纳米二氧化钛对质子辐照下MQ增强硅橡胶力学性能的影响

采用空间综合辐照模拟设备研究了纳米二氧化钛对100 keV和150 keV能量质子辐照下MQ增强加成型硅橡胶力学性能的影响。试验结果表明,质子辐照后,未添加纳米粒子的硅橡胶表面颜色明显加深,同时出现不同程度的老化龟裂裂纹,裂纹数量和深度随辐照能量和剂量的增加而增加;硅橡胶的硬度和拉伸强度随辐照剂量的增加先增加而后降低。添加纳米二氧化钛的硅橡胶与未改性硅橡胶相比,经过相同能量、剂量的质子辐照后,表面颜色加深和表面裂纹损伤的程度均减小,硬度和力学性能的损伤程度下降,表现出明显的抗质子辐照性能。     

纳米TiO_2对真空紫外辐照下MQ硅树脂增强硅橡胶质损及热性能的影响

采用空间综合辐照模拟设备研究了纳米TiO2对真空紫外辐照下MQ硅树脂增强硅橡胶的质损及热性能的影响。试验结果表明,真空紫外辐照后,硅橡胶会产生质量损失,其质损率随着辐照剂量的增加而增加;真空紫外辐照后硅橡胶的热稳定性随着辐照剂量的增加先增加而后下降;硅橡胶材料的体膨胀/收缩变形变化则随辐照剂量的增加而变化不大。添加纳米TiO2的硅橡胶与未改性硅橡胶相比,经过相同剂量的真空紫外辐照后,质损率增加、耐热性以及体膨胀/收缩率变化的程度均降低,表现出明显的抗辐照性能。     

纳米二氧化钛对质子辐照下MQ增强硅橡胶热性能的影响

采用空间综合辐照模拟设备研究了纳米二氧化钛对100keV和150keV能量质子辐照下MQ增强加成型硅橡胶损伤及热性能的影响.试验结果表明,质子辐照后,未添加纳米粒子的硅橡胶表面颜色明显加深,同时出现不同程度的老化裂纹,裂纹数量随辐照能量和剂量的增加而增加;辐照后硅橡胶的质损率增加,耐热性能下降;辐照后硅橡胶在玻璃态和玻璃转变区的温度区间内收缩率降低,而在高弹态的温度区间内膨胀率增加.添加纳米二氧化钛的硅橡胶与未改性硅橡胶相比,经过相同能量、剂量的质子辐照后,表面颜色加深和表面裂纹损伤的程度减小;质损率增加、耐热性能下降以及收缩膨胀率变化的程度均降低,表现出明显的抗辐照性能.     

TiO2改性M40/EP648复合材料的抗真空紫外辐照性能

利用射流式真空紫外辐照设备模拟空间的辐照条件，在温度为150K和压力为10^-4Pa的条件下，研究了波长为1-200nm的真空紫外线对纳米TiO2／EP648、纳米TiO2 M40／EP648、M40／EP648复合材料以及环氧树脂EP648的辐照损伤效应．结果表明，纳米TiO2具有明显的抗真空紫外辐照的作用．辐照后，与EP648和M40／EP648相比，纳米复合材料TiO2 EP648和M40／TiO2 EP648的质量损失率大幅度降低；纳米复合材料M40／TiO2 EP648的层间剪切强度随着辐照时间的延长呈上升趋势，M40／EP648呈下降趋势；辐照后，纳米复合材料M40／TiO2 EP648的表面形貌无明显变化，M40／EP648表面破损严重．     

MQ树脂增强硅橡胶及其透紫外影响因素分析

利用硅氢加成反应原理在铂金催化剂作用下和高温固化环境中制备了加成型液体硅橡胶,并通过乙烯基MQ树脂对硅橡胶进行强度改性;采用材料蠕变试验机、差示扫描量热仪对硅橡胶力学性能、热学性能进行研究,并对硅橡胶透紫外影响因素进行分析。实验结果表明,乙烯基MQ树脂可在硅橡胶中产生"集中交联"效应,随着乙烯基MQ树脂含量的增加,固化后硅橡胶的拉伸强度随之增加,而紫外透过率从整体上表现出先降低后增加的趋势。当乙烯基MQ树脂质量分数为80%时,高透紫外加成型液体硅橡胶具有良好的综合性能(拉伸强度5.57 MPa,断裂伸长率265.34%,350 nm下的透过率90.5%)。     

乙烯-乙烯醇共聚物纳米复合材料的辐射效应

采用5万CiCo-60源进行辐照,制备了乙烯-乙烯醇共聚物TiO2纳米复合材料、SiO2纳米复合材料、ZnO纳米复合材料和有机蒙脱土纳米复合材料。分析了纳米粒子对体系力学性能的影响,研究了辐照剂量、不同基体、不同纳米填料及改性剂等实验条件对体系力学性能的影响。结果表明,以EVOH-68(乙烯醇基含量为68%)为基体的纳米复合材料经过辐照,力学性能明显下降,且下降幅度大。以EVOH-56(乙烯醇基含量为56%)为基体的纳米复合材料经过辐照,在小辐照剂量下力学性能提高,大剂量下力学性能下降,且下降幅度较小。EVOH-56/纳米ZnO体系与EVOH-56/纳米TiO2体系相比表现的更耐辐照。     

紫外辐照对EVOH/纳米SiO2复合材料性能的影响

用硅烷偶联剂y-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）对纳米SiO2进行改性,采用熔融共混法制备了合SiO2的质量分数为5％的乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）／纳米SiO2复合材料,并吹塑成薄膜,将复合膜进行不同时间、不同强度的紫外辐照处理。利用FTIR、TEM、SEM对纳米SiO2和复合材料进行了表征分析,测试了复合材料紫外辐照处理前后的阻隔性能和力学性能。结果表明：纳米SiO2与偶联剂KH550形成化学键合,经紫外辐照处理的EVOH／纳米SiO2复合膜的力学性能、阻隔性能得到了较大地提高。     

离子辐照对316L不锈钢焊缝晶体结构与力学性能的影响

目的 研究不同剂量离子辐照对不锈钢焊缝金属微观组织结构及力学性能的影响机理和影响规律.方法 通过添加3种剂量的氦离子和氘离子对316L不锈钢TIG焊焊缝金属进行辐照,分别使用XRD、纳米压痕与SEM来分析研究离子辐照对316L不锈钢焊缝金属的晶体结构、力学性能以及表面微观形貌的影响.结果 离子辐照后,焊缝金属XRD衍射峰向高角度发生偏移;随辐照剂量的增加,焊缝金属显微硬度增加,显微硬度增加值随辐照剂量的增加逐渐趋于饱和;离子辐照使焊缝金属表面产生大量辐照孔洞,随着辐照剂量的增加,焊缝金属表面辐照孔洞越大.结论 离子辐照导致焊缝金属晶体结构发生变化,使焊缝金属出现辐照硬化现象;与氘离子辐照相比,氦离子辐照孔洞更大,辐照硬化率更高.     

SiO2/凹凸棒石纳米复合材料的制备及在硅橡胶中的应用

以硅酸钠为硅源,采用化学沉淀法在凹凸棒石表面原位生成纳米SiO2,制备SiO2/凹凸棒石纳米复合粉体。利用FTIR,TG-DTG,TEM,氮气吸附脱附曲线等方法对复合材料进行表征。以它为补强剂,采用机械共混法对甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)进行填充,制备了具有优异力学性能的纳米AT/MVQ复合材料。结果表明,在凹凸棒石表面存在无晶型的SiO2粒子的同时,凹凸棒石分散体之间也存在SiO2的聚集体,粒径大约在6～8nm,复合材料应用在硅橡胶中具有补强效果。     

He~+辐照对非晶碳氢薄膜表面硬度的影响

在室温下,利用等离子体增强的化学气相沉积法(PECVD)在硅衬底上制备了非晶碳氢薄膜。采用100keV,剂量分别为1.0×1015、5.0×1015、5.0×1016和1.0×1017ions/cm2的He离子(He+)对非晶碳氢薄膜进行辐照实验。通过基于原子力显微镜(AFM)的纳米压痕和纳米划痕技术,对He+辐照前后碳氢薄膜的表面硬度进行分析。结果表明,经He+辐照后碳氢薄膜的表面硬度明显增加,并且随着He+辐照剂量增加,碳氢薄膜的表面硬度呈逐渐增加的趋势。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和拉曼光谱分析表明,He+辐照会导致碳氢薄膜中sp2C键含量明显增加,而sp3C键及H原子的含量明显降低,这可能是引起碳氢薄膜硬度变化的主要原因。     

电子束辐射交联硅橡胶的力学性能及导热性能

采用导热无机填料氧化铝对甲基乙烯基硅橡胶进行改性,并采用电子束辐射交联硅橡胶,对辐射交联硅橡胶的力学性能及导热性能进行了研究。结果表明,随着辐射剂量的增加,硅橡胶的交联密度增大,拉伸断裂强度逐渐增加,当辐射剂量为30kGy时,强度出现极大值;断裂伸长率则随着辐射剂量的增加而逐渐下降。随着白炭黑含量的增加,硅橡胶的拉伸断裂强度及断裂伸长率均逐渐增加。导热无机填料氧化铝的加入能够有效地提高硅橡胶的导热率。随着氧化铝含量的增加,硅橡胶的导热系数逐渐增大,共混体系的拉伸断裂强度和断裂伸长率下降,硬度增加。     

空间高能电子辐照对氟橡胶性能的影响

本文研究了相同电子能量、不同剂量率的辐照对氟橡胶(Fluorine Rubber,FPM)电阻率特性和力学性能的影响。电子能量是2MeV,剂量率分别是1.5×10~5rad(Si)/h,1.5×10~6rad(Si)/h,1.5×10~7rad(Si)/h。结果表明:FPM的电阻率呈下降趋势,并且辐照剂量越大电阻率下降得越快;FPM的拉伸强度先变大,而后随着辐照剂量的增加拉伸强度又持续变小;FPM的断裂伸长率随着辐照剂量的增加而降低,与辐照剂量率没有关系。该研究获得的试验数据,对航天器设计过程中材料的选择和使用都具有实际的指导意义。     

高能电子束辐照对NBR/PVC胶圈胶料性能的影响

采用高能电子束对丁腈橡胶/聚氯乙烯(NBR/PVC)胶圈胶料进行辐照,研究不同辐照剂量对NBR/PVC胶圈胶料性能的影响。实验结果表明,生橡胶经高能电子束辐照后,焦烧时间随辐照剂量增大逐渐减小;NBR/PVC硫化胶经高能电子束辐照后,冲击弹性提高33%~67%,硬度提高4%~10%,拉伸强度提高8%左右,断裂伸长率下降6.7%~34.4%。单因素试验结果显示,50k~60kGy剂量辐照时,硫化胶拉伸强度提高幅度较大,压缩、拉伸永久变形和磨耗量下降,同时弹性、硬度均有提升。综合考虑,50k~60kGy剂量为辐照NBR/PVC胶圈硫化胶的最适剂量。     

外壁部分圆周裂纹管道局部柔度系数研究

基于Zheng等求直裂纹管道局部柔度系数的变换积分区域法的思想,将外壁部分圆周裂纹截面区域离散成为一序列独立的矩形积分条带,各个条带裂纹区域近似按照平面裂纹梁理论计算其附加应变能,继而建立外壁部分圆周裂纹管道局部柔度计算表达式。再利用已有的试验数据验证外壁部分圆周裂纹管局部柔度系数表达式。     

Electron-beam-irradiated rice husk powder as reinforcing filler in natural rubber/high-density polyethylene (NR/HDPE) composites

The use of rice husk (RH) powder as a reinforcing filler in blends of natural rubber and high-density polyethylene (NR/HDPE) was studied via surface modification of the particle surface. The RH powder was pre-washed with sodium hydroxide (NaOH) prior to coating with liquid natural rubber (LNR) and reinforced by electron beam (EB) irradiation. The effects of the radiation dosage on the LNR-coated rice husk (RHr) as a reinforcing agent in the composite were evaluated from the mechanical and thermal properties, as well as from the blend homogeneity. The mechanical properties enhanced with the dosage of radiation on the RHr, and reached an optimum dose in the range 20–30 kGy. The composites filled with radiated RHr showed the highest storage modulus (E′) and low tangent delta (tan δ) a radiation dosage of 30 kGy. The scanning electron microscopy (SEM) micrograph of the fractural tensile surface showed that an effective RHr particle matrix interaction occurred in the RH powder at a radiation dosage of 20 kGy. Improved RH filler–matrix interfacial bond strength and adhesion to the matrix were achieved by coating the RH powder and curing the rubber coat by electron beam irradiation.     

Electron-beam-irradiated rice husk powder as reinforcing filler in natural rubber/high-density polyethylene (NR/HDPE) composites

The use of rice husk (RH) powder as a reinforcing filler in blends of natural rubber and high-density polyethylene (NR/HDPE) was studied via surface modification of the particle surface. The RH powder was pre-washed with sodium hydroxide (NaOH) prior to coating with liquid natural rubber (LNR) and reinforced by electron beam (EB) irradiation. The effects of the radiation dosage on the LNR-coated rice husk (RHr) as a reinforcing agent in the composite were evaluated from the mechanical and thermal properties, as well as from the blend homogeneity. The mechanical properties enhanced with the dosage of radiation on the RHr, and reached an optimum dose in the range 20–30 kGy. The composites filled with radiated RHr showed the highest storage modulus (E′) and low tangent delta (tan δ) a radiation dosage of 30 kGy. The scanning electron microscopy (SEM) micrograph of the fractural tensile surface showed that an effective RHr particle matrix interaction occurred in the RH powder at a radiation dosage of 20 kGy. Improved RH filler–matrix interfacial bond strength and adhesion to the matrix were achieved by coating the RH powder and curing the rubber coat by electron beam irradiation.     

纳米石墨片-羧基丁腈橡胶复合材料结构形态与电性能

利用电子束辐照法制备纳米石墨片(GnPs)-羧基丁腈橡胶(XNBR)复合材料,研究辐射剂量对胶乳共混体系稳定性的影响,并对GnPs-XNBR复合材料的交联度、热稳定性、电性能及其形貌予以表征。结果表明:辐照后GnPs-XNBR复合材料的交联度、热稳定性和体积电阻率提高,而共混乳液的稳定性显著降低。辐照强化了乳胶粒子与石墨片之间的界面结合,形成胶乳粒子包覆石墨片的核-壳结构,进而提高石墨片在基体中分散均匀性,并使GnPs-XNBR复合材料的热稳定性和介电常数提高,导电性和介电损耗降低。