IPMC材料的性能稳定性及封装工艺研究

制备了镀钯型离子聚合物-金属复合材料(Pd型-IPMC),探索了含水量对IPMC材料松弛效应的影响,在此基础上采用聚四氟乙烯(PTFE)与硅橡胶(PDMS)相结合的封装工艺对IPMC材料进行封装,实验结果表明,采用此方法封装后的材料无松弛,响应迅速,致动性能好,工作性能稳定,解决了长期以来该材料用作驱动器的难题,为该材料的应用奠定了基础。     

球磨工艺对制备超细WC粉末的影响

通过对粉体粒径和微观形貌的分析,作者研究了球磨过程中球料比、转速、球磨时间和分散剂PEG对WC粉体(D_(FSSS)=2μm)的影响.实验在行星式高能球磨机上进行,采用湿法球磨,以无水乙醇为介质方式.结果表明,球料比过高将导致粉体不均匀化加剧,球料比由5∶1增加至10∶1,粒径降低约30%;提高转速可显著增大球磨效率,从150增加至250 r/min,粉体粒径减小约43%;随着球磨时间的延长,球磨效率逐渐降低,球磨前期效率较高,球磨8 h后粉体粒径细化约73%;然而,WC粉体在球磨12 h后发生团聚.添加PEG可明显达到分散效果,粉体粒径也相对较小.PEG/WC粉体经傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)分析,表明PEG在球磨过程中会逐渐反应裂解,研磨24 h后添加PEG将无分散效果.     

钯型离子聚合物-金属复合材料的制备工艺参数优化研究

主要研究钯电极型离子聚合物-金属复合材料(Pd-ionic polymer-metal composite,Pd-IPMC)的制备工艺。以增加Pd-IPMC的电致动位移为优化目标,采用正交优化方法,针对浸泡还原镀和化学镀两个核心步骤进行了参数优化,探索了主要工艺参数对材料电致位移的影响规律。实验结果给出了工艺参数的优化值,以及这些参数对材料性能的影响水平和效应曲线。由优化后工艺参数制备的Pd-IPMC性能较优化前有显著提高,且优于ERI公司商业化的IPMC。研究结果充分验证了Pd作为IPMC电极的可行性,解决了现有Pd-IPMC材料致动性能不理想的难题,对于制备低成本、大变形的IPMC材料,并促进其工程应用具有重要意义。     

页岩气开发应科学有序不能急功近利

论述了美国页岩气开发利用的成功,对世界能源格局产生很大影响,我国页岩气储藏丰富,但由于地质结构、环境和美国有很大不同。因此,我们不能盲目复制美国的技术为我所用,我们必须尽快开发研究适合我国国情的页岩气勘探开发的核心技术、标准、法规,使页岩气开发健康发展。     

低碳经济促进石化产业可持续发展

分析了我国石化产业面临的现状,提出只有全力以赴发展低碳经济,集中精力研发新技术、新工艺,下决心、淘汰落后工艺和装备,我国的石化产业才能突破各种绿色壁垒,实现健康有序协调发展.     

电活性聚合物材料及其在驱动器中的应用研究

介绍电活性聚合物(Electro-active polymer,EAP)材料的基本概念与分类,并以离子聚合物-金属复合材料(Ionicpolymer-metal composites,IPMC)和介电弹性材料(Dielectric elastomers,DE)分别作为离子型和电子型EAP材料的典型代表,详细介绍其国内外研究现状。重点介绍本课题组对上述两种材料的制备工艺、基础理论等方面的研究进展及成果。针对IPMC材料,研究了制备工艺对电极沉积的影响及工艺优化、IPMC界面物理模型、铸膜及封装技术、IPMC材料大变形机理及建模;针对DE材料,研究其电致驱动的机电耦合特性及预拉伸、温度及黏弹性对其机电耦合稳定性的影响。简要介绍本课题组在基于EAP材料的微泵、微镜头驱动器以及面向微创手术的多自由度机械臂等方面的应用研究成果。     

纳米SiC颗粒增强反应结合碳化硼陶瓷复合材料的研究

采用真空熔渗法,通过对B_4C-C素坯于1550℃渗Si,得到了较致密的反应结合碳化硼陶瓷复合材料。通过生成Si C纳米颗粒对材料进行强化,并探讨了纳米Si C颗粒对材料组织与性能的影响及其强韧化机理。实验表明,材料包括B_4C、Si、Si C和B_(12)(C,Si,B)_3四相。结果表明,选取酚醛树脂作为外加碳源,可在材料中成功引入细小的Si C纳米颗粒,使复合材料的抗折强度、断裂韧性和维氏硬度较以炭黑为外加碳源的材料,分别增加了35%、36%和15%,分别高达442 MPa、4.9 MPa·m~(1/2)和23 GPa。     

纳米SiC颗粒增强反应烧结碳化硼复合材料的研究

采用真空熔渗法,通过对B4C-C素坯于1550 ℃渗Si,得到了较致密的反应结合碳化硼陶瓷复合材料。通过生成SiC纳米颗粒对材料进行强化,并探讨了纳米SiC颗粒对材料组织与性能的影响及其强韧化机理。实验表明,材料包括B4C、Si、SiC和B12(C,Si,B)3四相。结果表明,选取酚醛树脂作为外加碳源,可在材料中成功引入细小的SiC纳米颗粒,使复合材料的抗折强度、断裂韧性和维氏硬度较以炭黑为外加碳源的材料,分别增加了35 %、36 %和15 %,分别高达442 MPa、4.9 MPa?m1/2和23 GPa。     

二氧化碳回收利用技术研究进展

介绍了国内外CO_2捕集回收技术利用的进展情况,将CO_2减排与石化产业链绿色有机结合能提高产品附加值,降低能源和资源消耗率。从源头上消除"三废"污染。     

基于PEDOT:PSS电极的柔性透明IPMC材料研究

透明柔性功能材料对于现代机械电子器件的发展至关重要。本工作通过结合溶液浇铸法和滚涂法探索了Nafion/IL基体膜、PEDOT:PSS电极的透明IPMC材料制备工艺，研究了其力电特性及电致动性能规律，并针对主要的制备工艺参数进行了正交优化，对Nafion/IL基体膜厚度、每侧PEDOT:PSS电极滚涂量、浸泡在IL中的热压时间以及糙化程度的影响水平进行了深入分析。根据正交优化参数制备的透明IPMC具有良好的光学透明性、电化学特性以及力学特性。本工作制备的透明IPMC在5 V电压作用下最大尖端位移峰-峰值可达11.824 mm,且具有高频响应特性，有效响应频率高达100 Hz。本工作对丰富IPMC制备工艺方法、推动IPMC材料在透明柔性电子器件领域的应用具有重要意义。