纳米氧化铝对天然橡胶/顺丁橡胶/丁苯橡胶复合材料性能的影响

研究了纳米氧化铝用量对天然橡胶/顺丁橡胶/丁苯橡胶复合材料的性能及在玻璃路面与沥青路面的抗湿滑性能的影响。结果表明,纳米氧化铝用量小于10.0份时,对复合材料的力学性能、0℃和60℃下的损耗因子影响不大,但随纳米氧化铝用量的增加,复合材料的耐磨性能下降,压缩生热增加。当摩擦面为玻璃路面时,随着纳米氧化铝用量的增加,复合材料的抗湿滑性能提高。当摩擦面为沥青路面时,纳米氧化铝的用量对复合材料的抗湿滑性能影响不大,路面的平均构造深度为抗湿滑性能的主要影响因素。     

氰酸酯树脂/纳米氧化铜复合材料制备及性能

将无机纳米氧化铜(CuO)粒子加入氰酸酯树脂(CE),以有机锡(DBTDL)实现自由基引发,定量加入环氧树脂(E–54)制得CE/CuO系列复合材料。测试了复合材料的力学性能、导热性能和耐酸碱腐蚀性能,讨论了复合材料性能得以改变的原因。结果表明,无机纳米CuO粒子的引入,有利于CE基体树脂的聚合,无机纳米CuO粒子含量为10.0%时,复合材料差示扫描量热峰顶温度由286.3℃降至223.6℃,下降21.9%;无机纳米CuO粒子质量分数为6.0%时,复合材料弯曲强度达到165.36 MPa,较纯CE基体树脂提高了95.34%,复合材料冲击强度达14.18 kJ/m²,较纯CE基体树脂提高了62.24%;随无机纳米CuO粒子含量的增加,复合材料导热性能得以改善,当无机纳米CuO粒子含量为10.0%时,复合材料热导率增大10.24倍;无机纳米CuO粒子引入量为7.0%时,复合材料强碱腐蚀率为0.155%,比纯CE基体树脂下降38.0%;复合材料强酸腐蚀率为0.072%,比纯CE基体树脂下降60.4%。     

Al2O3填充聚酰亚胺改性环氧树脂/玻璃纤维导热复合材料的制备与性能研究

以硅烷偶联剂改性的氧化铝为导热填料,聚酰亚胺改性环氧树脂为基体,通过高温模压法制备了Al2O3填充聚酰亚胺/环氧导热玻纤复合材料,研究Al2O3和聚酰亚胺含量对复合材料热性能、力学性能和介电性能的影响。结果表明,复合材料的热导率随着纳米Al2O3粒子含量的增加而增加。当Al2O3粒子的填充量为50%时,复合材料的热导率可达1.239W/(m.K)。复合材料冲击强度和弯曲强度随粒子含量的增加呈先增加后降低趋势,当Al2O3粒子的填充量为20%时,材料的冲击强度为376.3kJ/m2,弯曲强度为912.6MPa。聚酰亚胺改性的复合材料具有较好的介电性能、热稳定性和耐热老化性。     

氧化铝/环氧树脂/聚氨酯导热复合材料的制备及表征

采用硅烷偶联剂KH550对氧化铝表面进行改性,并以改性氧化铝为导热填料,以环氧树脂为基体树脂,自制的聚氨酯预聚体为柔性改性剂,制备了氧化铝/环氧树脂/聚氨酯导热复合材料。采用红外光谱对KH550改性氧化铝的结构进行了表征,探讨了影响复合材料热导率的主要因素,研究了改性氧化铝用量对复合材料力学性能的影响,并利用扫描电镜对复合材料的微观结构进行了观察。结果表明,KH550已通过化学键接枝在氧化铝表面。随着KH550改性氧化铝用量的增加,复合材料的拉伸强度逐渐增大,而导热率和断裂伸长率呈现先上升后下降的趋势。当改性氧化铝的用量为150 phr时,复合材料的导热率达到最大值0.66 W/(m·K),拉伸强度和断裂伸长率分别为37.2 MPa和1.62%。随着m(PUA)/m(EP)的增大,复合材料的导热率相应下降,适宜的m(PUA)/m(EP)为15/85。     

纳米氧化铝改性环氧树脂性能研究

对纳米氧化铝,环氧树脂/6904体系性能进行了研究,考察了不同纳米氧化铝用量对复合体系力学性能的影响,并通过扫描电镜观察纳米氧化铝/环氧树脂复合材料的断面形貌.结果表明:纳米氧化铝的加入量为5phr时力学性能相对最高,相对纯环氧树脂25℃、100℃、200℃剪切强度分别增加22.95%、27.63%和74.21%,弯曲强度和拉伸强度分别提高59.38%和63.65%,弯曲挠度和伸长率分别提高76%和4.14%.扫面电镜结果表明,少量的纳米氧化铝可以较好地分散在环氧树脂中,一定量的纳米氧化铝的加入可以提高环氧树脂的韧性.     

环氧树脂/微纳米α-氧化铝复合材料电气性能和热性能

采用熔融浇注法制备新型GIS用环氧树脂/微纳米α-氧化铝(α-Al_2O_3)绝缘复合材料,运用扫描电子显微镜(SEM)观察复合材料形貌,运用介电强度测试仪、介质损耗测试仪、动态机械热分析仪等研究微纳米α-Al_2O_3对材料电气性能和热性能的影响。结果表明:微纳米α-Al_2O_3复合颗粒提高了环氧树脂材料的威布尔击穿强度,耐击穿稳定性以及玻璃化温度,降低了介电常数,但是对热导率影响不大,这主要归因于纳米α-Al_2O_3和环氧基体间界面作用。     

基于涡流加热的环氧树脂/钴粉复合材料的除冰性能

制备了微米级和纳米级环氧树脂/钴粉复合材料,并对复合材料进行了表征、分析与测试。结果表明:钴粉为大小一致的谷粒状粒子且均匀嵌合于环氧树脂基体中;复合材料内部含有多种官能团;复合材料具有优良的涡流加热性能,且钴粉含量、钴粉粒子尺寸以及输入功率等都影响涡流加热效果;48 V,208.8 W条件下涡电流做功5 min,钴粉与环氧树脂基体质量比为0.2的微米级复合材料的温度最高可升至63.5 ℃,而钴粉与环氧树脂基体质量比为1.0的微米级复合材料的温度最高可升至173.3 ℃;钴粉含量一定时,纳米级复合材料的涡流效应好于微米级;当输入电压从28 V升到48 V时,纳米级复合材料的温度最高可升至143.0 ℃;复合材料利用涡流加热除冰可行,钴粉与环氧树脂基体质量比为1.0的纳米级复合材料的最大融冰速率为2.1×10~(-2) g/s。     

聚氯乙烯/纳米氧化铝复合材料的制备与性能

利用硅烷偶联剂（KH 550）对纳米氧化铝进行有机化处理,并通过熔融共混制备了聚氯乙烯/纳米氧化铝复合材料。通过红外分析对纳米氧化铝进行了表征,采用扫描电子显微镜观察了纳米氧化铝在聚氯乙烯树脂中的分散状况,并对复合材料的热性能和力学性能进行了研究。结果表明,经过表面改性的纳米氧化铝粒子在PVC基体中分布均匀;加入纳米氧化铝改善了复合材料的热性能和力学性能;当纳米氧化铝含量为3.0 %（质量分数,下同）时,复合材料的拉伸强度和冲击强度相对于纯聚氯乙烯材料分别提高了16.25 %和20.27 %。     

环氧树脂/纳米金刚石纳米复合材料的制备与性能研究

制备了环氧树脂/纳米金刚石纳米复合材料,研究了纳米金刚石对复合材料力学性能和热性能的影响。研究结果表明,随纳米金刚石含量的增加复合材料的力学性能呈现先增加后降低的趋势。当添加0.4%的纳米金刚石时,复合材料的拉伸强度和弯曲强度比纯环氧树脂分别提高了51.9%和52.5%,冲击强度为纯环氧树脂的1.9倍。复合材料的热稳定性能随着纳米金刚石含量的增加而提高,玻璃化转变温度随着纳米金刚石含量的增加而降低。利用SEM对复合材料增韧增强机理进行了探讨。     

纳米Al_2O_3颗粒改性环氧树脂的热性能研究

研究了纳米氧化铝增强环氧树脂复合材料的热力学行为其中包括:固化行为,热稳定性,动态力学特性和热力学性能。纳米复合材料的DSC曲线峰值温度随着纳米级氧化铝的逐渐增加呈递减趋势。复合材料的热稳定性类似于纯环氧树脂。动态力学分析(DMA)表明复合材料的玻璃化转变温度较纯环氧树脂高出约11℃。热膨胀系数随着复合材料中纳米级氧化铝的增加而降低。     

纳米SiO2/竹纤维/环氧树脂复合材料性能研究

将竹纤维加入到环氧树脂中以形成增强环氧复合材料,研究了竹纤维竹粉和纳米二氧化硅（SiO2）对环氧树脂的力学性能和耐溶剂浸蚀性能的影响。竹纤维含量为15%时,竹纤维/环氧树脂的冲击强度比纯环氧树脂提高50%。纳米SiO2能同时增强和增韧竹纤维/环氧树脂,并提高其耐溶剂浸蚀性能,纳米SiO2含量为4%时,纳米SiO2/竹纤维/环氧树脂三元复合材料的冲击和拉伸强度分别比未添加纳米SiO2的竹纤维/环氧树脂提高40%和30%。当纳米SiO2/竹纤维/环氧树脂的质量比为4/15/85时,三元复合材料的综合性能较好。     

氧化铝及碳纤维对EPDM/MVQ共混胶性能的影响

选用EPDM/MVQ共混胶为基体,研究了氧化铝、碳纤维/氧化铝对EPDM/MVQ共混胶力学性能、导热性能及导电性能的影响。结果表明,随着氧化铝用量的增加,共混胶的力学性能下降,导热性能增加,电阻变化不大;当氧化铝用量为200份时,复合材料的拉伸强度达到4.5MPa,导热系数达到1.1W/(m·k),选用氧化铝/碳纤维混合填料体系,当氧化铝和碳纤维的用量分别为100份和15份时,复合材料的拉伸强度达到4.8MPa,导热系数达到0.66 W/(m·k)。     

氮化硅/环氧复合电子基板材料制备及性能

以Si_3N_4粉末作为增强组分与环氧树脂进行复合,采用模压法制备了氮化硅/环氧树脂复合电子基板材料。研究了Si_3N_4含量对复合材料导热性能和介电性能的影响。研究结果表明,随着Si_3N_4含量的增加,复合材料中填料形成导热网络,复合材料的热导率也随之增加,当体积填充量为35%时,导热系数达到1．71 W/m·K。复合材料的介电常数随Si_3N_4含量的增加而增加,但在氮化硅陶瓷颗粒的体积分数达到35%时仍维持在较低的水平(7．08,1 MHz)。     

环氧树脂/镀银纳米石墨微片导热复合材料的制备与性能

以膨胀石墨为原料,采用超声分散法和化学镀法制得镀银纳米石墨微片,然后将其填充在环氧树脂基体中制备环氧树脂/镀银纳米石墨微片复合材料。结果表明,银粒子均匀镀覆在纳米石墨微片上,银层厚度为100 nm,有利于在环氧树脂基体中形成导热通路;与环氧树脂相比,环氧树脂/镀银纳米石墨微片复合材料的力学性能和热导率能都得到提高;当镀银纳米石墨微片含量为3 %时,复合材料的热导率为1.827 W/(m·K),比纯环氧树脂热导率提高了近5倍。     

氧化铝陶瓷/镍基合金复合材料的制备与性能

采用粉末冶金技术研制氧化铝陶瓷/镍基高温合金复合材料,重点讨论了掺加氧化铝对镍基合金力学性能、热学性能方面的影响.结果表明,氧化铝陶瓷/镍基高温合金复合材料的硬度最大值为(HRA)62.2,弯曲强度则随着氧化铝颗粒含量的增加而逐渐减小,同时随着氧化铝颗粒含量的增加,复合材料的抗氧化性逐渐增强,导热性降低.     

聚酯/SiO_2复合材料及其结晶性能研究

采用原位聚合技术,制备了添加微米、纳米二氧化硅(SiO2)的对苯二甲酸乙二醇酯(PET)复合材料。重点分析了微米、纳米SiO2无机颗粒在PET基体中的分散行为,并探究PET/SiO2复合材料的结晶行为与光学性能。结果表明:原位聚合使得微米、纳米SiO2颗粒以较好的单分散形态均匀分布在聚合物基体中;微米、纳米SiO2颗粒复配虽能促进PET的结晶,但相互之间不能产生协同作用;微米SiO2颗粒会严重影响PET复合材料的光学性能,而一定含量的纳米SiO2颗粒则会显著提高PET复合材料的光学性能。     

环氧树脂/粉煤灰复合材料性能的研究

探讨了随环氧树脂含量的增加,环氧树脂/粉煤灰复合材料的强度、韧性以及微观结构的变化趋势。结果表明:当环氧树脂含量增加到30%时,复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度分别是环氧树脂含量为15%时的329%、168%和257%,环氧树脂含量进一步增加,复合材料的各项性能变化不大;环氧树脂含量达到30%时,复合材料形成了分布均匀的2μm左右的小气孔,并且其密度和尺寸随着环氧树脂含量的增加而增大。环氧树脂含量为30%~40%时,环氧树脂/粉煤灰复合材料的综合性能最好。     

高导热系数聚丙烯复合材料的制备及研究

将氧化镁、氧化铝和石墨分别与聚丙烯熔融共混制备导热复合材料,考察了填料种类、基体黏度和增容改性对复合材料导热系数(λ)的影响。结果表明:增加填料含量能逐渐提高λ,且填料的λ直接决定了复合材料的λ;基体黏度越高,复合材料导热性能提高越显著;对氧化镁和氧化铝进行表面改性同时加入增容剂,可以明显减少填料的团聚,形成更多的有效网链,能有效提高复合材料的导热性能。探究了将氧化镁和氧化铝分别与石墨复配来制备高λ的复合材料,发现少量石墨与无机填料复配可以大幅提高复合材料的λ,当聚丙烯/增容剂/氧化镁/石墨质量比为30/10/50/10时,λ达到1.267 W/(m K),比不添加石墨时提高了50%;而对于氧化铝和石墨的复配体系,λ为0.622 W/(m K),相比于未添加石墨时增加了60%。     

Si3N4/SiC/环氧树脂纳米导热复合材料的制备

以硅烷偶联剂KH-560改性的微米氮化硅/纳米碳化硅晶须(Si3N4/SiCw)为导热填料,浇注制备Si3N4/SiC/环氧树脂纳米导热复合材料.研究了环氧树脂种类、Si3N4/SiCw用量、复配比及表面改性对环氧树脂导热、力学和介电性能的影响.结果表明,环氧树脂的热导率随Si3N4/SiCw用量的增加而增大,当改性Si3N4/SiCw用量为50％[m(Si3N4) /m(SiCw)]=3/1时,环氧树脂的热导率为0.98 W/(m· K);复合材料的介电常数随Si3N4/SiCw用量的增加而增大,而力学性能则先增加后降低.     

增强增韧的环氧树脂/二氧化硅纳米复合材料的制备与研究

以丙酮为溶剂,采用溶胶凝胶法制备了一种纳米二氧化硅颗粒,并加入环氧树脂中制备了环氧树脂/二氧化硅纳米复合材料。研究了不同含量的纳米颗粒对环氧树脂的固化过程、网络特点以及力学性能的影响规律。结果表明,二氧化硅颗粒的加入会在一定程度上促进固化反应的进行;二氧化硅的加入会大大增加树脂在玻璃态的储能模量,但会造成玻璃化转变温度的降低;同时,与纯环氧树脂相比,当二氧化硅颗粒质量分数为3%~5%时,环氧树脂拉伸模量、拉伸强度以及断裂伸长率分别比纯环氧树脂样品提高了11.9%,9.1%和39.7%。研究发现在材料受到外力时,环氧基体中二氧化硅纳米颗粒能够转移、阻断裂纹的发展,并在周围产生塑性形变,进而起到增强增韧的作用。