具有功能梯度及拉脹屬性的超材料的拓撲優(yōu)化方法，其包括以下步驟：(1)采用加權(quán)法建立每層的、同時考慮微觀結(jié)構(gòu)拉脹屬性及宏觀結(jié)構(gòu)剛度屬性的多目標優(yōu)化模型；(2)控制所述超材料結(jié)構(gòu)整體在一個方向上的拉脹屬性及剛度屬性呈梯度形式分布；(3)計算每層設(shè)計域上的微觀位移、宏觀位移、以及每層微結(jié)構(gòu)的等效彈性屬性；(4)基于計算獲得的敏度，采用優(yōu)化準則法更新設(shè)計變量，進而判斷所述目標函數(shù)是否收斂。上述拓撲優(yōu)化方法采用加權(quán)法建立同時考慮微觀結(jié)構(gòu)拉脹屬性及宏觀結(jié)構(gòu)剛度屬性的多目標優(yōu)化模型繼而進行優(yōu)化，使得優(yōu)化后的超材料同時具備拉脹屬性及足夠的剛度。
華中科技大學
2021-04-14
生物炭農(nóng)田化肥減施與重金屬修復(fù)技術(shù)
利用農(nóng)業(yè)廢棄物秸稈生產(chǎn)生物炭，返施農(nóng)田，并輔助其它技術(shù)， 可以達到固定重金屬污染農(nóng)田，在微污染農(nóng)田中生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，挽 救因重金屬污染造成的農(nóng)田損失；同時可以減少化肥施用量，達到減 施以保護地表環(huán)境免受富營養(yǎng)化污染。目前重金屬造成農(nóng)田的污染修 復(fù)以及化肥減施大部分屬于國家公益項目。 農(nóng)田重金屬固定技術(shù)已經(jīng)在天津東麗區(qū)區(qū)示范運行 3 年，運行效 果好，蔬菜重金屬達到標準，增加農(nóng)作物產(chǎn)量，減少化肥施用，因此， 廣受農(nóng)民歡迎。
南開大學
2021-04-11
生物質(zhì)內(nèi)外聯(lián)合加熱方式制取生物炭技術(shù)
由生物質(zhì)制成的炭具有無煙、無味、熱值高等特點，可以直接施放到土壤中或作為炭基肥的原料使用，一方面改良土壤、增加肥力，另一方面利用其耐降解性質(zhì)，延長碳在土壤中的封存時間，降低溫室效應(yīng)對全球氣候變化的負面影響。此外，生物炭是一種很好的吸附劑，具有較大的比表面積，其表面含有豐富的含氧活性功能團，可凈化水質(zhì)，吸附土壤中一些常見的環(huán)境污染物如重金屬、農(nóng)藥等。因成本較低，已廣泛使用于化工、冶金、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。 目前，已有的生物炭生產(chǎn)系統(tǒng)都會至少存在下列問題之一：①產(chǎn)能小，難以滿足大規(guī)模生產(chǎn)需求，如窯式爐、釜式、螺旋推進爐等；②爐內(nèi)溫度難以控制，生物炭品質(zhì)難以保證，如豎流式爐等；③對原料要求高，應(yīng)用范圍受到限制，如回轉(zhuǎn)窯；④能耗大，生產(chǎn)成本高，存在環(huán)境污染（特別是焦油難處置）。針對以上問題，東南大學將炭化過程產(chǎn)生的副產(chǎn)品（焦油和熱解氣）進行燃燒，燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣采用內(nèi)外聯(lián)合加熱方式為生物質(zhì)炭化過程提供熱量，無焦油產(chǎn)生，實現(xiàn)連續(xù)式進出料和能量梯級利用。目前已建成日處理秸稈量7噸和24噸的成套工程，日產(chǎn)生物炭約2.1噸和7.5噸。工程連續(xù)穩(wěn)定運行。 本技術(shù)已申請國家發(fā)明專利3件（授權(quán)2件），發(fā)表學術(shù)論文12篇，獲國家“973”、江蘇省環(huán)保廳科技項目支持。
東南大學
2021-04-11
生物炭農(nóng)田化肥減施與重金屬修復(fù)技術(shù)
利用農(nóng)業(yè)廢棄物秸稈生產(chǎn)生物炭，返施農(nóng)田，并輔助其它技術(shù)，可以達到固定重金屬污染農(nóng)田，在微污染農(nóng)田中生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，挽救因重金屬污染造成的農(nóng)田損失；同時可以減少化肥施用量，達到減施以保護地表環(huán)境免受富營養(yǎng)化污染。目前重金屬造成農(nóng)田的污染修復(fù)以及化肥減施大部分屬于國家公益項目。 農(nóng)田重金屬固定技術(shù)已經(jīng)在天津東麗區(qū)區(qū)示范運行 3 年，運行效果好，蔬菜重金屬達到標準，增加農(nóng)作物產(chǎn)量，減少化肥施用，因此，廣受農(nóng)民歡迎。
南開大學
2021-02-01
硬果殼化學連續(xù)活化法制備粒狀活性炭
活性炭是現(xiàn)代化學工業(yè)，石油工業(yè)，食品工業(yè)，醫(yī)藥工業(yè)，飲用水處理等行業(yè)不可缺少的處理吸附，脫色，凈化劑，應(yīng)用范圍十分廣泛，尤以粒狀活性炭最為重要，世界上許多國家和地區(qū)都十分重視它。在日本，丹麥，瑞典，美國等發(fā)達國家研究，生產(chǎn)應(yīng)用活性炭的歷史近百年；在中國雖然起步較晚，但在應(yīng)用硬果殼制備活性炭的生產(chǎn)工藝方面有較大的成功，先后有采用核桃殼，椰子殼，棕櫚殼，桃核，杏仁殼及木屑等為原料來制備粒狀或粉狀活性炭，由硬果殼制備的活性炭均為粒狀，可再生重復(fù)使用，應(yīng)用價值大；由木屑制備的粒狀活性炭，生產(chǎn)成本較低，一般為一次性使用，不便于再生。活性炭生產(chǎn)方法可分為物理活化法和化學活化法兩大類，各有優(yōu)缺點，但化學活化法由于活化劑種類及濃度的不同而使活性炭的孔徑大小，長短等主要技術(shù)指標有較大的差異，人們通過控制選擇活化劑，活化劑濃度，PH值大??；活化溫度高低等條件來達到制備出不同規(guī)格型號的粒狀活性炭，以供不同用途選用。
武漢工程大學
2021-04-11
生物質(zhì)內(nèi)外聯(lián)合加熱方式制取生物炭技術(shù)
由生物質(zhì)制成的炭具有無煙、無味、熱值高等特點，可以直接施放到土壤中或作為炭基肥的原料使用，一方面改良土壤、增加肥力，另一方面利用其耐降解性質(zhì)，延長碳在土壤中的封存時間，降低溫室效應(yīng)對全球氣候變化的負面影響。此外，生物炭是一種很好的吸附劑，具有較大的比表面積，其表面含有豐富的含氧活性功能團，可凈化水質(zhì)，吸附土壤中一些常見的環(huán)境污染物如重金屬、農(nóng)藥等。因成本較低，已廣泛使用于化工、冶金、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。 目前，已有的生物炭生產(chǎn)系統(tǒng)都會至少存在下列問題之一：①產(chǎn)能小，難以滿足大規(guī)模生產(chǎn)需求，如窯式爐、釜式、螺旋推進爐等；②爐內(nèi)溫度難以控制，生物炭品質(zhì)難以保證，如豎流式爐等；③對原料要求高，應(yīng)用范圍受到限制，如回轉(zhuǎn)窯；④能耗大，生產(chǎn)成本高，存在環(huán)境污染（特別是焦油難處置）。針對以上問題，東南大學將炭化過程產(chǎn)生的副產(chǎn)品（焦油和熱解氣）進行燃燒，燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣采用內(nèi)外聯(lián)合加熱方式為生物質(zhì)炭化過程提供熱量，無焦油產(chǎn)生，實現(xiàn)連續(xù)式進出料和能量梯級利用。目前已建成日處理秸稈量7噸和24噸的成套工程，日產(chǎn)生物炭約2.1噸和7.5噸。工程連續(xù)穩(wěn)定運行。
東南大學
2021-04-11
濕地植物生物質(zhì)高性能活性炭制備技術(shù)
活性炭作為一種多孔材料，由于其具有發(fā)達的孔徑結(jié)構(gòu)和豐富的表面官能 團，所以廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟部門和人們的日常生活?；钚蕴坎粌H可用于液相 脫色，上下水凈化，氣相吸附，溶劑回收，空氣凈化；還可用于催化劑的合成， 作為貴金屬催化劑的載體。尋求新原料制備高性能的活性炭具有重要的意義。 濕地植物在冬季出現(xiàn)枯萎的現(xiàn)象，若不及時收割，會導(dǎo)致基質(zhì)阻塞和腐爛 等問題。當前濕地植物秸稈大多通過焚燒和填埋的方式進行處理，利用率低且 污染環(huán)境。本項目技術(shù)在研究過程中發(fā)現(xiàn)，濕地植物秸稈具有孔結(jié)構(gòu)發(fā)達、碳 含量高等特點，故采用濕地植物秸稈作為生產(chǎn)活性炭的原料，既能解決濕地植 物秸稈利用率低、污染環(huán)境的問題，又能降低活性炭的生產(chǎn)成本，廢物利用。 本技術(shù)采用新型的改性方法和活化方法：首先，采用表面改性的方法來提 升活性炭的吸附性能；其次，采用原位改性的方法，節(jié)約成本，簡化工藝，提 升活性炭性能；再次，使用新型活化劑，實現(xiàn)一步法直接活化生產(chǎn)目標活性炭， 使其具有特定孔徑結(jié)構(gòu)和官能團。 本項目技術(shù)制備出的新型活性炭，比表面積高，表面官能團豐富，對重金 屬、有毒有害有機污染物具有高效的吸附性能。以植物生物質(zhì)為原料制備活性 炭，過程簡單，速度快，制備成本低，產(chǎn)品性能優(yōu)異，具有良好的實用性能。
山東大學
2021-04-13