纳米ATO／PP复合材料的结构与导电性能

分别采用超声波辅助溶液共混和熔融共混的方式制备了ATO／PP复合材料，采用扫描电镜对比分析了复合材料的微观相态结构及导电性能，采用广角X衍射及偏光显微镜研究了纳米ATO的加入对PP结晶性能的影响。结果表明：采用溶液混合并用超声辅助分散的方法使纳米ATO在PP基体中分散良好，在纳米ATO含量较低的情况下就可以获导电性能良好的复合材料；纳米ATO的加入起到了异相成核作用，使PP晶粒细化，但ATO的加入没有改变PP的结晶形态，ATO／PP纳米复合材料的结晶形态仍属于α晶型。     

纳米Mg(OH)2与硅树脂对聚丙烯的阻燃协同效应

在引入少量表面活性剂的条件下采用共沉淀法制备了纳米氢氧化镁.应用热分析(TGA)、极限氧指数(LOI)研究了在聚丙烯(PP)中该纳米氢氧化镁与甲基苯基硅树脂的阻燃协同效应.结果表明在PP/纳米Mg(OH)2复合材料中添加少量的硅树脂使LOI明显提高,表明纳米Mg(OH)2与硅树脂具有阻燃协同效应.硅树脂的加入使材料的降解速率降低,热解残炭量提高,促进了炭层的形成.     

微-纳米SiC/聚丙烯复合材料的制备与力学性能

SiC具有优异的力学与功能性能,作为增强相,在复合材料领域具有广阔的应用前景.采用双螺杆挤出、注塑成型方法制备了微-纳米SiC/聚丙烯(PP)复合材料.分别采用硅烷(KH-550)和钛酸酯(NDZ-201)两种偶联剂对微米(10 ìm)和纳米(50 nm) SiC复合粉体进行表面处理,研究了偶联剂、SiC粉体粒度及添加量对SiC/PP复合材料的弯曲强度、冲击强度、弯曲模量、弹性模量和热变形温度的影响.结果表明,经KH-550/NDZ-201混合偶联剂改性的微-纳米SiC粉体共同增强PP材料的综合力学性能最好,其弯曲强度、冲击强度、弯曲模量、弹性模量和热变形温度比纯PP材料分别提高了40%,8.7%,141%,142%和33%.经钛酸酯改性的SiC/PP复合材料的力学性能优于硅烷和混合偶联剂(KH-550/NDZ-201)改性的SiC/PP复合材料.     

聚苯胺/聚苯乙烯复合材料的电磁波吸收特性

研究了导电聚合物聚苯胺(PAni)/聚苯乙烯(PS)微/纳米复合材料的电磁波吸收特性.随掺杂态PAni在复合材料中的含量增加,复合材料电导率和PAni/PS复合板的吸波能力随之提高.PAni的微观形貌对吸波性能有影响,纤维形貌PAni要比颗粒形貌PAni具有更好的吸波特性.经过优化后,厚度为1.80 mm的掺杂态PAni/PS微/纳米复合材料雷达波反射率小于10 dB的频宽达6 GHz(11.6-17.6 GHz).     

溶胶-凝胶法改性纳米SiO2对聚丙烯性能及结晶过程的影响

采用溶胶-凝胶方法,以钛酸丁酯为先驱体在纳米SiO2表面包覆改性,通过共混得到SiO2/聚丙烯复合材料,测试了复合材料的力学性能,发现随着纳米SiO2加入量的增加,复合材料的性能先增后降,拉伸强度可以提高50%.从TEM照片可以看出,纳米SiO2粒子在塑料中分散均匀.XRD和SEM证明,纳米SiO2的加入,诱导了PP中β-PP晶相的生成,同时纳米SiO2粒子在复合材料受到冲击时诱导基体发生剪切屈服形变,从而使复合材料力学性能尤其是冲击和拉伸强度得以改善.     

聚丁烯(PB)/石墨复合材料结晶和力学性能的研究

本文利用钛酸酯偶联剂NDZ-101处理石墨,采用熔融法制备了聚丁烯(PB)/石墨复合材料.利用DSC、XRD等研究了材料晶型、结晶度随结晶时间的变化,同时研究了复合材料结晶性能对其力学性能的影响.研究表明,随着结晶时间的增加,PB/石墨复合材料的晶型由Ⅱ转变为Ⅰ,石墨的加入加速了晶型的转变;随着石墨含量的增加,PB/石墨复合材料的拉伸强度和抗弯强度增加,而冲击强度降低;当PB/石墨复合材料中石墨含量为15%(质量分数)时,随着晶型的转变和结晶时间的增加(从2 h到96 h),复合材料的拉伸强度从17.34 MPa增加到26.59 MPa,弯曲强度也增加了20%,而冲击强度却降低了大约50%.     

PET/纳米SiO2原位复合材料结晶性能研究

在12 L聚合釜内,原位合成了PET/纳米SiO2复合材料,实现了纳米SiO2在聚对苯二甲酸乙二酯(PET)基体中均匀地分散.借助于DSC、PLM等仪器,研究了纳米SiO2粒子对PET结晶过程的影响及其在PET结晶过程中的作用.结果表明,纳米SiO2粒子使PET结晶更加完善;起到异相结晶成核的作用,降低了结晶成核界面自由能,从而大大加快了PET的结晶速度.     

KH570硅烷偶联剂提高聚己内酯复合材料力学性能

对纳米羟基磷灰石(HA)进行KH570硅烷偶联剂化学改性处理后,采用溶液热共混方法制备KH570改性的HA/聚己内酯(PCL)复合材料。材料表征和检测结果表明:改性处理能使KH570硅烷偶联剂与n-HA发生化学反应连接,使复合材料的熔融温度升高0.2℃、结晶温度升高4.3℃。改性后HA在HA/PCL复合材料中呈现较均匀分布,使材料力学强度升高了3.93MPa,杨氏模量提高了263.63 MPa。KH570改性有效地提高了HA/PCL复合材料的力学性能。     

纳米氧化硅表面聚苯乙烯接枝包覆及在聚丙烯中相态研究

通过溶胶凝胶法制得nanoSiO2醇溶胶,以硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)对nanoSiO2表面预处理,后通过分散聚合制得聚苯乙烯接枝包覆纳米氧化硅(nanoSiO2-g-PSt).将上述微球加入聚丙烯(PP)中并运用Friedel-Crafts烷基化反应原理进行增容制得PP/nanoSiO2-g-PSt复合材料.运用红外光谱、热失重分析及透射电镜对处理前后nanoSiO2的结构形态进行了表征,并通过扫描电镜考察了Friedel-Crafts催化剂加入对nanoSiO2-g-PSt在PP中分散相态的影响.结果发现PSt在nanoSiO2粒子表面实现了接枝包覆;分散聚合搅拌速度、分散剂比例对PSt的接枝率有影响.Friedel-Crafts催化剂的加入可有效促进nanoSiO2-g-PSt在PP中的分散,随催化剂加入比例提高至0.5%以上,分散相尺寸显著减小;nanoSiO2粒子主要被包裹于PSt相内.     

纳米SiC增强AZ91D复合材料高温拉伸及断裂行为

采用复合分散铸造法制备了纳米SiC颗粒(n-SiCp)增强AZ91D复合材料,研究了复合材料在高温下的拉伸及断裂行为。结果表明:n-SiCp的加入可以提高复合材料的高温拉伸强度,高温下n-SiCp对复合材料的增强效果比室温更加明显;n-SiCp的加入还显著提高了复合材料在高温下的断后伸长率,复合材料具有较好的高温塑性。断口分析表明,n-SiCp的加入使复合材料在高温下的断裂行为由室温的脆性断裂为主转化为典型的韧性断裂。     

BaO对CaO-Al2O3基保护渣熔化温度、结晶及微观结构的影响

CaO-Al₂O₃基保护渣在解决高铝钢连铸过程渣-金反应性问题中展现了巨大潜力,但仍存在结晶能力过强、熔化温度偏高等问题。因此,研究了BaO对CaO-Al₂O₃-CaF₂-B₂O₃-Na₂O-Li₂O-MgO多元渣系熔化温度、结晶行为和微观结构的影响。研究结果表明,BaO的加入降低了渣系软化温度和熔化温度,随着BaO含量的增加,降低程度减弱;BaO的加入使渣系结晶相由Ca₁₂Al₁₄O₃₃和Ca₃B₂O₆ 2相共同析出转变为Ca₁₂Al₁₄O₃₃、Ca₃B₂O₆和BaAl₂O₄ 3相共同析出,且随着BaO 的增加,渣系结晶温度降低,结晶能力减弱;Ba2+对[AlO₄]5-具有较强电价补偿效应,使其能够稳定存在,Al-O网络结合更为紧密,游离O2-难以进入孔隙中破坏桥氧链接,从而导致网络聚合度轻微升高,原子扩散能力降低,提高了结晶动力学势垒,抑制了结晶。     

液态锡及锡铅合金对聚丙烯的促流作用

用球形颗粒填充聚丙烯（ＰＰ）的流变模型及两组分同心层状结构的流变模型的串联,推导出了液态低熔点金属／聚丙烯（ＬＭＰＭ／ＰＰ）复合体系的粘度与组成的关系式。通过测定ＬＭＰＭ／ＰＰ复合体系的流变曲线可知,加入少量ＬＭＰＭ,ＰＰ熔体粘度显著下降,表明液态ＬＭＰＭ对聚丙烯有明显的促流作用。随着ＬＭＰＭ用量的增加,ＬＭＰＭ／ＰＰ复合体系由假塑性流体变为牛顿流体。随着偶联剂用量增加,体系的粘度先上升后下降     

Levels of thermal stability in some glassy alloys of the Ge–Sb–Se system by differential scanning calorimetry

The thermal stability and crystallization of alloys in the Ge–Sb–Se system were studied by differential scanning calorimetry (DSC). A comparison of various simple quantitative methods to assess the level of stability of the glassy materials in the above-mentioned system is presented. All of these methods are based on characteristic temperatures, obtained by heating of the samples in non-isothermal regime, such as the glass transition temperature, T_g, the temperature at which crystallization begins, T_in, the temperature corresponding to the maximum crystallization rate, T_p, or the melting temperature, T_m. In this work, a parameter K_r(T) is added to the stability criteria. The thermal stability of some ternary compounds of Ge_xSb_0.23−ySe_0.77−x+y type has been evaluated experimentally and correlated with the activation energies of crystallization by this kinetic criterion and compared with those evaluated by other criteria.     

Treatment method of hazardous pickling sludge by reusing as glass–ceramics nucleation agent

Heavy metal containing pickling sludge(PS) is one of the by-products of the stainless-steel-making industry,which has been considered hazardous due to contained chromium and nickel.Traditional methods of PS disposing are landfill and cement solidification.This research is aimed at disposing PS by solidification/stabilization and reusing it as a nucleation agent of glass–ceramics.The crystallization behavior and the properties of a glass in the CaO–MgO–SiO_2–Al_2O_3 system were studied by considering PS as the nucleation agent.Experimental results confirm that introducing 14 wt% PS as the nucleation agent of glass–ceramics can decrease crystallization temperature by 110.8 °C,refine the grain size by forming isometric crystals with size of 2 lm,enhance Vickers hardness by 2690 MPa and decrease water absorption from(1.21 ± 0.10) wt% to(0.04 ± 0.01) wt%.Therefore,it is reasonable to conclude that PS can be utilized as a nucleation agent to improve the crystallization and mechanical properties of the glass–ceramics.The testing results of US EPA toxicity characteristic leaching procedure(TCLP)confirm the safety of this reusing method.     

The chromium-nickel-carbon (Cr-Ni-C) phase diagram

Phase equilibria of the Cr-Ni-C system in the melting (crystallization) range were investigated by means of metallography, microprobe analysis, powder x-ray diffraction, differential thermal analysis, and melting point technique (Pirani and Alterthum method). On the basis of received results and assessment of available literary data, the phase diagram was presented as projections of solidus, liquidus, and melting (crystallization) diagram, reaction scheme at crystallization (melting), a number of vertical and isothermal sections. No ternary compounds were found in the system. The Ni-base phase forms equilibria with all others. The character of solid-phase equilibria does not change in the temperature range under investigation, from solidus to 800 °C.     

退火对(Nd,Pr)_(12.8)Dy_(0.2)Fe_(77.4)Co_(4.0)B_(5.6)快淬薄带晶化行为的影响

采用高真空高纯氩DSC测量了(Nd,Pr)12.8Dy0.2Fe77.4Co4.0B5.6非晶快淬薄带以及不同温度退火薄带的连续加热曲线,计算了晶化激活能、频率因子、晶化体积分数、晶化速率,研究了预退火前后薄带的晶化动力学和晶化过程。结果表明(Nd,Pr)12.8Dy0.2Fe77.4Co4.0B5.6快淬薄带在30 K/min加热速度时DSC曲线起始晶化温度865.8 K、峰值晶化温度877.2 K、晶化结束温度901.7 K,居里温度转折点581.2 K,富稀土相的初始熔化点1003.6 K。在高于峰值晶化温度或晶化结束温度退火10 min的薄带非晶完全晶化,居里温度处形成吸热峰,而低于803.0 K退火处理的薄带以及快淬薄带在相近温度处只有DSC转折点。相对于快淬薄带直接晶化的特征,在低于起始晶化温度的693.0~743.0 K退火处理的薄带晶化峰形相近;803.0 K退火处理后薄带的晶化峰的温度范围增宽:在10~40 K/min相同加热速度下其起始晶化温度均降低1.4%,晶化结束温度在加热速度20~40 K/min时达到、甚至高于快淬薄带直接晶化结束温度;在低于快淬薄带直接晶化的峰值晶化温度之前存在一个具有相同晶化速率的临界温度,在低于该临界温度时,退火薄带比快淬薄带具有较高的晶化速率、更不稳定;而在高于该临界温度,退火薄带比快淬薄带具有较低的晶化速率。     

PPS／PP共混海岛超细纤维的制备及结构性能研究

以聚苯硫醚（PPS）和聚丙烯（PP）为原料,采用熔融共混纺丝法制备PPS／PP共混海岛纤维,经二甲苯溶除剥离基体相PP可制得PPS超细纤维。利用扫描电子显微镜（SEM）、差示扫描量热仪（DSC）、热重分析仪（TG）、X射线衍射仪（XRD）及红外分光谱测试仪（FT—IR）,研究了PPS／PP共混组成比和牵伸比对纤维的结构及性能的影响。结果表明：PPS／PP共混组成比从30／70增加至60／40时,PPS超细纤维平均直径从228nm增至408nm;当PPS／PP共混组成比大于60／40时,开始出现相转变现象;PP的加入提高了PPS的结晶能力,随着PPS／PP共混组成比增大,纤维线密度逐渐变大,共混纤维中PPS组分的结晶度变小,纤维力学性能降低;提高牵伸倍数,纤维线密度变小,断裂强度增强,共混纤维中PPS组分的结晶度升高,纺速在280～350m／min之间时,共混纤维可在2．0—3．0倍下进行牵伸;共混纺丝制得的PPS超细纤维热稳定性有所下降,但并不影响PPS高温使用性能。     

稀土掺杂对Li2O-Al2O3-SiO2微晶玻璃组织和光学性能的影响

通过熔融法制备了掺杂CeO2和Nd2O3的Li2O-Al2O3-SiO2（LAS）透明微晶玻璃,利用差热分析仪、X射线衍射仪、扫描电镜、紫外可见分光光度计等检测技术,研究稀土掺杂对Li2O-Al2O3-SiO2（LAS）玻璃析晶行为以及微晶玻璃的微观结构和光学性能的影响。稀土掺杂明显提高玻璃的析晶活化能和晶化温度,抑制了微晶玻璃由石英固溶体向锂辉石固溶体的转变,使LAS微晶玻璃的热稳定性增强。微晶玻璃晶化后紫外吸收边出现＂红移＂,掺杂稀土的微晶玻璃晶粒出现细化。稀土离子的能级跃迁,导致微晶玻璃的颜色发生变化,并在晶界光散射和晶格光吸收的共同作用下,使微晶玻璃的透过率降低。     

A molecular dynamics study on the liquid-amorphous-crystalline transition in a Lennard-Jonesian FCC system: II. Nanocrystalline plates

Constant-pressure molecular dynamics simulations are carried out to study the liquid-amorphous-crystalline transition behavior in a model system composed of 500 Lennard-Jones particles under three-dimensional periodic boundary conditions. The critical quenching rate (CQR) for amorphization, i.e., the minimum rate above which no crystallization occurs on quenching, is found to be about 5.52 x 10¹² K/s for a one-component, unary system. For lower quenching rates, the amorphous phase transforms to a crystalline phase with 0.3~0.5 of the melting point as the transition temperature. A binary system with a misfit in atomic size shows a smaller CQR, while a system with a higher bond strength for solute atoms requires a greater CQR. A crystallization behavior of an amorphous phase on reheating is also studied. Its crystallization temperature depends on the history: the higher the quenching rate for amorphization, the higher the crystallization temperature.