聚合物基纤维纳米复合材料研究

以纳米粒子ＳｉＯ２－ｘ、高强玻璃纤维（Ｓ－ＧＦ）作为增强材料,分别以环氧树脂ＣＹＤ－１２８和４,４－二氨基二苯基砜（Ｄ－ＤＳ）作为基体中制备了聚合物基纤维纳米复合材料,测试了预浸料及复合材料的性能。结果表明,Ｓ－ＧＦ、ＳｉＯ２＝ｘ／ＣＹＤ＝１２８／ＤＤＳ与Ｓ－ＧＦ／ＣＹＤ－１２８／ＤＤＳ两种体系预浸料性能相似,但ＳｉＯ２－ｘ纳米粒子的加入,使复合材料的各项性能提高。     

SiO2-AlN-BN复合材料的制备和性能研究

热压烧结制备了ＳｉＯ２－ＡＩＮ－ＢＮ复合材料,研究了ＳｉＯ２－ＡＩＮ－ＢＮ复合材料的力学性能、介电性能和热学性能。结果说明：第二相颗凿攻第三相颗粒ＢＮ的引入对ＳｉＯ２－ＡＩＮ－ＢＮ复合材料的力学性能有显著的补强增韧作用。同时ＳＯ２－ＡＩＮ－ＢＮ复合材料也展现了优秀的介电性能和热学性能而有望成为一新型介电复合材料。     

一种新型环氧树脂流变改性剂—纳米SiO2

通过溶胶－凝胶的方法在环氧树脂中制备了纳米ＳｉＯ２相。含２．７％纳米ＳｉＯ２的树脂屈服应力为２００－５００Ｐａ,而含相同质量气相ＳｉＯ２的树脂则测不出屈服应力。引入纳米ＳｉＯ２可使环氧树脂胶粘剂具有很好的抗流淌性,且不降低其胶接性能。     

Si_2ON_2-SiC复合材料制备研究

通过Ｓｉ粉、ＳｉＯ２微粉及ＳｉＣ,经氮化反应制备了Ｓｉ２ＯＮ２－ＳｉＣ复合材料,研究了烧结助剂、硅加入量、氮化制度对复合材料性能的影响,并对其进行强度、ＸＲＤ和ＳＥＭ分析后认为材料性能随烧结助剂、硅加入量变化而变化,氮化制度对材料的物相和显微结构有重要影响。     

CGPSZrO2—Si3N4复合材料性能的研究

本文研究了ＧＰＳ ＺｒＯ２－Ｓｉ３Ｎ４复合材料的烧结性能,相组成,显微结构和力学性能,ＺｒＯ２－Ｓｉ３Ｎ４复合材料在１７７０－１８００℃,氮气压力分别为１ＭＰａ,２ＭＰ,３ＭＰａ下烧成,获得相对密度〉９５％烧结体。     

PMMA／SiO2共混体系的研究I纳米级SiO2填充PMMA体系

研究了纳米级ＳｉＯ２填充ＰＭＭＡ体系的性能。结果表明,经不同偶联剂处理的ＳｉＯ２填充ＰＭＭＡ的最大扭矩和最终平衡扭矩呈现如下规律,未处理ＳｉＯ２填充ＰＭＭＡ体系〉Ａ１５１处理ＳｉＯ２填充ＰＭＭＡ体系〉Ａ１１００处理ＳｉＯ２填充ＰＭＭＡ〉Ａ１７４处理ＳｉＯ２填充ＰＭＭＡ体系,偶联剂用量在３％时,体系的拉伸强度呈现峰值。纳米级ＳｉＯ２采用普通的分散方法进行混合时不能达到有效分散,随ＳｉＯ２用量增加拉伸     

PMMA/SiO_2共混体系的研究 Ⅰ纳米级SiO_2填充PMMA体系

研究了纳米级ＳｉＯ２填充ＰＭＭＡ体系的性能。结果表明,经不同偶联剂处理的ＳｉＯ２填充ＰＭＭＡ的最大扭矩和最终平衡扭矩呈现如下规律,未处理ＳｉＯ２填充ＰＭＭＡ体系＞Ａ１５１处理ＳｉＯ２填充ＰＭＭＡ体系＞Ａ１１００处理ＳｉＯ２填充ＰＭＭＡ＞Ａ１７４处理ＳｉＯ２填充ＰＭＭＡ体系,偶联剂用量在３％时,体系的拉伸强度呈现峰值。纳米级ＳｉＯ２采用普通的分散方法进行混合时不能达到有效分散,随ＳｉＯ２用量增加拉伸强度、弯曲强度和冲击强度都下降,透光率降低,损耗增加。     

防止Al_2O_3堵塞浸入式水口复合材料的研制

采用烧结法合成了致密的复合了ＣａＯ－ＳｉＯ２系化合物的ＣａＺｒＯ３质材料，研究了ＣａＯ－ＳｉＯ２系化合物的复合量和不同添加剂对复合材料的致密化及与Ａｌ２Ｏ３反应能力的影响。研究结果表明，增加ＣａＯ－ＳｉＯ２系化合物的复合量．不仅改善了复合材料的致密化程度，而且提高了与Ａｌ２Ｏ３的反应能力。两种ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３系添加剂均能大大降低复合材料的烧结温度，并对复合材料的相组成产生影响．因而提高了与Ａｌ２Ｏ３的反应能力。此外，高密度的复合材料具有更强的与Ａｌ２Ｏ３反应的能力。     

Si－C－O－N系统相稳定性及反应烧结制备原位SiC（p）复合ZAS材料

给制了Ｓｉ－Ｃ－Ｏ－Ｎ系统平衡状态下相稳定性与Ｎ２分压和Ｏ２分压以及相稳定性与Ｎ２分压和ＳｉＯ分压的关系图；以此为指导，将原位复合引入到反应烧结锆莫来石（ＺＡＳ）材料中，制备了含原位（ｉｎ－ｓｉｔｕ）ＳｉＣ（ｐ）的ＺｒＯ２ＳｉＣ（ｐ）、ＺｒＯ２－３Ａｌ２Ｏ３·ＺＳｉＯ２－ＳｉＣ（ｐ）－ＳｉＣ（ｐ）复合材料。研究了烧结温度、时间、碳添加量、成型压力等工艺因素对烧结ＺｒＳｉＯ４－Ｃ体系中原位ＳｉＣ生成量的影响，并观察了试样的显微结构。     

超声波在制备nm SiO_2/环氧树脂复合材料中的应用

本文通过溶液共混的方法制备了ｎｍ　 ＳｉＯ_２／环氧树脂复合材料,并利用 ＳＥＭ、 ＴＧ拉伸测试、冲击测试等方法对其结构和力学性能进行了研究。为了改善ｎｍ ＳｉＯ_２在环氧树脂中的分散及其两相间作用,作者在制备该复合材料的过程中运用超声波对分散体系进行了处理,并取得了良好的效果。     

粒子分散性对环氧树脂/纳米SiO2材料性能的影响

通过原位分散聚合法制得了环氧树脂／纳米SiO2复合材料。采用超声波和偶联剂改善了纳米SiO2在基体中的分散性，利用拉伸实验、冲击实验、扫描电子显微镜、热重法等方法研究了粒子分散性对复合材料结构和性能的影响。结果表明：超声波和偶联剂都能使纳米SiO2均匀地分散在环氧树脂基体中，有效地增加复合材料的力学强度及韧性，并能提高材料的耐热性。对于提高纳米SiO2在环氧树脂中的分散均匀性，超声波的作用优于偶联剂。     

SiO2/丁酮分散液的制备及其在环氧复合材料中的应用

通过机械球磨与偶联剂表面处理结合,制备得到高浓度含量、低黏度、分散稳定的SiO2/丁酮分散液。将分散液与环氧树脂混合、固化,制备得到环氧树脂/SiO2复合材料。研究了偶联剂GPTMS对SiO2/丁酮分散液的分散性能的影响。研究表明:加入质量分数为1%的偶联剂GPTMS,极大地提高了SiO2/丁酮分散液的分散性能及环氧树脂/SiO2复合材料的界面粘接性能。高含量SiO2的加入有效降低了复合材料的热膨胀系数,材料的玻璃化转变温度也有了一定的提高。     

纳米二氧化硅改性硬质聚氨酯泡沫塑料的研究

采用浇注成型法合成密度为250 mg/cm3的纳米SiO2改性硬质聚氨酯泡沫塑料(PUR-R),研究了纳米SiO2含量及偶联剂处理对纳米SiO2改性PUR-R的各种力学性能的影响。结果表明:直接使用纳米SiO2,可使PUR-R的某些力学性能得到提高,而偶联剂处理可进一步改善纳米SiO2对PUR-R的增强作用,用偶联剂改性过的纳米SiO2增强PUR-R与纯PUR-R相比,除断裂伸长率降低外,其他力学性能如拉伸强度、压缩强度、弯曲强度、冲击强度及弯曲模量等均有所提高。     

纳米粒子增韧环氧树脂的研究

本文主要探讨了纳米SiO2对环氧树脂韧性的影响。通过用偶联剂对纳米粒子表面改性处理，再辅助以超声波振动，使纳米粒子在环氧树脂中分散均匀、稳定，增强了纳米粒子与环氧树脂之间的粘结力，从而使复合材料的冲击强度得到了较大的提高，增韧效果较为明显。     

环氧树脂/无机纳米材料复合研究进展

概述了环氧树脂/无机纳米材料的复合方法,分体系综述了环氧树脂/粘土、环氧树脂/纳米SiO2、环氧树脂/纳米TiO2复合的最新研究进展情况,并介绍了一种新的复合体系-环氧树脂/凹凸棒土复合体系。     

Resin modification on interlaminar shear property of carbon fiber/epoxy/nano‐CaCO3 hybrid composites

Epoxy resin was modified by adding a silane coupling agent/nano‐calcium carbonate master batch. Then, samples of binary carbon fiber/epoxy composites and ternary fiber/nano‐CaCO₃/epoxy were prepared by hot press process. The interlaminar shear strength (ILSS) of the carbon fiber/epoxy composites was investigated and the results indicate that introduction of the treated nano‐CaCO₃ enhances ILSS obviously. In particular, the addition of 4 wt% nano‐CaCO₃ leads to 36.6% increase in the ILSS for the composite. The fracture surfaces of the carbon fiber/epoxy composites and the mechanical properties of epoxy resin cast are examined and both of them are employed to explain the change of ILSS. The results show that the change of ILSS is primarily due to an increase of the epoxy matrix strength and an increase of the fiber/epoxy interface. The bifurcation of propagating cracks, stress transfer, and cavitation are deduced for the reasons of strengthening and toughening effect of nano‐CaCO₃ particles. POLYM. COMPOS., 38:2035–2042, 2017. © 2015 Society of Plastics Engineers     

Fabrication of functionally graded nano‐TiO2‐reinforced epoxy matrix composites

Functionally graded nano‐TiO₂ epoxy matrix composites were successfully fabricated using a centrifugal method. In the preparation of the composite, the aggregation of nano‐TiO₂ occurred during curing, which had a negative effect on the composite performance. To solve this problem, we introduced a silane coupling agent to modify the surface of the nano‐TiO₂, thereby improving the performance and mechanical properties simultaneously. The modified nano‐TiO₂ (s‐TiO₂) had better dispersion in the epoxy resin, making it possible to produce depth gradients of the mechanical properties of functionally graded materials (FGMs). The s‐TiO₂ was characterized with respect to functional groups, morphology, and chemical elements using transmission electron microscopy, X‐ray photoelectron spectroscopy, and Fourier‐transform infrared spectroscopy. The results show that a silane layer was successfully coated on the surface. Also, the gradients of the mechanical and permittivity properties of the FGM indicated that by modifying the surface of the nano‐filler, it is possible to fabricate nano‐filler‐reinforced epoxy matrix FGMs using a centrifugal method. POLYM. COMPOS., 35:557–563, 2014. © 2013 Society of Plastics Engineers     

聚丙烯基纳米SiO2复合材料的流变性能研究

采用普通毛细管流变仪和高压毛细管流变仪，通过测定流变性能，研究不同表面处理工艺对PP基纳米SiO2复合材料的团聚，分散和界面性能的影响。结果表明，纳米SiO2采用偶联剂处理并包覆长链分子型分散剂后，可增加界面层厚度，形成相间缓冲层，由此增大纳米颗粒与颗粒间的距离，使纳米颗粒团聚体变得松散，摩擦阻力有所下降，熔体流动性损失减少，PP基纳米SiO2复合材料的熔融流动性基本随纳米SiO2用量的增加而下降；当纳米SiO2质量分数约为3%时，该复合材料的熔体流变性能近似于纯PP，并在挤出或注射成型的剪切速率范围内加工流动性未明显下降。     

CE/纳米SiO2复合材料的改性研究

利用纳米SiO2对氰酸酯树脂(CE)进行改性。结果表明,适量的纳米SiO2可提高CE/纳米SiO2复合材料的冲击强度和弯曲强度;选用不同分子尺寸的偶联剂KH-560和SCA-3对纳米SiO2进行表面处理,扫描电镜(SEM)表明,纳米SiO2经偶联剂处理后CE/纳米SiO2复合材料的静态力学性能、动态力学性能都得到了不同程度的提高,特别是经SCA-3处理后的效果更加明显,偶联剂的加入改善了纳米SiO2在CE中的分散状态,使纳米SiO2与CE之间的界面结合强度进一步提高。     

Silane coupling agent modification on interlaminar shear strength of carbon fiber/epoxy/nano‐CaCo3 composites

Four different types of composites were prepared based on unmodified and modified epoxy matrices: (A) unmodified epoxy/carbon fiber composites, (B) modified epoxy/carbon fiber composites by silane coupling agent/nano‐CaCO₃ master batch, (C) modified epoxy/carbon fiber composites by nano‐CaCO₃ particles directly, and (D) modified epoxy/carbon fiber composites by nano‐CaCO₃ particles and silane coupling agent together. The interlaminar shear strength (ILSS) of the carbon fiber‐reinforced composites was investigated. The results show that the silane coupling agent/nano‐CaCO₃ master batch can increase the ILSS to the highest degree. Nevertheless, Sample D, i.e., modified by nano‐CaCO₃ particles and silane coupling agent together, even presents a decrease of the ILSS. The integration effect of silane coupling agent/nano‐CaCO₃ master batch was concluded. POLYM. COMPOS., 2012. © 2012 Society of Plastics Engineers