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。     

复合材料泡沫夹层结构面板损伤缺陷贴补修补工艺研究

制备了复合材料泡沫夹层结构面板缺陷试样,并采用贴补法对缺陷试样进行了修补。通过采用DG-3胶将预先固化好的修补贴片与缺陷区域进行胶接,并采用热补仪将贴补修补后的区域进行加热固化,对贴补修补完成后的试样进行了无损检测、力学性能测试及微观结构分析。结果表明,采用贴补修补后,缺陷直径分别为20mm、30mm试样的拉伸断裂强度分别为0. 644MPa、0. 641MPa,拉伸断裂强度恢复率分别为98. 6%、98. 1%;弯曲强度分别达到2. 186MPa、2. 017MPa,弯曲强度恢复率分别为125. 0%、114. 9%。采用贴补修补法进行修补后,力学性能得到很好的恢复,胶接区域的胶粘剂、修补件与修补贴片间胶接情况良好。     

麦秸秆纤维复合工程塑料性能的研究

通过对比不同秸秆纤维的提取方法,得出硝酸/乙醇法的提取效率最高,达到73.98%。将秸秆纤维掺杂在聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和ABS塑料中,分析比较各样品的力学性能。研究结果表明,采用硝酸/乙醇法提取的秸秆纤维与聚丙烯混合,制得的硝酸/乙醇-秸秆纤维-聚丙烯的拉伸强度达到61.2MPa,比复合前纯聚丙烯提高了90.7%,冲击强度为60.5kJ/m~2,提高了16.3%,弯曲强度为48.3MPa,下降了12.5%,断裂伸长率为300.0%,下降了33.3%。与复合之前相比,大部分塑料的拉伸强度和冲击强度得到提高,但是各塑料的断裂伸长率均下降,原因为秸秆纤维的拉伸率较低所导致。     

先进复合材料在轨道交通领域的应用

先进复合材料具备比强度高、比模量高的特点,是产品实现轻量化的一种非常重要的途径;同时,复合材料可以通过采用不同的组合方式,实现不同的功能特性,亦可实现结构-功能一体化,是轨道交通领域新材料发展方向的重要组成部分。