聚苯胺@季铵盐阳离子改性粉煤灰漂珠的制备与电流变性能

选用3种不同链长的烷基季铵盐阳离子表面活性剂即十二烷基三甲基溴化铵（DTAB）、十四烷基三甲基溴化铵（TTAB）和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）对粉煤灰漂珠（FAFB）进行改性,并将改性产物与苯胺（An）共混进行乳液聚合,制备聚苯胺@有机改性粉煤灰漂珠（PAn@OFAFB）复合材料。采用化学元素分析、FTIR、XRD、SEM、TGA、数字四探针测试仪、LCR数字电桥和旋转流变仪对复合材料进行结构表征以及电流变性能分析。结果表明:改性剂的碳链长度越长,改性效果越好,CTAB吸附在FAFB表面的量最多,且表面吸附率为1.91wt%,PAn和OFAFB 复合程度越明显,FAFB表面包覆的PAn越多;聚苯胺@十六烷基三甲基溴化铵改性粉煤灰漂珠（PAn@FAFB-CTAB）的电导率最大为0.06 S·cm-1;将其作分散相制成的电流变液比PAn-十二烷基苯磺酸（PAn-DBSA）具有更好的电流变效应,抗击穿能力较纯PAn提高了0.5 kV/mm;将FAFB作为PAn的载体能够提高复合材料的悬浮稳定性;引入FAFB-CTAB可以显著改善复合材料的热稳定性,且PAn的相对包覆量为28.07wt%。      

十六烷基三甲基溴化铵改性粉煤灰漂珠/聚苯胺复合材料的制备与表征

不同条件下利用阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对粉煤灰漂珠(FAFB)进行有机改性;再以苯胺(An)为单体,十二烷基苯磺酸(DBSA)为乳化剂和掺杂剂,过硫酸铵(APS)为氧化剂,利用乳液聚合法合成了有机改性漂珠/聚苯胺复合材料(FAFB-CTAB/PAn)。利用FTIR、XRD、SEM、TGA、化学元素分析和四探针技术对产物的结构与性能进行分析。结果表明:利用试验方法可得到改性效果最佳的FAFB,其中CTAB浓度为0.20mol/L,在80℃反应90min,以及CTAB改性漂珠(FAFB-CTAB)与聚苯胺(PAn)为原位复合;TGA结果说明PAn的包覆量为9.80%,且随着FAFB-CTAB的引入PAn的耐热性能增强,PAn的分解温度滞后了25℃;利用四探针技术测试发现,随着PAn的包覆,FAFB-CTAB/PAn的电导率可达到0.06S/cm,但仍处于半导体的范围。     

聚苯胺@粉煤灰漂珠复合材料的导电及介电性能

为获得具有良好电流变性能的分散相粒子,利用γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)修饰粉煤灰漂珠(FAFB),将聚苯胺(PAn)以化学键的方式偶联在修饰后的FAFB(mod-FAFB)表面,形成以mod-FAFB为核、PAn为壳的核-壳结构复合材料。采用FTIR、SEM、数字式四探针以及LCR介电谱仪对PAn@mod-FAFB复合材料的结构与性能进行分析,讨论了不同mod-FAFB含量对PAn@mod-FAFB复合材料导电性能及介电性能的影响。结果表明:以化学键接枝聚合的PAn@mod-FAFB核-壳结构复合材料电导率相对较高,且随mod-FAFB含量的增加而减小;在较低交变电场频率(100~2 000kHz)下其相对介电常数较大,且随mod-FAFB含量的增多,PAn@mod-FAFB复合材料的介电常数明显减小;PAn@mod-FAFB复合材料的介电损耗相对较小,随mod-FAFB含量的增多而急剧减小。     

粉煤灰漂珠／PVC复合材料的研究

采用粉煤灰漂珠填充聚氯乙烯（PVC）,研究了粉煤灰表面处理、用量及粒径对复合材料性能的影响。发现对粉煤灰漂珠进行了偶联剂处理可提高复合材料的拉伸强度和冲击强度;粉煤灰漂珠用量的增加、粒径增大会使复合材料拉伸强度和冲击强度下降。     

粉煤灰漂珠粒径对粉煤灰漂珠/AZ91D镁合金复合材料阻尼性能的影响

通过搅拌铸造法向半固态AZ91D镁合金中添加粉煤灰漂珠（FAC）制备了FAC/AZ91D镁合金复合材料,研究了FAC粒径对该复合材料阻尼性能的影响。结果表明:FAC/AZ91D镁合金复合材料的阻尼性能明显优于基体材料,在FAC含量相同时,FAC的粒径越大,其阻尼性能越好。室温下FAC对提高FAC/AZ91D镁合金复合材料的阻尼性能起重要作用,FAC附近的基体产生了高密度的位错,形成了塑性区。室温下FAC粒径越大,在其附近产生的塑性区越大,阻尼性能越好。随温度的升高,FAC/AZ91D镁合金复合材料的阻尼性能迅速提高。位错、晶界以及FAC和基体之间的界面运动是提高阻尼性能的关键。      

粉煤灰漂珠道路声屏障材料的吸声性能研究

轻集料多孔混凝土因其轻质、多孔、耐候性好的特点,可应用在交通噪声控制领域。试验选用热电厂固废粉煤灰漂珠作为集料,水泥作为胶凝材料制备了一种新型轻集料多孔混凝土,可用作道路声屏障的吸声材料。通过实验表征,探究了成型压力、骨胶比2个因素对于试样吸声性能的影响。同时使用Horoshenkov&Swift模型对材料曲折度因子与流阻进行反演求解,探究成型条件对其影响。结果表明,随着压力的提升,试件吸声的峰值频率向低频移动,峰值处的吸声系数下降;随着骨胶比的提升,试件吸声的峰值频率向高频移动,峰值处的吸声系数提高;反演运算的计算结果表明拟合优度R²>0.8,具有可信性。在0.9骨胶比的条件下,成型压力与曲折度因子和流阻呈正相关;在0.2 MPa的加压强度下,骨胶比与曲折度因子呈负相关。     

MMA-粉煤灰漂珠体系凝胶注模成型制备多孔陶瓷

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,粉煤灰漂珠为骨料,采用非水基凝胶注模成型工艺制备多孔陶瓷。考察了MMA含量对浆料性能的影响、MMA预聚合方式对浆料成型的影响以及生坯的排胶与烧结方法,并对多孔陶瓷性能进行了表征。研究表明:微波预聚合可缩短诱导期、加速MMA本体聚合;过高的微波功率和引发剂用量使反应加速,不利于聚合稳定;提高预聚合程度有助于缩短浆料固化时间、降低生坯体积收缩;为保证浆料的流动性及生坯的完整性,应将MMA预聚液含量控制在45wt%~60wt%;生坯(MMA 50wt%)在380℃排胶1h、1050℃烧结2h,得到的多孔陶瓷抗弯强度为40.35MPa,显气孔率为42.03%,平均孔径为1.12μm。     

TiO2包覆粉煤灰漂珠外墙隔热涂料的研究

为研制出低成本、高热反射率的外墙隔热涂料,采用非均相沉淀法制备了TiO2包覆粉煤灰漂珠隔热填料.对包覆材料进行了XRD、SEM和白度分析,并对隔热涂料的热反射率进行了测定.研究表明:TiO2包覆粉煤灰漂珠材料反射近红外辐射与阻止热传导的效果显著.反应6h所制备的包覆材料,其表面的TiO2分布均匀,且白度较高;在基本配方中添加3g该包覆填料所制备的隔热涂料,其热反射率达94.3%.     

定向BaTiO3晶须/PVDF压电复合材料的制备及性能研究

以高度定向的BaTiO3晶须作为活性相、聚偏氟乙烯(PVDF)作为基体制备了压电复合材料,研究了该复合材料的介电和电学性能,研究结果表明,以BaTiO3作为活性相的晶须复合材料与粉末复合材料相比,其介电常数(ε)、压电常数(d33)和剩余极化率(Pr)大大提高,而其损耗因子(tanδ)具有相反的趋势,对晶须复合材料,沿晶须定向方向的ε、d33和Pr的值比晶须平行方向要高得多,分析了产生这些差别的原因。     

一种漂浮型粉煤灰漂珠负载Pt-BiVO4材料的制备及性能

以工业固体废弃物粉煤灰漂珠(FACs)为载体,采用金属有机沉积法联合光还原法制备了新颖的复合材料Pt-BiVO4/FACs。利用XRD、SEM、XPS和DRS等手段对材料进行了表征。结果表明:Pt主要以游离态分散在材料的表面;Pt-BiVO4为单斜相结构;复合材料在可见光区的吸收增强。在λ>400nm的可见光照射下,研究了所制备的材料光催化降解亚甲基蓝的效能。研究发现:同BiVO4、BiVO4/FACs样品相比,Pt-BiVO4/FACs样品的光催化活性大为提高,其中2wt.%Pt-BiVO4/FACs的复合材料显示了最高的光催化效能,其一级反应速率常数(k1)是BiVO4的6.6倍,是BiVO4/FACs的2.8倍。由于漂珠质轻中空的特性,该材料可漂浮于水面,既能充分吸收光能,又利于催化剂的回收和重复利用。     

聚苯胺基电流变材料研究进展

聚苯胺基电流变液已有近30年的研究历史,但因本身电导率高导致的漏电密度大、极化能力低、悬浮稳定性差限制了其单独使用的可能,通过化学结构改性或物理共混改性以改善单一组分的性能缺陷是一种有效的改善方法。对聚苯胺进行取代、复合无机或有机粒子可以获得满足商品要求的屈服强度和悬浮稳定性能。归纳了各种聚苯胺基复合材料的制备方法,并分析了其受外场强度、体积含量、环境温度、含水情况等因素影响下的屈服强度、介电性能、悬浮稳定性、粘弹特性、表观粘度等特性,最后总结了聚苯胺基复合材料在电流变研究中存在的问题,提出了今后重点研究的方向。     

表面活性剂对聚苯胺类电流变体性能的影响

在制备了聚苯胺类电流变液的基础上,综合考察了Span80,MOA3和低分子聚乙二醇对体系分散稳定性和电流变效应的影响,进一步考察电流变液的介电和导电性能后,对实验结果做了深入的分析,认为向聚苯胺类电流变液中加入少量Span80能综合提高体系的电流变性能。     

BaTiO3-ZnNb2O6陶瓷介电及储能性能研究

采用固相法制备(1-x)BaTiO₃-xZnNb₂O₆ (x=0.5mol%, 1mol%, 1.5mol%, 2mol%, 3mol%, 4mol%) (简称BTZN)陶瓷, 研究了BTZN陶瓷的烧结温度、结构、介电性能和铁电性能。BTZN陶瓷烧结温度随着ZnNb₂O₆含量增加逐渐降低。XRD结果表明当ZnNb₂O₆含量达到3mol%时出现第二相Ba₂Ti₅O₁₂。介电测试结果表明随ZnNb₂O₆含量的增加, BTZN陶瓷介电常数逐渐减小, 而介电常数的频率稳定性逐渐增强。介电温谱表明所有BTZN陶瓷均符合X8R电容器标准。BTZN陶瓷的极化强度值随着ZnNb₂O₆含量的增加逐渐降低。当x=4mol%时, BTZN陶瓷获得240 kV/cm的击穿电场和1.22 J/cm ³的可释放能量密度。     

氰酸酯/BaTiO3复合材料的介电性能

以双酚A型二氰酸酯为树脂基体,平均粒径为3 μm的BaTiO3为功能填料,采用浇铸法研制氰酸酯复合电介质材料,考察了25℃,1MHz时氰酸酯/BaTiO3复合材料的介电性能.结果表明,BaTiO3含量的增加提高了材料的介电常数,减小了材料的介电损耗,并且最大填充量为体系总质量的60%,此时介电常数最大(15.823),介电损耗最小(0.0037);随着树脂转化率的增加,材料的介电常数先增大后减小,而介电损耗一直在减小;硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)显著改善了BaTiO3粒子在氰酸酯基体中的分散效果,提高了材料的介电常数,保持介电损耗不变.     

核-双壳BT@TiO_(2)@PDA纳米粒子的制备及其复合薄膜的介电性能EI北大核心CSCD

为改善聚酰亚胺(PI)基复合薄膜界面相容性,达到提高其介电性能的目的,利用钛酸正丁酯的水解反应在钛酸钡纳米粒子(BT)表面包覆水合TiO_(2)。采用聚多巴胺(PDA)进一步包覆改性粒子,制备出具有核-双壳结构的钛酸钡纳米粒子(BT@TiO_(2)@PDA)。利用核-双壳结构形成双重梯度缓冲层,减小高介电钛酸钡纳米粒子和低介电聚合物之间由于介电常数差异造成的电场畸变。通过溶液流延法制备一系列含有不同质量分数的改性钛酸钡/聚酰亚胺复合薄膜(BT@TiO_(2)@PDA/PI)。结果表明:核-双壳结构可以改善钛酸钡纳米粒子在聚酰亚胺基体中的分散性及二者的界面相容性。当填料质量分数为40%时,BT@TiO_(2)@PDA/PI复合薄膜的介电常数κ提高到8.8(1 kHz),约为纯聚酰亚胺的2.7倍,为钛酸钡/聚酰亚胺复合薄膜(BT/PI)的1.4倍。介电-温度和介电-频率测试证实,BT@TiO_(2)@PDA/PI复合薄膜具有良好的温度和频率稳定性。在100 kHz的频率范围内,复合薄膜的介电损耗均小于0.010;当填料的质量分数低于40%时,温度从25℃增加到160℃,复合薄膜介电常数的降低数值均不超过0.6(1 kHz)。     

PVDF/改性BaTiO3复合材料介电性能研究

用硅烷和钛酸酯偶联剂对BaTiO3粉进行了表面处理,使用溶剂法制备了PVDF／BaTiO3复合薄膜,通过疏水亲油实验定性地分析了硅烷和钛酸酯偶联剂对BaTiO3粉的偶联作用可以改善PVDF／BaTiO3的界面结合,通过测定PVDF／BaTiO3的介电常数和介电损耗角正切值表征了复合材料的介电性能,PVDF／BaTiO3扫描电子显微镜（SEM）的微观形态分析发现,经过偶联剂表面处理,BaTiO3粉在PVDF中的分散情况改善,偶联剂的用量对微观形态影响较大。     

钛酸钡/环氧树脂复合材料的制备及其介电性能的研究

钛酸钡/环氧树脂(BaTiO3/EPR)复合材料是最有潜力用于嵌入式电容器的储能介质材料.以不同粒径BaTiO3(BT)与环氧树脂(EPR)复合制备了BaTiO3/EPR复合材料,主要研究了粒径和温度对其介电性能的影响.研究发现复合材料的介电常数和介电损耗均随着温度的升高而升高,这是由环氧树脂基体的膨胀以及BaTiO3的相转变共同引起的.0.1μm的BaTiO3(BT-01)和环氧树脂基体的界面结合力好,组成的复合材料比0.7μm的BaTiO3(BT-07)组成的复合材料介电性能的温度稳定性较好.     

Synthesis,characterization and low frequency a.c. conduction of polyaniline/fly ash composites

In situ polymerization of aniline was carried out in the presence of fly ash (FA) to synthesize polyaniline/ fly ash (PANI/FA) composites. The PANI/FA composites have been synthesized with various compositions (15, 20, 30 and 40 wt%) of FA in PANI. The composites, thus synthesized have been characterized by infrared spectroscopy and X-ray diffraction. The morphology of these samples was studied by scanning electron microscopy. Further the a.c. conductivity of these composites have been investigated in the frequency range 10²–10⁶ Hz. The presence of polarons and bipolarons are made responsible for frequency dependence of a.c. conductivity in these composites. The Cole-Cole plots indicate clear shift in the distribution of relaxation times as the wt% of FA in PANI changes. These composites show almost symmetric semicircles of Cole-Cole plots indicating the Debye-type relaxation in their polarization response.