软包锂离子电池铝塑膜的热封性能研究

选取40μm流延聚丙烯热封层铝塑膜(1~#样品)、80μm流延聚丙烯热封层铝塑膜(2~#样品)和80μm接枝改性PP热封层铝塑膜(3~#样品)作为研究对象,在不同热封温度、热封时间、热封压力、热封层厚度和热封层种类的条件下,对3种不同软包锂离子电池铝塑膜进行热封研究。利用万能试验机和扫描电镜等,对3种不同铝塑膜的热封强度和热封结合界面进行分析。结果表明,3种不同铝塑膜的最佳热封工艺均为热封温度为230℃,热封时间为12 s,热封压力为1.0 MPa。1~#样品的热封强度最高仅为98.9 N/15 mm;3~#样品的热封强度最高为114.3 N/15 mm;2~#样品的热封强度最高可达144.4 N/15 mm。在0.5～1.0 MPa的范围内,热封压力对铝塑膜热封强度的影响不显著,热封温度和热封时间成为影响样品热封强度的主要因素。在相同的热封条件下,CPP热封层的热封效果要明显好于PP-g-PGMA热封层。热封剥离失效界面的研究表明,剥离实验失效模式为界面破坏和剥离破坏两种破坏模式并存,CPP与铝箔间的界面没有紧密机械啮合,如果对铝箔进行表面处理,增加铝箔与CPP间的机械结合力,可能会成为提高铝塑膜热封强度的有效手段之一。     

软封装锂电池铝塑膜成形性能研究进展

目的 综述铝塑膜成形性能的影响因素和研究现状,为锂电池铝塑膜领域的科研,以及工程技术人员进行深入研究,提升产品性能提供参考。方法 首先介绍铝塑膜多层复合材料的结构、各层的作用,接着讨论冲压模具、冲压工艺以及基层材料的选择对铝塑膜成形性能的影响,并详细综述铝箔基层合金成分、微观组织和晶粒尺寸对铝箔性能的影响。结论 为了加快锂电池铝塑膜的国产化进程,未来需要加强铝塑膜对电解液耐久性的研究,同时进一步提升铝箔的成形性能,加强铝箔界面性质对铝塑复合性能和铝塑膜耐久性影响机理的研究,为增强下游用户对国产铝塑膜的信心提供理论支持。     

蜡质超疏水涂层的制备及其防粘附应用

在棕榈蜡/乙酸乙酯悬浊液中超声分散疏水性纳米二氧化硅制备蜡质超疏水涂料,用浸渍提拉法在玻璃片表面制备超疏水涂层。单因素实验考察棕榈蜡在乙酸乙酯中的浓度、疏水性纳米二氧化硅的添加量和干燥方式对疏水性能的影响,分析不同因素情况下的接触角、滚动角和防粘附性能。结果表明棕榈蜡在乙酸乙酯中的浓度为4g/100mL,纳米二氧化硅添加量占棕榈蜡质量的1/2,室温中自然干燥,涂层疏水性效果最佳,此条件下制备的超疏水涂层的接触角为150.60°,滚动角为6°。该涂层适用于不同的基材(如玻璃片、PE膜、BOPP膜的铝塑复合膜)。通过对酸奶粘附性的试验,发现涂层在各种基材表面表现出良好的防粘附性能,酸奶可在其上自由滚动。用热封时间作为指标,测试施加涂层后的热封性能,结果表明,涂层的施加不影响铝塑复合膜等耐高温材料的热封性。     

包装材料对肉类食品胀袋问题的影响与分析

目的 比较分析不同种类包装材料的性能差异对所包装肉类食品胀袋问题的影响。方法 以常见的用于包装烧鸡的PA/Al/CPP、BOPA/LDPE,包装猪蹄的PET/PA/CPP、PET/PA/Al/CPP,包装肉肠的PVDC共挤膜、BOPP/PVDC/PE等6种材料为试验样品,分别测试其揉搓前后氧气透过量、拉伸性能、抗穿刺性能、热封强度、密封性能。结果 样品阻隔性由高到低依次为PET/PA/Al/CPP、PA/Al/CPP、PVDC共挤膜、BOPP/PVDC/PE、PET/PA/CPP、BOPA/LDPE;揉搓后PET/PA/Al/CPP阻隔性仍较高,PA/Al/CPP耐揉搓性差,出现贯穿性针孔,揉搓前后BOPA/LDPE、PET/PA/CPP的阻隔性相差不大;BOPP/PVDC/PE拉伸性能较差,横向断裂伸长率仅为28.4%,且热封强度低,其余样品的拉伸性能、抗穿刺性能、热封强度均较好;PA/Al/CPP,BOPP/PVDC/PE成品包装分别在袋体折皱处、袋体与热封口处漏气,其余样品均未漏气。结论 耐揉搓性差、拉伸性能差及热封强度低分别是烧鸡PA/Al/CPP包装、肉肠BOPP/PVDC/PE包装发生胀袋的主要原因;阻氧性偏低易导致由BOPA/LDPE,PET/PA/CPP,PVDC 5层共挤膜包装的烧鸡、猪蹄、肉肠在长时间存储时缓慢胀袋。上述样品存在的问题主要与材质结构、铝箔层质量、材料生产及热封工艺有关。     

中国兵器工业第五九研究所包装工程技术研究中心

正防静电材料通过导电填料表面改性处理、优化配方及工艺参数,使材料具有良好综合机械力学性能,同时赋予包装材料永久性抗静电的功能。主要技术指标及特点:表面电阻率1 x108Q断裂伸长率100%热封强度40 N/15mm1黑色永久防静电膜     

软包装锂电池铝塑膜各向异性及应力模型研究

目的 研究铝塑膜的性能各向异性,并构建其与各层基材性能关系的数学模型。方法 通过拉伸试验系统研究铝塑膜各层基材的各向异性特征及应力应变行为,采用层状复合材料的混合定律,构建铝塑膜的强度与基材强度的关系模型。结果 聚丙烯膜强度各向异性指数最低为1.5,尼龙膜延伸率各向异性指数最低为−0.8,铝箔的强度和延伸率各向异性指数分别为4.0和−8.7,铝塑膜复合膜的强度和延伸率各向异性指数与铝箔接近,是影响铝塑膜各向异性的关键基材。结论 基于混合定律采用线性回归分析方法构建的铝塑膜应力模型与实际测试结果吻合良好,在工程领域可以用作铝塑膜基材选型的参考。     

POE / 纳米二氧化硅改性气调保鲜包装用 CPP 膜研制

目的提升流延聚丙烯(CPP)包装膜整体性能,改善CPP膜使用的性能缺陷。方法利用低熔点聚烯烃弹性体(POE)材料与三元共聚聚丙烯(PP)共混作为热封层,通过纳米二氧化硅(SiO2)增大挺度,并添加适量的滑剂解决薄膜发黏的问题,采用三层共挤流延法制备气调保鲜用CPP薄膜。结果在热封层中添加14份POE-A4085S、4份纳米SiO2和1.5份爽滑剂,控制熔体温度为240~250℃,冷却辊温度为24℃,利用三层共挤制备出始封温度低于102℃,落镖冲击质量为289 g,拉伸模量仅下降4.44%的高性能气调保鲜用CPP薄膜。结论 POE/纳米SiO2体系与三元共聚PP相容性好,增韧效果明显,挺度不下降。     

中国兵器工业第五九研究所包装工程技术研究中心

正防静电材料通过导电填料表面改性处理、优化配方及工艺参数,使材料具有良好综合机械力学性能,同时赋予包装材料永久性抗静电的功能。主要技术指标及特点:表面电阻率≤1×10~8Ω断裂伸长率≥100%热封强度≥40 N/15mm①黑色永久防静电膜     

中国兵器工业第五九研究所包装工程技术研究中心

正防静电材料通过导电填料表面改性处理、优化配方及工艺参数,使材料具有良好综合机械力学性能,同时赋予包装材料永久性抗静电的功能。主要技术指标及特点:表面电阻率≤1×10~8Ω断裂伸长率≥100%热封强度≥40 N/15mm①黑色永久防静电膜②透明防静电膜③火工品防静电包装④电子仪器防静电包装     

中国兵器工业第五九研究所包装工程技术研究中心

正防静电材料通过导电填料表面改性处理、优化配方及工艺参数,使材料具有良好综合机械力学性能,同时赋予包装材料永久性抗静电的功能。主要技术指标及特点:表面电阻率≤1×10~8Ω断裂伸长率≥100%热封强度≥40N/15mm①黑色永久防静电膜②透明防静电膜③火工品防静电包装④电子仪器防静电包装     

反热辐射层对消防织物系统热防护性能的影响

火场环境中,热辐射是造成消防员烧伤的主要原因之一,因此消防面料的反热辐射性能对保护消防员的生命安全至关重要。为了增加消防面料的反辐射效果,本文将铝箔作为反热辐射层置于消防服面料系统中的不同位置,通过测试加入了反热辐射层后系统的TPP(Thermal protective performance)值,以此探究其对消防面料的热反射效果。实验结果表明:增加反热辐射层后系统TPP值均有所提高,当反热辐射层位于外层和防水透气层之间时,TPP值为54.32,热防护效果最好;而将其放在外层之上直面火源时,TPP值为45.50,则防护效果最差。通过打孔来改善铝箔的通透性,以提高系统的透气性能,但铝箔的孔洞率越大,系统的热防护效果越差,当孔洞率由0个/cm2增大到37.42个/cm2时,TPP值由64.28降至51.84。     

航天器用铝光亮阳极氧化涂层特性研究

铝光亮阳极氧化涂层是一种重要的航天器热控制材料.本文对硫酸电解液铝阳极氧化工艺进行了较系统的研究,发现抛光时间、阳极氧化电压、电解液温度和涂层的膜厚等对涂层光学性能有重要的影响:适度抛光可以提高涂层的太阳反射率,提高氧化电压和电解液温度可以显著增加涂层的红外发射率,膜厚对红外发射率影响较大而对太阳吸收影响并不明显.在最优工艺条件下(10V、20℃)可以制备出性能优异的铝光亮阳极氧化热控涂层.     

树脂基复合材料表面隔热涂层的组织与性能研究

以碳纤维增强环氧树脂作为基体材料, 设计并制备了一种轻质、环保的隔热涂层。为解决基体材料与涂层之间热膨胀系数差别大导致易于开裂的问题, 同时实现具有高反射率和低热导率的目标, 通过添加聚氨酯、TiO₂、SiO₂、Al₂O₃等填料制备连接层、阻隔层、反射层等三个不同功能层形成复合隔热涂层。通过优化涂层脱落时间、反射率、热导率等, 得到连接层、阻隔层、反射层最优厚度分别为80、120和90 μm。优化后的隔热涂层具有优异性能: 涂层的反射率高达0.95, 导热系数为0.048 W·m ^-1·K ^-1, 隔热温差为20.1 ℃; 耐热冲击性能良好, 190 ℃的最大失重率为3.7%, 并在随后保持稳定; 在160 ℃连续保温4 h后表面变黄, 但无明显脱落现象, 同时, 纳米填料颗粒保持原状态。     

Nano-carbon coating layer prepared by the thermal evaporation of fullerene C60 for lithium metal anodes in rechargeable lithium batteries

A nano carbon coating layer was prepared by the thermal evaporation of fullerene C60 on the surface of lithium metal anodes for rechargeable lithium batteries. The morphology and structure of the carbon layer was firstly investigated by Raman spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The effects of the nano-carbon coating layer on the electrochemical performance of the lithium electrode were then examined by charge-discharge tests and impedance spectroscopy. Raman spectra of carbon coating layer showed two main peaks (D and G peaks), indicating the amorphous structure of the film. A honey comb-like structure of carbon film was observed by TEM photographs, providing a transport path for the transport of lithium ions at the electrode/electrolyte interface. The carbon coated lithium electrodes exhibited a higher initial coulombic efficiency (91%) and higher specific capacity retention (88%) after the 30th cycle at 0.2 C-rate between 3.4 and 4.5 V. Impedance measurements showed that the charge transfer resistance was significantly reduced after cycle tests for the carbon coated electrodes, revealing that the more stable solid electrolyte (SEI) layer was established on their surface. Based on the experimental results, it suggested that the presence of the nano-carbon coating layer might suppress the dendritic growth on the surface of lithium metal electrodes, as confirmed by the observation of SEM images after cycle tests.     

两步电沉积法制备HA-Ti/HA复合涂层的研究

为了提高金属基羟基磷灰石（HA）涂层的结合强度,采用复合电沉积一电沉积两步法在含Ti粉的钙磷电解液中制备HA—Ti／HA复合涂层,对涂层的组分结构、表面形貌、热稳定性、结合强度和生物活性进行了研究．实验结果表明：两步法制备的底层为HA—Ti复合涂层,外层为纯HA涂层的HA—Ti／HA复合涂层既提高了涂层的结合强度,又保证了涂层的生物活性．当涂层中Ti粉的质量分数为51．2wt％时,涂层与基体的结合强度达到21．2MPa,约为纯HA涂层的3倍．模拟体液浸泡7天后,涂层表面即被一层球状碳磷灰石覆盖,具有良好的生物活性,与纯HA涂层相比,复合涂层具有更好的耐蚀性能．     

铝基体化学镀镍对热障涂层抗热震性影响研究

研究了铝基体化学镀镍对热障涂层抗热震性能影响，结果表明，结构相同的热障涂层，基体经化学镀镍后涂层抗热震性由原来的35次剥落失效增长到200次无明显变化，这主要是因为化学镀镍层有效减缓了热障涂层和铝基体界面位置的热应力，并大幅度提高了基体的抗氧化能力，同时热震过程中镀镍层两侧界面位置的元素扩散提高了界面结合力，涂层抗热震性提高。     

铝箔多孔阳极氧化铝膜的低温制备及其电化学性能

以多孔阳极氧化铝(AAO)膜制备纳米材料时降低AAO膜孔径至关重要,降低电压无法达到要求,而降低氧化温度可实现这一目标。在0.4 mol/L H3PO4溶液中加入70%～80%(体积分数)1,3-丙三醇(PDO),于-10～10℃下恒压110 V阳极氧化1 h制备了多孔阳极氧化铝(AAO)膜,并在0.50 mol/L H3BO3和0.05mol/L Na2B4O7溶液中于20℃下以0.5 mA/cm2进行填孔后处理。利用SEM,EDS,XRD分析了AAO膜的表面形貌与组成,并对AAO膜填孔前后的极化曲线和交流阻抗谱进行了测试。结果表明,膜孔径随氧化温度降低而降低,80%PDO,10℃所得AAO膜的成分包括65.94%(质量分数,下同)Al,12.79%C,20.29%O和0.98%P;随氧化温度升高和PDO含量下降,AAO膜的稳定电流密度增大;随氧化温度升高,膜阻挡层厚度增大;填孔试验前AAO膜只存在一个阻挡层的相位角峰,填孔后出现两个峰,中高频段体现封闭的阻挡层特性,低频段体现的是多孔层封闭部分的特性。     

基于Ansys的铝箔密封受热温度场研究

目的研究铝箔不同的密封情况对电磁加热过程中铝箔表面温度分布的影响,建立非接触式密封性检测方法的理论依据。方法首先创建感应加热理论的有限元数学模型,计算感应电流产生的焦耳热量,以此为内部热源求解温度场。然后通过有限单元法创建6种不同密封情况的铝箔封口稳态热传导模型,对不同铝箔密封情况在恒定温度条件下进行温度分布的三维分析求解,并采用Ansys软件模拟分析加热温度场下铝箔密封的传热特性。结果得到了各种密封情况对应的温度场图像及温度曲线,其中铝箔密封完好的热图像呈高温闭合且均匀的环状区域,在其温度曲线中,温度集中分布在70～80℃,并具有对称性特点,且有2个高温峰值;另外5种为不成环或成环不均的热图像,表明铝箔密封失败。结论通过研究热温度场分布特性可以判断铝箔封口密封程度,能够为进一步优化非接触式密封性检测的自动化程度提供理论支持。