聚丙烯/纳米碳管复合材料的制备及其摩擦性能研究

以纳米碳管为填料,填充聚丙烯制得纳米碳管/聚丙烯复合材料.借助扫描电子显微镜观察分析了复合材料表面形貌;利用MMW-1A型摩擦磨损试验机研究了纳米碳管含量对聚丙烯复合材料摩擦性能的影响并探讨其摩擦机理.结果表明：纳米碳管在复合材料中分散较好,且保持了一定的长径比;随着纳米碳管含量的增加,复合材料的摩擦系数显著减小,当纳米碳管的含量为5％时,复合材料的摩擦系数减少了13.17％.     

聚合物/纳米无机粒子摩擦复合材料研究进展

综述了纳米无机粒子聚合物摩擦材料的耐磨机理及其性能,讨论了影响复合材料摩擦性能的因素     

PMMA-b-PHEMA/纳米SiO2复合材料的制备与性能

采用分步法合成了聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚甲基丙烯酸羟乙酯(PMMA-b-PHEMA)嵌段共聚物。采用硅烷偶联剂KH-570对纳米二氧化硅进行表面改性,然后在四氢呋喃(THF)中制备出(PMMA-b-PHEMA)/纳米SiO2复合材料。通过红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、扫描电镜(SEM)分析了复合材料的组成与结构,通过热重分析(TGA)、差热分析法(DTA)研究了SiO2质量分数对复合材料热性能的影响。结果表明,所制备的(PMMA-b-PHEMA)/纳米SiO2复合材料中嵌段共聚物与无机纳米SiO2相容性良好,复合材料的热稳定性优于嵌段共聚物PMMA-b-PHEMA。     

纳米Al2O3颗粒填充聚酰胺6的摩擦性能研究

通过原位聚合制备了纳米Al2O3增强单体浇铸聚酰胺复合材料(简称PA6／Al2O3)。在磨损试验机上考察了纳米粒子含量和试验条件对其摩擦性能的影响，并利用扫描电子显微镜对其摩擦性能和磨损机制进行了考察。分析结果表明：纳米Al2O3填料可提高单体浇铸PA6的耐磨性，其含量在3％左右时增强效果最好；随着载荷的增加，PA6／Al2O3的磨损率平缓增大，而摩擦系数逐渐减小，其摩擦系数值较单体浇铸PA6的摩擦系数稍大。     

PTFE/Al2O3纳米复合材料的摩擦磨损性能研究

利用MM—200型摩擦磨损试验机研究了PTFE／Al2O3纳米复合材料的摩擦磨损性能，并采用扫描电子显微镜观察、分析了试样磨屑形状及磨损机理。结果表明，经表面处理的纳米Al2O3能明显提高PTFE的耐磨损性并改变其磨屑形成机理；当表面处理纳米Al2O3含量为3％时，PTFE纳米复合材料的磨损量最小，但在试验范围内，表面处理纳米Al2O3含量变化对PTFE纳米复合材料的耐磨损性影响不大，而PTFE纳米复合材料的摩擦系数则随表面处理纳米Al2O3含量增加而略有增大，导致PTFE磨损的机理主要是粘着磨损。     

HDPE/nano-CaCO3复合材料性能研究

采用熔融共混法制备出了高密度聚乙烯(HDPE)/纳米碳酸钙(nano-CaCO3)复合材料。研究了nano-CaCO3的加入量对复合材料力学性能的影响,利用扫描电镜(SEM)分析了nano-CaCO3在HDPE基体中的分散性。结果表明,随着nano-CaCO3用量的增加,HDPE/nano-CaCO3复合材料的冲击强度和拉伸强度均呈现出先增加后降低的趋势,而弯曲模量呈增加趋势;随着用量的增加,nano-CaCO3在HDPE基体中的分散性逐渐变差。     

UPR/GF/纳米SiO2复合材料的摩擦学性能和力学性能研究

采用手糊成型室温固化的方法制备纳米SiO2/玻璃纤维(GF)布混杂增强不饱和聚酯树脂(UPR)复合材料,并对UPR复合材料的摩擦学性能和力学性能进行了研究。结果表明,加入纳米SiO2和GF布能大幅提高复合材料的摩擦学性能和力学性能。当复合材料中纳米SiO2含量分别为0.5%(质量分数,下同)和1%时,复合材料的耐磨性分别是纯UPR的5.3倍和3.1倍,拉伸强度是纯UPR的5.8倍和5.1倍,弯曲强度是纯UPR的3.9倍和3.2倍左右。在实验条件下,以含量为0.5%纳米SiO2和GF布混杂填充UPR复合材料的改性效果最好。扫描电镜分析表明,纯UPR的磨损机理是黏着磨损,复合材料磨损机理主要表现为黏着磨损和磨粒磨损。     

环氧树脂/SiO2纳米复合材料性能的研究

采用直接共混法制备环氧树脂纳米复合材料,研究纳米SiO2的用量对纳米复合材料力学性能、耐热性以及粘度的影响。结果表明,当纳米SiO2用量为3％时,复合材料的综合性能最佳,其中冲击强度为37．9kJ／m^2,弯曲强度为192．8MPa,弯曲弹性模量为4．5GPa,马丁耐热温度为118℃。     

纳米CeO2悬浮液的流变性能研究

在化学机械抛光过程中,抛光液的流变性能起到至关重要的作用。本文利用Haake流变仪研究了水基纳米CeO2悬浮液在不同pH值、CeO2颗粒浓度、温度、中性电解质浓度下的流变性能。研究结果表明,随着zeta电位减小,悬浮液表观粘度增大,体系逐渐转变为剪切变稀的非牛顿流体。悬浮液中CeO2颗粒浓度低于17.4wt%时,颗粒浓度对体系的流变性能影响较弱,体系为牛顿流体,但是继续增大颗粒浓度,悬浮体表观粘度明显增大,出现剪稀现象。温度对悬浮液流变性能影响较为复杂,当温度小于35℃时,随着温度的升高体系表观粘度变小,温度大于35℃时,温度的升高反而使体系表观粘度增高。中性电解质的加入使得悬浮体的zeta电位降低,从而使体系表现出较高的表观粘度。     

PP/TiO2纳米复合材料耐老化性能的研究

用纳米TiO2与聚丙烯(PP)共混制得PP／TiO2纳米复合材料，研究了PP／TiO2纳米复合材料的耐老化性能，分析了红外图谱和微观结构。结果表明，PP／TiO2纳米复合材料的耐老化性能较PP有较大程度提高，其微观结构和力学性能也有所改善，且纳米TiO2用量越大，改善效果越明显。     

纳米Al2O3填充PTFE复合材料的制备及性能研究

通过机械搅拌和超声分散制备了纳米Al2O3填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料。研究了Al2O3用量、表面改性等因素对复合材料密度、硬度、力学性能、摩擦磨损等性能的影响。结果表明:当改性Al2O3的质量分数小于5%时,复合材料的拉伸强度、硬度要高于相同用量未改性Al2O3填充的复合材料;对改性Al2O3,当其质量分数为1%和9%时,复合材料的磨耗量较纯PTFE分别下降了55倍和286倍,而对未改性Al2O3,当其质量分数为1%和9%时,复合材料的磨耗量较纯PTFE分别下降了7倍和420倍;复合材料的密度与Al2O3的用量,表面是否经KH560改性关系不大;复合材料的摩擦因数随Al2O3用量的增加先减小后增大,对未改性Al2O3,当其质量分数为1%时,复合材料具有最低摩擦因数,而对于改性Al2O3,当其质量分数为3%时,复合材料具有最低摩擦因数。     

嵌有超小CeO2纳米粒子的碳纳米纤维的制备及其吸波性能

采用静电纺丝结合后续热处理制备了均匀镶嵌超小CeO₂纳米颗粒的碳纳米纤维(CeO₂@CNFs)复合材料,研究了CeO₂含量对其电磁特性及吸波性能的影响和作用机制。结果表明,随CeO₂含量的增加,复合材料的介电损耗及电磁衰减能力降低,但阻抗匹配得到有效改善,吸波能力呈先增强后减弱趋势。CeO₂含量约为24.6%(质量)的CeO₂@CNFs-2样品因电磁衰减能力与阻抗匹配的更好平衡而表现出最好的吸波性能。当在石蜡基质中的填充量仅为10%(质量),厚度为3.0 mm时,最小反射损耗(RL)值达到-45.4 dB,RL低于-10 dB的有效吸收带宽为5.6 GHz(9.1～14.6 GHz),可覆盖约75%的X波段和45%的Ku波段。CeO₂@CNFs-2的吸波强度是纯CNFs的3.1倍,说明CNFs和CeO₂两者的协同作用能有效提高该复合体系的吸波性能。     

PAN/氧化石墨烯纳米复合材料的热性能研究

采用原位聚合的方法制备了聚丙烯腈(PAN)/氧化石墨烯(GO)纳米复合材料;利用红外光谱和紫外光谱表征了试样的组成及组分间的相互作用;使用扫描电镜和透射电镜对试样的微观形貌进行观察;从单体转化率和聚合液的黏度变化研究了GO对丙烯腈自由基聚合的影响;用热分析仪分析了GO对PAN热稳定化过程的影响。结果表明:复合体系聚合至13 h时,与空白试样(PAN)相比,聚合液的黏度和单体转化率分别降低了1.3%和2.9%,说明在聚合前期GO对自由基聚合起到一定的阻聚作用;GO的厚度由聚合前的3～4 nm剥离到聚合后的1 nm,表明GO在原位聚合过程中以单层形式分散在PAN基体中;PAN与GO之间存在较强的π-π相互作用,这种相互作用抑制了PAN在热稳定化过程中的环化反应。     

PA6/纳米Al_2O_3复合材料摩擦性能的研究

研究了纳米Al2 O3 填充PA6复合材料的摩擦性能。通过分析纳米Al2 O3 含量、载荷对材料摩擦系数和耐磨性能的影响,得到复合材料中纳米Al2 O3 为 6wt%时,材料的摩擦性能最好。通过SEM图片分析试件摩擦表面形貌,发现复合材料的磨损机理从纯PA6材料的粘着磨损转为轻微的磨粒磨损和粘着磨损     

CeO2纳米酶活性与抗菌性能研究进展

近年来,细菌多重耐药性(Multidrug Resistance, MDR)现象日益严重,已威胁到人类健康。纳米材料的出现,为这一难题的解决带来希望。其中,二氧化铈纳米颗粒(Cerium Oxide Nanoparticles, CeO₂ NPs)作为一种新型抗菌剂,具有生产成本低、结构稳定性高、催化活性可调、生物安全性高等优点,因而具有重要研究价值。根据Ce³⁺与Ce⁴⁺含量比值变化,CeO₂ NPs可表现出不同纳米酶活性,进而可调节生物体内活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS)自由基的水平,从而有效杀死细菌,破坏其细胞结构。综述了CeO₂ NPs用于多种模式微生物的抗菌性能,阐述其抗菌机理,分析不同因素对其抗菌性能的影响,并对其在抗菌领域的应用前景进行展望,期望对抗菌剂的开发和应用提供更多参考。     

偶联剂对SiO_2/CE复合材料热学及摩擦性能的影响

利用纳米SiO2对氰酸酯树脂(CE)进行改性,通过热失重分析(TGA)、摩擦磨损性能测试及扫描电镜(SEM)分析研究了纳米SiO2及其表面处理(分别选用小分子偶联剂KH-560和大分子偶联剂SEA-171)对纳米SiO2/CE复合材料热学及摩擦性能的影响,并初步探讨了其作用机理。结果表明,经SEA-171表面处理的纳米SiO2质量分数为3.0%时,其CE复合材料的热分解温度比纯CE树脂提高了将近75℃,摩擦系数降低了约25%,磨损率降低了77%。偶联剂的加入增加了纳米SiO2与CE树脂之间的界面粘结作用,因而复合材料的耐热性能和摩擦性能等得以提高。     

乳液法制备天然橡胶/丁苯橡胶/石墨烯纳米复合材料及性能研究

采用表面活性剂聚苯乙烯磺酸钠作为分散剂制备石墨烯悬浮液,用天然橡胶(NR)/丁苯橡胶(SBR)乳液与石墨烯复合,制备得到天然橡胶/丁苯橡胶/石墨烯纳米复合材料。结果显示,在表面活性剂存在下,通过对氧化石墨的还原处理可以使含氧官能团大部分还原,且制备的石墨烯在水中及橡胶乳液中具有较好的稳定性。电学性能测试表明复合体系的导电逾渗阈值约为1.0 wt%,而加入5.0 wt%的石墨烯电导率达到0.12S/m。     

PTFE/纳米SiC复合材料的摩擦磨损性能研究

利用冷压烧结法制备了不同含量的聚四氟乙烯/纳米碳化硅(PTFE/纳米SiC)复合材料。采用MM-200型摩擦磨损试验机在干摩擦条件下考察了纳米SiC含量及载荷对PTFE/纳米SiC复合材料摩擦磨损性能的影响,借助于扫描电子显微镜观察分析了试样磨损表面形貌,并探讨了其磨损机理。结果表明,纳米SiC能够提高PTFE/纳米SiC复合材料的硬度和耐磨性,当纳米SiC质量分数为7%时,PTFE/纳米SiC复合材料的磨损量最小,摩擦系数也最小;随纳米SiC含量的增加,其摩擦系数有所增大;随着载荷的增大,PTFE/纳米SiC复合材料的磨损量增加。     

热固性树脂/纳米SiO2复合材料性能影响因素的分析

热固性树脂/纳米SiO2复合材料在添加纳米SiO2微粒后具有明显的成核效应。复合材料可显示低诱导期、高结晶速率和较小的半结晶时间等特点。同时纳米SiO2微粒的加入可提高储能模量(Es)、玻璃化转变温度(Tg),且二者的变化都与纳米SiO2微粒的质量分数成正比关系。这表明纳米SiO2微粒与热固性树脂之间存在较强的界面作用。对热固性树脂/纳米SiO2复合材料性能影响因素进行了分析。     

纳米陶瓷摩擦复合材料的研究进展

综述了近几年来纳米陶瓷摩擦复合材料的制备方法、特性和摩擦性能的研究进展.并对纳米陶瓷摩擦复合材料的应用研究和发展前景进行了展望.