硼酸铝晶须增强氰酸酯树脂的性能

采用硼酸铝(AlBw)晶须改性氰酸酯树脂制备出氰酸酯树脂/晶须复合材料,研究了表面处理和晶须用量对氰酸酯树脂体系的反应活性、复合材料力学性能以及耐湿热性的影响.结果表明,未经表面处理的AlBw晶须不能改善氰酸酯树脂体系的韧性,反而使树脂韧性下降,表面处理的晶须均可以改善树脂的力学性能,经硼酸酯偶联剂处理后的AlBw晶须使树脂体系冲击强度提高.采用硼酸酯偶联剂对AlBw晶须进行表面处理可明显改善晶须在树脂体系中的分散性.在晶须用量低于8%时,随着晶须加入量的增加,树脂体系的力学性能增大,氰酸酯树脂/晶须复合材料表现为韧性断裂并有明显的晶须拔出现象.晶须的加入使树脂体系耐热性和耐湿热性提高,加入8%的AlBw晶须使体系吸水率下降,冲击强度和弯曲强度保持率提高.     

偶联剂对硼酸铝晶须/双马来酰亚胺性能的影响

应用自行合成的一类新型硼酸酯偶联剂及硅烷偶联剂等对硼酸铝晶须进行表面处理,考察了硼酸铝晶须对双马来酰亚胺树脂体系性能的影响.结果表明,硼酸酯处理后的晶须对材料的改性作用较硅烷更加显著;硼酸铝晶须添加到双马来酰亚胺树脂中后,材料的弯曲强度在晶须含量为5%时达到最大值,而后随晶须含量的增大稍有下降;随晶须添加量的增大材料的弯曲模量和耐热性逐渐提高;经硼酸酯处理的晶须与树脂基体具有更好的界面粘接.     

硼酸盐晶须改性环氧树脂性能研究

以4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯(TDE-85)/甲基纳狄克酸酐(MNA)体系作为树脂基体,分别以硼酸铝晶须和硼酸镁晶须为增强相,制备了晶须增强复合材料.研究了以不同的偶联剂表面处理的晶须对树脂体系力学性能的影响,并通过扫描电子显微镜(SEM)分析了复合材料弯曲断面的形貌.结果表明支化程度最高的硼酸酯偶联剂(tert-BE4)的表面处理效果最好,硼酸镁晶须/树脂体系的力学性能优于对应的树脂/硼酸铝晶须共混体系.     

臭氧处理对石墨纤维复合材料性能的影响

为改善石墨纤维和氰酸酯树脂间的界面性能,利用臭氧处理技术对石墨纤维进行表面处理,并采用AFM、XPS和IR对处理前后的石墨纤维表面形貌和组成进行了分析,研究了臭氧处理对石墨纤维/氰酸酯复合材料层间剪切强度和弯曲强度的影响.实验结果表明:臭氧处理提高了碳纤维表面活性,从而改善了石墨纤维/氰酸酯复合材料的界面粘结性能,进而改善了复合材料的界面和力学性能.     

晶须/聚合物基复合材料的研究

综述了钛酸钾晶须、硼酸铝晶须、氧化锌晶须及有机晶须等在改性聚合物基复合材料中的研究概况，分析了这几种晶须在改性热塑性树脂基体的机械性能、热性能、摩擦磨损方面的应用，并讨论了影响复合材料性能的主要因素，提出了复合材料制备中存在的主要问题，及复合材料的制备工艺对晶须的表面改性研究是这一领域中的重要研究方向。     

双马来酰亚胺树脂及硫酸钙晶须改性复合材料的摩擦学性能

对双马来酰亚胺树脂及硫酸钙晶须改性体系的摩擦学性能进行了表征,应用硅烷对硫酸钙晶须进行表面改性,考察了不同偶联剂及不同的晶须添加量对硫酸钙晶须改性双马来酰亚胺树脂的摩擦磨损性能的影响,并利用SEM对材料的磨损机理进行了分析.研究发现,硅烷KH-550对硫酸钙晶须的表面处理效果良好,应用KH-550处理的硫酸钙晶须对双马来酰亚胺树脂的耐磨性能具有明显的改善作用.     

氰酸酯树脂/氧化锌晶须/石墨烯纳米片导热复合材料研究

采用四针状氧化锌晶须(ZnOw)和石墨烯纳米片(GNP)改性氰酸酯树脂(CE)制备了系列导热绝缘复合材料,研究了填料的种类和用量对氰酸酯复合材料导热、绝缘及热稳定性能的影响。当树脂基体中加入50%ZnOw或10%GNP时,复合材料的热导率分别达到0.77和0.97 W/(m·K),较纯树脂基体材料分别提高了185%和259%。将ZnOw与GNP混合填充氰酸酯树脂则更有利于提高复合材料的导热性能,当树脂基体中加入40%ZnOw和10%GNP混合填料时,复合材料的热导率可达到1.54 W/(m·K),较纯树脂基体材料提高了470%,并且该复合材料仍能够保持良好的电绝缘性能。TGA结果表明,石墨烯纳米片和氧化锌晶须的加入可以明显提高氰酸酯树脂复合材料的热稳定性。     

环氧改性水性聚氨酯上浆剂对碳纤维/氰酸酯树脂复合材料界面性能的影响

使用自行合成的环氧改性水性聚氨酯(EWPU)上浆剂对碳纤维进行表面处理,主要研究了EWPU上浆剂对碳纤维表面及碳纤维/氰酸酯树脂复合材料界面性能的影响。采用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和静态接触角等表征方法对比研究了二次上浆处理前碳纤维(CF)和处理后碳纤维(MCF)的表面形貌、表面化学元素组成和浸润性的变化,并通过单纤维破碎实验和短梁剪切法,研究了EWPU上浆剂对碳纤维/氰酸酯树脂复合材料界面力学性能的影响。结果表明,经EWPU上浆处理后碳纤维表面O/C值增加了39.13%,表面活性官能团的含量增加了14.97%,碳纤维与树脂的初始和稳态接触角分别减小了19.41%和20.59%,碳纤维/氰酸酯树脂复合材料的单丝界面剪切强度和层间剪切强度分别增加了13.42%和14.29%。     

硼酸铝晶须增强环氧树脂和双马来酰亚胺树脂体系的研究

本文以硼酸铝晶须为增强剂，以4，5-环氧环己烷-1，2-二甲酸二缩水甘油酯(TDE-85)，甲基纳狄克酸酐(MNA)、N，N’-二胺基二苯甲烷型双马来酰亚胺(BMI)/O，O′-二烯丙基双酚A(BA)体系分别作为基体制备晶须增强复合材料。研究了晶须对树脂的尺寸、表面处理方法、含量对树脂体系力学性能和热性能的影响；通过扫描电子显微镜(SEM)分析了浇注体的弯曲、冲击断口，研究晶须的增强机理。     

氰酸酯树脂改性的研究现状

介绍了氰酸酯树脂改性的几种方法,阐述了热固性树脂、热塑性树脂、橡胶弹性体、晶须等改性氰酸酯的研究现状及优缺点,并展望了氰酸酯树脂的研究方向。     

硼酸铝晶须/双马来酰亚胺树脂摩擦磨损性能

研究了不同偶联剂及硼酸铝晶须添加量对硼酸铝晶须/双马来酰亚胺复合材料的摩擦磨损性能的影响。结果发现,硼酸铝晶须能有效地提高复合材料的耐磨性,晶须的加入使材料的磨损率明显降低;偶联剂对材料摩擦磨损性能的影响不明显;体系中添加硼酸铝晶须后随摩擦时间的延长复合材料的摩擦系数呈增大趋势。当晶须含量较小时摩擦机制主要是轻微的粘着磨损和疲劳磨损,当晶须含量大于8%时,疲劳磨损占主导地位,同时伴有粘着磨损和磨粒磨损。      

Effects of sintering temperature of whisker preform on the microstructures and tensile properties of Bi(OH)3-coated Al18B4O33 whisker-reinforced aluminum matrix composites

A alumina borate whisker with Bi(OH)₃ coating was prepared by a chemical method. The coated whiskers were sintered at various temperatures. The coated whisker-reinforced pure aluminum matrix composite was fabricated by squeeze casting method. The microstructures of the coated whiskers and coated composites with the different sintering temperature of whisker preform were studied, and the tensile properties of the coated composites at room temperature were also investigated. It can be found that the microstructures of coatings on the whisker surfaces and at the interface in the coated composites are strongly dependent on the sintering temperature of whisker preform. The ultimate tensile strength and elongation to fracture of the coated composites increased with the increasing of sintering temperature of the whisker preform.     

硼酸铝晶须氮化特性研究

针对硼酸铝晶须增强铝基复合材料的界面反应问题,经热力学预测,首次提出对硼酸铝晶须进行氮化处理这一新工艺。采用Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）研究了硼酸铝晶须的氮化特性。实验结果表明：硼酸铝晶须中已渗入氮元素;同时,硼酸铝晶须中硼元素向ＢＮ转变。硼酸铝晶须的氮化反应受扩散控制,为一热激活过程,其反应活化能为３０６．３４ｋＪ／ｍｏｌ。     

The effect of YAG laser surface treatment on corrosion resistance of Al18B4O33w/2024Al composite

As a new material, aluminum borate whisker reinforced aluminum composite has been considered for a wide range applications. However, addition of reinforcements to aluminum will change the corrosion behavior significantly. A pulsed YAG laser installation was used to produce surface treatment on Al₁₈B₄O₃₃w/2024Al composite. Electrochemical method was used to study the corrosion resistance in 3.5% sodium chloride (NaCl) solution. The crystalline phases of the composites with and without laser surface treatment were analyzed using X-ray diffraction (XRD) measurement technique. The cross-section morphologies of the laser-treated composite were characterized by scanning electron microscope (SEM). Polarization experiments showed that the sensibility to pitting corrosion for the laser treated specimen was greatly lower than that of the untreated specimen. The reduction of reinforcement Al₁₈B₄O₃₃ whisker and intermetallics CuAl₂ on the surface of the laser-treated composite along with the formation of the homogeneous and defect free microstructure in the laser-modified layer led to improvement on the corrosion resistance of the laser-treated composite.     

硼酸铝晶须增强6061 铝复合材料的界面改性

采用溶胶凝胶C₂Al₂O₃ 涂层涂覆硼酸铝晶须方法来改善硼酸铝晶须增强6061Al 复合材料的界面性能。结果表明: 试验采用的涂覆工艺可以在硼酸铝晶须表面获得40 nm 厚的氧化铝涂层。硼酸铝晶须与铝合金基体在压铸过程中生成的几乎连续的脆性尖晶石产物使晶须连续性结构损伤严重。C₂Al₂O₃ 涂层虽然不能完全阻止界面反应的发生, 但是却有效地抑制了尖晶石界面反应, 保持了硼酸铝晶须的结构完整性。     

Mechanical properties of ABOw+MWNTs/Al hybrid composites made by squeeze cast technique

Multi-wall carbon nanotubes (MWNTs) have been considered a realistic kind of reinforcement for composite materials. In this paper, microstructure and mechanical properties of the aluminum borate whisker (ABOw) and MWNTs hybrid composites were investigated. The results show that MWNTs decrease the compressive deformation of the hybrid preforms and are kept intact in the matrix during squeeze cast processing. A small amount of MWNTs may effectively improve the modulus, strength and elongation of the hybrid composite. Decreasing micropores and strengthening the matrix, high strength MWNTs make the mechanical properties of the hybrid composite superior to the singularly reinforced ones. This makes MWNTs a promising material for novel micro/nanohybrid composite.     

高温熔剂法制备硼酸铝晶须的研究

研究了高温熔剂法制行９Ａｌ２Ｏ３．２Ｂ２Ｏ３的方法，通过正交试验，利用方差和极并分析法对生长硼酸铝晶须的反应条件进行了优化，找出了生长硼酸铝晶须的最佳工艺条件。结果表明，在高温熔剂法制备肥的过程中，反应温度，氧化硼和氧化铝的摩尔配比及恒温时间为主要因素，并在最佳工艺条件下制得晶须的长经比５０～１００。     

氨基硅烷与硼酸酯复配改性微晶白云母研究

为更好地利用氨基硅烷和硼酸酯偶联剂的优势,研究了将二者复配使用于微晶白云母粉体改性。采用正交试验设计方法优化了工艺条件,通过红外光谱、粘度及力学性能测试对改性效果进行了表征。结果表明偶联剂已经牢固地包覆于粉体表面;两种偶联剂复配改性微晶白云母粉体,对改善粉体/有机混合体系的加工流变性有更好的效果,可进一步提高粉体在有机介质中的分散性和填充量,且对提高粉体/聚氯乙烯复合材料的冲击强度和拉伸强度有一定的作用。