iPP/EBR合金的结晶和相形态

通过偏光显微镜(POM)、动态力学分析(DMA)、差示扫描量热(DSC)和扫描电镜(SEM)对等规聚丙烯/聚乙丁烯(iPP/EBR)合金的结晶和相形态进行了研究。结果表明,iPP和EBR在合金中是分别结晶的,组分EBR嵌入了iPP球晶;当EBR含量小于50%(质量分数,下同)时,合金中本体相iPP和分散相EBR处于相分离状态;而当EBR含量达到50%后,合金中还有EBR/iPP共存相。文中还提出了合金的相结构模型。     

iPP/m-LLDPE共混体系等温结晶行为研究

采用热台偏光显微镜(POM)和差示扫描量热仪(DSC)研究了等规聚丙烯(iPP)和茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE,己烯共聚单体含量为24%)共混体系的等温结晶形态和结晶动力学.将组成分别为70/30,50/50,30/70(w/w)的iPP/m-LLDPE共混物从熔体状态冷却至结晶温度,使iPP可以结晶,而m-LLDPE处于熔体状态.POM的研究结果表明,当共混物中iPP的含量≥50%时,生长的iPP球晶可以包裹m-LLDPE的分散相,iPP球晶的生长速率与m-LLDPE的含量无关;当m-LLDPE的含量达到70%时,iPP作为分散相在m-LLDPE的基体相中结晶,iPP球晶的生长受到自身相区的限制,尺寸明显细化.DSC的研究发现共混物中iPP的半结晶时间与纯iPP相近,表明iPP与己烯共聚单体含量为24%的m-LIDPE熔体在实验温度下是不相容的.     

ABS对β-iPP晶成长及其复合材料的力学性能

采用熔融挤出法制备了一系列不同ABS含量的ABS/iPP复合材料。研究了该复合材料的结晶性能和力学性能。广角X射线衍射扫描结果表明,ABS诱导iPP在β(300)面结晶,在ABS含量为5%(质量分数)时,复合材料β晶的相对含量为0.45;DSC结果表明,ABS的加入能提高复合材料的结晶温度和结晶速率;偏光显微镜观察结果表明,在iPP中加入ABS后,iPP在ABS表面附着生成β球晶。ABS的加入能在一定程度上提高iPP的机械性能,在ABS含量为5%(质量分数)时,复合材料的抗冲击强度提高了16%,热变形温度提高了5℃。综上所述,ABS可以作为iPP的大分子β成核剂,促进β-iPP晶的成长。     

β-成核剂对聚丙烯/木粉复合材料结晶与力学性能的影响

通过挤出成型法制备聚丙烯/木粉复合材料(PP/WF),添加一种镧系稀土金属络合物(WBG)成核剂诱导PP/WF复合材料中等规聚丙烯(iPP)形成β晶型。以差示扫描量热和X射线衍射为表征方法,分析成核剂对PP/WF结晶行为的作用,进而研究其对力学性能的影响。结果表明,WBG成核剂能有效地诱导PP/WF产生β-iPP结晶,当WBG的添加量为m(WBG)/m(PP)=0.3/100时其产生的β晶相对含量达到78.75%,β-iPP的相对含量还与PP/WF的冷却速率密切相关;添加WBG提高了复合材料中iPP的结晶温度;WBG成核剂能显著改善复合材料的冲击韧性,但对弯曲和拉伸性能略有不利影响。     

聚丙烯/聚(1-丁烯)釜内合金的合成与结构性能

以含内给电子体的二氯化镁负载四氯化钛催化剂,采用两段聚合工艺,在一段聚合形成的具有催化活性的聚丙烯颗粒上进行1-丁烯二段聚合,制备了高等规聚丙烯(iPP)/高等规聚(1-丁烯)(iPB)釜内合金材料。采用溶剂抽提分级法将iPP/iPB合金分为乙醚可溶物、正庚烷可溶物、正庚烷不溶物3种级份。采用傅里叶变换红外光谱、核磁共振碳谱、凝胶渗透色谱对合金及其级份进行了微观结构表征。结果表明,改变聚合条件,如一段丙烯聚合时间,可实现iPP/iPB合金中的iPP含量从18%至76%范围内调节。一段丙烯聚合时间短时,iPP/催化剂颗粒破碎释放出较多的活性中心,聚合体系的催化效率较高;随着聚合时间延长,由于部分活性中心被"包埋",聚合体系的催化效率降低。随着合金中iPP含量增加,iPP结晶度提高,iPB结晶度降低。适宜聚合条件下,不仅聚合效率大幅度提高,而且制备的合金(iPP质量分数为37.8%)具有优异的力学性能,拉伸强度35.3 MPa、冲击强度达到46.8 kJ/m~2,综合力学性能最好。     

合金成分对Mg-Zn-Y合金准晶形貌和体积分数的影响

利用铁模铸造法制备Zn/Y=6:1(原子比)的Mg-Zn-Y合金,通过XRD,SEM,EDS,TEM和DSC等研究合金成分对Mg-Zn-Y合金相组成、Mg_3Zn_6Y准晶相(准晶Ⅰ相)形貌和体积分数的影响。结果表明:Mg-Zn-Y合金的相组成、准晶Ⅰ相形貌、体积分数及其生成反应与合金成分密切相关。随着合金中Zn和Y元素含量的减少,准晶Ⅰ相的形成反应由单一的包晶反应到包-共晶反应再到完全共晶反应。当合金中Y含量≥7%(原子分数,下同)时,合金由(Mg, Zn)_5Y、准晶Ⅰ相、Mg_2Zn_3和Mg_7Zn_3相组成,且以叠层状形式分布在合金组织中。合金在凝固过程中通过包晶反应形成多边形块状准晶Ⅰ相;当Y含量<7%时,合金中除(Mg, Zn)_5Y、准晶Ⅰ相和Mg_7Zn_3相外,还析出了Mg相。当合金中Y含量在5%～7%时,准晶Ⅰ相通过包晶和共晶反应生成,以共晶反应为主。当Y含量≤4%时,准晶Ⅰ相完全通过共晶反应形成(Mg+I-phase)层片状共晶组织。所研究的合金中均生成了体积分数大于27%的准晶Ⅰ相,Mg₃₀Zn₆₀Y₁₀合金中准晶Ⅰ相的体积分数最高,约为77%。     

低收缩高抗冲聚丙烯复合物的制备

等规聚丙烯(iPP)的收缩率高和缺口冲击强度低的缺点严重限制了其应用范围。文中研究了短玻璃纤维(GF)、聚丙烯接枝马来酸酐(MPP)及复合增韧剂(CTAs)对iPP的微观结构、收缩率和冲击强度等性能的影响。结果表明,当体系中加入30 phr GF时,样条在室温下放置24 h和48 h后的收缩率分别降低为0.168%和0.191%,仅仅为纯iPP的收缩率(1.821%)的9.2%和10.5%。在体系PP/GF/MPP/CTAs(质量比为55/30/5/10)中,拉伸强度提高至61.37 MPa,比纯iPP提高了81.2%;拉伸模量提高至1545 MPa,比纯iPP提高了118%;冲击强度提高至20.11 k J/m2,比纯PP提高了225%。     

Al含量对Zn-xAl-4Sb合金平衡凝固组织的影响

利用SEM、EDS、XRD研究了不同Al含量的Zn-xAl-4Sb(x=0、0.5、1.0、2.0、4.0、6.0)合金在炉冷条件下(冷却速度0.04℃/s)的凝固组织,探讨了Al和Sb以Zn-Al-Sb三元中间合金加入锌液的可能性.结果表明:合金中的Al优先与Sb生成AlSb相;当Al含量小于1.0%时,随着Al含量的增加,合金中AlSb相的量增加,β-Sb3Zn4相逐渐减少;当Al含量为1.0%时,β-Sb3Zn4相消失,合金组织为Zn基体上分布AlSb相;当Al含量大于1.0%时,合金中出现Zn-Al共晶,且共晶的量随Al含量的增加而增多;用Zn-Al-Sb室温下等温截面的富锌角表示了Zn-xAl-4Sb体系的室温相组成.因Al和Sb形成高熔点AlSb相,很难在锌液中溶解,故Al和Sb不宜以Zn-Al-Sb三元中间合金的方式加入.     

C含量对增材制造(FeCoCrNi)88-xMo8WNb3Cx高熵合金成型件组织与性能的影响

采用机械合金化方法与增材制造技术制备了(FeCoCrNi)_88-xMo₈WNb₃C_x(x=0.25、0.5、0.75、1、1.5、2、2.5)高熵合金成型件。在明确该高熵合金形成规律的基础上,进一步分析了C含量对其组织和力学性能的影响规律。结果表明：当C含量介于0.25%～2.50%(摩尔分数)之间时,(FeCoCrNi)_88-xMo₈WNb₃C_x高熵合金均由FCC相和M₆C相组成;随着C含量的增加,合金的抗压强度逐渐增加,塑性呈先增大后减小趋势;当C含量为2.00%时,合金的综合力学性能最优,其抗压强度为1 993.4 MPa,断裂应变为31.5%。     

庚二酸／硬脂酸钙双组分成核剂对β晶型等规聚丙烯生成的影响

研究了在120 ℃等温结晶30 min的条件下,庚二酸/硬脂酸钙组成比对等规聚丙烯中β晶型含量的影响,发现在0.15%(质量分数)庚二酸用量下,随着硬脂酸钙用量的增加,β晶型含量不断增大,硬脂酸钙用量在0.35%(质量分数)以上时,才能生成较高纯度的β晶型聚丙烯,说明iPP和双组分成核剂熔体混合时,庚二酸和硬脂酸钙可能"就地"发生化学反应,生成高效β晶型成核剂--庚二酸钙.还研究了在0.15%庚二酸/0.5%硬脂酸钙固定组成比下,等温结晶温度(100 ℃～140 ℃)对iPP中β晶型含量的影响,发现在130 ℃～140 ℃之间发生β→α晶型转变.     

介孔二氧化硅负载型有机磷酸盐成核剂对聚丙烯性能的影响

通过物理吸附的方法,将2,2-亚甲基-双(4,6-二叔丁苯氧基)磷酸钠(NA-11)负载于球形(16MSN)和棒状(18MSN)的纳米介孔二氧化硅上,研究了负载前后纳米介孔二氧化硅比表面积、孔径和总孔容的变化。采用差示扫描量热、偏光显微镜考察了纳米介孔二氧化硅、纳米介孔二氧化硅/NA-11复合成核剂对等规聚丙烯(iPP)结晶行为的影响,并对iPP样品的物理性能进行了研究。结果表明,纳米介孔二氧化硅和复合成核剂的加入,有效地提高了材料的结晶性和透明性等物理性能。当添加0.3%的16MSN/NA-11(16SNA)时,复合材料的结晶度达到了44.72%,雾度降到20.3%,弯曲强度相对于纯PP提高了26.8%,维卡软化温度提高了6.6℃,且其性能优于NA-11含量相同时的成核iPP。     

Cr含量对WC-Co硬质合金显微组织和力学性能的影响

采用低压烧结技术制备了不同Cr含量的WC-8Co硬质合金,通过XRD、SEM和力学性能测试等手段分析了Cr含量对硬质合金物相、显微结构和合金的力学性能的影响。结果表明,当Cr含量<0.9%时,合金由WC+γ-(WC)相组成,添加量增至0.9%及以上时,组织中出现缺碳相Co3W3C;随着Cr含量的增加,WC晶粒不断细化,当添加量为0.6%时,合金的综合力学性能最佳,其抗弯强度、维氏硬度及断裂韧性分别为3885MPa、1632.4HV30、9.82MPa.m1/2。     

酸刻蚀玻璃纤维增强等规聚丙烯(iPP) 复合材料的界面结晶形态

将在稀酸溶液中刻蚀不同时间的玻璃纤维(GF)添加到等规聚丙烯(iPP)基体中制得GF/iPP复合材料。通过偏光显微镜研究了刻蚀不同时间的GF对界面结晶形态的影响。结果表明, 在刻蚀4 h的GF增强iPP复合材料中, GF表面在结晶初期诱导iPP基体生成独特的环带状晶核, 并在此晶核上可以进一步诱导生成β横晶。此外, 该复合材料在142 ℃等温结晶的结果进一步说明了刻蚀4 h的GF对基体的异相成核作用具有二元性, 即同时具有β成核和α成核的能力。      

iPP/PPOc共混物相容性和结晶行为的研究

采用差示扫描量热仪、偏光显微镜、动态热机械性能测试仪和广角X射线衍射仪等,对不同组成的iPP/PPOc共混物的相容性和结晶行为进行了深入的研究。结果表明,iPP/PPOc共混物在整个组成范围内均出现一个玻璃化转变温度,说明在无定形区iPP和PPOc具有较好的相容性,而玻璃化转变温度随着PPOc含量的增加呈下降趋势;此外,随着PPOc含量的增加,共混物的熔点、结晶温度、球晶尺寸和球晶的完善程度均呈下降趋势,而不影响共混物的晶型;iPP/PPOc共混物在其整个组成范围内都只出现1个熔融峰和1个结晶峰,说明在晶区产生了共晶现象。     

Mg-xLi-Al变形镁合金微观组织与拉伸性能

利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)分析了Li元素对MgxLi-3Al合金组织的影响,并用电子万能试验机测试合金的拉伸性能。结果表明,Li含量的变化可以明显改变合金的相组成。当m(Li)5.7%(质量分数)时合金由单一α-Mg相组成;Li含量在5.7%~10.3%(质量分数)之间时,合金为α-Mg+β-Li双相;m(Li)10.3%(质量分数)时合金为单一β-Li相。合金的塑性随Li含量的升高而增加,铸态LA113合金的延伸率高达37.36%,但挤压态下合金强度随Li含量升高而降低,挤压态LA53合金具有最佳抗拉强度,达到263.28MPa。当Li含量升高,合金中的第二相粒子会出现Al12Mg17转变为LiMgAl2。     

PTT/POE-g-MAH共混合金的流变行为和结晶熔融性能

利用毛细管流变仪、热台偏光显微镜(POM)和差示扫描量热仪(DSC),分别研究了聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)/马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)共混合金的流变行为、结晶形态和热性能。结果表明,PTT/POE共混合金熔体为假塑性流体,POE组分含量越高,共混合金对剪切速率变化越敏感,表观黏度降低越多,POE有一定的增塑作用;由于POE与PTT间的相互作用,共混合金从熔体结晶时形成的PTT晶体尺寸明显减小,但体系起始结晶温度升高,结晶速度加快。在Tg以上,由于POE的影响,PTT组分的冷结晶焓变迅速减小。当POE组分含量超过4%时,体系中出现POE的聚集体,相分离明显。     

β-成核聚丙烯／尼龙6合金的非等温结晶与熔融行为EI北大核心

采用哈克转矩流变仪制备了未成核聚丙烯(PP)/尼龙6(PA6)、β-成核PP/PA6和PP-g-MA、POE-g-MA、EVA-g-MA增容β-成核PP/PA6合金,用差示扫描量热计(DSC)和广角X射线衍射分析仪(WAXD)研究了PP/PA6合金中PA6含量、不同类型相容剂及熔融温度对PP/PA6合金结晶与熔融行为的影响。结果表明,PA6对未成核PP结晶起α-成核作用,能提高PP结晶温度(Tc);但PA6对β-PP/PA6合金中β-PP的Tc和β-PP含量影响不大;增容剂PP-g-MA、POE-g-MA和EVA-g-MA的加入有利于提高合金中β-PP含量;β-PP/PA6合金中的β-PP含量与熔融温度有关,高温有利于形成更高含量的β-PP。     

β-成核聚丙烯/尼龙6合金的非等温结晶与熔融行为

采用哈克转矩流变仪制备了未成核聚丙烯(PP)/尼龙6(PA6)、β-成核PP/PA6和PP-g-MA、POE-g-MA、EVA-g-MA增容β-成核PP/PA6合金,用差示扫描量热计(DSC)和广角X射线衍射分析仪(WAXD)研究了PP/PA6合金中PA6含量、不同类型相容剂及熔融温度对PP/PA6合金结晶与熔融行为的影响。结果表明,PA6对未成核PP结晶起α-成核作用,能提高PP结晶温度(Tc);但PA6对β-PP/PA6合金中β-PP的Tc和β-PP含量影响不大;增容剂PP-g-MA、POE-g-MA和EVA-g-MA的加入有利于提高合金中β-PP含量;β-PP/PA6合金中的β-PP含量与熔融温度有关,高温有利于形成更高含量的β-PP。     

Bi对Mg-3Al-3Nd合金显微组织和力学性能的影响

使用扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜(OM)观察、X-射线衍射(XRD)分析以及力学性能测试等手段研究了Bi含量对Mg-3Al-3Nd合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明：添加Bi元素可细化Mg-3Al-3Nd合金的组织。当Bi含量(质量分数)为1%时晶粒最小,晶粒尺寸从1854±58 μm减小到890±64 μm;Mg-3Al-3Nd合金由呈网状分布在晶界的Al₁₁Nd₃相和分布在晶内的颗粒状Al₂Nd组成;随着Bi含量的提高Al₁₁Nd₃相和Al₂Nd相的数量减少,晶内的BiNd相数量增加;Bi能明显改善Mg-3Al-3Nd合金室温和高温力学性能,Bi含量为1%时其室温和高温力学性能最佳。室温抗拉强度和延伸率分别为167±2.3 MPa和(16.1±0.3)%,高温抗拉强度及延伸率分别为136±1.7 MPa和(19.3±0.3)%。     

非晶化程度对不同成分Mg-Ni非晶合金电极充放电容量的影响

研究了球磨过程中的非晶化程度对不同成分Mg-Ni非晶合金电化学吸放氢性能的影响。研究结果表明,随着合金成分的不同,非晶化程度的影响不同。当Ni含量低于50％(原子分数)时,合金粉末中的非晶相所占比例越高,即非晶化程度越高时,合金电极的放电容量越大;而当Ni含量高于50％(原子分数)时,非晶合金中存在少量游离态的Ni相,可提高电极的放电量。分析认为这与Ni相的存在改善了合金的吸放氢动力学性能有关。