稻草上段短切物/淀粉环保复合材料的制备及性能研究

开发基于农作物秸秆的复合材料是提高农副产品附加值,变废为宝,节约资源,保护环境的重要途径.采用热压方法制备了稻草上段短切物/淀粉复合材料,研究了淀粉用量、热压温度、热压时间对复合材料拉伸性能及硬度的影响.当淀粉用量为40%,热压温度为120℃,热压时间为8min时,复合材料的拉伸强度可达到2.05MPa.     

可光降解聚丙烯/黏土纳米复合物的制备与表征

通过溶胶-凝胶法将锐钛矿型纳米二氧化钛负载到有机黏土片层表面,然后与聚丙烯（polypropylene,简称PP）熔融其混制备可光降解的聚丙烯／黏土复合物。实验结果表明,纳米锐钛矿型二氧化钛粒子均匀分布在有机黏土片层表面,粒子尺寸在8～12nm之间。采用FT-IR,SEM和GPC表征聚丙烯／黏土纳米复合薄膜光降解,结果表明负载纳米锐钛矿型二氧化钛的有机黏土对聚丙烯的光降解速率较商品二氧化钛的快,纳米二氧化钛粒子在有机黏土表面均匀分布,可有效避免二氧化钛粒子的团聚,增加了二氧化钛和聚丙烯基体的有效接触面积,极大地提高了材料的光降解速率。本方法为制备新型环境友好聚合物纳米复合物提供了实验依据。     

界面改性对SiCp/Cu复合材料力学性能的影响

研究了界面改性对SiC颗粒增强Cu基复合材料力学性能和断裂机制的影响。结果表明：经过SiC颗粒表面涂层处理后，可在复合材料中获得干净、紧密的界面结合。通过复合材料界面优化，可在基体和增强物之间有效传递载荷，减少了拉伸变形时的界面脱粘，从而提高了复合材料的屈服强度、抗拉强度和断裂延伸率。     

改性多孔钢渣/橡胶复合材料的制备及其性能

用磷酸、硅烷KH550和钢渣制备改性多孔钢渣, 以改性多孔钢渣取代部分炭黑.利用改性多孔钢渣、炭黑、橡胶、促进剂、硫磺、硬脂酸和氧化锌进行复合, 制备一系列改性多孔钢渣/橡胶复合材料, 研究了磷酸/钢渣质量比、硅烷KH550/多孔钢渣质量比、促进剂/硫磺质量比、硬脂酸/氧化锌质量比和改性多孔钢渣/炭黑质量比对改性多孔钢渣/橡胶复合材料力学性能的影响, 并且分析其影响机理.结果表明, 当磷酸用量为1.2 g、钢渣用量为30 g、硅烷KH550用量为0.3 g、炭黑用量为20 g、促进剂用量为0.8 g、硫磺用量为1.2 g、硬脂酸用量为0.8 g、氧化锌用量为2.2 g和橡胶用量为100 g时, 改性多孔钢渣/橡胶复合材料的力学性能较好, 即拉伸强度为18.4 MPa、邵尔A硬度为68.8、撕裂强度为44.6 kN·m-1.磷酸与硅烷KH550可以改善钢渣的孔结构与表面结构; 适量的促进剂/硫磺质量比与硬脂酸/氧化锌质量比可以消除硫磺形成的内硫环, 促使橡胶交联键稳定.改性多孔钢渣与橡胶以物理方式进行复合形成良好的包裹结构.      

航空刹车副用炭/炭复合材料渗硅增摩改性研究

对A,B2种试样作了渗硅处理.在A样的摩擦磨损试验中,其线性磨损由原来的42μm/次降低到17.56μm/次,摩擦因数较稳定,均为0.36,并且摩擦磨损曲线的线型较好.B样渗硅后也比渗硅前的摩擦磨损曲线线型好,同时解决了摩擦时的振动问题,但随试样中所生成SiC含量的增加,其摩擦因数逐渐降低(由0.40→0.34→0.30),线性磨损量增大(由(2.0/1.4)μm→(21.21/23.12)μm→(69.33/52.85)μm).同时分析了摩擦磨损的机理,认为其摩擦磨损性能一方面受A,B 2种试样的结构性能影响;另一方面也取决于渗硅后所生成SiC的性能及结构.     

NiAl/TiC改性C/C复合材料的微观结构及力学性能

采用熔渗法对C/C多孔坯体进行预熔渗Ti处理,再用NiAl对预熔渗Ti后的C/C多孔坯体进行金属基体改性,制备出NiAl/TiC金属陶瓷改性C/C复合材料,并初步探讨C/C复合材料中NiAl/TiC金属陶瓷复合结构的形成机理及其对改善复合材料力学性能的作用机理。研究结果表明:预熔渗Ti后,Ti与基体炭反应生成TiC。由于NiAl与TiC润湿性好,生成的TiC可有效改善NiAl在C/C多孔坯体中的熔渗深度。NiAl在C/C多孔坯体中的熔渗深度为3~5 mm,同时,NiAl金属相与TiC陶瓷相在材料中呈镶嵌结构复合生长且分布无规则。经NiAl/TiC金属陶瓷熔渗后,复合材料的密度达到2.39 g/cm3,开孔率为13.44%,抗压强度为85.3 MPa,抗弯强度为67.2 MPa。     

稻草秸秆基吸附剂的制备及其对硫代钼离子吸附选择性的实验研究

以稻草秸秆为原料,经酸碱处理去除其中金属及Si等杂质,再用预干燥法将3-氯-2-羟丙基-三甲基氯化铵(CHPTMA)与其反应制备出具有选择吸附性能的改性稻草,并对其进行了氮含量的测定和红外光谱表征。以某厂含钼2～3 g/L、WO3为100 g/L左右的反萃液为原料液,经硫代化后,用改性稻草进行除钼试验,考察了固液比、反应时间、反应温度、料液pH以及料液浓度对钨钼分离效果的影响。结果表明,在弱碱性条件下固液比为1g∶30 mL,吸附时间为0.5 h,吸附温度为20℃时,吸附除钼效果最好,且吸附量随料液浓度的上升而增加。在最佳条件下,除钼率可达48%,WO3回收率为99%,分离系数稳定在1.7左右。     

原位矿化法制备羟基磷灰石/高密度聚乙烯复合材料

采用原位矿化技术制备羟基磷灰石／高密度聚乙烯（HAP／HDPE）复合材料，并通过扫描电镜、X射线衍射、红外光谱分析等检测手段对HAP／HDPE复合材料显微结构进行系统研究。结果表明，通过原位矿化方法，可直接在HDPE高分子表面诱导生长出纳米HAP晶体，HAP与HDPE之间以化学键形式结合，从而提高了HAP／HDPE复合材料的界面结合强度；原位矿化法制备的HAP／HDPE材料中，HAP颗粒均匀分散在HDPE基体中。通过力学性能检测得知，用原位矿化法制备的HAP／HDPE复合材料比用共混法制备的HAP／HDPE复合材料的力学性能有显著提高。     

碳纤维在聚乙烯复合材料中的作用

作者将沥青基碳纤维作为增强纤维以不同比例(0~25%)加入到聚乙烯树脂中制成复合材料,并研究了这些复合材料的力学性能、电学性能及耐热性的变化规律。结果表明:碳纤维有显著的增强作用。随碳纤维比例的增大,该复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量及热变形温度均呈上升态势;而缺口冲击强度及击穿电压呈下降态势。碳纤维增强的结果将使该复合材料比聚乙烯有更宽的使用范围。     

稻草秸秆硫酸水解研究

[目的]优化稻草秸秆浓硫酸水解法的条件.[方法]在单因素试验的基础上,固定稻草秸秆粒度为20 ～ 40 目,以液固比(V/W)、硫酸质量分数、反应温度和反应时间4个因素进行正交试验.[结果]4个因素对稻草秸秆水解率的影响程度为:硫酸质量分数＞液固比＞反应温度＞反应时间.稻草秸秆的最佳水解条件为:硫酸质量分数70%,液固比(V/W)12:1,反应温度70 ℃,反应时间为3 h.在此条件下,稻草秸秆水解率达77%以上.[结论]该研究为综合开发利用稻草秸秆奠定了基础.     

SiCp/Fe复合材料电流烧结工艺及性能研究

研究了一种电流加热动态热压烧结工艺,并研制了相应的设备.采用此工艺对颗粒增强铁基复合材料进行了制备研究.比较了普通粉末冶金和此工艺所制备的SiCp/Fe复合材料的性能以及此工艺中模具的不同对材料性能的影响,结合显微组织观察对此工艺的烧结机理进行了讨论.结果表明:采用陶瓷模具进行电流动态热压烧结,对材料性能提高显著,能在短时间内制备出满足实际应用要求的铁基复合材料,材料组织细小均匀.     

氮气、空气条件下炭/炭复合材料的摩擦磨损性能

在MM-1000型摩擦试验机上,对炭/炭复合材料分别在氮气和空气中模拟正常着陆能量条件下的摩擦磨损行为进行测试。结果表明:在氮气中,炭/炭复合材料的摩擦因数较高,达到0.32～0.4,磨损率较低,质量磨损率为18 mg/次,线性磨损率为1.4μm/次;在空气中,材料的摩擦因数较低,为0.2～0.3,但磨损率较高,质量磨损率为48 mg/次,线性磨损率为3.8μm/次。磨损表面及磨屑的SEM形貌表明:在空气中,材料摩擦表面易形成炭纤维、基体炭相互脱离的磨屑,其主要磨损机制为氧化磨损;在氮气中,则有纤维与基体炭连接良好、大尺寸的磨屑出现,主要磨损机制为磨粒磨损和粘着磨损。     

化学镀镍工艺对金刚石/铜复合材料表面镀层性能的影响

通过在金刚石/铜复合材料表面上化学镀镍的方法使表面金属化以改善其焊接性.研究了镀镍工艺对Ni-P合金镀层中磷含量的影响,以及不同磷含量对镀层的结合强度、耐蚀性和AgCu28钎料铺展性的影响,并对镀层的工艺与厚度进行了优化.AgCu28钎料在磷质量分数为5.8%~8.7%的镀层上均表现出较好的铺展性,且含磷8.7%的镀层比磷含量低的镀层的耐蚀性要好.综合考虑镀层与基体的结合强度和钎料在镀层上的铺展性,认为镀覆时间为10~20 min的镀层,即厚度为5~8μm时,镀层性能最理想.     

Structure and properties of mechanically alloyed composite material from waste of high purity aluminium production

Abstract

The present investigation has been based on the study of an opportunity of production dispersion strengthened composite material from waste of high purity aluminium production. Such waste represents an alloy with the following chemical composition: 50–60%Al, 25–35%Cu, ～10%Fe and 5–10%Si. The alloy Al–25Cu–10Fe–10Si with a chemical composition typical for industrial anodic sludge has been milled in a high energy planetary mill. The change in morphology and properties of granules of this material during mechanical alloying is estimated. For an assessment of some operational characteristics, a consolidated sample is obtained. The compact sample of the material possesses a high level of hardness, both at room and at higher temperatures, low level of thermal expansion coefficient and high level of wear resistance.     

改型GH4133A合金长期时效的性能稳定性研究

对经过标准热处理改型GH4133A合金,在650、700和750℃进行长时间的时效处理,测量其室温拉伸和冲击性能、硬度、400℃拉伸性能和在750℃/343 MPa条件下持久性能.结果表明:在650℃和700℃下时效时,合金的性能变化规律一致,性能具有良好的稳定性.而在750℃时效时,合金的室温拉伸和400℃拉伸性能在时效500 h以前保持稳定,500 h以后随时效时间的增长而下降;合金的室温冲击性能在时效300 h以前保持稳定,300 h后下降;合金在750℃/343 MPa条件下,在时效600 h以前,持久性能寿命很稳定,基本保持在100 h左右,时效600 h以后的持久寿命迅速下降.     

有机蒙脱石基复合相变材料的制备及研究

以有机蒙脱石为载体材料,聚乙二醇/硬脂酸为相变材料,采用液相插层法制备出了聚乙二醇/有机蒙脱石以及硬脂酸/有机蒙脱石复合相变材料.采用DSC对复合相变材料的热性能进行了研究.结果表明：复合相变材料中相变材料的适宜质量分数为50%;相同含量的情况下,聚乙二醇/有机蒙脱石的相变潜热比硬脂酸/有机蒙脱石的相变潜热小;硬脂酸质量分数为50%的复合相变材料的相变温度为54.56℃,相变潜热为79.8 J/g,经100次热循环后仍具有良好的热稳定性.     

纳米SiC颗粒增强铝镁复合材料的制备与性能研究

采用放电等离子体烧结(spark plasma sintering,SPS)技术制备了含质量分数为0%、0.5%、1.0%、2.0%和5.0%的纳米SiC颗粒(SiC_p,平均粒径为40 nm)增强铝镁复合材料,通过扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)观察铝镁复合材料微观组织形貌,并对复合材料进行了力学性能测试,研究了不同质量分数纳米SiC_p对复合材料相对密度和力学性能的影响规律,确定了制备复合材料最佳SiCp添加量。研究表明:随着纳米SiC_p质量分数的增加,复合材料的硬度逐渐增加,抗拉强度呈现先增加后降低的变化趋势,质量分数为1.0%的SiC_p增强铝镁复合材料的性能最好,相对密度和抗拉强度分别达到了98.36%和301.5 MPa。