芯壳结构竹塑复合材料密度及微观结构的CT分析

以竹屑、高密度聚乙烯(HDPE)、竹浆纤维、纳米碳酸钙及白泥为主要材料,采用聚合物共挤出技术制备芯壳结构竹塑复合材料。利用Micro-CT扫描技术对复合材料内部结构进行了观测,同时还对断面密度进行了分析。结果表明,通过对不同壳层材料的复合材料断面CT图像进行二值化处理后,可清晰地反映复合材料内部缺陷。Micro-CT三维空间分析技术能够实现对4种不同壳层材料的芯壳结构竹塑复合材料的内部微观结构可视化的精细表征,且重建密度表现出与实测密度趋势一致。壳层加入白泥或纳米碳酸钙的复合材料的剖面密度在厚度方向上呈现出壳层密度高而芯层密度低。不同壳层材料的复合材料CT图像阈值分布在26.1到95.6之间,在此基础上建立了CT图像阈值与密度的关系。     

共注成型芯壳层熔体粘度对芯壳层界面和移动前沿形貌的影响

建立了共注成型充模流动的有限元模型,并利用Matlab与Visual C++6.0混合编程技术开发了模拟软件,利用该软件对芯壳层熔体的粘度与芯壳层界面和移动前沿形貌之间的关系进行了数值模拟,并提出了确定关键成型工艺参数的指导原则。模拟研究结果与一些文献的实验结果相吻合。      

同轴静电纺丝制备PCL-PLA芯-壳结构复合纤维及其形态分析

本文采用同轴静电纺丝技术制备聚己内酯(PCL)-聚乳酸(PLA)芯-壳结构复合纤维。通过扫描电子显微镜(SEM)观察芯层-壳层溶液推进速度、纺丝电压和收集距离对PCL-PLA复合纤维形貌的影响;通过透射电子显微镜(TEM)分析芯层-壳层溶液推进速度比对PCL-PLA芯-壳结构形成的影响。结果表明:当壳层溶液推进速度大于芯层时,形成了完整的芯-壳结构;另外,随着壳层溶液推进速度的增加,PCL-PLA复合纤维芯层含量降低;随着纺丝电压和收集距离的增加,PCL-PLA复合纤维平均直径减小。     

纳米碳酸钙表面原位聚合包覆

通过超重力场制备了纳米碳酸钙,对纳米碳酸钙进行超声波分散,然后进行原位乳液聚合,采用分步聚合的方式,在纳米碳酸钙表面包覆了丙烯酸酯类共聚物,制得了纳米碳酸钙表面原位聚合包覆产物.采用TEM、DSC、TGA和表面电子能谱(ESCA)对纳米碳酸钙表面原位聚合包覆产物进行了表征.结果表明:制备的纳米碳酸钙粒子粒径在20nm左右,通过原位乳液聚合包覆后,粒径在40～80nm,包覆后的纳米碳酸钙复合粒子表面几乎不含Ca元素,表明纳米碳酸钙被良好包覆,并形成了以纳米碳酸钙为核、PBA为中间层、MMA和EA,St共聚物为壳的三层结构有机-无机纳米复合粒子.     

A1直接氮化法制备纳米A1N晶须的形成过程及形貌观察

通过同步热分析（simultaneous thermal analysis，STA）分析了Al在非高压氮气气氛下（压力0．2MPa，流速30ml/min）生成纳米AlN晶须的反应过程。分析了氮化的动力学过程。用环境扫描电子显微镜（environmental scanning electron microscopy,ESEM）观察了AlN及Al-AlN界面的显微结构。结果表明：在300-450℃之间，氮气即可在固-气界面处与气相铝发生反应生成AIN；从450℃开始，反应生成的AlN在未反应的Al表面沉积，以后一直持续至铝熔融；从熔点开始，熔融后的铝粉体在芯层中迅速团聚，阻碍氮化的进一步进行，但是在壳层中，氮化在液-气界面进一步进行，形成最终的芯-壳结构。ESEM的分析结果表明，在持续升温过程中，壳层中主要生成毛纤维状的纳米AIN晶须。芯层中主要通过VS机制生成大的AlN晶体。     

羰基铁/Al2O3核壳复合粒子的制备和性能

制备壳层形貌不同的羰基铁/Al2O3核壳复合粒子,研究了Al2O3纳米壳层形貌对羰基铁/Al2O3核壳复合粒子的抗氧化性能、微波电磁性能和吸波涂层力学性能的影响.结果表明,羰基铁/Al2O3核壳复合粒子的壳层形貌强烈依赖制备过程中酸的种类和pH值.与羰基铁相比,羰基铁/Al2O3核壳复合粒子的抗氧化性能、电磁参数及其与基体的界面相容性明显改善.均匀致密的颗粒状Al2O3纳米壳层有利于在保持磁导率基本不变的前提下改善热稳定性,并降低微波介电常数;纤维状的Al2O3壳层更有利于改善其与基体的界面相容性,提高涂层力学性能.     

羰基铁／Al2O3核壳复合粒子的制备和性能

制备壳层形貌不同的羰基铁／Al2O3核壳复合粒子,研究了Al2O3纳米壳层形貌对羰基铁／Al2O3核壳复合粒子的抗氧化性能、微波电磁性能和吸波涂层力学性能的影响．结果表明：羰基铁／Al2O3核壳复合粒子的壳层形貌强烈依赖制备过程中酸的种类和pH值．与羰基铁相比,羰基铁／Al2O3核壳复合粒子的抗氧化性能、电磁参数及其与基体的界面相容性明显改善．均匀致密的颗粒状Al2O3纳米壳层有利于在保持磁导率基本不变的前提下改善热稳定性,并降低微波介电常数;纤维状的Al2O3壳层更有利于改善其与基体的界面相容性,提高涂层力学性能．     

SiO2包覆Fe2O3纳米粒子的制备和性能

在近球形α-Fe2O3颗粒的悬浮液中,以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,氨水和尿素为催化剂,合成了Fe2O3-SiO2核-壳粒子.应用TEM.XRD对Fe2O3-SiO2核-壳粒子结构进行了测定.研究了TEOS.氨水的浓度对核-壳粒子结构的影响.UV-Vis吸收光谱表明,SiO2壳层消除了Fe2O3纳米粒子的表面悬挂键,产生增强的激子发射,使得核-壳粒子的吸收峰发生蓝移.根据带边吸收峰的波长计算出核-壳粒子中Fe2O3的禁带宽度为2.25 eV.     

碳酸钙刚性粒子增韧HDPE的影响因素

本文系统地研究了碳酸钙粒子用量、粒径大小、偶联剂用量和基材韧性等诸多因素对HDPE/CaCO_3体系冲击强度的影响。结果表明,(1)刚性粒子增韧与弹性体增韧不同,它要求基材本身具有一定的冲击韧性(即基材具有一定塑性形变的能力);(2)碳酸钙粒子的用量有一临界值,只有当用量大于此临界值时才有明显的增韧作用;(3)除了基材韧性和临界用量外,粒径大小也是碳酸钙增韧的决定因素,粒径越小,增韧效果越好,临界用量也越低,当粒径较大时,碳酸钙不再有明显的增韧作用;(4)偶联剂用量有一最佳值。此外,本文还比较了弹性体(EPDM)与碳酸钙粒子对HDPE刚性的影响。     

纳米CaCO3/SiO2复合粒子的原位有机杂化及其应用研究

采用含有纳米碳酸钙的硅酸钠水性悬浮液在酸性物质的作用下，硅酸盐发生水解－缩合反应生成溶胶从而沉积在纳米碳酸钙粒子表面的溶胶沉积法，制备出具有核－壳结构的纳米碳酸钙／二氧化硅复合粒子；在体系中引入适当的亲油性诱导剂和有机改性剂，对复合粒子进行原位有机杂化并探索了其应用性能。     

核壳结构型纳米CaCO3-SiO2.nH2O复合粒子的制备

在搅拌槽式反应器中,以用超重力法合成的纳米 ＣａＣＯ３和 Ｎａ２ＳｉＯ３为原料,用溶胶－凝胶技术制备具有核壳结构的纳米 ＣａＣＯ３－ＳｉＯ２·ｎＨ２Ｏ复合粒子　用 ＸＰＳ、 ＴＥＭ、 ＸＲＤ等方法对粒子的化学组成、形貌、晶型等作了分析和表征     

碳酸钙增强聚丙烯复合材料的断裂韧性

介绍了J积分方法的概念、理论和方法,并应用参考国外文献建立的,积分测试方法,结合扫描电镜形态分析研究了碳酸钙增强聚丙烯复合材料的断裂韧性。结果表明,碳酸钙的加入使复合材料对裂纹起始和增长过程的阻力都有大幅度提高,聚丙烯基体发生较大幅度塑性形变屈服后取向牵伸吸收塑性能。刚性填料加入时所导致的基体应力集中及界面脱粘后的基体应力集中促进聚丙烯基体产生局部区域微观塑性牵伸被认为是断裂韧性提高的原因。     

超微细CaCO_3结晶的控制生长

通过ＳＥＭ显微技术,从亚微观结构研究Ｎａ５Ｐ３Ｏ１０对Ｃａ（ＯＨ）２碳化反应中ＣａＣＯ３结晶的控制生长过程．结果表明,ＣａＣＯ３结晶的成核、生长在时间上是重叠的伴随过程．在ＣａＣＯ３反应结晶的起始阶段,Ｎ５Ｐ３Ｏ１０的存在促进了ＣａＣＯ３的大量成核．通过ＳＥＭ可以观测到大量正稳态 ＣａＣＯ３籽晶（Ｒ＝ ２３～２６ｎｍ）的存在.这时, ＣａＣＯ３晶体生长并不符合Ｚｅｎｅｒ－Ｈａｍ理论的扩散生长规律．结晶生长由穿越晶体界面的短程扩散控制．在反应结晶末期,ＳＥＭ已观测不到亚稳态ＣａＣＯ３籽晶的存在．ＣａＣＯ３结晶生长遵循长程扩散控制模型Ｒ（ｔ）＝（Ｄｔ）ｎ,时间指数ｎ＝０．４８７４～０．４９９２（理论值ｎ＝０．５）．随着碳化液中Ｎａ５Ｐ３Ｏ１０浓度的增大,常数 Ｄｎ由１６．６９降低至１１．３６,从而有效地控制ＣａＣＯ３的结晶生长．     

碳酸钙填充聚丙烯熔体的流变性质

本工作以轻质碳酸钙粒子填充聚丙烯熔体为体系,利用RMS-605和Instron3211流变仪测定各种物料函数,研究了粒子浓度和界面状态的影响。     

纳米CaCO_3/ACR复合物的制备及在PVC改性中的应用

采用种子乳液聚合法合成了具有核壳结构的纳米C aCO3/ACR复合胶乳。将其与PVC进行共混,考察了不同界面结构对复合材料力学性能的影响,并用TEM、SEM对复合粒子分散情况及共混物断面形态进行了考察。结果表明,纳米复合粒子在PVC基质中达到了纳米级分散;用钛酸酯处理的纳米C aCO3优于用硬脂酸处理的纳米C aCO3的改性效果;核层与壳层单体比、壳层单体比都存在最佳值。     

超微细CaCO3的结晶动力学

用化学分析,ＳＥＭ分析方法研究了在Ｃａ（ＯＨ）２悬浮液中加入了Ｎａ５Ｐ３Ｏ１０后超微细ＣａＣＯ３结晶的成核和长大。结果表明,Ｎａ５Ｐ３Ｏ１０的存在促进ＣａＣＯ３的成核,晶核生长速率Ｇ＝０,随着过饱和度的低,ＣａＣＯ３晶遵循线规律生长,成核存在于整个碳化过程,没有出现晶粒的凝聚粗化,超微细ＣａＣＯ３的结晶动力学过程 Ｎ２模型。     

Coaxial metal-oxide-semiconductor (MOS) Au/Ga2O3/GaN nanowires

Coaxial metal-oxide-semiconductor (MOS) Au-Ga2O3-GaN heterostructure nanowires were successfully fabricated by an in situ two-step process. The Au-Ga2O3 core-shell nanowires were first synthesized by the reaction of Ga powder, a mediated Au thin layer, and a SiO2 substrate at 800 degrees C. Subsequently, these core-shell nanowires were nitridized in ambient ammonia to form a GaN coating layer at 600 degrees C. The GaN shell is a single crystal, an atomic flat interface between the oxide and semiconductor that ensures that the high quality of the MOS device is achieved. These novel 1D nitride-based MOS nanowires may have promise as building blocks to the future nitride-based vertical nanodevices.     

具有核壳结构的纳米CaCO3@SiO2的制备与表征

采用简单的溶胶-沉淀法制备了具有核壳结构的纳米CaCO3@SiO2复合产物。用X-射线衍射、电子扫描显微镜、X-射线能谱以及耐酸性测试等方法对粒子的包覆效果、化学组成等做了分析和表征。结果表明,用硬脂酸改性后的碳酸钙比较容易包覆无机的SiO2,SiO2在CaCO3表面包覆后形成了CaCO3为核,SiO2为壳的核壳结构。     

PE—MA对PE／CaCO3增容作用的研究

本文通过加入接枝马来酸酐的聚乙烯(PE-MA),促进非报性的聚乙烯分子和带有极性表面的填料之间的互容。用扫描电子显微镜观察共混物低温脆断面上碳酸钙的分布表明,在加有增容剂PE-MA的PE/CaCO_3共混物中,CaCO_3颗粒大小均匀且分布也均匀,PE-MA明显起到了增容作用。综合结果指出,PE-MA的加入量占PE/CaCO_3/PE-MA总重量的5～10％时增容效果较好。力学性能测试表明,随PE-MA用量的增加,共混物的拉伸强度明显提高。断裂伸长率变化较小,熔融指数略有下降。