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相似文献
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1.
聚乙烯/ 石墨纳米复合材料的制备、结构和导电性   总被引:2,自引:2,他引:2       下载免费PDF全文
用溶液插层(SI ) 和母料熔体混合(MMM ) 方法制备了聚乙烯(PE ) / 马来酸酐接枝聚乙烯(gPE ) / 膨胀石墨(EG) 导电纳米复合材料, 以直接熔体混合(DMM ) 法制备的PE/ gPE/ EG、PE/ EG复合材料作对照, 通过电导率(σ) 测试, TEM、SEM、OM 观察和DSC 分析, 研究了制备方法、EG体积或质量分数( ? 或fm ) 和gPE质量含量( Cg ) 对复合材料结构和σ的影响。结果表明, SI、MMM、DMM 法制备的Cg/ fm = 115 复合材料和PE/ EG对照材料的逾渗阈值?c 分别为2.19 %、3.81 %、4.68 %和5.35 %;当Cg/ fm 由1 增至4 时, MMM、DMM 法制备的fm = 9 %复合材料的σ分别跃升12 和8 个数量级;产生这些差异和现象的原因, 可根据复合材料中EG分散相形态和内部微结构随制备方法、?和Cg/ fm 的变化, 按逾渗理论来解释。  相似文献   

2.
对SiC颗粒增强铝合金基梯度复合材料的拉伸力学性能进行了研究。提出了一种新的材料力学性能评价指标——梯度系数Kx。理论研究表明,金属基梯度复合材料(MMGC)各组分性能的差异使其在拉伸变形时产生了三轴应力。实验及断口分析表明,由拉伸试验获得的材料平均力学性能指标弹性模量E和屈服强度σ0.2近似符合ROM法则;此类材料的拉伸力学性能受SiC颗粒梯度分布方式的影响。外层为基体,芯部为高SiC含量的材料拉伸断口具有韧性断裂特征,能发挥其性能优势。反之,断口表现出脆性断裂特征,降低了材料的力学性能;受多种因素影响,裂纹穿过层间界面时,会引起断裂方式和扩展方向的改变。当梯度层间SiC颗粒体积分数相差较大时,材料会产生分层开裂;梯度系数Kσb和Kδ可反映材料的梯度分布方式和性能的优劣程度,梯度系数KE则反映了材料性能的稳定性程度。  相似文献   

3.
自生复合Al11La3/Al共晶材料的轴向拉伸性能及其断裂机制   总被引:3,自引:1,他引:2  
本文研究了自生复合Al11La3/Al共晶材料从室温到673K时的轴向拉伸性能和轴向拉伸断裂机制.结果表明:在G=700K/cm、R=11.1μm/s的定向凝固条件下,该材料轴向拉伸性能在室温时为260MPa、在673K时为265MPa.对拉伸过程的动态观察和断口形貌的分析表明:自生复合Al11La3/Al共晶材料在室温到673K温度范围内,其轴向拉伸断裂机制相同:纤维相Al11La3的断裂是整个共晶体断裂的控制机制:其轴向拉伸的断裂模型为:弹性变形、裂纹萌生、界面脱粘、搭桥过程、宏观断裂.  相似文献   

4.
将真空常压烧结方法制得的Cr3C2-Ni2Al 复合焊丝堆焊于碳钢表面。分析表明, 在堆焊过程中, 利用氩弧物理热和Ni-Al 反应热, Ni 与Al 化合反应生成Ni3Al 金属间化合物, Cr3C2 则发生分解, 除少部分[ C]与[Cr ]固溶于Ni3Al 基体中外, 大部分反应析出更稳定的Cr7C3 相, 其尺寸取决于堆焊层中不同区域的冷却环境,较为均匀地分布于Ni3Al 基体中。由于Cr 在Ni3Al 中的固溶度远大于C , 加之Cr3C2 转化为Cr7C3 也造成部分富余的C , 结果造成在该Ni3Al 表面强化材料焊层中形成石墨相, 其密度轻、熔点高, 主要偏聚于焊层表层。Cr7C3 / Ni3Al 复合材料的室温、高温硬度远高于传统高温耐磨材料Stellite 合金, 该材料有望成为一种新型的高温耐磨表面强化材料。  相似文献   

5.
微纳米SiO2/PP复合材料增强增韧的实验研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
为了研究无机刚性颗粒对通用塑料聚丙烯 (PP) 的力学性能的影响, 采用熔融共混方法制备了经硅烷偶联剂A-151处理的SiO2/PP 复合材料, 并通过其缺口冲击、 拉伸、 弯曲试验和冲击断面的形貌观察, 分析研究了微纳米SiO2颗粒大小、 填充量、 表面改性以及不同颗粒大小SiO2混合物对PP复合材料增韧、 增强效果的影响。实验结果表明: 纳米SiO2的加入可以同时改善其韧性、 刚性和强度; 填充量相同, 颗粒越细, SiO2/PP复合材料的力学性能越好。SiO2经改性后填充到PP基体中, 明显改善了颗粒在基体中的分散性及基体与颗粒之间界面结合性能, 使复合材料的综合力学性能得到提高。不同颗粒大小的SiO2混合后填充到PP基体中, 混合SiO2的协同效应使复合材料拉伸、 弯曲性能进一步提高, 对PP基体具有更好的增强效果, 但其冲击性能下降。  相似文献   

6.
为满足环境保护和可持续发展的需要,废弃无纺布的回收再利用已经成为材料领域的又一研究热点。本文以废弃无纺布为研究对象制得再生聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维,通过热压成型技术制备不同纤维含量的PET/聚丙烯(PP)复合材料。综合利用SEM、DSC、XRD、拉伸性能测试等手段对PET/PP复合材料的结构和性能进行了研究。结果表明:低含量的PET纤维均匀分散在PP基体中,与基体间界面结合紧密;PET纤维的异相成核作用促进了PP分子链的结晶,提高了结晶度,使晶粒细化;这些微结构的变化有利于PET/PP复合膜力学性能的提高,当PET纤维含量仅为0.1%时,PET/PP复合膜的拉伸强度提高了25.99%,断裂韧性提高了61.96%。  相似文献   

7.
本文讨论了纤维增强复合材料层板沿+θ/-θ层间断裂韧性的研究方法;提出在满足一定力学条件时,可沿用机械载荷实验方法测得GC中“纯机械部分”Gm;结合数值方法计算得出“纯温度部分”GT,从而得到GC.给出一个针对DCB试验的充分条件,据此设计铺层并对T300/648和T300/QY8911进行试验和分析(θ=0~30°)、讨论了大变形的影响并提出一个新的修正系数.结合θ对GC的影响及断口微观形貌作了进一步讨论.  相似文献   

8.
在拉-拉载荷下测定了(Al2O3)f/Al复合材料的疲劳寿命(S-N)曲线。通过夭折试验以及SEM疲劳断口和纵截面组织结构分析,研究了复合材料的疲劳损伤模式。研究结果表明,(Al2O3)f/Al复合材料的疲劳极限为750MPa,远高于SCS-6碳化硅纤维增强钛基复合材料。该复合材料兼有钛基和树脂基纤维复合材料疲劳损伤的特点,高应力下由单个裂纹的起源和生长导致复合材料的失效;低应力下,疲劳损伤模式包括纤维劈裂、众多基体裂纹和单个基体裂纹的横向扩展。其中纤维劈裂是主控机制。其更高的疲劳极限可归因于低应力下纤维的纵向劈裂。  相似文献   

9.
任意铺层开裂复合材料层板本构关系探讨及特例分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文作者对含非正交各向异性铺层的约束开裂复合材料层板,提出用分解刚度的方法建立本构关系;给出分解后耦合问题的控制微分方程;作为特例,研究了(-θm/90nm)s开裂层板的刚度衰减.  相似文献   

10.
分别用苯乙烯和丙烯酸乙酯对纳米SiO2进行辐照接枝聚合改性,通过两步熔融共混工艺与聚丙烯(PP)共混制备了SiO2/PP复合材料。研究了SiO2添加量和表面接枝不同聚合物的SiO2对复合材料力学性能的影响。结果表明,接枝改性的SiO2对PP有较好的增强增韧效果;拉伸断面观察显示复合材料韧性的提高主要由基体剪切屈服所致。对断面上个别较大团聚体分析发现,经辐照接枝聚合改性的纳米粒子团聚体的结构变得更加紧凑、结实,且随粒子表面聚合物的性质不同,团聚体与基体树脂的界面粘结也随之不同,导致其拉伸破坏形状有所差异,但与基体树脂的界面粘结都得到较好的改善。  相似文献   

11.
采用低玻璃化转变温度的锡氟磷酸盐玻璃(Pglass)改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),制备低黏度高模量的PET基复合材料(PET/Pglass);以PET/Pglass或PET为成纤相,聚丙烯为基体,利用实验室自主设计的多级拉伸挤出装置,制得原位成纤增强聚丙烯复合材料,并研究成纤相形态及其对复合材料力学性能的影响。结果表明,与PET相比,PET/Pglass在多级拉伸挤出过程中原位成纤更容易,纤维长径比更大,分散更均匀,从而进一步提高聚丙烯的拉伸强度和模量,而且能保持聚丙烯较高的断裂伸长率,表明具有低黏高模的PET/Pglass对聚丙烯的原位成纤增强效果更显著。  相似文献   

12.
抗静电PET/ATO纤维的制备及材料的性能   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用原位聚合的方法制备了抗静电涤纶(PET)/锑掺杂二氧化锡(ATO)纳米复合材料。结果显示,ATO在PET中分散良好,团聚体尺寸小于200 nm;加入ATO没有影响PET的流动曲线类型,随着ATO含量的增加,在相同的剪切频率下,熔体黏度均呈先增加后减小的趋势;加入ATO提高了材料的热性能,利于熔融纺丝。采用熔融纺丝法制备了抗静电纳米复合纤维。ATO含量为1.0%(质量分数,下同)时纤维的比电阻由2.7×1013Ω.cm下降到4.9×108Ω.cm。抗静电纤维的渗滤阈值为1.05%,低于传统抗静电填料。  相似文献   

13.
对具有良好液晶聚合物微纤结构的聚丙烯/热致液晶聚合物/玻璃纤维 (PP/TLCP/GF) 混杂复合材料,使用静态拉伸和动态力学分析 (DMA) 的方法研究了材料的力学性能。拉伸实验结果表明,混杂复合材料的拉伸强度和模量随着PP和TLCP挤出后的牵伸速率增大而上升,并且含有增容剂PP-g-MAH的体系,力学性能更优异。DMA测试结果表明,混杂复合材料的动态模量E'随着体系中玻纤的含量增加而增大;当体系中加入增容剂后,复合材料的刚性得到进一步提高。但无论是否使用了增容剂PP-g-MAH,当体系中玻纤含量高于20%后,模量随玻纤含量增大的趋势变缓。当体系中增强相的含量增加,以及加入增容剂使增强相与基体的界面粘结得到改善后,PP基体的损耗因子 (tanδ) 峰值都有一定的减小。  相似文献   

14.
考察了熔融挤出后施加的牵伸比和增容剂对聚丙烯 (PP)/热致液晶聚合物(TLCP) 原位复合材料中TLCP分散相形貌的影响。结果表明,复合材料中的TLCP相随着牵伸比的增大逐渐形成良好的微纤结构,TLCP微纤的长径比随牵伸比增大而增大;当体系中加入增容剂PP-g-MAH后,体系中TLCP在较小的牵伸速率下即可形成长径比很大的微纤结构。将上述所得原位复合材料与玻纤在 200℃(低于TLCP熔融温度) 下熔融挤出制得玻纤和液晶聚合物微纤混杂增强的材料。实验证明,在此加工温度下液晶聚合物形态得到较好保持,注射样品中不存在原位复合材料中典型的"皮-芯"形貌。同时,增容剂PP-g-MAH还明显改善了玻纤与基体之间的界面粘结。  相似文献   

15.
A distinctive crystalline morphology which develops in certain fiber-reinforced thermoplastics, termed "transcrystallinity", occurs as the result of dense nucleation of polymer crystals at the surface of reinforcing fibers. As these fiber-sponsored nuclei grow, they impinge upon one another, such that crystal growth occurs essentially perpendicular to the fiber axis. Previous studies concerning transcrystallized composites have generally focused on single-fiber composites or model systems. Our interest is in elucidating the crystal orientation in conventional fiber-reinforced composites, and in quantifying the fraction of transcrystallized matrix, where present. In the present work, we develop a wide-angle X-ray scattering (WAXS) technique to investigate composites formed from an isotactic polypropylene (PP) matrix with practical loading levels of unidirectional pitch-based carbon, polyacrylonitrile (PAN)-based carbon, or aramid fibers. The transcrystalline fraction of the crystalline matrix approaches 0.95 in pitch-based carbon composites and 0.50 in the aramid composites near fiber loadings of 30 vol %. In addition, a previously-unreported mode of matrix orientation is observed in composites containing the non-transcrystallizing PAN-based carbon fibers, arising from restrictions on the isotropic growth of PP crystallites by the unidirectional fibers. This "constrained growth" orientation can coexist with the transcrystallized matrix at lower fiber loadings.  相似文献   

16.
The reinforced and toughened PP/PA66 in situ composites were prepared via extrusion-drawing-injection method. The relationship among composition, phase morphology and mechanical properties, together with their functional mechanism, was investigated. The results show that in the range of PA66 weight fraction (f w) from 0 to 20% and under the experimental processing conditions, the main changes in phase morphology of the composites with f w are that the number of in situ formed PA66 microfibers and remained PA66 particles increases with f w whereas the fiber transverse size and its dispersity decrease till f w = 15% and then increase. This can be attributed to the combined effect of break-up, coalescence and deformation of the PA66 phase in the PP phase in the course of extrusion and drawing. The tensile strength of composites has a maximum value at f w of 15% and Young's modulus increases with f w up to a plateau level, while impact strength continuously rises with f w, an effect which can be ascribed to the distinct dependence of these properties on the phase-morphological factors mentioned above.  相似文献   

17.
The binary nano-CaCO3/polypropylene (PP), poly(ethylene terephthalate) (PET) fibers/PP and ternary nano-CaCO3/PET fibers/polypropylene composites were prepared by melt blending method, and their structure and mechanical properties were investigated. The results show that the ternary nano-CaCO3/PET fibers/PP composite displays significantly enhanced mechanical properties compared with the binary PET fibers/PP and nano-CaCO3/PP composites, and neat PP. The X-ray diffraction, dynamic mechanical analysis, scanning electron microscopy and analysis of the non-isothermal crystallization kinetics were used to investigate the reinforcement mechanism of composites. The results indicate that the interfacial action and compatibility between PET fiber and PP are obviously enhanced by the addition of modified nano-CaCO3 particles in the ternary composites and the mechanical property enhancement in the ternary system may be mainly originated from the formation of β-form crystallites of PP induced by the synergistic effect between PET fibers and nano-CaCO3.  相似文献   

18.
制备了纳米CaCO3/聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)短纤维/聚丙烯、CaCO3/PET短纤维/聚丙烯复合材料。分别测试了复合材料的力学性能,结果发现,与纳米CaCO3/聚丙烯、PET短纤维/聚丙烯两相复合材料相比,三相复合材料的力学性能尤其是冲击性能有明显的提高。采用X射线衍射(XRD)、动态力学分析(DMA)、电子扫描(SEM)系统研究了复合材料的增强机理,结果发现,在三相复合材料中,纳米CaCO3的加入明显提高了PET短纤维与聚丙烯基体界面之间的作用力和相容性,同时纳米CaCO3与PET短纤维的协同效应诱导了聚丙烯β晶的生成。  相似文献   

19.
通过对容易再生的PP/LCP复合材料的微观结构、动态粘弹性特性、热膨胀特性以及力学特性进行讨论,明确了PP/LCP虽为不相溶的两相复合材料,但由于PP和LCP相的热膨胀系数不同,使两相具有比较好的界面结合强度。当LCP加入量低于40 %时,形成以PP为基LCP为纤维状的强化相并沿流动方向分布。LCP的含量高于60 %后,PP相的存在对复合材料的延性及强度均带来不利影响。  相似文献   

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