碳纳米管表面包覆方法的研究进展

在碳纳米管表面包覆纳米级功能层已成为近年来改善碳纳米管性能的重要研究方向。文章综述了碳纳米管表面包覆的四种常用方法：化学镀法、原位液相合成法、气相沉积法和碳热还原法,简要分析了这四种方法的工艺特征及适用范围,并对下一步的研究方向进行了展望。     

防潮活性炭的制备及防潮性能研究

为提高活性炭防潮能力,减小净化空气时对环境湿度的影响,配制全氟辛基三乙氧基硅烷甲醇溶液,并对椰壳活性炭表面进行氟化改性。利用SEM、EDS、BET等手段进行表征,结果表明,单体F8261通过化学键作用结合在活性炭表面,实现了疏水性,且对孔隙结构影响极小。在相对湿度为90%的湿润环境中,测得增重比差值最大可达13%;水浸泡后,测得吸附系数差值最大可到203.26mg/g。证明了氟化处理对提高活性炭防潮能力具有一定的现实意义。     

低温超音速火焰喷涂铜涂层断裂特性的研究

采用低温超音速火焰喷涂技术在不锈钢、防锈铝基体上制备了铜涂层,并采用拉伸试验研究了铜涂层在单轴拉伸应力下的断裂情况。结果表明,涂层的结合强度在10～20MPa分布,基体对涂层的结合强度有一定影响;喷涂过程中,塑性变形的粒子铺展沉积于涂层表面,粒子与基体、粒子与粒子之间的边界和微孔成为涂层断裂源,裂纹源沿粒子边界扩展造成断裂;涂层的断裂过程为弹性断裂,没有明显的塑性变形过程,表明涂层与基体、涂层内部的结合主要以机械结合为主。     

氮化硅反应烧结的研究进展

氮化硅作为高温功能陶瓷性能优越，但将其制备成陶瓷零件比较困难，目前一般用反应烧结法制备氮化硅陶瓷零件。此外，反应烧结制备氮化硅陶瓷还具有成本低、烧结温度低、产品成型好、陶瓷高温性能好等优点。综述了氮化硅陶瓷反应烧结工艺流程和工艺的优缺点，着重介绍了氮化硅反应烧结在成型工艺、烧结工艺、原材料影响、后处理和陶瓷增韧等方面所取得的进展。     

涂覆型吸波材料的研究现状及展望

在讨论吸波材料工作原理的基础上,综述了目前国内外吸波材料的研究进展,较详细地介绍了铁氧体、高温吸波材料、纳米吸波材料、手性材料、智能隐身材料、多晶铁纤维及导电高分子等几种吸波涂层材料的最新研究现状和应用,并分析了各种吸波材料的主要特点。     

羟基硅酸盐/纳米铜复合添加剂摩擦学性能研究

由羟基硅酸镁和纳米铜粉体按质量比1∶1组成复合添加剂,利用MJ-800型四球摩擦磨损试验机考察复合粉体、硅酸盐粉体和纳米铜分别作为N68基础油添加剂的摩擦学性能,借助JSM3010型扫描电子显微镜及EDS测试分析钢球磨痕的表面形貌和成分组成,研究了添加剂的作用机制.结果表明:添加剂的引入明显改善了基础油的摩擦学性能,添加剂粒子通过吸附、填充、微滚珠以及熔融铺展作用降低钢球磨损,并对磨损表面进行一定的修复;硅酸盐粉体和纳米铜表现出良好的协同抗磨效应,复合添加剂的极压抗磨性能优于硅酸盐粉体或纳米铜单独作为添加剂.     

超音速火焰喷涂燃烧室燃气成分与温度的计算

在液体火箭发动机原理的基础上,建立了超音速火焰喷涂燃气成分与温度的计算方法,对KY-HVO(A)F多功能超音速火焰喷涂系统进行了计算,得到了不同混合分数下燃气成分与温度的变化规律。在此基础上进行了喷枪内外燃气流场分析,结果表明,燃气温度分布、速度分布与实际焰流有较好的一致性。在喷枪出口处,HVOF与HVAF两种状态下燃气都得到了超音速,不同的参数比可以调节焰流温度与速度,实现了HVOF与HVAF之间的连续可调。     

石墨烯/聚苯胺纳米复合材料界面相互作用的分子动力学模拟

石墨烯具有独特的二维结构和优异的力学、电学性能,将其与聚苯胺复合得到的石墨烯/聚苯胺(Gr/PANI)纳米复合材料在微波吸收、超级电容、电子器件等领域具有广泛的应用前景。为研究Gr/PANI纳米复合材料界面相互作用的微观机理,利用分子动力学方法考察了Gr/PANI体系的相互作用能、相互作用构型以及石墨烯与PANI之间的对关联函数。温度、能量演化曲线和相互作用能分析表明,Gr/PANI体系在较短的时间内达到平衡,Gr/PANI体系为热力学稳定体系。相互作用构型显示PANI分子与石墨烯之间存在较强的相互吸引作用。对关联函数分析表明,Gr/PANI纳米复合材料界面存在近程强非键相互作用,较强的界面相互作用主要源于石墨烯与PANI都具有sp²杂化的π共轭结构。     

碳纳米管改性PTFE复合材料摩擦磨损性能

以强酸氧化后不同含量的碳纳米管(CNTs)为填料制备了聚四氟乙烯(PTFE)/CNTs复合材料,研究其摩擦磨损情况。结果表明:CNTs填充质量分数为0,1%,3%,5%,7%时,PTFE/CNTs复合材料的摩擦系数随转速的增大而增大;20,40,60,80 r/min转速下,复合材料摩擦系数随碳纳米管填充质量分数的增加先增大后减小,当填充量为5%时,各转速下的摩擦系数均达到最大值。三维视频显微镜观察样品的表面磨痕深度并计算试样平均体积磨损率,发现填充CNTs可显著降低复合材料体积磨损率,当填充量大于5%后,复合材料体积磨损率增大。扫描电子显微镜观察发现:CNTs质量分数小于5%时,CNTs有效抑制PTFE的犁削,这种抑制作用随CNTs质量分数增大而增大,当质量分数为7%时,PTFE/CNTs复合材料犁削加剧,其原因为CNTs发生团聚,对PTFE分子链的约束作用弱化,使得分子链被拉出结晶区域。     

二硫化钼填充PTFE蠕变性能

为提高聚四氟乙烯(PTFE)抗蠕变性,选用二硫化钼(MoS2)填充改性PTFE,制备PTFE/MoS2材料并研究其蠕变性能。结果表明:材料应变时间曲线表现出双线性特征,压缩试验前期应变量线性增加,应变量增速在2.176%/min左右,载荷作用20min后应变量增速急剧降低,降到0.014%/min时,增速趋于稳定,试样应变量以0.014%/min的增速线性增加。试样应力应变曲线呈四个阶段特征,分别是:初次线性增加、屈服,再次线性增加、蠕变,初次线性增加与再次线性增加与PTFE分子链上键长、键角振动有关,达到载荷设定值后,随着时间延续,试样表现出明显的普弹变形。MoS2在屈服阶段通过物理交联限制PTFE链段运动使得应变量增速急剧降低,相同载荷作用下,随着MoS2填充量增大,试样应变量逐渐降低,回弹率逐渐增大,MoS2填充能够提高PTFE抗蠕变性。