用综合热分析仪对SiCp/Cu复合材料抗氧化性能的研究

采用ZRY-2P型综合热分析仪,对浮动凹模双向压制方法和复压烧结工艺制备的五种SiCp/Cu复合材料进行高温氧化性测试,结果表明：30～1000℃的氧化条件下,SiCp/Cu复合材料比纯Cu具有更好的抗氧化性能。其中20%SiCp/Cu复合材料的抗氧化性最佳,这与加热称重法测定结果相同;利用热分析仪得出拟合曲线的方法与经典的加热称重法相比,样品用量少、测速快、测定方便,得到曲线直观明了,比手绘的精确度高,具有实际应用价值。     

热压烧结Cf/SiC复合材料的力学性能

以ＡｌＮ－Ｙ２Ｏ３为烧结助剂体系,采用先驱体转化－热压法制备出了Ｃｆ／ＳｉＣ复合材料。研究了烧结助剂及其用量和烧结温度对复合材料力学性能的影响。结果表明,由于ＡｌＮ－ＳｉＣ的固溶和液相烧结的作用;烧结温度为１８５０℃时,烧结助剂用量较少的复合材料具有很好的断裂韧性。随着烧结助剂用量的增加,虽然复合材料的抗弯强度不断提高,但由于晶界相和ＡｌＮ－ＳｉＣ固溶体量的增加,使纤维与基体的结合过程,从而导致纤     

Ni含量对TiC-Co-Ni复合材料力学性能的影响

本文以TiC为基体,以Co、Ni为粘结相,通过真空热压烧结制备TiC -Co -Ni复合材料,分别利用三点弯曲加载方法和XRD、SEM分析手段研究Ni含量对其力学性能的影响。结果表明,14 2 0℃烧结温度下随Ni含量增加,2 0 % (Co、Ni) -TiC复合材料抗弯强度和断裂韧性呈先下降后增加的变化趋势,Ni含量为15 %时,抗弯强度和断裂韧性分别为4 34.5MPa和7.5MPa·m1/2 。Ni与TiC润湿性比Co好,使2 0 % (Co、Ni)陶瓷-金属复合材料致密度提高,导致TiC颗粒长大倾向比Co小     

热压烧结Cf/SiC复合材料的力学性能

以AlN-Y     

烧结工艺对SiC/Cu–Al复合材料的力学性能及断裂行为的影响

以Cu包裹SiC颗粒为增强体,分别采用真空热压烧结和常压氩气气氛保护烧结方式制备含5%(体积分数)SiC颗粒的SiC/Cu–Al复合材料。研究了不同烧结温度对样品密度、Vickers硬度和弯曲强度的影响。采用X射线衍射、扫描电镜对样品的晶相组成和结构进行了测定。结果表明热压制品相对常压烧结制品的晶相组织均匀,晶粒细小。热压烧结可以大大提高SiC/Cu–Al复合材料的致密度,最高达到理论密度的99.9%。热压烧结的制品的硬度得到提高,550℃热压烧结的制品硬度最高可达到65MPa,575℃烧结时,其最大抗弯强度为190MPa,断裂机制主要是增强的颗粒断裂和基体撕裂。     

自蔓延高温合成技术焊接制备(TiB_2 Fe)/Fe结构材料

SHS焊接陶瓷与金属是一种新的陶瓷 /金属连接工艺 ,本文采用SHS工艺制备了 (TiB2 Fe) /Fe结构材料 ;通过SEM测试及显微结构分析表明TiB2 Fe陶瓷金属层结构致密 ,Ti从TiB2 Fe侧向Fe基片侧进行扩散 ,以及TiB2 Fe层与Fe基片结合良好。接头断裂时 ,断裂位置发生在TiB2 Fe金属陶瓷层 ,而不是沿着TiB2 Fe层与Fe基片的界面断裂。     

Cu/MIL-101(Fe)复合材料的制备及其催化性能研究

为了提高MIL-101(Fe)光反应催化的性能,以水热合成法用六水氯化铁和对苯二甲酸为原料合成了MIL-101(Fe),再在MIL-101(Fe)制备的条件下,以硝酸铜为铜源用不同质量比复合,采用水热和合成法制备新型催化剂Cu/MIL-101(Fe),并对制备出来的材料进行了相关测试,研究了所合成材料的空间晶体结构以及形貌等特征。结果表明：成功制备出催化剂Cu/MIL-101(Fe),同时不同质量比制备出来的催化剂、pH值、反应时间t、催化剂的投入量对亚甲基蓝的降解率均有影响。硝酸铜与MIL-101(Fe)质量比为1∶1、pH值=5、催化剂投入量为0.1 g/L时最高降解率可达到99%,光反应最佳时间为100 min。     

纳米TiC加入量对TiC高温陶瓷烧结和力学性能的影响

为研究纳米TiC在烧结过程中对TiC基体烧结和力学性能的影响,在粒径约3μm的TiC微粉中分别添加质量分数为0、10%、20%、50%、90%的纳米TiC,采用放电等离子体烧结工艺(于1 600℃烧结5 min,烧结压力50 MPa)制备出了TiC高温陶瓷。利用阿基米德排水法、SEM、压痕法等测试手段表征烧结后陶瓷的烧结性、显微结构及力学性能,并从致密度和显微结构的变化讨论了纳米TiC加入量对TiC陶瓷烧结的影响,从硬度和断裂韧性的变化探讨了纳米TiC量对其力学性能的影响。结果表明:纳米TiC在基体中的分散性是影响TiC陶瓷烧结性和力学性能的主要原因,加入少量(10%质量分数)纳米TiC时,分散性较好,有助于提高TiC陶瓷的烧结性和力学性能;添加纳米TiC可以明显细化TiC陶瓷的显微结构组织;当纳米TiC质量分数为10%时,TiC陶瓷的断裂韧性最大,呈现明显的裂纹偏转、桥接等增韧机制。     

莫来石晶种对反应烧结ZrO2/莫来石复合材料力学性能的影响

采用反应烧结法制备了ZrO2/莫来石复合陶瓷材料,研究了添加莫来石晶种对材料力学性能的影响.结果表明,在完全莫来石化之前,莫来石过早形成致使不含晶种试样的密度低于含晶种试样,抗弯强度低于含晶种试样.而随着反应的进行,至反应完全以后,由于晶种的添加使气孔多沿晶界分布,晶界上的气孔在之后的烧结过程中易于排出,使含晶种试样获得较高的致密度.此外,添加晶种还有效减小了莫来石的晶粒尺寸.因此,反应完全后含晶种试样的强度高于不含晶种试样.2种试样的抗弯强度在800℃的测试温度下达到最大值,当温度进一步升高时,含晶种试样比不含晶种试样的强度下降得快.     

Ni包裹SiC对SiC(Ni)/Fe复合材料性能的影响

分别以SiC粉体和Ni包裹的SiC复合粉体为硬质相,采用热压工艺(1000°C,20°C/min,40 MPa和45 min)制备了SiC含量为1 wt%~9 wt%的SiC/Fe复合材料。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等研究了复合材料的界面反应物。研究结果表明:Ni过渡层的存在有效避免了SiC颗粒与Fe基体之间的化学反应。随着Ni包裹SiC粉体含量的增加,复合材料的相对密度和抗弯强度先增加后减小,当SiC(Ni)粉体含量为5 wt%时达到最大值。     

Effect of SiC Particles on Mechanical Properties of Laminated (SiCw+SiCp)/SiC Ceramic Composites

Laminated (SiC_w+SiC_p)/SiC ceramic composites were fabricated by tape casting and chemical vapor infiltration (CVI), and the effect of SiC particles on strengthening/toughening of the composites was investigated. When the SiC particle content was constant, the mechanical properties of (SiC_w+SiC_p)/SiC composites were increased with increasing SiC whisker content. When the SiC particle content was varied, the mechanical properties of (SiC_w+SiC_p)/SiC composites were dependent on SiC particle content. The addition of SiC particles can increase the strength of the matrix and the crack propagation resistance, the former increased the strength and the latter increased the toughness.     

Effects of Natural Fiber Surface Modification on Mechanical Properties of Poly(lactic acid) (PLA)/Sweet Sorghum Fiber Composites

We describe how poly(lactic acid)/sweet sorghum fiber composites were made by melt compounding and compression molding. Four different kinds of surface treating agents (amino silicone oil (ASO), silane coupling agent (SCA), emulsified wax (EW) and titanate coupling agent (TCA)) were used to modify the natural fiber surface to reduce hydrophilicity. Fourier Transform Infrared Spectroscopy and X-Ray Photoelectron Spectroscopy data indicated that the SSF surfaces were successfully covered by treating agents. And the hydrophilic property of modified fiber characterized by the contact angle measurements. With the test of mechanical properties, PLA/TCA-F composite showed the maximum flexural strength, 60 MPa, which is 63% than that of the control. Fourier Transform Infrared Spectroscopy data indicated that the chemical reaction between TCA-F and PLA matrix played a prominent role in the high mechanical properties of PLA/TCA-F composites.     

黏土结构对聚氯乙烯/黏土复合材料性能的影响

用两种不同结构的黏土伊利石和海泡石作为填料填充到聚氯乙烯(PVC)树脂中,研究黏土结构对PVC性能的影响。结果表明:黏土的结构不同,对PVC的性能影响也存在明显差异。伊利石对提高PVC的拉伸强度优于海泡石;而海泡石对提高PVC的冲击强度优于伊利石。伊利石提高了PVC的弯曲强度,对弯曲模量的影响不大;而海泡石降低了PVC的弯曲强度,但明显加大了PVC的弯曲模量。海泡石对提高PVC的热变形温度优于伊利石。     

SF含量对SF/PF动态力学和摩擦性能影响

将不同含量碱处理的剑麻纤维(SF)与酚醛树脂(PF)粉末、填科等在塑炼机上熔融混炼,通过模压成型工艺制备SF/PF复合材料,研究了SF含量对SF/PF复合材料力学性能、动态力学性能、摩擦磨损性能的影响,并借助SEM观察SF/PF复合材料磨损面的微观形貌.结果表明,SF含量(质量分数,下同)为15%时,SF/PF复合材料的冲击强度、弯曲强度分别为5.58 kJ/m2和67.69MPa,玻璃化转变温度(tg)达到204℃.与未加SF复合材料的相比tg提高13℃;SF含量为10%时,SF/PF复合材料的磨损体积为4.6×10-4cm3.SEM观察表明,sF含量10%时,SF与PF间的界面粘结性良好.     

PP-g-(MAH-St)对PP/木粉复合材料力学性能的影响

在聚丙烯中(PP)中添加马来酸酐(MAH)和共单体苯乙烯(St),通过熔融挤出法制备了高接枝率的PP-g-(MAH-St),红外光谱分析证明了St和MAH成功接枝到PP主链上。研究了PP-g-(MAH-St)对PP/木粉复合材料力学性能的影响,并用扫描电镜观察了复合材料冲击断面的微观形貌。结果表明,与现有PP-g-MAH相比,只要添加少量PP-g-(MAH-St)就能有效改善PP/木粉复合材料的界面相容性,从而提高材料的力学性能;PP-g-(MAH-St)中MAH的接枝率对复合材料力学性能影响显著,当MAH接枝率为2.8 %时,能使木塑复合材料力学性能达到最佳。     

SiC组分含量对SiC/Cu复合材料力学性能的影响

采用真空热压法制备了不同配比的SiC/Cu金属陶瓷复合材料.利用阿基米德原理测定了复合材料的密度及气孔率;利用Instron万能材料电子试验机测得其三点弯曲强度;采用Hv-1000显微硬度仪测试其显微硬度,采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对烧成样品的物相组成和断口显微形貌进行表征.结果表明:随着SiC组分含量的增加,SiC/Cu复合材料的致密度、抗弯强度均有所下降,而气孔率和显微硬度显著增加.在750 ℃,30 MPa压力作用下,保温3 min,制备得到的30SiC/70Cu(vol%)的复合材料,具有最优的力学性能,其显微硬度达到2087.2 MPa,抗弯强度为174.0 MPa.SiC/Cu复合材料的断裂行为既表现出一定的微观韧性特征,又表现出一定的脆性特征.     

聚乳酸/木粉复合材料的制备与力学性能研究

以聚乳酸(PLA)为基体,木粉为填料,分别采用热压成型和注塑成型方法制备了PLA/木粉复合材料。实验研究结果表明:当木粉用量由20%增加到60%时,PLA/木粉复合材料的拉伸强度由41.83 MPa降至15.96MPa;弹性模量由1 035.96 MPa降至283.43 MPa,断裂伸长率由7.04%降至1.73%。     

聚乳酸/麦秸秆纤维复合材料力学及吸水性能研究

以西北地区麦秸秆纤维（WSF）和聚乳酸（PLA）为原料,通过熔融共混的方式加工制备了PLA/WSF复合材料,研究了偶联剂γ—氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）对PLA/WSF复合材料的力学性能、吸水性能及界面性能的影响。利用傅里叶变换红外光谱仪(FITR)对改性前后的WSF进行分析,采用扫描电子显微镜（SEM）研究了复合材料拉伸断面的形貌变化。结果表明,KH550与WSF中羟基的反应降低了WSF表面极性;随着WSF含量的增加,PLA/WSF复合材料的力学性能最终呈现下降的趋势;经KH550对WSF改性处理, PLA/WSF复合材料的力学性能得到提升,同时降低了复合材料的吸水性;KH550处理改善了WSF与PLA的界面相容性。     

Effects of Natural Weathering on Properties of Recycled Newspaper-filled Polypropylene (PP)/Natural Rubber (NR) Composites

Natural weathering has been applied to investigate the properties of recycled newspaper (RNP)-filled polypropylene (PP)/natural rubber (NR) composites. Three sizes of RNP (11 mm, 23 mm, and 53 mm) were used in this study. These composites were subjected to natural weathering conditions; i.e, tropical climate in Penang, Malaysia, for 3 and 6 months. Different techniques including mechanical tests, Fourier transform infrared spectrometry (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC), and scanning electron microscopy (SEM) were used in order to obtain a comprehensive view of degradation occurring during the natural weathering of the composites. Results of mechanical tests show that an increasing content of RNP in composites decreased the tensile strength and elongation at break (EB), while increasing the Young's modulus after exposure of 3 and 6 months. Scanning electron microscopy on surfaces after weathering shows that the filler was poorly wetted by the matrix. This explains the reduction in tensile strength and elongation at break after weathering. The Fourier transform infrared spectrometry results on the composites after exposure to natural weathering indicate the presence of carbonyl, vinyl, and hydroxyl groups, which formed from various chemical reactions taking place during weathering.     

胶粉/POE-g-(MAH-co-St)/POE共混型热塑性弹性体的形态和性能

考察胶粉(WTRP)POE-g-(MAH-co-St)/POE共混型热塑性弹性体的性能和结构以及再加工性.实验结果表明:活化胶粉/POE-g-(MAH-co-St)/POE的比例为70/15/15时,该热塑性弹性体的拉伸强度可以达到9.71 MPa,断裂伸长率达到463.71%.且具有再加工性,可以循环利用.添加POE-g-(MAH-co-St)之后的共混料,界面结合更加紧密,提高了共混料的力学性能.