聚合物基复合材料自修复的研究进展

复合材料的自修复功能已成为智能材料研究的重点之一。自修复主要包括外援型自修复和本征型自修复,外援型自修复种类主要包括微胶囊型、中空纤维型以及微脉管型自修复;本征型自修复主要包括可逆共价键和可逆非共价键自修复。系统地阐述了这几种典型自修复方法的研究进展及其优势和不足,展望了自修复复合材料的发展及应用前景。     

聚合物基自修复复合材料的研究进展

主要介绍了微胶囊、液芯纤维等不同类型的聚合物基自修复复合材料的制备方法及自修复的基本原理,总结了微胶囊、液芯纤维在聚合物基自修复复合材料中的应用及研究进展,探讨了目前聚合物基自修复复合材料研究中存在的一些难点,最后就自修复材料的发展趋势提出了几点建议.     

微胶囊自修复复合材料的研究进展

预埋微胶囊法是实现复合材料自修复方法的一种,也是目前复合材料修复领域的研究热点之一.迄今为止,有多种基于微胶囊技术的自修复系统的复合材料的报道.尽管微胶囊的加入使得复合材料可以实现自修复并有增韧功能,但也使材料的拉伸断裂强度、弹性模量等下降,限制了其应用.讨论了实现自修复微胶囊技术存在的问题,即胶囊耐热性差、胶囊分散性差、界面粘接强度低等,综述了文献中用到的解决方法,总结了不同力学测试手段的自修复效率的表征方法,对微胶囊自修复复合材料的应用有一定的借鉴和指导意义.     

一种聚合物基自修复复合材料的制备与表征

针对聚合物基自修复复合材料研究中存在的问题并结合硅氢化反应及其催化剂的特点,基于埋植式自修复体系的最新进展,提出了一种新的自修复体系。该体系由分散于基体中的包覆有修复单体的微胶囊和负载有催化剂的增强粒子或纤维填料构成。体系中的催化剂选用能在常温常压下快速高效催化硅氢化反应的负载型铂基催化剂。修复剂选用兼有多个硅氢键(Siv—H)和硅乙烯键(Si—Vi)的低聚有机硅氧烷。研究了所制备的自修复单体Ⅰ和Ⅱ在Karstedt催化剂和GF—Pt催化下的聚合反应,结果表明自修复单体能顺利聚合。用SEM研究了用修复单体Ⅱ处理负载有催化剂的玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的断面前后的形貌变化,结果表明修复反应可以在复合材料内部发生,修复反应发生后对界面结合有利。     

微胶囊型自愈合聚合物基复合材料研究进展

自愈合材料是一种可以模仿生物体自行愈合的新型智能材料,具有广泛的应用前景。微胶囊型自愈合聚合物基复合材料是近年来复合材料自愈合方法领域内的研究热点之一。本文对目前聚合物基复合材料自愈合方法进行了综述,着重介绍了微胶囊型自愈合聚合物基复合材料的自愈合概念和机制、微胶囊结构及其技术发展状况,并详细介绍了微胶囊的芯材、壁材、自愈合基体材料及微胶囊临界应力等因素对复合材料自愈合性能的影响,以及自愈合效率的评估方法。最后讨论了微胶囊型自愈合聚合物基复合材料的发展趋势和面临挑战。     

胶囊型自修复智能复合材料研究

胶囊型自修复智能复合材料的研制近年来已成为非常活跃的研究课题.在复合材料中预埋入内含粘结剂的微胶囊颗粒,当复合材料内部产生微裂纹时,处于裂纹扩展前沿的微胶囊在裂纹扩展力的作用下破裂,释放出粘接剂,把裂纹面粘接在一起,阻止裂纹的进一步扩展,从而实现材料的自修复功能.     

自修复复合材料研究进展

具有自诊断、自修复功能的智能复合材料已成为新材料领域研究的重点之一.本文从陶瓷混凝土基复合材料、聚合物基复合材料和金属基复合材料三方面简要介绍了具有自修复能力的智能材料的概念、制备原理和模型.对近年来该领域的最新研究进展进行了评述,并总结了具有机敏性自愈合能力的材料的组成要素.     

热可逆自修复聚合物研究进展

自修复聚合物是一类可利用自身结构内部的可逆反应或者大分子扩散来完成对微裂纹自修复的物质。在众多的自修复方式中，热刺激是最快捷和应用最多、最广的方式。针对目前火药的加工条件，结合近年来自修复聚合物的研究状况，对60 ℃以下通过热刺激响应实现自修复，且具有一定力学强度的聚合物黏结剂材料进行综述。自修复聚合物主要分为动态共价键自修复和基于非共价键的超分子自修复，分别对其自修复机理、制备方法和目前的研究进展进行了阐述，为其在含能材料中的应用提供参考。     

外援型自修复体系及其在环氧基复合材料中的应用

聚合物基自修复材料是近年来国内外的研究热点。根据自修复过程是否需要外加修复剂,聚合物基复合材料自修复方法主要分为外援型自修复和本征型自修复。外援型自修复体系主要包括双环戊二烯修复体系、环氧基修复体系、硫醇基修复体系、甲基丙烯酸缩水甘油酯修复体系、马来酰亚胺修复体系等。着重介绍了这几种自修复体系及其在环氧基复合材料中的应用,并展望了外援型自修复体系在聚合物基复合材料的应用前景及发展方向。     

聚合物阻尼材料研究进展

阐述了聚合物阻尼材料的阻尼机理及主要的几种阻尼性能的评价方法.重点介绍了国内外互穿聚合物网络阻尼材料和复合阻尼材料的研究现状.     

功能高分子材料的研究进展

功能高分子材料是一类具有催化性、导电性、光敏性、生物活性等特殊功能的高分子材料,对物质、能量、信息具有传输、转换或贮存的作用.功能高分子材料具有质量轻、种类多样、专用性强等特点,广泛应用于机械、信息技术、生物医学等多个领域.功能高分子材料的发展非常迅速,为满足各领域对新技术发展的需要,功能高分子材料逐渐往多功能化方向发展,比如电磁材料、光热材料等相继出现.而随着智能高分子的出现,功能高分子材料也逐渐向着智能化发展,比如自修复功能高分子材料、形状记忆材料等.本文综述了近年来功能高分子材料的研究进展,重点介绍了反应型功能高分子材料、光功能高分子材料、电功能高分子材料、生物医用功能高分子材料、环境降解高分子材料、形状记忆高分子材料及智能高分子水凝胶这几类功能高分子材料,并对其应用做了简要阐述.目前功能高分子材料更多的是仅有光电等传统功能或形状记忆等特殊功能,相信兼有传统功能和特殊功能的功能高分子材料将是未来材料的发展方向.     

高分子基功能复合材料的熔融沉积成型研究进展

3D打印又称增材制造技术,是基于材料、机械控制、计算机软件等多学科交叉的先进制造技术,可得到传统加工不能制备的形状复杂制件.熔融沉积成型(FDM)是目前最通用的3D打印技术之一,具有设备简单、成本低、操作便捷等特点,广泛应用于航空航天、医疗、汽车工业等领域.本文介绍了国内外3D打印技术的整体布局、发展和规划,总结了常见...     

聚合物基透明导电材料研究进展

综述了网络掺杂聚合物、本征导电高聚物、超微导电颗粒／超细导电纤维真充聚合物等3种聚合物基透明导电材料的制备方法、研究历史和发展现状。     

自修复微胶囊复合材料的制备及力学性能研究

为了提高树脂基复合材料的使用寿命,以脲醛树脂为壁材,双环戊二烯为囊芯,通过原位聚合法制备了内含修复液的微胶囊,探讨了反应过程中脲醛量比及乳化剂用量等对微胶囊表面形貌和结构的影响.通过优化工艺条件制备出表面致密的微胶囊,并将微胶囊埋植在环氧树脂基体中制备复合材料.采用扫描电镜对胶囊进行形貌表征,运用快速傅里叶变换红外光谱...     

固态电解质中的聚合物复合体系研究进展

固态聚合物电解质因其质量轻、柔性好,且与电极材料接触良好、界面阻抗小,成为开发新一代高能量密度、高安全性乃至高柔韧性电化学器件的潜在材料,近年来获得了广泛关注。但因其离子电导率低、力学性能差等缺陷也成为限制其进一步商业化的关键问题。通过交联、共混、共聚等手段组成聚合物的复合体系有可能很好地解决这些问题,因此本文首先对聚合物中的离子导电机理进行了简要介绍,旨在从原理的角度阐释上述问题的解决策略;随后综述了近年来多种聚合物基复合电解质在电化学器件中的应用以及改性策略。最后对复合固态聚合物电解质目前面临的基础研究和实际应用问题进行了讨论,给出了解决这些问题的建议,以期为新型聚合物复合固态电解质的设计与制备提供新思路。     

导电聚合物纳米复合乳胶微球材料研究进展

综述了近年来国内外导电聚合物乳胶纳米复合微球材料的研究进展，并对其分类、纳米复合机理、材料性能进行了论述，最后对其在未来工业中的实际应用前景进行了展望。     

树脂基复合材料增韧研究进展

经过几十年的发展,国内高韧性树脂基复合材料的研究有了很大进展,但其在工程上的应用才刚刚开始,仍存在一些问题。基于国内外树脂基复合材料的增韧研究现状,总结了不同的增韧方法,从基体增韧、层间增韧和Z向增韧3个方面出发,归纳出不同增韧方法的机理以及优缺点。     

纸基柔性导电复合材料的研究进展

伴随着现代电子科技领域的蓬勃发展,大量电子垃圾的产生给环境带来了巨大压力.以纤维素为主的柔性导电复合材料具有与传统石油基导电产品不可比拟的优点,如轻质、可降解、可再生、生物相容性好等.近年来,纸基柔性导电材料逐步成为该领域研究的热点.本文综述了近些年来国内外纸基柔性导电材料的研究进展,描述了柔性导电材料的工作原理,详细...     

自修复聚合物在电化学储能领域的研究进展

自修复聚合物材料能够自行修复在加工和使用过程中产生的微观或者宏观损伤,从而解决材料内部微裂纹难以检测和修复的问题,保持其结构和功能的完整性。将自修复聚合物应用于电化学储能器件中,可有效提升器件的安全可靠性和使用寿命,成为近年来的研究热点之一。本文概括介绍了外援型和本征型自修复聚合物材料的修复机理,着重总结了不需要修复剂、且可实现多次可逆修复的本征型自修复聚合物应用于电化学储能领域的研究进展,以储能器件的电极、电解质以及界面为出发点,综述了自修复功能聚合物分别作为高比能电极黏结剂、界面修饰层、可自修复电解质的研究进展,阐述了自修复机理及其对储能器件电化学性能的影响规律,探讨了自修复聚合物材料在储能领域未来的发展方向。