煤基石墨烯及其复合材料研究进展

石墨烯作为一种新型的碳纳米材料,因其具有独特的力学、电学、光学特性,目前已成为材料领域的研究热点。与此同时,石墨烯复合材料的研究也迅速兴起。为了降低制备成本,越来越多的研究者正寻求更为廉价的制备方法。煤炭作为一种廉价的碳源,可以作为制备石墨烯的原料。笔者介绍了煤基石墨烯类材料的制备、应用情况,并对未来发展作出了展望。     

聚合物纳米石墨烯复合材料导热性能研究进展

集成电路伴随着电子、航天和航空领域的发展而快速发展,但往往伴随着散热困难的问题,影响着使用效率和仪器寿命。从质量、耐蚀性、加工工艺和成本等方面考虑,聚合物复合材料是导热材料中最具发展前景的材料。然而聚合物固有的导热率非常低,因此,提高聚合物的导热率对于其在这些领域的应用显得非常重要,这在过去的20年中已经成为一个非常重要的研究课题。主要从以下两个方面进行介绍:(1)从分子链形态、链结构和链间耦合3个方面分析总结了聚合物的微观导热机理;(2)重点介绍近年来石墨烯填充聚合物纳米复合材料导热性能的主要研究进展以及未来的研究挑战。     

乒乓球桌碳纤维复合材料的力学和耐磨性能研究

通过物理方法对碳纤维进行了包覆处理,并研究了碳纤维含量对兵乓球桌碳纤维复合材料力学性能和耐磨性能的影响。结果表明,经过改性处理后的A1、A2、A3和A4的结晶温度都相较于PEEK有不同程度减小,但是熔融温度都高于PEEK,B组试样的结晶温度和结晶度都会随着碳纤维增大而小。A组试样中m-ZnO含量为5%时具有最大的拉伸强度和弯曲强度,B组试样中w-SCF含量为20%时具有最大的拉伸强度和弯曲强度。经过改性后的A1、A2、A3和A4的摩擦系数都相较于PEEK试样有不同程度减小,A3试样的摩擦系数最小; B组试样的摩擦系数会随着w-SCF含量的增加而呈现先减小而后增加的趋势,B3试样的摩擦系数最小,添加w-SCF的复合材料的摩擦系数都要低于未添加w-SCF的复合材料。经过改性处理的A组试样的磨损率都明显低于PEEK试样,B组复合材料的磨损率会随着w-SCF含量的增加而呈现先减小而后增大,B3试样具有最小的磨损率。     

用于选择性激光烧结的聚合物粉末材料研究进展

选择性激光烧结是增材制造技术中的一种,可制备具有复杂结构的复合材料功能件或其它原型零件。评估烧结成型工艺的关键因素之一是聚合物粉末材料。从聚合物粉末材料种类、材料制备方法、烧结成型工艺3个方面,综述了近年来用于选择性激光烧结技术的聚合物粉末材料的研究现状,并对聚合物粉末材料在选择性激光烧结技术领域中存在的问题,及其今后的研究方向进行了展望。     

微生物质水热碳锰复合材料对铀的吸附行为研究

以工业啤酒酵母为碳源，采用一步法合成了微生物质水热碳锰复合材料（MHTC），并利用XRD、FT-IR和SEM等对材料进行了表征。在此基础上，系统研究了不同C/Mn原子比、初始pH值、接触时间、初始铀浓度对MHTC吸附铀性能的影响。结果表明：C/Mn原子比为1∶10的碳锰复合材料（MHTC-10）对铀的吸附性能最优。在铀初始浓度为50 mg/L、初始pH=4.5条件下，12 h可达吸附平衡，最大吸附量为371 mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型以及Freundlich等温模型。热力学数据表明，铀在MHTC-10上的吸附是一自发、放热的过程。该研究结果可为含铀环境中铀的分离富集提供新的思路。     

一种UHMWPE钢骨架复合管的设计

管道作为输送油、水、气等各种流态化介质的装备,对国民经济各个领域的安全高效生产具有举足轻重的地位。传统的钢管成本高、安装难,逐渐被复合材料管所取代。文中介绍了一种UHMWPE钢骨架复合管的制备方法,使用专用的黏合树脂将内层、增强层、外层可靠牢固地粘结在一起,从而保证各层形成一个稳定的力学结构,保证了该管道具备耐腐蚀、低摩阻、高冲击强度、不易结垢、耐疲劳性等优良性能。     

废印刷电路板粉填充改性丁苯橡胶复合材料的性能研究

以废印刷电路板(PCB)非金属粉对丁苯橡胶(SBR)进行填充改性,采用机械共混法制备了SBR/废PCB粉复合材料,考察了SBR接枝马来酸酐(SBR-g-MAH)、硅烷偶联剂KH-792的引入对SBR/废PCB粉复合材料力学性能及硫化特性的影响。结果表明:SBR-g-MAH和KH-792均能有效提升SBR/废PCB粉复合体系的界面强度,SBR/SBR-g-MAH最佳配比为60/40(质量比,下同),硅烷偶联剂KH-792的最佳用量为3%(质量分数),SBR-gMAH对复合材料的改性效果优于KH-792。当SBR/SBR-g-MAH并用比为60/40,废PCB粉填充量为20份时,复合材料的综合力学性能最佳。改性后的SBR/废PCB粉复合材料的最小扭矩(F_(min))、最大扭矩(F_(max))和正硫化时间(t_(90))均高于纯SBR,而焦烧时间(t_(10))低于纯SBR。