微-纳米SiC/聚丙烯复合材料的制备与力学性能

SiC具有优异的力学与功能性能,作为增强相,在复合材料领域具有广阔的应用前景.采用双螺杆挤出、注塑成型方法制备了微-纳米SiC/聚丙烯(PP)复合材料.分别采用硅烷(KH-550)和钛酸酯(NDZ-201)两种偶联剂对微米(10 ìm)和纳米(50 nm) SiC复合粉体进行表面处理,研究了偶联剂、SiC粉体粒度及添加量对SiC/PP复合材料的弯曲强度、冲击强度、弯曲模量、弹性模量和热变形温度的影响.结果表明,经KH-550/NDZ-201混合偶联剂改性的微-纳米SiC粉体共同增强PP材料的综合力学性能最好,其弯曲强度、冲击强度、弯曲模量、弹性模量和热变形温度比纯PP材料分别提高了40%,8.7%,141%,142%和33%.经钛酸酯改性的SiC/PP复合材料的力学性能优于硅烷和混合偶联剂(KH-550/NDZ-201)改性的SiC/PP复合材料.     

改善SiO2涂层与聚酰亚胺基体界面结合性能的研究

目的 利用硅烷偶联剂(SCA)有机官能基对有机物具有反应性或相容性的特点,探讨通过SCA改善SiO2涂层与聚酰亚胺(PI,Kapton)基体界面粘附力的实验方法,提高SiO2涂层与PI基体的结合强度,同时削弱因温度变化而引起的内应力.方法 水热条件下,用低浓度碱液对PI表面进行处理,选取γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)和 γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)等三种不同的SCA,在溶剂热环境中与碱处理后的PI表面进行作用.用水汽辐照试验评价SCA与PI的结合状况.样品表面形貌用SEM扫描电镜和材料分析显微镜表征,表面润湿性用接触角测量仪测定,透光率用紫外可见分光光度计表征.结果 经0.1 mol/L NaOH水热处理后,Kapton表面的水接触角由77°下降为53°.KH-550溶剂热环境下,在Kapton表面形成均匀的水解层.水汽辐照试验后,该水解层依然保持完整,透光率没有下降.但KH-560和KH-570水解层出现脱落,透光率分别下降了4.4％和9.3％.结论 SCA虽然可以有效改善聚合物基体的润湿性,提高无机涂层与基体的界面粘附性,但在SCA选取上,必须考虑其与聚合物表面的相互作用.若SCA与聚合物基体的结合不牢固,反而更易造成涂层开裂、脱落,成为潜在的不稳定因素.     

偶联剂KH-550在改性环氧树脂胶粘SiC耐磨涂层中的应用

为了获得改性环氧树脂粘接SiC颗粒钢基表面复合涂层的优异性能,试验采用偶联剂KH-550来改善材料的复合界面.结果表明:一定量的偶联剂KH-550可显著地提高改性环氧树脂胶粘SiC耐磨涂层的粘接强度(包括剪切强度、拉伸强度及弯曲强度)及耐磨性,并确定出了改性环氧树脂胶粘SiC耐磨涂层中KH-550的最佳加入量为3.3%及较好的使用方法为迁移法.     

SiC颗粒表面处理对SiCp/Al-30Si复合材料组织及性能的影响

采用HCl酸洗的表面处理工艺对α-SiC颗粒进行处理,利用真空热压法制备以SiC为增强体的铝硅基复合材料,研究了表面处理态与原始态的SiC对该复合材料微观组织、抗拉强度的影响.结果表明,经表面处理的SiC增强铝硅复合材料界面结合良好,空洞减少,界面结合强度增强,该复合材料抗拉强度明显提高.     

钢纤维聚合物混凝土高阻尼性及其在机床制造业中的应用

本文对纲纤维聚合物混凝土的阻尼机理进行了理论分析。研究温度、频率、纤维体积及界面对钢纤维聚合物混凝土阻尼性能的影响。通过对钢纤维聚合物混凝土试件的阻尼实验，我们得出钢纤维聚合物混凝土具有高阻尼性，其阻尼比为铸铁的5～6倍。与铸铁和其他传统材料相比，其作为机床部件具有显著的减震降噪效果，是机床制造业一个新的发展课题。     

电磁屏蔽涂料用非晶粉末偶联处理研究

非晶合金粉末作为电磁屏蔽涂料的填料应用的还较少。本文分别使用1％～10％的KH-550硅烷偶联剂对自制的钴基非晶合金粉末进行了偶联处理。通过SEM和TGA对偶联处理后的粉末分析后认为,偶联剂的较佳用量在2％左右。     

环氧/玻纤复合材料界面层结构及耐腐蚀性能

本文作者采用XPS,单丝模型,SEM和测定电阻率等方法研究了玻纤表面以A-151、A-186 KH550偶联剂处理后形成的界面层结构;介质在环氧/玻纤复合材料中的扩散系数;界面的粘结形貌等对复合材料耐蚀性能的影响。实验表明,既能与玻纤表面产生化学反应又能与环氧基体形成化学共价键的界面具有较高的界面粘结能,完善的界面粘结形貌,较低的介质扩散系数和良好的界面耐腐蚀性。     

含镀铜石墨颗粒铜基复合材料研究

采用化学镀铜工艺在石墨颗粒表面镀上一层金属铜,通过粉末冶金方法制备了铜/石墨复合材料,研究了石墨颗粒表面铜镀层在不同处理温度下的球化问题和改善复合材料界面结合的作用效果.结果表明,石墨颗粒表面铜镀层有利于改善铜基石墨复合材料的界面结合,使复合材料力学性能提高;处理温度较高时,表面铜镀层有熔融球化的趋势,当复合材料烧结温度超过石墨镀铜层的完全球化温度时,镀铜石墨粉改善界面结合的效果逐渐降低,直至消失.     

酸洗处理对高体积分数SiC_p/Al复合材料组织性能的影响

采用10%氢氟酸对SiC_p进行搅拌酸洗处理,用直接电热法触变成形工艺制备SiC_p增强6061Al基复合材料,研究了SiC酸洗处理对复合材料的微观组织和力学性能的影响。结果表明,经酸洗处理的增强颗粒界面平直干净,SiC_p表面产生蚀坑,比表面积增大,与铝基界面结合良好,空隙减少,且无杂质相生成。与未进行表面处理的复合材料相比,致密性和抗折强度得到显著提高。     

KH-550对AZ31B镁合金表面微弧氧化膜结构及性能的影响

通过微弧氧化(MAO)的方法在Na_2SiO_3-KOH-NaF电解质溶液中处理AZ31B镁合金,利用SEM、XRD和电化学等表征手段,研究了硅烷偶联剂KH550对MAO膜结构及性能的影响。结果表明,KH-550浓度在0~20 mL/L范围内增加时,MAO膜表面微孔尺寸和粗糙度先减小后增大,膜层厚度和耐蚀性能先增加后降低;引入KH-550后并未改变MAO膜的物相结构。分析认为KH-550通过硅烷醇的吸附和化学作用,增加了阳极表面薄弱区域离子移动的阻力,抑制镁合金在MAO过程的弧光放电,从而提高了膜层的生长效率,细化并均匀化微孔,改善了MAO膜的耐蚀能力。     

KH-550对环氧胶粘涂层机械性能的影响

试验研究表明,偶联剂KH-550可显著地提高环氧胶粘涂层的胶接强度.耐磨性和耐水性.推荐了无填料和加入氧化铝填料胶粘涂层偶联剂的最佳加入量.     

硅烷增强镁合金防腐有机涂层的研究

为了提高镁合金的耐腐蚀性能,结合硅烷处理和胶粘涂层技术在AZ31镁合金表面制备了环氧防腐涂层。通过扫描电镜对涂层表面形貌进行观察,采用划格法、浸泡法及盐雾试验等分析镁合金表面硅烷处理对有机涂层的附着力及耐蚀性的影响。研究结果表明：采用KH-550型硅烷进行处理后,镁合金基体与有机涂层之间形成化学键,涂层与基体结合牢固,附着力为1级,耐饱和盐水23d不起泡。硅烷处理明显提高了有机涂层对基体的附着力和耐蚀性,因此,硅烷＋胶粘涂层的方法可用于镁舍金的表面防腐。     

金属表面硅烷化预处理制备聚乙烯涂层的研究

研究了KH 560硅烷偶联剂的水解工艺,采用不对硅烷水解平衡体系带来干扰和破坏的电导率测定法,在线检测硅烷的水解程度.利用水解后的KH 560硅烷溶液对低碳钢试件表面进行预处理,制备了聚乙烯（PE）涂层,对比了不同表面预处理工艺制备的PE涂层的结合强度.结果表明：由硅烷进行试件表面处理所得涂层的结合强度比用传统的砂纸打磨、酸洗、磷化、喷沙处理法分别高出了40.3%、46%、17.6%和13.2%,而涂层的断裂形式也有别于传统的处理方法,为内聚断裂;且PE涂层结合强度随着KH 560硅烷溶液浓度的增大反而下降.对于PE涂层的硅烷化处理,适宜的KH 560的浓度为5％左右,其水解时间为48 h.     

树脂结合剂金刚石线锯的涂覆层研究

针对树脂结合剂金刚石线锯磨粒把持强度低、耐磨性和耐热性差等问题,通过正交试验,配制了不同组分配比的涂覆层,制作了树脂结合剂金刚石线锯,并进行了单晶硅切割试验,试验研究了涂覆层各组分对树脂锯丝性能的影响。试验结果表明,当涂覆层中环氧树脂与酚醛树脂的质量比为2.5:1、增韧剂CTBN质量分数为13%、偶联剂KH-550质量分数为1%、纳米SiO₂的质量分数为3%、金刚石磨粒含量为500 mg/mL时,制作的树脂结合剂金刚石线锯在材料去除率、磨损率、涂覆层结合力、切割表面质量等方面综合性能最优。      

变形及冷却工艺对高强耐候钢组织与性能的影响

采用G1eeble1500热模拟试验机及DT-1000膨胀仪研究了450MPa和550MPa级高强耐候钢的连续冷却转变曲线,分析了不同变形及冷却工艺条件下高强度耐候钢的金相组织类型。结果表明：450MPa级耐候钢的金相组织以铁素体为主,550MPa级耐候钢的金相组织在一定的冷却速度下以粒状贝氏体为主,并且随着冷却速度的增加,晶粒细化,抗拉强度提高,其强化机制除了细晶强化、析出强化外,还包括相变强化。     

热镀锌板双硅烷无铬钝化膜性能的研究

目的为进一步提高热镀锌板无铬钝化膜的耐腐蚀性能。方法以偏钒酸铵和氟钛酸作为无机组分,添加主要成膜物质苯丙乳液,通过硅烷偶联剂KH-560和KH-570将两者紧密连接,在热镀锌板表面获得一层耐腐蚀性较强的双硅烷无铬钝化膜。采用中性盐雾试验、电化学试验、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)等表征钝化膜的耐腐蚀性能。结果热镀锌板-双硅烷无铬钝化膜经96 h中性盐雾试验,腐蚀面积在2%~4%,腐蚀电流密度比热镀锌板基体降低一个数量等级,这表明双硅烷无铬钝化膜能提供良好的耐腐蚀能力。SEM分析表明在热镀锌板表面生成了一层均匀、连续、致密的钝化薄膜,钝化膜的厚度大约在3μm。FTIR分析表明,双硅烷无铬钝化膜中存在—(CH_2)_n—、C=O、Si—O、Si—O—Si、Si—O—Zn键。结论在热镀锌板表面生成了一层均匀、致密的钝化膜,使热镀锌板呈现良好的耐腐蚀性能,且满足工业应用标准。     

我国煤机液压支架用高强钢的生产现状与发展趋势

以煤炭资源需求量不断增长为依据,介绍了煤炭开采主要设备部件煤机液压支架的巨大市场潜力,着重描述了高强钢在煤矿机械液压支架中的应用情况及国内生产研发进程,列举了Q550、Q690等高强钢在我国液压支架使用的利弊及焊接工艺的改进,提出了现阶段液压支架用高强钢在应对复杂介质耦合环境与碱性环境时暴露的腐蚀失效等问题,展望了高强钢在液压支架领域应用的发展趋势。     

550 MPa级冷轧滑轨用钢的开发

针对我国高强度重型滑轨用冷轧板卷需进口的现状，采用低碳Nb微合金化钢和碳素结构钢两种化学成分设计，在工业冷轧生产线试制了滑轨用550 MPa冷轧钢卷。对试制钢卷的力学性能、微观组织和使用情况等进行了对比分析，结果表明，碳素结构钢的化学成分设计优于低碳Nb微合金化钢，其抗拉强度达550 MPa、屈服强度达380 MPa、伸长率达27.3%，满足客户要求且成本低，完全可以替代进口产品。