石墨/铜/聚氨酯复合材料的微观结构与性能研究

采用浇注方法制备了纯聚氨酯(PU)、石墨/聚氨酯(C/PU)、铜/聚氨酯(Cu/PU)、石墨/铜/聚氨酯(C/Cu/PU)复合材料,并对PU及其复合材料的微观物相、微观结构、邵氏硬度、导热性能和力学性能进行了研究。结果表明,随着石墨、铜颗粒加入,复合材料的拉伸强度都比纯PU低;形貌表征结果显示,石墨、铜颗粒大部分均匀分散在PU基体中;材料导热系数都比纯PU高;除Cu/PU复合材料以外,C/PU、C/Cu/PU复合材料的硬度相比于纯PU都有一定程度的增加。     

环氧树脂/石墨烯复合材料的制备及其性能

采用改进的氧化、超声剥离法制备了氧化石墨烯(GO),采用水合肼对GO进行化学还原,制得石墨烯(GNS),利用溶剂混合法制备了环氧树脂(EP)/GNS复合材料,对天然石墨,GO,GNS的微观形貌与结构进行了表征,并研究了EP/GNS复合材料的力学性能、电学性能和热性能。结果表明:GNS呈片层多孔结构,有少量含氧基团;当w(GNS)为1.0%时,EP/GNS复合材料力学性能最佳(拉伸强度为79.5 MPa,断裂拉伸应变为3.02%,邵氏硬度达97.2);当w(GNS)为1.5%时,EP/GNS复合材料电导率达4.17×10~(-2) S/m,较EP提高了8个数量级,玻璃化转变温度较EP提高了8.3℃。     

增塑剂DOP的含量对软质聚氯乙烯性能的影响

研究了不同含量的增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)对软质聚氯乙烯(PVC)的邵氏硬度、拉伸强度和断裂伸长率的影响。结果表明,随着DOP含量的增加,软质PVC复合材料的邵氏硬度和拉伸强度逐渐下降,而软质PVC复合材料中的断裂伸长率则随DOP含量的增加而增大。     

纳米层状石墨/六方氮化硼协效膨胀阻燃EP复合材料的制备与阻燃特性研究

首先将环氧树脂与少量膨胀阻燃剂进行复配出环氧树脂/膨胀阻燃复合材料,再将石墨、氮化硼两种材料同时进行微波剥离,制备出纳米层状石墨/纳米氮化硼,将其与环氧树脂/膨胀阻燃复合材料进行协效阻燃,制备出阻燃型环氧树脂复合材料。分别研究了微波剥离出的纳米层状石墨/氮化硼作为协效阻燃剂对复合材料的热稳定性能、燃烧性能、固化行为的影响。使用扫描电子显微镜观察石墨、氮化硼剥离前后的差异,发现经合适的微波剥离工艺可有效制备纳米层状石墨/纳米氮化硼;使用热重分析仪对比纳米层状石墨/纳米氮化硼环氧树脂复合材料与环氧树脂/膨胀阻燃复合材料的热稳定性,结果表明残炭率提高了30%;使用锥形量热仪对比纳米层状石墨/纳米氮化硼环氧树脂复合材料与环氧树脂/膨胀阻燃复合材料的燃烧性能,结果表明燃烧时间延长了51 s,平均热释放速率降低了29%。     

聚丙烯/废旧玻璃钢粉复合材料的结构与性能研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯/废旧玻璃钢粉(PP/WFRP)复合材料,探讨了WFRP含量对复合材料力学性能、结晶行为及热性能的影响。力学性能测试结果表明,随着WFRP用量的增加,复合材料的弯曲强度和邵氏硬度明显升高,而拉伸强度逐渐下降。X射线衍射实验表明,加入WFRP能够诱导β晶生成,降低PP的结晶度。热重分析表明,WFRP的加入可以有效提高PP的热稳定性。     

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.     

液态丁腈橡胶增韧改性环氧树脂研究

用液态丁腈橡胶(LNBR)对环氧树脂(EP)进行增韧改性,制备出LNBR/EP复合材料。通过对不同含量LNBR的环氧树脂复合材料力学性能测试,结果表明:当LNBR含量为20 phr时,复合材料冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率达到23.6 KJ/m2、60.2 MPa和26.32%;利用SEM对复合材料分析得到LNBR增韧使环氧树脂从脆性断裂变为韧性断裂;利用差示扫描量热法对复合材料的热性能分析得到:随着LNBR份数增多,体系Tg温度逐渐降低。     

酚醛树脂含量对R/C复合材料性能的影响

以石墨与酚醛树脂粉料为原料,通过热模压成形得到一种R/C复合材料。研究了质量分数为20%～30%酚醛树脂对复合材料导电、力学以及阻气性能的影响;并利用SEM分析了不同酚醛树脂含量复合材料的断口和表面形貌。结果表明,随酚醛树脂含量的增加,能够使复合材料的抗弯强度、冲击强度和电阻率明显提高,而密度先上升后下降。试验中,当酚醛树脂质量分数为22.5%时,R/C复合材料的阻气性最好,此时抗弯强度、冲击强度、电阻率和密度分别为45.5MPa,8.9J/cm2,169.3×10-6Ω·m和1.93g/cm3,其值达到或超过国内外同类研究水平。     

环氧树脂/镀银纳米石墨微片导热复合材料的制备与性能

以膨胀石墨为原料,采用超声分散法和化学镀法制得镀银纳米石墨微片,然后将其填充在环氧树脂基体中制备环氧树脂/镀银纳米石墨微片复合材料。结果表明,银粒子均匀镀覆在纳米石墨微片上,银层厚度为100 nm,有利于在环氧树脂基体中形成导热通路;与环氧树脂相比,环氧树脂/镀银纳米石墨微片复合材料的力学性能和热导率能都得到提高;当镀银纳米石墨微片含量为3 %时,复合材料的热导率为1.827 W/(m·K),比纯环氧树脂热导率提高了近5倍。     

酚醛树脂改性石墨/天然橡胶复合材料的性能

采用酚醛树脂对石墨进行改性处理,制得改性石墨/天然橡胶(NR)复合材料,采用扫描电子显微镜对石墨的微观形貌进行了表征,并对改性石墨/NR复合材料的性能进行了研究。结果表明,改性石墨的表面粗糙度增加。改性石墨/NR复合材料在不同温度下的平均热导率高于未改性石墨/NR复合材料;随着酚醛树脂含量的增大,复合材料导热性能有所降低。与未改性石墨/NR复合材料相比,改性石墨/NR复合材料的拉伸强度、撕裂强度、定伸应力和硬度增大,扯断伸长率和永久变形降低;酚醛树脂含量高的改性石墨/NR复合材料较酚醛树脂含量低的复合材料力学性能有所降低。     

Mechanical Properties of Oxidation-Resistant SiC/C Compositionally Graded Graphite Materials

Mechanical properties of oxidation-resistant SiC/C compositionally graded graphite materials composed of a CVD SiC coating layer, a SiC/C graded layer, and a graphite substrate were studied by bending, compressive, and hardness tests at room temperature. CVD SiC coated graphite and graphite with a SiC/C graded layer alone were also examined. The bending strengths of oxidation–resistant SiC/C compositionally graded graphite materials as well as CVD SiC coated graphite were about twice as much as that of graphite. The bending and compressive strengths of graphite with the SiC/C graded layer alone were almost the same as those of graphite. The higher strengths of graphite with the CVD SiC layer can be mainly due to the CVD SiC strength itself, and partly due to the smooth CVD surface. No effect of the SiC/C layer on the strengths was discussed in terms of porosity, surface morphology, and the strength of SiC.     

The Preparation and Characterization of Silk/Gelatin Biocomposites

There is a growing interest in the use of composite materials. Silk fiber/gelatin biocomposites were fabricated using compression molding. The fiber content in the composite varied from 10–30 wt%. Composite containing 30 wt% silk showed the best mechanical properties. Tensile strength, tensile modulus, bending strength, bending modulus and impact strength, hardness of the 30% silk content composites were found 54 MPa, 0.95 GPa, 75 MPa and 0.43 GPa and 5.4 kJ/m², 95.5 Shore A, respectively. Water uptake properties at room temperature, accelerated weathering aging, irradiation, thermomechanical analysis, and degradation in soil were carried out in this experiment.     

丁苯橡胶热空气老化性能变化之间的相关性

通过热空气老化试验,建立了丁苯橡胶(SBR)热空气老化拉伸性能变化率与邵尔A硬度变化值之间的相关性。结果表明,在热空气老化过程中,无论是普通硫化体系还是有效硫化体系,SBR硫化胶老化后的邵尔A硬度变化值随老化时间的延长而呈指数趋势增加,且老化后扯断伸长率变化率与邵尔A硬度变化值之间呈线性关系;在普通硫化体系下,硫化胶表现为老化后扯断伸长率变化率和拉伸强度变化率随老化时间的延长而呈指数趋势下降,而老化后拉伸强度变化率与邵尔A硬度变化值之间以及拉伸强度变化率与扯断伸长率变化率之间呈线性关系。     

丁苯橡胶在热空气和海水中老化性能的比较

对丁苯橡胶在热空气和海水中进行了加速老化试验,比较了老化前后其性能的变化,得出了该橡胶的性能变化与老化时间的函数关系,并建立了100%定伸应力和撕裂强度与硬度的关联关系。结果表明,在整个老化期间,丁苯橡胶的100%定伸应力和硬度逐渐增大,撕裂强度逐渐减小。在相同的温度下,老化初期在海水中丁苯橡胶的性能变化比在空气中的快,而老化后期在空气中的性能变化比在海水中快。丁苯橡胶的100%定伸应力和撕裂强度与硬度呈线性关系,说明通过硬度的变化监测丁苯橡胶力学性能的变化是可行的。     

基于BP神经网络优化制备化学改性脱硫灰/丁苯橡胶复合材料

以化学改性脱硫灰取代部分炭黑与丁苯橡胶复合制备化学改性脱硫灰/丁苯橡胶复合材料,运用均匀设计结合BP神经网络建立制备工艺参数与力学性能的BP神经网络优化模型,获得制备最优化学改性脱硫灰/丁苯橡胶复合材料的工艺参数,对最优复合材料进行了表征. 结果表明,最优化学改性脱硫灰/丁苯橡胶复合材料的制备参数为促进剂N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺用量1.2 g、硫磺用量1.3 g、硬脂酸用量1.1 g、氧化锌用量2.4 g、硫化时间27 min,该条件下所制复合材料的拉伸强度为20.31 MPa、撕裂强度为45.68 kN/m、邵氏A硬度为66,最优实测值与最优模型预测值吻合较好,相对误差为3.03%~3.22%.     

特种氯丁橡胶热氧老化研究

通过对特种氯丁橡胶在热空气中进行加速老化,比较了其老化前后性能的变化,得出了该橡胶的性能变化与老化时间的函数关系,并建立了100％定伸应力、拉伸强度、断裂伸长率、强韧度、撕裂强度与邵尔A硬度之间的关联关系。结果表明：在整个老化期间,100％定伸应力、硬度逐渐增加;拉伸强度、断裂伸长率、强韧度、撕裂强度逐渐降低;机械性能与硬度呈线性关系。     

聚烯烃弹性体的物理机械性能

讨论了聚烯烃热塑性弹性体乙烯－辛烯共聚物的结晶行为,填充增强剂、增塑剂和辛烯含量等因素对ＰＯＥｓ物理机械性能的影响。结果表明,ＰＯＥｓ具有良好的物理机械性能,加入炭黑有较好的增强作用,拉伸强度,撕裂强度、１００％定伸应力邵尔Ａ型硬度提高,冲击弹性和扯断伸长率下降;加入碳酸下和石蜡油,ＰＯＥｓ综合性能有所下降,加入石蜡油可降低试样的邵尔Ａ型硬度。无论是添加增强剂或增塑剂,ＰＯＥｓ综合性能有所下降。加     

超细粉制备高密高强炭素材料

以超细焦炭粉和球形石墨为原料，以CJF-43和FB为粘结剂，通过特定工艺制备高密度高强度炭素材料。测试其体积密度、抗压强度、电阻率、肖氏硬度等性能，研究树脂种类及含量、细颗粒含量、球形石墨的含量、成型压力对其性能的影响。结果表明，FB的粘结效果好；随着球形石墨含量的增加，样品密度提高，机械强度降低；随着细颗粒的增加，样品的密度和硬度提高；其他工艺条件不变，在100MPa下样品的成型效果好。     

Co~(60)辐照交联聚氯乙烯性能的研究

本文详细讨论了影响Co~(60)辐照交联聚氯乙烯邵氏硬度、拉伸强度及医用化学性能的因素.发现,交联剂的种类、含量、辐照剂量、辐照后处理以及辐照前热历史对其性能都有着不同程度的影响;适当地控制这些因素,可以得到具有较大硬度变化和较高拉伸强度的材料.     

PMMA/纳米三氧化二镧复合材料的制备及性能

制备了聚2–甲基–2–丙烯酸甲酯(PMMA)/纳米三氧化二镧(La_2O_3)系列复合材料,对复合材料浇注体板材进行了力学性能、腐蚀性及吸湿率测试。结果表明,表面经PMMA接枝处理后的纳米La_2O_3质量分数为0.3%时,浇铸体复合材料板材的力学性能最佳,冲击强度比纯PMMA板材提高了154.7%,弯曲强度提高了52.0%;当纳米La_2O_3含量为0.5%时,浇铸体板材的耐酸、碱腐蚀性及吸湿性得到明显改善;在实验含量范围内,随着纳米La_2O_3含量的增加,浇铸体板材的邵氏硬度线性上升。得到了性能优异的复合材料浇铸体板材,并总结了浇铸体板材性能得以综合提升的原因。