聚丙烯发泡珠粒的结晶熔融行为与发泡特性

以CO_2为发泡剂,用高压釜式法制备了发泡聚丙烯(EPP)珠粒。采用差示扫描量热仪和扫描电子显微镜探讨了发泡温度(T_f)和发泡压力(p_f)对EPP结晶熔融行为和发泡特性的影响。结果表明,分别提高发泡温度或压力,EPP的熔融双峰均向高温方向移动,低温晶体与高温晶体的结晶度之比增大,而且温度对双峰的影响比压力更敏感。p_f在2~4 MPa内,EPP的发泡倍率和泡孔密度随p_f增大而增大;T_f在133.6~140℃间,发泡倍率和泡孔尺寸随T_f升高而变大,泡孔密度随T_f升高而变小。在T_f为133.6℃,pf为4 MPa时,EPP的熔融双峰结构比例合适,发泡倍率较大,泡孔密度最大且尺寸分布均匀、表面光滑。     

3D成型SiO_2/PVA水凝胶支架的摩擦行为

利用3D成型技术,通过先成型后冷冻交联2步法制备不同孔隙率的SiO_2/聚乙烯醇(PVA)水凝胶支架,研究了SiO_2/PVA水凝胶支架的重复摩擦行为,分析了SiO_2/PVA水凝胶支架的摩擦原理。结果表明:SiO_2/PVA水凝胶支架能够保持三维贯通的立体结构,最大孔隙率可达42.3%。低摩擦速率(10-6~10-3 m/s)下,SiO_2/PVA水凝胶支架摩擦力稍高于块体SiO_2/PVA水凝胶,且随孔隙率的提高而稍有降低;而高摩擦速率(10-2~1m/s)下,SiO_2/PVA水凝胶支架和块体SiO_2/PVA水凝胶的摩擦力相近,孔隙率对支架摩擦力影响不明显。低正压力载荷(0.3kPa)下,SiO_2/PVA水凝胶支架重复摩擦性优于块体SiO_2/PVA水凝胶,这与支架结构能保持稳定的水润滑层相关。     

杂多酸掺杂质子交换膜的制备、结构及性能

作为含有多金属氧酸Keggin分子构型的固体强酸,杂多酸(HPAs)具有优异的吸水性、质子传导性(cp)、机械、热及化学稳定性。HPA掺杂陶瓷或聚合物质子交换膜(PEMs)可以有效提高复合PEMs的亲水性、cp、燃料阻隔性、机械、热及化学稳定性,同时显著降低其cp及燃料阻隔性的温度与湿度依赖性。当HPA掺杂陶瓷时,两者之间的氢键作用导致HPA在基体中的流失率低、分散性强且掺杂量高,此时复合PEMs的cp(10~(-1) S/cm数量级)较基体PEMs(10~(-3)~10~(-2) S/cm)大幅升高;而当HPA掺杂磺化聚合物时,两者之间的静电排斥力造成HPA在基体中的流失率高、分散性差且掺杂量低,此时复合PEMs的cp(10~(-1) S/cm数量级)较基体PEMs(10~(-2)~10~(-1) S/cm)仅小幅升高。为了有效降低HPA在聚合物基体中的流失率,可以采用聚合物膜"三明治"状包覆复合PEMs、盐化HPA、改性基体或通过第三组分负载HPA以分别在HPA与基体或负载之间形成氢键或静电引力等手段;对于HPA的负载改性,由于陶瓷或聚合物负载在基体中易团簇,相应地HPA在基体中的分散性与掺杂量并未提高。有时采用HPA与吸水性较强的磷酸共掺杂陶瓷基体或负载,以协同提高复合PEMs的cp,然而效果并不显著。以上各种结构的HPA掺杂PEMs通常由溶液浇铸法、自组装法、溶胶-凝胶法及浸润法等制备;不同方法往往相互关联,即制备过程可能涉及两种或3种方法的耦合使用。改性HPA或其负载以显著提高HPA在磺化聚合物基体中的分散性与掺杂量,借此构建全新、高效的质子传输通道形态以实现复合PEMs的超高cp(100S/cm数量级),是今后PEMs技术的重点发展方向之一。     

聚丙烯珠粒发泡研究进展

聚丙烯(PP)珠粒发泡材料具有优异的耐热、隔音、抗冲击以及耐化学腐蚀等性能,近年来被广泛应用在包装、建筑、汽车等行业。PP在其熔点温度附近的熔体强度会急剧下降,低熔体强度导致其难以得到好的泡孔结构,所以PP珠粒发泡的技术难度大,目前只有少数国家掌握了PP珠粒发泡的技术,因此PP珠粒发泡的研究受到了国内外的广泛关注。文中从制备工艺、发泡装备、性能改进、表征方法等方面综述了近年来国内外PP珠粒发泡的研究动态,并对该领域今后的研究方向进行了展望。     

氮掺杂TiO_2中空复合微球的制备及可见光光催化性能

为了提高TiO2的可见光光催化性能,以微米级聚苯乙烯微球为模板,钛酸四丁酯为前驱体,三乙胺为氮源,采用静电吸附自组装法制备了粒径为1.20μm、壳层的厚度约为30nm且球形形貌良好的氮掺杂TiO2中空复合微球,采用SEM、XPS、XRD和紫外-可见分光光度计研究了其结构及光催化性能。结果表明:氮进入TiO2晶格内取代了部分O并改变了晶格中Ti和O的化学状态,但对TiO2晶型结构没有明显影响;氮掺杂后的TiO2中空复合微球禁带宽度变窄,氮掺杂TiO2中空复合微球不仅在紫外区有较强的光吸收能力,在可见光区也表现出较强的光响应性,对甲基橙的光催化降解率较Degussa P25型纳米TiO2的明显增强。研究结果对TiO2在光催化领域的应用具有理论指导意义。     

纳米ZnO可见光催化活性的改善及其降解性能

由于半导体ZnO禁带宽度较宽,因而其可见光催化活性较差。本文分别采用N掺杂、碳包覆、贵金属修饰以及半导体复合等方式来改善纳米ZnO的可见光催化活性,并以罗丹明B为降解污染物,对比了不同材料可见光催化降解有机污染物的效率。研究结果显示以氨水为氮源,通过水热法制备的氮掺杂N-ZnO光催化剂,相比于纯ZnO,对可见光吸收增强。采用葡萄糖水热碳化法所制备的C@N-ZnO样品则对有机污染物具有强的吸附能力,贵金属沉积所获得的样品Au/C@N-ZnO与半导体复合所制备的复合结构CdS/Au/C@N-ZnO在可见光区域具有更强的吸收能力。稳态和瞬态荧光光谱显示氧缺陷、贵金属沉积以及半导体复合形成异质结可有效提高光生载流子的分离效率,从而提高催化剂的光降解效率,并对催化机理进行了初步探讨。可见光催化降解罗丹明B结果显示CdS/Au/C@N-ZnO样品的反应速率是纯ZnO的6.7倍。     

活性聚乳酸的制备与性能

利用季戊四醇、丙烯酸与乳酸合成支化结构的端双键聚乳酸,再经热固化制备交联聚乳酸。通过红外光谱仪、凝胶渗透色谱仪和差示扫描量热仪对材料的结构和性能进行研究。结果表明,季戊四醇用量越少的聚合物分子量越大,但其凝胶含量则持续下降,且季戊四醇的加入降低了聚合物的玻璃化转变温度和熔融温度。     

铜电极表面电火花沉积ZrB_2-TiB_2复相涂层

采用粉末冶金法制备Zr B2-Ti B2复相材料熔敷棒,并通过电火花沉积工艺在铜电极表面制备Zr B2-Ti B2复相涂层。通过扫描电镜结合能谱分析研究了涂层的显微结构和元素分布,利用X射线衍射和显微硬度测试对涂层的物相组成与显微硬度进行检测。结果表明:直接熔敷Zr B2-Ti B2复相涂层致密性较差,且存在较多裂纹,与基体有明显分层,涂层物相为Cu、Zr B2和Ti B2;在预沉积Ni层(Ni层)上后沉积Zr B2-Ti B2,所得的多层涂层具有较好的致密性,且涂层与基体间无分层;中间层有Ti、Zr、Cu元素的扩散,说明涂层与基体为冶金结合;Zr B2-Ti B2复相涂层硬度为900 HV0.05稍高于多层涂层硬度(800 HV0.05)。     

摩擦频率对Al-Mg_3Sb_2复相涂层摩擦学性能的影响

通过热喷涂在AZ31B表面制备了Al-Mg_3Sb_2复相涂层,分析了摩擦频率对涂层在干湿两种环境下摩擦性能的影响。采用SEM、XRD分析涂层形貌和物相;通过腐蚀磨损试验仪测试涂层的开路电位和摩擦因数;并用超景深三维显微镜测试涂层磨痕的截面轮廓和磨损体积。结果表明,在3.5%的NaCl溶液中,涂层的开路电位随摩擦频率的增大而降低。涂层在两种环境下的摩擦因数均随频率的增大而减小,而磨损率却随频率的增大而增大;涂层在3.5%的NaCl溶液中的摩擦因数和磨损率均小于干摩擦条件下的。涂层在干摩擦条件下的磨痕随频率的增大,剥落现象越来越明显;在3.5%的NaCl溶液中,涂层磨痕表面较光滑,随频率的增大,出现少量的剥落坑。     

水冲压发动机用水反应金属燃料的研究进展

介绍了一种新型水下推进装置水冲压发动机的金属燃料的国内外应用研究情况;阐述了水反应金属燃料的工作原理;提出金属燃料的供给方式、金属燃料与水反应的启动方式、水反应金属燃料燃烧性能的调节与优化是研究金属燃料的重点;指出了国内相关领域研究的不足和发展方向。