纳米TiO2对D16T铝合金微弧氧化膜耐磨性的影响及机理

目的 提高D16T铝合金的耐磨损性能。方法 通过向硅酸盐和磷酸盐混合电解液体系中添加2 g/L纳米TiO2添加剂,利用微弧氧化技术在其表面制备微弧氧化陶瓷膜。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、能谱分析仪（EDS）、显微硬度计、厚度测试仪、摩擦磨损试验机等,研究了纳米TiO2添加剂对D16T铝合金微弧氧化膜的结构和耐磨损性能的影响及机理。结果 纳米TiO2的添加使得微弧氧化膜层的表面变得更加平整、致密,具有更少的微孔和裂纹,大大改善了膜层结构。相比于未添加纳米TiO2的电解液中制得的微弧氧化膜,在含纳米TiO2的电解液中所制得的微弧氧化膜中有新相TiO2生成,并且促使更多的α-Al2O3相和γ-Al2O3相生成,使膜层厚度得到明显增加,膜厚达31.2 μm,显微硬度也得到显著提高,达510HV。纳米TiO2的添加,降低了D16T微弧氧化膜层试样的摩擦系数,平均摩擦系数为0.45,明显低于不含纳米TiO2的D16T微弧氧化膜层试样的摩擦系数（0.75）。结论 加入到电解液中的纳米TiO2在微弧氧化反应过程中已进入到所形成的氧化膜层,并且填充了膜层中的微孔和裂纹,改善了膜层结构,增加了膜层厚度,显著提高了微弧氧化膜层的显微硬度和耐磨损性能。     

水性纳米导静电浆料制备研究

利用导静电纳米级金属氧化物颗粒,以水为分散介质,通过选用不同分散助剂,改变分散研磨工艺,进行纳米级导静电水分散浆料的制备研究。并将导静电浆料与聚丙烯酸酯类乳液复合配制涂料,考察涂膜的导静电性能。     

纳米聚氨酯改性环氧建筑结构胶粘剂的研制

采用聚氧化丙烯三醇(N330)、2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、有机纳米蒙脱土等为原材料,分别制备了相应的聚氨酯预聚体和有机蒙脱土纳米插层聚氨酯预聚体,并以此对环氧树脂E44进行化学共聚改性,系统研究和测试了改性环氧树脂复合材料的力学性能等。研究表明,有机蒙脱土纳米插层聚氨酯比相应的聚氨酯预聚体改性环氧具有更明显的技术提高效果,能更大幅度提高环氧复合材料的韧性等,作为新型环氧类建筑结构胶粘剂,具有更优的性能和应用价值。     

纳米CaCO3填充改性PVC复合体系的性能研究

研究了2种纳米CaCO3填充PVC对复合材料力学性能的影响。结果表明,纳米CaCO3可以显著提高PVC的冲击强度,而对拉伸强度和断裂伸长率影响较小;适当的基体韧性有助于获得较高的冲击强度,当添加25份经8%钛酸酯偶联剂处理的纳米CaCO3时,所得复合材料的冲击强度是未添加纳米CaCO3样品的4.25倍;扫描电镜结果显示,纳米CaCO3在基体中分散性良好,呈韧性断裂形态。     

高强套筒灌浆料的制备及性能研究

研究了水胶比、胶砂比、矿物掺合料及纳米材料对高强套筒灌浆料性能的影响。结果表明,随着水胶比的减小、胶砂比增大,高强套筒灌浆的初始及30 min流动度降低,各龄期抗压强度提高;氧化石墨烯对套筒灌浆料的流动性影响最小,抗压强度提高最明显。高强套筒灌浆料的优化配合比为:胶凝材料由85%水泥+2%石膏+3%粉煤灰+5%精细沉珠+5%硅灰组成,水胶比为0.08,胶砂比为1.86,聚羧酸减水剂、HPMC、硼酸掺量分别为胶凝材料质量的0.55%、0.12%、0.10%,氧化石墨烯掺量为0.3%。此时制备的高强套筒灌浆料的56 d抗压强度达到141.62 MPa。     

面向空天动力用聚酰亚胺树脂基复合材料介尺度结构与调控

基于面向空天动力用聚酰亚胺树脂基复合材料的背景,分析了复合材料面临的介尺度结构设计与调控的关键科学问题及研究思路。综述了国内外热塑性聚酰亚胺构-效设计、复合材料微/纳复合界面强化以及健康结构动态监测的基础研究,并提出了未来的发展趋势。     

纳米SiO2和丁苯胶粉复合改性水泥基材料的强度及抗渗性能

本文研究了单掺丁苯胶粉(SBR)和复掺SBR/纳米SiO₂(NS)对水泥基材料抗折强度、抗压强度、吸水率、抗氯离子渗透系数的影响规律,并采用XRD、DSC-TG、FTIR、SEM-EDS、MIP等手段对水泥基材料水化产物和微观结构进行分析,探究单掺SBR和复掺SBR/NS对水泥基材料强度及抗渗性能的影响机理。结果表明,复掺SBR/NS显著改善了由单掺SBR引起的水泥基材料早期强度下降的问题,单掺SBR和复掺SBR/NS均可降低试样的吸水率、吸水速率和非稳态氯离子迁移系数,且复掺效果优于单掺。微观测试表明:单掺SBR可降低Ca(OH)₂的含量,减少有害孔和多害孔的数量,增加结构整体性;复掺SBR/NS可进一步降低Ca(OH)₂的含量,促进水化反应生成更多C-S-H,提高C-S-H的聚合度,降低最可几孔径,减少少害孔、有害孔和多害孔的数量,降低水化产物的钙硅比,从而增强试样的抗折强度和抗压强度并提高其抗渗性能。     

基于微纳层叠技术的聚合物纳米纤维制备及应用研究进展

简述了微纳层叠共挤技术的发展;总结了近些年来基于微纳层叠技术制备纳米纤维的研究进展,包括聚合物参数,制备方法和成纤机理;对目前几种典型微纳层叠成纤方法进行了分类和对比,并对纤维的性能进行了阐述;对微纳层叠纳米纤维的应用进行了介绍。最后针对微纳层叠技术用于纳米纤维制备的发展方向和应对的挑战进行了浅析。     

纳米WC/PTFE镍基复合电刷镀层的摩擦磨损与耐腐蚀性能

针对单一纳米颗粒电刷镀镀层综合性能存在的不足,利用电刷镀技术在45钢基材上制备含纳米WC和PTFE的镍基复合镀层。采用扫描电子显微镜观察电刷镀复合镀层的表面形貌和显微结构,球盘式摩擦磨损试验机测试其干摩擦条件下摩擦磨损性能,在pH=4浓度为0.05mmol/L的硫酸溶液中进行耐腐蚀性试验。结果表明:在镀液中添加不同含量纳米粒子,可以不同程度填补粒子之间的空缺,使镀层表面平整、光滑;含纳米WC和PTFE镍基复合镀层的耐磨损和耐腐蚀性能强于纯镍基镀层和45钢基体,这是由于纳米粒子细晶强化和弥散强化所致;当含1.5g/L纳米WC与7g/L纳米PTFE乳液的复合镀层耐磨损性能最佳;含1g/L纳米WC与5g/L纳米PTFE复合镀层的耐腐蚀性能较纯镍基复合镀层提高一倍;45钢的磨损机制是粘着磨损,纯镍基镀层的磨损机制是剥层磨损,纳米WC/PTFE镍基复合镀层的磨损机制是磨粒磨损。     

超音速喷涂纳米WC复合涂层与电镀铬层的组织及性能

采用超音速火焰喷涂(HVOF)技术和电镀技术分别制备了纳米WC-10Co-4Cr涂层及电镀铬层,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、摩擦磨损试验机、电化学工作站、磨损腐蚀加速试验机等手段对比分析了这两种涂层的性能以及使用寿命。结果表明,纳米WC复合涂层具有远高于电镀铬层的显微硬度、耐磨损性能及结合强度等,并且该涂层具有较高的致密度,而耐腐蚀性能略低于电镀铬层但也远高于基材,磨损腐蚀加速试验结果显示该涂层的使用寿命高达电镀铬层的5倍以上。