石墨层间化合物（GICs）材料的研究动向与展望 续

5.在物理学化学光谱学等领域对GICs的研究 GICs近十年来的进展应归功于化学、物理及材料科学三个学科的彼此交叉,相互渗透,同时GICs研究的深化也对其它学科的进展作出了积极的贡献。所以GICs的研究是边缘学科与高技术工程学科结合的一个具体体现。     

扫描电子显微镜在覆膜胶塞覆膜厚度测试中的应用

采用扫描电子显微镜(SEM)对注射用无菌粉末用覆聚乙烯-四氟乙烯(ETFE)膜溴化丁基橡胶塞的覆膜厚度进行测试,考察不同部位的膜层厚度及覆膜均匀性。结果表明:ETFE膜膜层致密,与胶塞基体结合良好,利用SEM的标尺可直观读出膜层厚度;覆膜胶塞不同部位的膜层厚度均大于30μm,且覆膜均匀性较好。     

微胶囊化聚磷酸铵及其在聚丙烯中的阻燃性能

采用聚氨酯(PU)为囊材,聚磷酸铵(APP)为芯材制备了微胶囊阻燃剂(MAPP)。通过溶解度测试、傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对微胶囊的核壳结构进行了表征。采用氧指数法、垂直燃烧法和SEM考察了APP和MAPP对PP的阻燃效果。结果表明:与APP相比,MAPP溶解度明显下降,FITR和SEM测试表明APP被PU包覆了;通过SEM观察MAPP/PP体系在燃烧后能生成更加连续和致密的炭层,有效地保护了炭层下的材料。在聚丙烯复合材料中,当APP和MAPP添加量相同时(30%),LOI值从22.0%提高到32.0%,且UL-94达到V-0级。     

不同pH下GO-ATP纳米复合材料的分析与表征

通过超声波+磁力搅拌法,制备了GO-ATP纳米复合材料,采用X射线衍射(XRD)仪、傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪、扫描电子显微镜(SEM)等手段,研究不同p H制备条件对GO-ATP纳米复合材料结构的影响。结果表明,p H值对GO-ATP纳米复合材料形成过程影响明显,极性环境不利于复合材料的形成;当p H为4~10时,随p H增大,GO-ATP纳米复合材料层间距增大,且含氧官能团峰渐强,当p H=10时,层间距最大,SEM显示ATP插层于GO片层中,有效抑制了GO的团聚。     

镀锌钢板墨绿色钝化膜分析研究

对镀锌层上墨绿色钝化膜进行了扫描电子显微镜(SEM)和x射线光电子能谱(XPS)分析.SEM观察表明,钝化膜表面较为均匀平整,钝化膜层与镀锌层之间以及镀锌层与钢铁基体之间均结合紧密,没有裂纹等组织缺陷出现,镀锌层及钝化膜层较厚,共12.423μm,其中墨绿色钝化膜层厚度为1.734 μm.XPS分析结果表明,钝化膜由Cr、O、P、N、Zn等元素组成,并可能以CrOOH、Cr(OH)3、Cr2O3、ZnO、Zn3(PO4)2·4H2O、FeOOH、Fe(OH)3、Cr2(SO4)3等化合物的形式存在于钝化膜中.经墨绿色钝化工艺处理的环保锌覆层钢板,外观呈墨绿色,色泽均匀,光度柔和,满足了客户要求.     

不同pH下GO-ATP纳米复合材料的分析与表征

通过超声波+磁力搅拌法,制备了GO-ATP纳米复合材料,采用X射线衍射(XRD)仪、傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪、扫描电子显微镜(SEM)等手段,研究不同p H制备条件对GO-ATP纳米复合材料结构的影响。结果表明,p H值对GO-ATP纳米复合材料形成过程影响明显,极性环境不利于复合材料的形成;当p H为4¹0时,随p H增大,GO-ATP纳米复合材料层间距增大,且含氧官能团峰渐强,当p H=10时,层间距最大,SEM显示ATP插层于GO片层中,有效抑制了GO的团聚。     

THPC改性蒙脱石的制备与表征

以四羟甲基氯化磷(THPC)为插层剂,对钠基蒙脱石(MMT)进行有机化改性.探索不同pH值条件下THPC对蒙脱石插层性能的影响.采用红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、热失重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDX)对改性后蒙脱石的形貌、结构及性能进行表征.结果表明,强酸条件更有利于THPC稳定存在与插层,插层后的蒙脱石(OMMT)的层间距及热稳定性得到提高.     

累托石/膨胀型阻燃剂协同阻燃聚丙烯的研究

以硝酸为酸化剂,氯化钠为钠化剂,十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA·Br)为插层剂,采用"酸化-钠化-插层"工艺制备了有机累托石(OREC)。并采用熔融插层法制备了聚丙烯(PP)/膨胀型阻燃剂(IFR)/OREC阻燃复合材料。探讨了OREC对PP膨胀阻燃体系的影响,通过X射线衍射(XRD)、极限氧指数、热重分析(TG)、扫描电子显微镜(SEM)对阻燃复合材料的微观结构、阻燃性、热稳定性及成炭情况进行了研究。结果表明：PP高分子链插层进入有机累托石层间,形成了插层型复合材料。OREC与IFR具有明显的协同阻燃性。OREC添加量为2 %时,复合材料的极限氧指数达到31 %,较单独添加IFR时高出4.8 %;与纯PP相比,复合材料残炭量由6 %提高到22 %。SEM分析表明复合材料的成炭性较好。     

溶胶-凝胶法在SiC纤维表面制备ZrO2界面层的研究

采用溶胶凝胶法(sol-gel)在SiC纤维表面制备氧化锆(ZrO2)界面层,考察了前驱体溶胶和烧结温度对界面层的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对ZrO2界面层的晶体结构和表观形貌进行了分析。结果表明:当烧结温度为1 000℃,Zr4+金属离子浓度为1.0 mol/L,聚乙烯醇(polyvinylalcohol,PVA)质量分数为30%时,能够制备出完整致密的ZrO2界面层。     

激光重熔NiCrAlY涂层研究

采用空气等离子喷涂技术(APS)将NiCrAlY粉末作为粘结层材料喷涂在IN718镍基合金上,再用5 kW CO2连续激光器对其进行激光重熔处理,利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDX)和X射线衍射(XRD)等手段对等离子喷涂层和激光重熔层的微观组织与成分进行了比较分析.结果表明:应用优化激光重熔工艺进行重熔后,涂层...     

改性LDH及石墨烯片协同阻燃环氧树脂性能的研究

采用十二烷基苯磺酸钠(DBS)对层状双金属氢氧化物(LDH)进行改性,将改性LDH(OLDH)与石墨烯片(GNS)复配后对环氧树脂(EP)进行协同阻燃。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)分析对OLDH进行结构表征,利用热重分析仪(TGA)、锥形量热仪(CCT)、扫描电子显微镜(SEM)等对EP/OLDH-GNS复合材料的热稳定性、阻燃性能、残炭微观结构进行分析。结果表明:改性前后的LDH层间距(d)分别为0.78和1.32 nm,说明DBS进入LDH层间进行离子交换。EP/OLDH-GNS复合材料在700℃时的残炭率明显高于纯EP,说明OLDH与GNS的加入有利于环氧固化物形成致密炭层。CCT及残炭SEM分析显示,随着OLDH、GNS添加量的增加,复合材料的最大热释放速率逐渐降低,所形成的炭层能够阻隔氧气和热量的传递,起到延缓材料燃烧的作用;OLDH、GNS具有明显的协效阻燃作用。     

中低品位膨润土的有机化及在泥浆中的应用

以新疆乌兰陵格产中低品位钠基膨润土为原料,用十六烷基三甲基铵盐(氯化物D1631和溴化物CTAB)作插层剂,制备有机膨润土。通过实验确定了制备有机膨润土的季铵盐加入量是85～90mmol/100g土。用红外(FTIR)、X-衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征了有机土结构。FTIR谱显示有机插层剂已进入膨润土的层间,XRD特征峰位移表明膨润土的层间距由1.23nm增加到3.26nm。SEM观察到有机土形貌显著改变,颗粒松散。结果表明膨润土的层间距增大,粒层厚度约为72nm左右。测试了有机膨润土的钻井油基泥浆性能,结果表明,其塑性粘度为7.0mPa·s,表观粘度为8.5mPa·s,动切力为1.5Pa,滤失量40.0mL,均已达到钻井液用有机土的质量指标要求。     

聚乙烯醇/蒙脱石纳米复合材料的结构与性能

通过溶液插层 流延成膜法,以聚乙烯醇和钠质蒙脱石为原料,制备出了不同蒙脱石含量的聚乙烯醇/蒙脱石纳米复合材料薄膜。用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)和力学性能测试对复合材料的结构和性能进行了表征。结果表明,聚乙烯醇分子成功进入蒙脱石的层间,实现了在纳米尺度上的复合;蒙脱石含量高于7 5wt%形成插层型的纳米复合材料,低于7 5wt%形成剥离型的纳米复合材料;在SEM图片上还观察到了纳米复合材料的微观结构。纳米复合材料的热稳定性、拉伸强度和直角撕裂强度均比纯聚乙烯醇有很大提高。     

多壁碳纳米管对聚丙烯膨胀阻燃体系阻燃性能的影响

将多壁碳纳米管(MWNTs)添加到三聚氰胺甲醛树脂包覆的聚磷酸氨(APPM)和季戊四醇(PER)膨胀型阻燃聚丙烯(PP)体系中,采用氧指数(OI)、热分析(TGA)、扫描电镜(SEM)和锥形量热仪(CONE)对材料进行测试,考察MWNTs对PP膨胀阻燃体系阻燃性能的影响,探讨其作用机理.结果表明:MWNTs在适量的添加量下可以提高体系的氧指教.TG结采表明:MWNTs的加入可以提高膨胀炭层在高温时的热稳定性,增加高温时残余物的量;膨胀炭层的SEM照片表明:MWNTs可以改善膨胀炭层的形貌,提高炭层的隔热隔质性能.0.5％的MWNTs复配用于膨胀阻燃体系中,可以在阻燃剂添加25％下,样品氧指数达到32.5％,样品(3.2 mm)通过UL94 V-0级.加入5％的MWNTs同时可以将PP复合材料的电导率从1×10-27 S/cm提高到4.4×10-4S/cm.     

DODAC对水热法插层改性蒙脱土结构和性能的影响

选用阳离子表面活性剂双十八烷基二甲基氯化铵(DODAC)作为改性剂,通过水热法插层改性钠基蒙脱土(Na-MMT).采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)等手段研究了水热插层法和DODAC添加量对有机化蒙脱土结构和性能的影响.研究结果表明:水热法的插层改性效果优于常规插层改性方法,DODAC添加量对有机化蒙脱土的层间结构影响显著,随改性剂添加量增加,有机化蒙脱土的层间距变大,DODAC分子的层间堆叠方式依次由单层、双层向伪三层、类石蜡复合型结构转变.当DODAC添加量为2.0CEC时,水热插层改性效果最为明显.     

阻燃聚酯/纳米SiO_2复合材料的制备及阻燃性能

采用直接酯化法,使用反应型含磷单体合成阻燃聚酯,在酯化产物中加入改性纳米SiO2制备阻燃聚酯/纳米SiO2复合材料,使用热重(TG)分析、扫描电子显微镜(SEM)、极限氧指数(LOI)测试、X射线能谱(EDS)分析等对复合材料进行分析和研究。LOI测试结果显示,随着磷含量的增加,LOI逐渐上升;当纳米SiO2质量分数大于1.8%时,LOI降低。TG分析结果表明,磷元素的加入促进质量保持率的提高,硅元素的加入提高炭层性能和提高质量保持率。SEM显示,燃烧后的复合材料形成多孔且致密的炭层,抑制热量的传输和扩散。EDS元素分析显示,燃烧后磷、硅元素均匀分布在炭层中,增强炭层性能,从而提高材料的阻燃性能。     

改性海泡石与金属氧化物对膨胀阻燃PP燃烧性能的影响

采用极限氧指数、垂直燃烧、TGA、FTIR和SEM等方法研究了改性海泡石(SP)及金属氧化物(ZnO、Ni2O3)对聚丙烯(PP)/马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)/膨胀阻燃剂(IFR)体系燃烧性能的影响。极限氧指数和垂直燃烧结果表明:SP及金属氧化物均对IFR有一定的协效作用,能提高体系的极限氧指数和阻燃性能。TGA结果表明:SP可以提高燃烧残余炭层的稳定性和残炭率。SEM观察表明:SP与ZnO复配体系的燃烧残余炭层更致密和连续。FTIR测试发现SP、金属氧化物促进了IFR在PP体系中的交联成炭作用,较快生成连续的保护性炭层。     

EG协同三嗪系大分子膨胀型阻燃剂阻燃HDPE研究

研究了EG协同三嗪系大分子膨胀型阻燃剂阻燃HDPE,通过极限氧指数(LOI)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)等测试手段进行了分析。结果表明当EG与APP/CFA/SiO2共同使用阻燃HDPE的氧指数比单独加入两种阻燃剂的氧指数都有所提高,SEM测试表明EG与APP/CFA/SiO2共同使用燃烧后表面形成一层致密的保护层,阻止了聚合物的进一步燃烧。     

基体表面性质对引线框架上无铅镀锡层的影响

研究了铜基引线框架基体表面性质对镀锡层的影响.扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析结果表明:镀层外观由其结晶结构决定.采用X射线光电子能谱(XPS)研究了铜基引线框架表面性质的影响.结果表明:引线框架表面铜的氧化状态对于最终所得镀锡层的性质有很大影响,当引线框架表面存在大量的CuO时,得到的镀锡层易于出现发黑等...     

聚丙烯薄膜热复合层表面粗化研究

用一步法制备了含有表面粗化热复合树脂层的双向拉伸聚丙烯(BOPP)热复合膜,研究BOPP膜的热复合层在不同熔体指数(MI)及配比的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和均聚聚丙烯(EVA/PP)混合下的表面粗化行为,使用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察表面粗糙花纹和粗糙形态,研究EVA与PP树脂的用量、MI对热复合层表面粗化的影响,确定聚烯烃薄膜最佳表面粗化参数。