钛酸铜镧粉末及陶瓷的制备、结构及介电性能研究

采用溶胶-凝胶法制备La2/3Cu3Ti4O12(LCTO)粉末和陶瓷,详细研究了溶胶条件对LCTO粉末和陶瓷的显微结构的影响.结果表明溶胶条件在Ti4+浓度为1.0 mol/L,pH=0.3,[H2O]/[Ti4+]=5.6的条件下制备LCTO的粉末分散程度较好,颗粒均匀.当在1100 ℃下烧结保温10 h后制备的LCTO陶瓷显示出较大的晶粒尺寸、高的致密度以及高的晶界电阻(1.95×105Ω· cm).另外,在保持高达(0.92~1.6)×104的巨介电常数同时,介电损耗降低至0.041.模拟计算LCTO陶瓷的晶界电导激活能为0.664 eV和0.893 eV.     

钛酸纳米管/石墨烯复合材料制备及性能研究

开发绿色高效催化剂将碳水化合物转化为平台化合物5-羟甲基糠醛是生物质再循环利用研究的目标。以氧化石墨(GO)和P25TiO_2为原料,采用一步水热法制备了3种不同石墨烯质量分数的钛酸纳米管/石墨烯(H_2Ti_3O_7NT/RGO)复合材料,利用XRD、SEM、TEM、BET表征手段对其进行物相结构、微观形貌、比表面积分析,并采用微波辅助加热方法将其应用于催化果糖脱水制备5-羟甲基糠醛。研究结果表明:采用微波辅助加热方法可以缩短反应时间,当石墨烯质量分数为5%时,以二甲基亚砜(DMSO)为溶剂,反应温度为150℃,反应时间为9 min时,利用钛酸纳米管和石墨烯的协同作用,5-羟甲基糠醛收率可达到51.1%,并且该催化剂具有良好的重复使用性能,重复使用3次5-HMF收率基本保持不变。     

改性钛酸铜钙/环氧树脂复合材料的制备与性能

采用湿化学法制备了钛酸铜钙(CCTO),并用硅烷偶联剂(KH560)对其改性,制得改性钛酸铜钙(Si@CCTO),将Si@CCTO作为无机填料,通过热压成型工艺制备了改性钛酸铜钙/环氧树脂(Si@CCTO/EP)复合材料,采用傅里叶变换红外光谱和X射线衍射仪对Si@CCTO粉体及其复合材料的结构进行了表征,通过介电性能...     

介孔Fe2O3/四钛酸复合材料的制备及可见光催化活性

以窄带隙Fe2O3为柱撑剂,采用剥离-重堆积法制备了Fe2O3柱撑四钛酸复合材料,并运用XRD、N2吸附-脱附和UV-Vis DSR对材料进行表征。分析表明,柱撑复合材料的层间通道为2.5 nm,比表面积为57 m^2/g。可见光催化降解罗丹明B结果表明,复合材料的光催化活性是客体Fe2O3的2倍,H2Ti4O9的4倍。     

聚氨酯/硅酸盐复合材料的制备及性能研究

聚氨酯是一种传统的高分子塑料,具有高分子材料固有的缺陷,用化学性质稳定的硅酸盐进行改性,可弥补其缺陷。简要介绍了聚氨酯塑料与蒙脱土、高岭土和凹凸棒土的复合材料,硅酸盐的加入显著提高了复合材料的综合性能。     

压电陶瓷/硫铝酸盐水泥复合材料的压电性及介电性

采用水泥作为压电复合材料的基体,可有效解决机敏材料与混凝土母体结构材料之间的相容性问题。用压制法制备了铌锂锆钛酸铅[0.08Pb(Li1/4Nb3/4)O3·0.47PbTiO3·0.45PbZrO3,简称P(ZTNL)]/硫铝酸盐水泥复合材料,分析讨论了P(ZTNL)颗粒粒度和含量对水泥基压电复合材料的压电性和介电性的影响。结果表明:随着P(ZTNL)粒度的增大,复合材料的压电性和介电性均随之增大,但机电耦合系数则减小,当达到一定值后,机电耦合系数趋于稳定。综合分析表明,在所研究的材料中P(ZTNL)粒度应为100μm左右为宜。随着P(ZTNL)含量的增加,压电复合材料的压电常数和介电常数均增大,而介电损耗则减小,只有当P(ZTNL)质量分数超过70%时,水泥基压电复合材料才显示出较好的压电性能。P(ZTNL)的质量分数为85%时,压电复合材料的平面机电耦合系数KP和厚度伸缩机电偶合系数Kt分别为28.54%和28.19%。在-30～100℃范围内,水泥基压电复合材料的介电常数几乎不变,表现出优良的介电稳定性。     

聚氨酯/碳纳米管复合材料的制备及表征

采用原位聚合法制备了聚氨酯/碳纳米管复合材料,并利用扫描电子显微镜、傅立叶红外光谱仪对其进行了表征,同时探讨了碳纳米管对复合材料力学性能、热稳定性、弹性回复率及导电性能的影响.结果表明,经过酸处理的碳纳米管参与了聚合反应,并在基体中获得了较好的分散,同时力学性能、热稳定性及导电性都有明显的提高,而弹性回复率没有受到很大的影响.     

石墨烯/热塑性聚氨酯复合材料的制备及性能研究

采用溶液共混浇铸成膜法,制备了热塑性聚氨酯/石墨烯复合材料,并对其结构和性能进行了研究。结果表明,高温还原得到的石墨烯可大幅度提高热塑性聚氨酯复合材料的储能模量。电学性能测试表明,热塑性聚氨酯/石墨烯复合材料的电性能在质量分数为1%～3%的填料量范围内出现了突变,体积电阻率降低了6个数量级。     

氧化石墨烯/聚氨酯复合材料的制备及性能研究

采用溶液共混浇注成膜法制备氧化石墨烯/热塑性聚氨酯(TPU)复合材料,并对其结构和性能进行研究。结果表明:氧化石墨烯在TPU基体材料中分散较好;随着氧化石墨烯用量(0～5份)的增大,氧化石墨烯/TPU复合材料的拉伸强度增大,拉断伸长率未明显下降;当相同用量(均为1份)的氧化石墨烯、碳纳米管、石墨和炭黑分别填充TPU时,氧化石墨烯/TPU复合材料物理性能提高幅度最大,补强性能最好。     

聚氨酯/水滑石复合材料的制备及性能研究

以水滑石(LDH)和聚氨酯(PU)为原料,采用溶液流延法成膜,制备了一系列不同LDH含量的复合材料;借助广角X射线衍射和扫描电镜对PU/LDH复合材料的结构和形貌进行了表征,并对其热稳定性能和力学性能进行了测试。结果表明:LDH在PU基体中以插层结构为主,PU大分子链部分插入LDH层间;适量的LDH粒子能够均匀分散在PU基体中;LDH对PU材料的热分解无阻隔作用;适量的LDH粒子能有效提高PU材料的拉伸强度和断裂伸长率,当PU/LDH复合材料中LDH的质量分数为5%时,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率达到最大,分别为15.9 MPa和443.8%。     

聚氨酯/SiO_2复合材料的制备及性能研究

采用预聚体法以聚己二酸乙二醇酯二醇(PEA)、2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI-100)和气相二氧化硅(SiO2)为原料,3,5-二甲硫基甲苯二胺(E-300)为扩链剂制备了聚氨酯/气相二氧化硅(PU/SiO2)复合材料,并利用SEM、电子万能试验机和DSC等手段对复合材料进行了分析与测试。结果表明,气相SiO2粒子在PU基体中分散良好;PU/SiO2复合材料比纯聚氨酯材料具有更优的耐撕裂性能和拉伸性能,耐热性能也提高。当气相SiO2的添加质量分数为3%时,复合材料的综合性能最好;且当扩链系数为0.80时,材料耐撕裂强度提高29.45%,拉伸强度提高33.74%。     

锆钛酸铅镧纤维1-3压电复合材料的制备及性能

以锆钛酸铅镧[(Pb1-xLax)(Zr1-yTiy)O3,PLZTJ压电陶瓷、聚乙烯醇[(C2H4O)n]和丙三醇(C3H7O3)为原料,用塑性聚合物法制备了PLZT陶瓷纤维.通过排列PLZT陶瓷纤维,灌注环氧树脂E-51的方法制备了陶瓷相体积分数为30%的PLZT/E-51型1-3压电复合材料.用扫描电子显微镜和X射线衍射分别进行显微结构和相结构分析.结果表明:排胶、烧结后PLZT陶瓷纤维横截面直径约250μm,为三方相钙钛矿结构.1-3压电复合材料的压电常数(d33)、相对介电常数(εr)、厚度机电耦合系数(kt)、径向机电耦合系数(kp)、各项异性(kt/kp)和声阻抗(Z)分别为500×10-12 C/N,626,0.67,0.30,2.23和11.03×106 kg/(m2·s).该1-3压电复合材料的各向异性远远大于纯陶瓷的,Z显著减小,接近聚合物的水平,使l-3压电复合材料作为超声换能器材料使用时,其探测分辨率明显提高且更易找到与之匹配的背衬.     

纳米硼酸镧/聚苯乙烯复合材料制备及阻燃性能研究

采用原位聚合的方法将纳米硼酸镧与聚苯乙烯进行复合,制备纳米硼酸镧/聚苯乙烯复合材料。采用X射线衍射、红外光谱、扫描电子显微镜、热重分析和氧指数分析仪分析手段对产品的晶体组成、微观结构、阻燃性能和热稳定性进行表征。研究表明,纳米硼酸镧/聚苯乙烯复合材料具有表面均一、致密的表面结构,热稳定性明显提高,纳米硼酸镧添加量7%时,复合材料氧指数达到最大值32.5,聚苯乙烯阻燃性能显著增强。     

聚氨酯/无机填料复合材料制备及性能

以空心玻璃微珠、氢氧化铝为无机填料,采用物理共混–浇注工艺制备了聚氨酯/无机填料复合材料。分别研究了空心玻璃微珠和氢氧化铝对浆料黏度、复合材料的力学性能、密度、成本的影响。结果表明,相对于氢氧化铝,添加改性空心玻璃微珠的异氰酸酯或组合聚醚的黏度更低,对流动性的影响更小。添加改性空心玻璃微珠,复合材料的力学性能有所降低,当改性空心玻璃微珠含量为40 g时,复合材料的弯曲强度和压缩强度分别降低53.4%,55.3%;添加氢氧化铝的复合材料的力学性明显提高,当氢氧化铝含量为140 g时,复合材料的弯曲强度和压缩强度提升36.0%,22.1%。添加40 g的改性空心玻璃微珠,复合材料的密度降低到0.73 g/cm~3,密度降低43.8%,具有明显的减重效果;添加140 g氢氧化铝时,复合材料的密度增大到1.30 g/cm~3,密度提高28.7%。改性空心玻璃微珠具有更明显的降成本效果。     

纳米硼酸镧/聚苯乙烯复合材料制备及阻燃性能研究

采用原位聚合的方法将纳米硼酸镧与聚苯乙烯进行复合,制备纳米硼酸镧/聚苯乙烯复合材料。采用X射线衍射、红外光谱、扫描电子显微镜、热重分析和氧指数分析仪分析手段对产品的晶体组成、微观结构、阻燃性能和热稳定性进行表征。研究表明,纳米硼酸镧/聚苯乙烯复合材料具有表面均一、致密的表面结构,热稳定性明显提高,纳米硼酸镧添加量7%时,复合材料氧指数达到最大值32.5,聚苯乙烯阻燃性能显著增强。     

碳化硅/氮化硅/聚丙烯复合材料的制备及介电性能研究

通过在聚丙烯(PP)中填充不同体积的氮化硅和碳化硅等导热填料,制备出系列Si3N4/SiC/PP复合材料,对复合材料的介电性能进行了测试及分析。实验结果表明,填充加碳化硅和氮化硅填料后均能提高PP的介电常数,碳化硅比氮化硅更有利于PP复合材料介电常数的增加。在PP体积比固定为50%的Si_3N_4/SiC/PP复合材料中,当填料体积比Si_3N_4∶SiC=1∶4时,其介电常数最大达到16.4,介电损耗在0.03左右。通过在聚合物基体中添加导热性陶瓷填料,能够迅速提高聚合物的介电性能,制备具有高介电常数和低介电损耗的陶瓷/聚合物复合材料。     

黄麻织物/聚氨酯/木屑复合材料的制备及性能研究

用水性聚氨酯(WPU)和木屑、亚麻籽油、黄麻织物等可再生物质制备一种黄麻织物增强木屑/聚氨酯复合板。探究了WPU用量对复合材料密度、含水率、表面渗透性以及力学性能的影响,以及黄麻织物对复合板强度的影响。结果表明,随着WPU用量的增加,复合材料的密度和强度增加。考虑成本和性能的平衡,选择WPU质量分数54%、木屑36%、亚麻籽油6%以及松香4%。在不用黄麻织物增强时,复合板密度约为0. 63 g/cm3,拉伸强度约为0. 22 MPa。在表面添加一层黄麻织物,使拉伸强度大幅度增加。对于上述配方,复合材料的拉伸强度达到0. 46 MPa。     

聚苯乙烯/氧化石墨烯复合材料的制备及介电性能研究

采用Hummers法制备氧化石墨烯(GO),与含有聚苯乙烯(PS)微球的乳液共混得到PS/GO复合材料。对产物的结构形态进行表征,并研究了GO含量对复合材料介电性能的影响。结果表明:GO带有大量官能团,呈薄片状结构,与PS微球共混后粘附在微球表面;随着GO含量的增加,复合材料的介电常数增大,当GO含量为5wt%,100Hz时复合材料介电常数达到22.23,是纯PS的5倍,介电损耗始终保持在较低水平。     

石墨烯/聚氨酯复合材料的制备及微孔发泡行为研究

通过超临界CO_2发泡技术制备了一种石墨烯/聚氨酯(G/TPU)发泡材料。通过热重、扫描电镜等探讨了石墨烯的添加量对复合材料的热稳定性、泡孔形貌、泡孔密度等的影响。实验结果表明,石墨烯含量越多,复合材料热稳定性越好;随着石墨烯含量的增加,发泡颗粒的泡孔尺寸逐渐减小,形状更为均一。     

纤维/聚氨酯泡沫复合材料的制备及吸声性能研究

通过热压发泡法制备了一系列竹粉、木粉、改性木粉纤维/聚氨酯泡沫复合材料,研究了不同填料及填料含量对聚氨酯发泡复合材料吸声性能的影响。添加纤维的聚氨酯泡沫复合材料吸声峰向低频移动,吸声性能有所提高。