磁场诱导下的等规聚丙烯薄膜显微结构分析

研究了聚丙烯在磁场作用下的熔融结晶过程．结果表明：聚合物在熔融状态下易受外磁场的作用而产生诱导偶极,结晶时与未经磁场作用的分子链有不同的构象．静磁场使聚合物球晶沿磁场方向被拉长,趋于定向结晶。同时在外磁场的“牵引”下,结晶区前沿形成“须状”附加结晶区,磁化作用使辐射状片晶由扭曲生长变为伸直生长,静磁场对聚合物形核有抑制作用,使其形核率降低而球晶尺寸增大,交变磁场对球晶形貌无显著影响,辐射状片晶由扭曲生长变为伸直生长,交变磁场对聚合物的结晶过程有电磁搅拌作用,使形核率增高而球晶尺寸减小．     

荧光纳米SiO_2-等规聚丙烯复合材料的制备及其球晶的形态表征

为研究染色纳米颗粒在等规聚丙烯中的分布,观察球晶生长过程中染色剂的分布及再分布情况,系统探究染色剂在球晶边缘的汇聚现象。合成不同粒径接枝荧光分子的纳米二氧化硅(SiO_2),并将其加入聚丙烯(iPP)中,通过冷冻干燥法制备了荧光SiO_2/iPP纳米复合材料,并利用荧光显微镜(FM)在线观察SiO_2/iPP纳米复合材料结晶过程中SiO_2纳米粒子的二维扩散过程。结果表明:荧光SiO_2纳米粒子能追踪染色剂在球晶边界的聚集行为;经荧光强度统计,SiO_2选择性分散在iPP球晶之间的无定形区,最终汇聚在球晶边界。该研究可为聚合物纳米复合材料改良提供一定的参考。     

拉伸过程中温度和预成核对聚丁烯-1晶型转变的影响

聚丁烯-1作为一种多晶态聚合物,在拉伸过程中晶体结构会逐渐由亚稳态的晶型Ⅱ转变为稳定的晶型Ⅰ。利用原位广角X射线衍射,研究了不同温度下聚丁烯-1在拉伸过程中的晶型转变,以及预成核过程对聚丁烯-1晶型转变的影响。结果发现：拉伸温度越高,晶型转变越慢;预成核可以加速聚丁烯-1的晶型转变;此外,拉伸温度越高,预成核对晶型转变的促进作用也越明显。     

偶氮苯侧链液晶聚合物膜快速不饱和光致取向研究

用薄膜透射率变化研究了偶氮液晶聚合物膜不同功率光照条件下的取向速度及取向稳定性,并用锥光干涉图确定了相应介晶基元的取向方向。实验结果表明介晶基元的取向速度和取向度随光照时间和光照功率增加而增加,超过一定功率阈值时,取向变得不稳定,光照时间增加而薄膜的取向度（透射率）反而降低。介晶基元的取向方向结果表明在阈值功率以上强度光照时,介晶基元发生了面内和面外两种取向。面外取向的介晶基元不稳定,在停止光照后容易发生解取向,聚合物膜的透射率降低。而面内取向的介晶基元则能稳定维持其取向状态,不会发生解取向。采用不饱和取向的方法可缩短取向时间95％,薄膜取向度提高1．3倍。4ms的一次曝光足以使聚合物膜产生可读出、稳定的面内取向,取向的结果能保持2年不发生变化。     

串晶结构对自增强HDPE短期力学性能和耐慢速裂纹扩展性能的影响

采用自行设计制造的动态保压(DPIM)装置和慢速裂纹增长监测装置,对通用级纯料HDPE5000S进行自增强和串晶对慢速裂纹增长影响研究。结果表明:动态保压试样有大量的串晶结构生成;动态保压试样的拉伸强度高达98.7 MPa,是静态试样24.2 MPa的4.08倍,提高了307.9%,实现了聚乙烯的自增强,动态试样拉伸强度的提高主要是由于有大量的互锁串晶结构形成和结晶度的提高共同所致。动态试样在拉应力是静态试样1.83倍的情况下,因慢速裂纹扩展而发生断裂的时间是静态试样的6.17倍。聚合物耐慢速裂纹增长的能力与聚合物的晶体结构有关,动态试样的串晶结构对慢速裂纹增长的阻止作用非常明显。串晶结构阻止慢速裂纹扩展的主要原因有:高强度的脊纤维晶断裂需克服很大的能量;串晶中片晶间互相紧密接触或重叠给慢速裂纹扩展带来较大的阻力;结晶度的提高。     

力场与温度场耦合作用对嵌段共聚物聚丙烯β晶形成的影响

调控聚丙烯类聚合物多晶组成对控制其力学性能有重要影响。本文通过改变剪切后的冷却速率、剪切温度和剪切速率,系统研究温度场与力场耦合作用下嵌段共聚聚丙烯(PP-B)中β晶的组成变化。结果表明:PP-B中β晶的形成存在最优力场和温度场组合条件;当熔体温度较低时,适当提高剪切速率和降低降温速率可显著提升β晶相对含量,最高可达63%;过高的剪切和冷却速率则会抑制β晶的生长。     

聚乳酸/石墨烯/离子液体复合材料的晶型结构及相转变行为

聚乳酸(PLLA)属于多晶型的半结晶聚合物,其各项性能与晶型结构密切相关,因此研究聚乳酸及其复合物的晶型结构及相转变,对聚乳酸的推广和应用具有重要的现实意义。采用溶液共沉淀法将离子液体液相剥离的石墨烯(Graphene/AmimCl)与PLLA共混,通过差示扫描量热仪、X射线衍射仪和变温红外研究聚乳酸/石墨烯/离子液体复合材料(PLLA/Graphene/AmimCl)的晶型结构和相转变行为。结果表明:在聚乳酸/石墨烯/离子液体复合材料中,PLLA形成α′晶型;聚乳酸/石墨烯/离子液体复合物在升温过程中经历晶型转变,在140~160℃范围内存在α′晶型向α晶型相转变行为,体现为DSC曲线熔融峰前的微弱放热峰。     

Mg-Ti复合脱氧对低碳微合金钢组织性能的影响

通过焊接热模拟和冲击韧性试验,研究了Mg-Ti脱氧和Al脱氧在大线能量焊接热循环条件下对低碳微合金钢粗晶区组织性能的影响。结果表明,Mg-Ti脱氧钢粗晶区的组织主要是针状铁素体（AF）和少量的多边形铁素体,Al脱氧钢粗晶区的组织主要是低碳贝氏体＋大量的块状铁素体。对Mg-Ti脱氧钢和Al脱氧钢在不同焊接热循环下的冲击韧性进行研究,结果表明随着焊接热输入量的增大,两种脱氧钢的冲击韧性都有所下降,但是从总体上来说Mg-Ti脱氧钢粗晶区的冲击韧性远远高出Al脱氧钢粗晶区的冲击韧性。     

疏水性纤维素纳米晶粉末的制备及其与裂解炭黑并用补强天然橡胶

为了降低纤维素纳米晶(CNCs)的极性,提高其与非极性聚合物的相容性,改善其在聚合物基体中的分散性,以油酸(OA)作为改性剂对硫酸酸解纤维素纳米晶(CNC-S)进行表面疏水改性,并经冷冻-干燥处理得到疏水且疏松的纤维素纳米晶粉末(CNC-OA)。对CNC-S和CNC-OA的化学结构、形态和热稳定性的详细表征表明：CNC-S具有典型的纤维素Ⅰ晶型,而CNC-OA具有纤维素Ⅰ晶型和Ⅱ晶型共存的晶体结构,且CNC-OA具有更高的耐热性和良好的疏水性(接触角138.7°)。分别以CNC-S和CNC-OA粉末部分替代裂解炭黑(CBp)补强天然橡胶(NR)。通过对NR/CBp, NR/CBp/CNC-S和NR/CBp/CNC-OA复合材料的结构及性能对比表明：两种CNCs的加入均有助于改善CBp在NR中的分散;由于CNC-S与NR相容性差,在NR中难分散且对NR硫化有明显的抑制作用,NR/CBp/CNC-S拉伸强度和储能模量较NR/CBp更低;相反,CNC-OA与NR界面相容性良好,在NR中分散均匀且对NR硫化的抑制作用甚微,NR/CBp/CNC-OA具有较NR/CBp更优异的物理机械性能。     

铝合金激光熔凝区中的层错与孪晶

用透射电镜观察到,在含稀土铝合金激光熔凝区中存在大面积层错和孪晶。激光快速熔凝使稀土铈在铝中的溶解度提高是导致层错、孪晶生成的主要原因。孪晶的生成与层错的出观有着内在联系。     

Crystallization of amorphous Ni-Zr alloys during heating with molecular dynamics simulations

The heating processes of amorphous Ni_xZr_100-x(x=10, 16.7, 33.3) alloys were investigated with molecular dynamics simulations. The simulation results show that the crystallization of amorphous alloys during heating is controlled by the heating rate and the alloy's composition. The slower heating rate depresses the crystallizing temperatures and the melting temperatures of the amorphous alloys. Crystallization can be eliminated at rapid heating rates, the critical value of which decreases with increasing Ni content of the studied amorphous Ni-Zr alloys. Different crystalline structures formed during crystallizing depend on the heating rate, and the transition between crystalline structures was observed in the heating processes.     

聚酯热塑性弹性体热性能研究

选用晨光化工研究院牌号为H7563的聚酯热塑性弹性体(TPEE)进行热老化性能试验,比较热老化后拉伸强度的变化;采用扫描电镜观察热老化试验后表面的形貌;同时采用DSC定性分析了聚酯弹性体受热过程中发生的失水、失重、熔融和分解情况.试验结果表明,聚酯在高温下发生了链的断裂和键的破坏,从而发生了双分解反应,且在500℃的高温下几乎完全分解.     

热处理对共混物中尼龙6熔融行为的影响

　Aim　To investigate the multiple melting behavior of polyamide-6(PA-6) in polyamide-6/linear low density polyethylene blends crystallized from the crystal-amorphous state. Methods The effects of annealing temperature, annealing time, heating rate, and the step-wise annealing were measured by DSC. Results and Conclusion There exists a critical heating rate affecting the middle temperature melting peak. When annealed at the temperature close to the melting peak, the main melting peak of PA-6 shifted to a higher temperature. Within a short time, annealing time has much effect on neat PA-6 but little effect on PA-6 in the blends. Addition of PE results in a decreasing in the height of melting peak. These phenomenon show that the melting behavior of PA-6 was affected by PE, compatibilizer, as well as thermal treatment.     

Effect of Thermal Treatment on the PA 6 in the Blends

目的研究热处理条件对尼龙６及其在线性低密度聚乙烯共混物中的结晶非晶态样品的结晶熔融行为．方法采用ＤＳＣ技术探讨退火温度、退火时间、ＤＳＣ扫描速率以及连续多步退火等因素与尼龙６组分的熔融行为的相互关系．结果与结论存在一个临界ＤＳＣ扫描速率,对尼龙６的中间熔融峰有较大的影响．在尼龙６的熔点温度附近退火后,尼龙６的主熔融峰向高温方向移动．短时间退火处理对纯尼龙６的熔融行为比对共混物中尼龙６的影响大,与聚乙烯共混使得尼龙６的熔融峰的峰高明显降低。尼龙６的熔融行为与聚乙烯、相容剂和热处理条件都有关     

升温速率对金属熔化和过热的影响

采用分子动力学方法和QSC(Quantum Sutton-Chen)力场研究了升温速率对金属银和金属铅的熔化和过热行为的影响。研究结果表明，升温速率对金属银和铅的熔化和过热行为有很大影响，随着升温速率的升高，金属的熔点有所升高。高的升温速率会导致金属体系内部无序化程度增加，降低了熔化相变的能垒。升温速率导致的银和铅完美晶体的过热极限分别为1450K和800K。     

升温速率对金属熔化和过热的影响

采用分子动力学方法和QSC(QuantumSutton Chen)力场研究了升温速率对金属银和金属铅的熔化和过热行为的影响。研究结果表明,升温速率对金属银和铅的熔化和过热行为有很大影响,随着升温速率的升高,金属的熔点有所升高。高的升温速率会导致金属体系内部无序化程度增加,降低了熔化相变的能垒。升温速率导致的银和铅完美晶体的过热极限分别为1450K和800K。     

热历史对聚醚醚酮(PEEK)热性能的影响

用DSC、X射线衍射和密度梯度法考察了热历史对聚醚醚酮(PEEK)热性能的影响,结果发现:PEEK的T_g随结晶度增加而向高温区移动;在DSC曲线上,结晶了的PEEK的低温冷结晶峰消失,而代之出现双熔融峰,双峰是由PEEK的晶格缺陷产生的。     

一种新型的融雪化冰系统

基于热力融雪化冰技术,研发设计一种新型融雪化冰系统。该系统由发热、隔热、导热以及控制模块四部分组成。利用发热电缆产生热量,用复合碳进行热量的均匀传导,并采用泡沫玻璃进行隔热。通过路表温度、融冰动力学和隔热性能实验分析,该系统融雪化冰效果较好,且在整个运行过程中系统热损耗较小。     

弱还原气氛下淮南煤灰矿物质特性研究

对淮南煤在弱还原气氛下的矿物质特性进行实验研究,用X-射线衍射和红外光谱分析不同温度下煤灰矿物组成变化。结果表明：淮南煤中主要晶体矿物有高岭石、石英、方解石、黄铁矿等,高岭石类矿物含量越高,煤灰熔点越高;方解石和黄铁矿含量越高,煤灰熔点越低。煤灰中主要晶体矿物有石英、硬石膏、赤铁矿等,硬石膏和赤铁矿含量越高煤灰熔点越低。随着温度的升高,煤灰中石英、硬石膏、赤铁矿等结晶矿物含量逐渐减少,生成新的矿物质,莫来石的生成是导致淮南煤灰熔点高的主要原因,钙长石起到降低灰熔点的作用。     

利用XRD分析高温下淮南煤灰矿物质变化

利用X射线衍射分析四种淮南煤在不同温度下煤灰矿物组成变化。结果表明：淮南煤中主要晶体矿物有高岭石、石英、方解石、黄铁矿等,高岭石类矿物含量越高,煤灰熔点越高;方解石和黄铁矿含量越高,煤灰熔点越低。煤灰中主要晶体矿物有石英、硬石膏、赤铁矿等,硬石膏和赤铁矿含量越大煤灰熔点越低。随着温度的升高,煤灰中石英、硬石膏、赤铁矿等结晶矿物含量逐渐减少,生成新的矿物质,莫来石的生成是导致淮南煤灰熔点高的主要原因,钙长石起到降低煤灰灰熔点的作用。