加工助剂对聚丙烯透明性能的影响

采用成核剂复配加工助剂对聚丙烯(PP)进行物理共混增透改性,利用差示扫描量热(DSC)、雾度测试等手段研究了成核剂对PP结晶行为、透明性的影响。结果表明,成核剂的引入提高了结晶温度和结晶度,透明性能得到明显改善;润滑剂类型对PP透明性能影响较大,硬脂酸钙降低PP透明性,而芥酸酰胺提高了PP的透明性;抗氧剂168对PP透明性影响较大,而9228对PP透明性影响较小。     

pH调控合成U型配体介导的八核铀酰草酸网络

本工作报道了一种含新型八核铀酰(U8)团簇单元([(UO₂)₈O₄(μ₃-OH)₂(μ₂-OH)₂] ⁴⁺)的草酸铀酰配合物, 该化合物中, U型有机配体链可以增强铀酰之间的交联度, 具有稳定多核铀酰团簇的作用。通过与另外两种含单核和双核的铀酰配位化合物比较, 发现八核铀酰团簇单元的形成是一个pH调控的过程。理化性质分析显示, 荧光、红外、拉曼的信号峰都出现了不同程度的重叠和宽化, 表明八个铀酰离子具有较高的相似度, 这与此多核铀酰团簇的近平面分子构型密切相关。     

碳化硅陶瓷浆料基3D打印研究进展

碳化硅陶瓷由于具有优异的热学、力学、化学性质,被广泛应用于国民生产生活中.然而,传统的成型方法存在精度低、难以制备复杂形状等问题,已不能满足制造业的需要.增材制造为此提供了新的发展方向.本文综述了目前以浆料形式3D打印SiC陶瓷材料的进展,对比了DIW、SLA、DLP、TPP技术在制造碳化硅陶瓷材料方面的优缺点,为选择制备方法提供了参考;还综述了四种方法制备过程中存在的问题,并为此总结了一些解决方案.     

石墨烯基水润滑添加剂研究进展

随着工业的飞速发展和人们环保意识的日益增强,传统润滑油在避免环境污染等方面越来越难以满足人们的使用要求,而环境友好型润滑剂成为摩擦学研究的重要方向.水基润滑剂具有成本低、冷却性能优、可生物降解和安全性能好等优点,是一种典型的绿色环保型润滑剂,既可以满足生态环境保护的使用要求,又可以满足某些特殊环境的使用需求.但在实际应用中,需要引入纳米添加剂来解决水介质的运动黏度小、润滑性能有限和易腐蚀等问题.石墨烯基材料是一种具有优异力学性能的片层结构纳米材料,且片层之间的滑动属于超润滑滑动,作为水基润滑添加剂使用潜力巨大.然而,石墨烯是由类苯环为单元组合而成的稳定结构,片层之间存在强烈的π-π相互作用,在水基介质中很容易产生聚集沉淀.因此,近年来许多学者开始采用不同的方法对石墨烯基材料进行功能化修饰,逐渐发现修饰后的石墨烯基材料在水基溶液中具有较好的分散稳定性,并且保持石墨烯原有的力学和润滑性能,作为添加剂显著提升了水基介质的润滑性能.本文归纳了目前石墨烯面向水润滑潜在应用的常用改性方法:(1)利用氧化石墨烯等片层上的含氧基团作为"锚固点"与修饰分子发生化学反应的共价键功能化修饰;(2)利用修饰分子与石墨烯基材料之间的π-π相互作用、离子相互作用和氢键等作用力进行结合的非共价键功能化修饰;(3)对石墨烯基材料进行尺寸调控.修饰后得到的石墨烯基水润滑添加剂能够有效降低工件间的摩擦系数和磨损率,并提高水基润滑剂的缓蚀效率.但是,石墨烯基材料作为水基润滑添加剂使用,其在水中达到长期的分散稳定性还具有一定的挑战性.并且目前所采用的多为油基润滑剂的评价体系,缺少对其冷却性能和生物降解性的测试标准与方法,因此需要建立一套针对石墨烯基水润滑添加剂的完整、系统的评价体系.     

基于低相对分子质量聚己内酯原位反应增容制备超韧聚乳酸EI北大核心CSCD

用低相对分子质量聚己内酯二元醇(PCL-OH500)与4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)反应共混增韧聚乳酸(PLA)。扫描电镜的表征结果表明,在PLA/PCL-OH500/MDI共混物中,PCL-OH500与MDI原位反应生成的聚氨酯为分散相,PLA为连续相。采用差示扫描量热分析和热重分析研究了共混物的热性能。相比于纯PLA,PLA/PCL-OH500/MDI共混物热稳定性稍有下降。获得的PLA/PCL-OH500/MDI(80/20/0.5)显示了较好的韧性,其断裂伸长率相比纯PLA的5.33%增加了约10倍(48.51%),而拉伸强度和弹性模量仅稍有下降。其增韧机理是分散相颗粒从基体中剥离产生了孔洞,诱导了剪切屈服引起基体塑性形变。     

木质素-丙烯腈共聚物纤维热稳定化过程中的直径尺寸效应EI北大核心CSCD

通过酯化反应和自由基共聚反应制备了具有良好可纺性的木质素-丙烯腈(LS-AN)共聚物,采用湿法纺丝工艺制备了3种不同直径的LS-AN共聚物纤维,然后在梯度升温模式下对其进行热稳定化处理,采用差示扫描量热仪、红外光谱仪、密度梯度仪研究了LS-AN共聚物纤维热稳定化过程中的直径尺寸效应。结果表明:在空气气氛中,减小直径能够显著促进热稳定化反应的进行;减小纤维直径有利于氧向纤维内部扩散,促进氧化反应的进行,从而获得均质的径向稳定化结构;减小纤维直径可以显著提高碳纤维的力学性能,由直径最小的LS-AN共聚物纤维制得了拉伸强度和拉伸模量分别达到849 MPa和146GPa的碳纤维。     

Q235钢表面电弧喷涂铝涂层的断裂机理研究

对涂层结构断裂机理的研究是保证高厚度热喷涂涂层安全和稳定的关键。在Q235钢表面高速电弧喷涂不同厚度的铝涂层。对涂层试样进行三点弯曲试验,考察了涂层在受拉、受压及同时受拉力和压力情况下的力学性能,通过扫描电镜观察试样的断裂行为,并通过梁弯曲理论单面、双面涂层2种方法计算了涂层的弹性模量。结果表明:当涂层厚度小于800μm时,涂层/基体结构弯曲强度好于基材;随着弯曲应变的增加,裂纹开始出现在涂层表面并逐渐沿着涂层厚度方向进行扩展,到达涂层内部靠近界面的位置,裂纹沿着试样长度方向向两侧不断扩展,最终涂层脱落;梁弯曲法单、双面法计算得到的涂层弹性模量相近,但与基材相差较大,这主要受涂层自身结构影响。     

亚稳相图研究及其在特种陶瓷涂层中的应用进展

相图, 又称相平衡图, 是“材料设计的索骥图”, 而涂层的制备过程中(如物理气相沉积, Physical Vapor Deposition, 简称PVD), 系统一般远离平衡态, 获得的相为亚稳相, 相图计算CALPHAD (CALculation of PHAse Diagrams)方法的应用遇到了挑战。本文概述了模拟涂层材料亚稳相图的研究历程, 重点介绍了近期建立的临界表面扩散亚稳相图模型, 即通过耦合CALPHAD、第一性原理计算和高通量磁控溅射镀膜实验的方法对涂层材料的亚稳相进行表面扩散模拟, 相关计算仅需要一个高通量镀膜实验作为基础数据, 获得的亚稳相图也得到了实验验证。由此, 可以建立相关材料体系的稳定和亚稳相图数据库, 通过组分-制备工艺-组织结构和性能的关系, 指导陶瓷涂层材料的设计, 助推研发时间和成本“双减半”目标的实现。     

ZnO全光控忆阻器及其类突触行为

本研究基于ZnO制备了一种全光控忆阻器,短波光照射可增大器件电导,长波光则可降低电导,并且电导态可以长时间保持.因此,通过改变施加光信号的波长,可实现忆阻器电导的可逆调控.基于以上特性,该器件可以模拟突触基本功能,包括长程增强与长程抑制、光功率密度依赖可塑性、频率依赖可塑性以及学习-遗忘-再学习的经验学习行为.与电相比,光具有高带宽、低串扰、速度快等优势,并且不改变器件微结构,因此全光控忆阻器有望应用于类脑智能系统的构建.