粉煤灰/聚丙烯复合材料的非等温结晶动力学行为

采用差示扫描量热仪研究了粉煤灰/聚丙烯(FA/PP)复合材料的非等温结晶行为,并探讨了基于Jeziorny法和莫志深法的结晶动力学,最后利用Flynn-Wall-Ozawa方程计算了纯PP和复合材料的结晶活化能。结果表明:在PP中加入FA后,复合材料的结晶起始温度To、结晶峰值温度Tp、Avrami指数n、半结晶时间t1/2和冷却速率F(T)均增大,结晶速率常数Zc降低;当FA的质量分数为15%时,复合材料的t1/2、活化能以及F(T)最小,Zc最大;FA/PP复合材料的结晶活化能均高于纯PP的。     

制备工艺对TiB_2-CB/PE复合材料PTC性能的影响

采用熔融共混法制备了TiB2-CB/PE复合材料,在130,160,180℃以及3,6,8 MPa的条件下热压成型后,分别进行退火处理(120,130℃)和硅烷交联处理,研究了热压工艺、退火温度和交联工艺对复合材料PTC性能的影响以及相关机理。结果表明:随着热压压力和温度升高,复合材料的PTC性能呈先上升再下降的趋势;在合适的热压温度和压力成型后空冷处理可以提升复合材料的结晶度,且结晶度越高,PTC性能越好;在压力为6 MPa、温度为160℃下热压并于空气中冷却制得复合材料的结晶度为48.4%,室温电阻率为4.47Ω·m,PTC强度高达5.1;退火处理后,复合材料的峰值电阻率和PTC转变温度都有所提高;硅烷交联处理使复合材料的热循环稳定性得到显著提高,NTC效应也基本得以消除;复合材料PTC效应的产生与聚乙烯基体结晶区的熔融与再结晶密切相关。     

防静电、高效低阻静电纺亚微米纤维基复合净化材料的制备

研究了一种过滤效率高,过滤阻力小,同时具有防静电吸附性能的复合空气夹心净化材料的制备方法。该材料中间层为亚微米纤维膜,上、下两层分别为耐高温材料玻璃纤维和预过滤层工业滤布。通过对此复合材料电阻率以及过滤效率的测定表明,这种过滤材料对粒径为2μm颗粒的过滤效率可以达到99.93%,同时压力降只有490Pa;在夹心层纤维中加入一定比例的碳黑颗粒,可提高导电性,以改善材料静电性能。当加入5%纳米碳黑颗粒后,夹心净化材料的电阻率由5.8×1010Ω·m降为6.0×109Ω·m,有明显降低。     

纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合膜抗静电性能研究

将表面进行分散处理粒径20nm的纳米SiO2与聚丙烯酸酯乳液经过球磨、流涎或涂刷制膜可得到抗静电复合膜,对纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合膜的制备与性能进行了研究.结果表明当纳米SiO2的质量分数为25%时,复合膜的表面电阻率可达到108Ω·cm,为半透明膜;复合膜表面具有一定的亲水性,烘干后置于20～30℃、湿度60%～80%的空气中2～4h后,复合膜表面电阻率降低到了107Ω·cm.     

纳米抗静电剂SnO2/TiO2的合成

通过Sol-Gel法合成SnO2/ TiO2复合纳米抗静电剂,TEM分析和研究表明抗静电剂粒子大小、分散性与SnCl2浓度、搅拌速度有关;抗静电剂的电阻率大小与SnO2与TiO2的配比有关;抗静电剂的颜色稳定性与原料配比有关.最佳工艺条件为SnCl2浓度0.85mol/L,SnO2与TiO2的摩尔比为1∶0.1,搅拌速度160r/min.抗静电剂为球形粒子,分散均匀,平均粒径为5nm;粉末为白色,电阻率为0～10Ω·cm.     

TiC含量对无压烧结TiC-Al2O3导电陶瓷复合材料微观结构与性能的影响

以Al₂O₃、TiC粉体为原料,采用无压烧结技术制备了TiC-Al₂O₃导电陶瓷复合材料,研究了TiC体积分数(30%～45%)对陶瓷复合材料微观结构和性能的影响。结果表明：TiC-Al₂O₃导电陶瓷复合材料主要由Al₂O₃和TiC两相组成;随着TiC含量的增加,陶瓷复合材料的相对密度降低,开口气孔率增大,当TiC体积分数为30%时,相对密度最大,开口气孔率最低,分别为95.5%和3.0%;陶瓷复合材料中导电相TiC均连接为网状结构,随着TiC含量的增加,TiC所形成的网状结构越发完整,陶瓷复合材料的硬度先升高后降低,电阻率和断裂韧度均呈降低趋势,抗弯强度增大;当TiC体积分数为45%时,陶瓷复合材料的抗弯强度最高,电阻率最低,分别为361 MPa和6.95×10^-6Ω·m。     

敌火龙(Deflam)填充PP材料的热稳定性能与阻燃性能关系研究

采用敌火龙(Deflam)对聚丙烯(PP)进行填充改性,制备出Deflam不同含量的PP阻燃复合材料。通过水平-垂直燃烧仪与氧指数测定仪测试材料的阻燃性能,热重分析实验与复合材料总体热稳定性作用(OSE)评价材料的热稳定性能,研究材料总体热稳定性作用与阻燃性能间的关系。结果表明:增加Deflam填充量有利于提高PP复合材料总体热稳定性与阻燃性能,提高PP复合材料的总体热稳定性有利于改善其阻燃性能。     

短切碳纤维增强聚丙烯复合材料的制备与性能研究

通过双螺杆熔融共混法制备聚丙烯/短切碳纤维(PP/SCF)复合材料,研究了SCF和马来酸酐接枝聚丙烯相容剂(PP-g-MAH)的用量对复合材料力学性能、流动性能及热稳定性能的影响,并采用扫描电子显微镜观察了复合材料的断面形貌。结果表明：SCF用量对PP基体中的分散有显著影响,PP-g-MAH对界面结合特性起着重要作用,两者的结合显著影响SCF/PP复合材料的综合性能;当SCF质量分数为15%、相容剂质量分数为9%时,其综合性能最优。     

碳纳米管/聚乳酸复合材料的制备与性能

用熔融共混的方法制备了碳纳米管(CNTs)/聚乳酸(PLA)复合材料,观察了其球晶形貌和断面形貌,并研究了不同配比的CNTs/PLA复合材料的结晶性能和水解性能。结果表明:CNTs可以作为异相成核剂提高PLA的结晶速率和结晶度,CNTs质量分数为1%时,复合材料的结晶度达到44.9%,CNTs能够在基体中均匀分散;CNTs质量分数小于1%时,断面呈中间层破形貌;随CNTs含量增多,复合材料的球晶直径变大;CNTs能降低PLA的水解速率。     

石墨对聚四氟乙烯（PTFE）抗静电性能的影响

采用冷压成型、热压烧结工艺制备石墨改性聚四氟乙烯（PTFE）复合材料,利用MS—T3000摩擦磨损试验仪和EST102A振动电容式静电计检测摩擦过程中产生的静电电压,并研究了石墨粒径、添加量对PTFE复合材料抗静电性能的影响。试验结果表明,添加石墨可以改善PTFE复合材料的抗静电性能,且添加小粒径石墨（4μm）的效果要明显优于添加大粒径石墨（30μm）的效果,当石墨含量（4μm）为5％时,抗静电性能最优,摩擦过程的静电电压接近于0V。     

液相法制备CNTs/PP复合材料的摩擦性能

采用液相及热压成型法制备碳纳米管/聚丙烯复合材料,对其进行摩擦磨损测试,观察磨损表面形貌研究其摩擦机理。结果表明:超声分散可将2.0 wt%范围内的碳纳米管均匀分散在聚丙烯基体中,碳纳米管的加入可减小复合材料的摩擦系数、降低磨损率,有效地改善聚丙烯基复合材料的摩擦性能。当碳纳米管加入量为2.0wt%时,复合材料具有良好的摩擦性能:摩擦系数0.380、磨损率仅有3.47×10-8mm3/N·m,分别比聚丙烯降低了18.6%和57.7%。这主要归因于均匀分布的碳纳米管具有自润滑效应及良好的导热性,可有效地减小复合材料的摩擦系数,提高热稳定性,从而有效改善耐磨性;碳纳米管的添加使复合材料从粘着磨损转向磨粒磨损与疲劳磨损。     

TSF机床导轨材料

TSF是一种以聚四氟乙烯为基,添加不同填充料(如无机物、有机物和金属粉末等)所构成的高分子复合材料。填充料的物理及化学性能应稳定,能耐400℃的高温。TSF不能采用普通的热塑性注射法来加工成型。因为聚四氟乙烯是一种结晶聚合物,微晶熔点温度很高(327℃),受热时,其分子流动阻力很大。所以,TSF只能采用粉末冶金法成型。首先将它冷挤压成棒料,然后高温烧结,再车削成所需厚度的软带。TSF这种高分子复合材料,既保持了纯聚四氟乙烯的低摩擦特性和热稳定性,又改善了它的耐磨性及抗冷流性。在干摩     

不同含量纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料的性能

利用双螺杆挤出机制备了纳米羟基磷灰石(n-HA)质量分数分别为10%,20%,30%,40%的n-HA/PLA(聚乳酸)复合材料,研究了复合材料中n-HA的分散性以及n-HA含量对复合材料热学性能、黏度和弯曲强度的影响。结果表明:当n-HA质量分数在10%~40%时,n-HA在PLA基体中均具有较好的分散性;随着n-HA含量的增加,n-HA/PLA复合材料的冷结晶温度及特性黏度降低,而冷结晶焓和弯曲强度则均先升高后下降;当n-HA质量分数为10%时,n-HA/PLA复合材料的综合性能较好,其弯曲强度最大,为97.2 MPa,n-HA对PLA分子链的破坏程度最小。     

混合导电填料力敏传感复合材料的阻温特性研究

文中研究了碳纤维对硅橡胶/炭黑力敏传感复合材料阻温特性的影响,并对导电机理进行初步的探讨。实验结果表明,随着碳纤维含量的增加,复合材料的电阻率由330Ω.cm减小到109Ω.cm,且呈非线性变化。由于碳纤维的加入,复合材料的阻温特性由NTC效应转变为PTC效应,PTC强度随碳纤维含量的增大而先增大后减小。在升降温过程中,复合材料的阻温曲线存在回滞环,回滞环宽度随碳纤维含量的增大而先增大后减小。     

制备BaTiO_3导电粉体的稀土扩渗技术与装置

根据高性能导电粉在航空、航天、铁路、邮电、通信等领域的应用需求,提出了一种制备新型Ba Ti O_3导电陶瓷粉的稀土扩渗技术及其扩渗装置。采用该扩渗装置对纯Ba Ti O_3粉体进行了稀土Sm元素的扩渗改性研究。研究结果表明:Sm扩渗可有效降低Ba Ti O_3粉体的电阻率,其中扩渗温度是影响扩渗效果的一个重要因素,随着扩渗温度的升高,改性后Ba Ti O_3粉体的电阻率呈现先降后升的"V"型变化规律。当扩渗温度为860℃时,电阻率达到最低值,从扩渗前的4.98×10~9Ω·m降低到4.43×10~4Ω·m。XRD、SEM分析表明,扩渗后稀土元素会取代晶格内部的Ba~(2+)。由于稀土元素的半径更小,因而更容易发生迁移偏离中心,因此经过扩渗后的导电粉导电性能更好,同时具有抗腐蚀、防氧化等性能,具有广阔的应用前景。     

蒙脱土/聚酰亚胺复合材料摩擦磨损性能研究

通过原位聚合法制备蒙脱土/聚酰亚胺纳米复合材料,考察蒙脱土含量对复合材料摩擦性能、力学性能以及热稳定性的影响, 并用扫描电子显微镜观察分析复合材料磨损表面,分析磨损机制。结果表明：蒙脱土的加入能够改善复合材料的热稳定性;随着蒙脱土含量的增加,复合材料的拉伸强度呈现下降的趋势,但弹性模量有显著的增加;添加适量的蒙脱土,可以有效地改善聚酰亚胺复合材料的摩擦学性能;随着蒙脱土含量的增加,聚酰亚胺复合材料的磨损机制由黏着磨损转变为磨粒磨损。     

粉煤灰增强树脂基复合材料力学性能和摩擦学性能的研究

采用热压成型的方法制备了掺粉煤灰的树脂基复合材料,并对该复合材料的力学性能、断面显微结构及摩擦学性能进行研究.结果表明:掺入粉煤灰后,树脂基复合材料的各项力学性能均变好,其摩擦学性能符合GB5764-98的要求,并随粉煤灰掺量的增加,摩擦因数稳定性增加,磨损率减小,热稳定性增加.扫描电镜分析表明:掺粉煤灰改性后的树脂基复合材料内部孔隙率减少,密实度增加;粉煤灰能促进摩擦表面摩擦膜的产生,从而有效地改善了复合材料的摩擦学性能.     

碳纤维/聚醚醚酮(CF/PEEK)复合材料摩擦磨损性能及抗摩擦静电特性研究

利用真空热压烧结技术制备了不同碳纤含量的碳纤维/聚醚醚酮(CF/PEEK)复合材料,采用热导率分析仪和热重测试仪对材料的热学性能进行表征,并利用多功能摩擦磨损试验机、三维形貌轮廓仪、扫描电子显微镜和摩擦静电计对材料的摩擦磨损性能和抗摩擦静电性能进行分析。分析结果表明：随着CF添加量的增加,复合材料摩擦因数、磨损率和摩擦静电电压先降低后升高,当CF添加量(质量分数)为20%时,摩擦因数、磨损率和摩擦静电电压达到最低,分别为0.247、5.6×10^-6 mm/(N·m)和3.3 V,证明此种方法制备的20%CF/PEEK材料具有优异的摩擦磨损性能和抗静电性能。CF/PEEK复合材料磨损机理以黏着磨损为主,并且伴随着轻微的磨粒磨损。     

半绝缘半导体电阻率无接触测试设备的研究

半绝缘半导体包含了第二代和第三代半导体,它们在微波、光电子、新能源及微电子领域有着广泛的应用,电阻率一般在10~5Ω·cm~10~(12)Ω·cm之间。要研究此类新材料的电阻率分布状况已无法用现有的探针法、霍尔法、I-V法实现。因此,参照德国din标准及我国电子行业标准,用TDCM法研发了"半绝缘半导体电阻率分布测绘仪",设计并研制了电容性探头、高精度三维测试台,开发了以拟合曲线为基础的数据处理及绘图软件,实现了对直径6英寸以下SiC、GaAs、CdZnTe等晶片的无接触电阻率扫描测绘,给出了彩色分布图。     

苎麻纤维增强低密度聚乙烯复合材料的组织与性能

以苎麻原麻、纱线和麻布作增强体,与低密度聚乙烯制备复合材料,研究了复合材料的拉伸性能和增强体的热性能.结果表明:苎麻原麻的增强效果最好,复合材料的抗拉强度最大,达到91.494 MPa;纱线次之,麻布增强效果最差;经碱处理后复合材料的界面性能改善,纱线和麻布增强的复合材料强度、弹性模量明显提高,纤维热稳定性也增强.