甘蔗渣对聚甲基丙烯酸甲酯热降解的影响

目的分析生物质材料对塑料废弃物热降解的影响,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为对象,探讨甘蔗渣对其热分解行为和动力学的作用。方法利用溶液共混法制备PMMA/甘蔗渣混合物,采用热失重法研究其在氮气中的热分解过程,通过最大失重速率法和Ozawa等失重法计算PMMA热分解反应的动力学参数活化能和频率因子。结果甘蔗渣使得PMMA的初期热分解温度明显降低,但是PMMA的热分解活化能和频率因子却都显著增加。最大失重速率法的计算结果表明,PMMA加入甘蔗渣后的热分解活化能增加了26.2 k J/mol,等失重法的结果显示活化能和频率因子分别为168.14 k J/mol和28.41 min-1,比纯PMMA相应地增大了72.6 k J/mol和12.52 min-1。结论甘蔗渣的加入对PMMA的热降解有显著的影响,使其热分解变得困难,因此有必要进一步探讨其他生物质对PMMA热分解的影响。     

甘蔗渣显微结构对聚乳酸/甘蔗渣复合材料结构与性能的影响

采用碱处理、硅烷偶联剂处理以及碱处理配合硅烷偶联剂处理等方式改性甘蔗渣(BF),采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、热重分析(TGA)以及力学性能测试等研究改性后BF结构的变化。结果表明,不同改性方法均明显改变了BF的结构及改性剂的键合方式。碱处理能够去除BF中的半纤维素等小分子聚合物以及部分非晶区的纤维素,导致BF热稳定性降低,结晶度上升。碱液浓度偏高以及碱处理时间过长会导致BF的纤维表面原纤化,虽然能增加与偶联剂反应的面积,但BF的强度大大下降,不利于BF的增强作用。因此,硅烷偶联剂处理的BF/PLA复合材料的相容性及力学性能最佳,其次为碱处理配合硅烷偶联剂处理的BF/PLA复合材料,最后为碱处理的BF/PLA复合材料。     

甲基丙烯酸甲酯固相接枝蔗渣对聚乙烯醇/淀粉共混物结构与性能的影响

首次采用固相接枝法将甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝到碱处理后的甘蔗渣(SCB)表面,得到接枝改性蔗渣SCB-gMMA,通过红外光谱、核磁共振和扫描电镜表征了SCB-g-MMA的结构,表明MMA已经成功接枝到SCB上。将SCB-gMMA作为改性剂加入到聚乙烯醇(PVA)/淀粉复合材料基体中,扫描电镜测试表明在SCB-g-MMA存在的情况下,复合材料的界面模糊,相容性较好。SCB-g-MMA的用量对其在PVA/淀粉基体中的分散产生了一定的影响,当用量为10phr时,SCB-g-MMA出现团聚现象。拉伸强度和断裂伸长率在SCB-g-MMA含量为7 phr时达到最大,相比于PVA/淀粉基体分别提升了153.1%和277.5%。     

废纸浆增强HDPE复合材料的力学性能

将废旧瓦楞纸板粉碎制浆,与高密度聚乙烯通过注塑成型制备废纸浆/HDPE复合材料。研究了废纸浆含量,相容剂HDPE-g-MAH和LDPE-g-GMA,加工助剂S-105、TKM-M80和Deoflow A对废纸浆/HDPE复合材料力学性能的影响,通过扫描电镜SEM分析了复合材料的冲击断面,结果表明,HDPE-g-MAH和...     

航空高性能低成本树脂基复合材料的发展

本文首先介绍了高性能树脂基复合材料在航空工业中的应用现状。然后分析了造成高性能树脂基复合材料成本较高的原因,接着介绍了欧美发达国家在高性能树脂基复合材料低成本化方面的重大计划,最后还介绍了目前常用的几种高性能树脂基复合材料制造技术。     

Alternative Uses of Waste Glasses: Issues on the Fabrication of Metal Fibre Reinforced Glass Matrix Composites

In order to investigate a potential use for recycled speciality glasses (specifically those containing hazardous elements), a processing route has been developed for the fabrication of metallic fibre mat reinforced glass matrix composites. Commercially available 3-dimensional stainless steel 316L fibre mats were used as the metal reinforcement, and a borosilicate glass which had been used previously in radiation experiments was used as the glass matrix. The fibre mats were infiltrated with a commercially available silica sol using electrophoretic deposition (EPD), and the glass matrix was laid in between infiltrated fibre mats prior to consolidation using uniaxial cold pressing. It was found that composites with sufficient integrity could be obtained from this recycled waste glass after sintering in air at 850°C for 1 h. The deposited silica remained amorphous at the processing temperature, providing a porous interface between the metallic reinforcement and the waste glass matrix. The processing issues involved in composite fabrication, namely, the EPD infiltration parameters for the silica sol, the quantity and subsequent effect of the impurities present in the waste glass, and the densification of the composite material on sintering, have been discussed.     

铝基复合材料增强体涂层与界面

基体与增强体间的界面对金属基复合材料的性质起着重要的作用。为改善复合材料增强体与基体合金的浸润性,避免有害界面产物的形成,往往通过增强体表面涂层处理加以解决。本文综述了增强体涂层种类、涂覆方法及其对复合材料的界面和性能的影响。     

玻璃/铝基废弃物复合材料搅拌流场的模拟

运用流体软件Fluent对采用机械搅拌法制备的玻璃/铝基废弃物复合材料流场进行模拟,采用MRF动参考系模型、多相流Mixture混合模型及标准k-ε模型,模拟使用三层正交组合轴流搅拌桨产生的流场。结合搅拌工艺特点对模拟的结果进行了分析,通过分析搅拌槽的宏观流场、轴向速度和径向速度分布,定性指出了各区域搅拌混合的效果,并同其它搅拌桨产生的流场进行了比较。     

Matrix Modification for Improved Reinforcement Effectiveness in Polypropylene/Glass Fibre Composites

The influence of matrix modification on the interfacial shear strength (IFSS) and the mechanical performance of polypropylene/glass fibre composites is investigated. Two different modifiers were used: a highly reactive hyperbranched polymer grafted polypropylene (HBPgPP) and a maleic anhydride grafted polypropylene (MAHgPP). The interfacial shear strength increased with the addition of the modifiers, with HBPgPP giving the highest values. To evaluate the effects of the matrix modification on the composite strength, a method to normalise the composite strength with respect to fibre orientation and fibre concentration is presented. The normalised strength values followed the same trend as the measured IFSS values, namely that the HBPgPP modified composite displayed the highest strength and the unmodified material the lowest.     

废旧塑料在复合材料领域中回用技术的研究进展

介绍了国内外废旧塑料现状以及废旧塑料在复合材料领域利用新进展,综述了废旧塑料在植物纤维/废旧塑料复合材料、废纸/废塑料复合材料、木塑复合发泡材料、可生物降解塑料复合材料及其他复合材料领域的再利用技术新进展,并分析了废旧塑料在复合材料领域回收再利用技术的发展趋势,提出应进一步探讨不同种类废旧塑料对复合材料力学性能及植物纤维/废旧塑料界面相容性的影响。     

废丁苯胶乳/废聚酯纤维高强高模复合材料的制备与性能

采用液相高剪切混合、共沉预处理技术改善纤维在橡胶基体中的分散及其界面结合,制备了废丁苯胶乳/废聚酯纤维高强高模复合材料,并系统研究了复合材料的硫化特性、力学性能、动态力学性能和断面微观形貌。结果表明,当纤维的质量分数为60%时,复合材料具有最佳的力学性能,其拉伸强度为23.2 MPa,而未填充纤维的硫化胶强度仅为9.3MPa;同时,室温下材料的储能模量提高了约19倍。     

增强体形态、分布对铝基复合材料力学循环特性的影响研究

制备了4种不同增强形式的铝基复合材料:SiCp均匀增强(A)、SiCp集中增强(B)、Si3N4网络骨架增强(C)以及碳纤维三维编织增强(D),研究了它们在各种循环应力幅度和循环次数下的力学响应规律以及预力学循环对常规力学循环性能的影响.研究表明,在力学循环过程中,材料A、B、C均存在循环硬化,并都在最初10次循环内达到稳定;存在一个特定的预加载应力幅σm8,能使材料的屈服强度达到最理想;作为非连续增强体SiCp增强材料A,其T6时效态的屈服强度明显优于其他材料;连续增强体Si3N4网络陶瓷增强材料C强度较高而塑性不足;SiCp集中增强材料B兼具了非连续增强体和连续增强体的塑性和韧性;碳纤维增强材料D由于内部碳纤维混乱排布导致在力学循环过程中产生了循环软化.     

Statistical Analysis of Reinforcement Characterization in SiC Particle Reinforced Al Matrix Composites

The characterization of reinforcement in 15% SiC particles reinforced Al matrix composites processed by powder metallurgy route was studied by statistical method. During the analysis, a new approach for the estimation of the characterization of reinforcement was presented. The mathematic software MATLAB was used to calculate the area and perimeter of reinforcement, in which the image processing technique was applied. Based on the calculation, the fractal dimension, shape factor, reinforcement size distribut...     

废纸在材料领域中的再利用研究进展

评述了废纸制备废纸/热塑性聚合物复合材料、废纸/水泥基复合材料、废纸/生物降解树脂复合材料、吸附材料、耐火材料、保温材料、缓冲材料、纸浆模塑材料的制备、成型方法、各种力学性能的分析比较,以及为了增强材料性能而进行的纤维改性,并展望了废纸在材料领域中再利用的未来研究趋势.     

废旧材料在低碳家居产品设计中的应用方式研究

目的对废旧材料在低碳家居产品中的应用方法进行分析。方法依据人的感觉、知觉和思维等一系列认知过程划分废旧材料特性,结合设计心理学中产品对人的本能层面、行为层面和反思层面的影响,结合设计实践进行研究。结论尊重废旧材料的感觉特性,如实反映产品理念、保留材料自然质感和减少装饰用辅材,可以引起与人本能层面的共鸣;挖掘废旧材料知觉特性,满足可用性和交互顺畅,可以引导人们知行合一;探索废旧材料的思维特性,唤起用户回忆,引起情感反应,从而创造产品的精神价值,最终实现废旧材料的非物质艺术价值。     

热结构复合材料的低成本制备(高效、低成本、快速制备C/C、C-SiC系列热结构复合材料)

介绍了化学气相渗Ｃ／Ｃ材料在国内外的发展状况,指出落后的工艺技术阻碍了我国Ｃ／Ｃ产业的发展。金属所发明的化学气相渗新技术－ＨＣＶＩ能低成本快速制备Ｃ／Ｃ、Ｃ－ＳｉＣ系列热结构复合材料。该方法是在热梯度法基础上,利用电磁耦合原理使反应气体中间产物在变电磁场作用下更加活泼、碰撞几率增多,从而增加了沉积速率。试验证明采用这种新工艺制备了这种新工艺制备Ｃ／Ｃ材料沉积速率提高了３０～５０倍,该方法特别适合制     

不同转速及载荷下炭/炭复合材料的摩擦磨损性能

在MM-200型摩擦磨损试验机上,对3K炭布叠层结构的炭/炭(C/C)复合材料进行低能条件下的摩擦磨损实验,用扫描电子显微镜对其磨损表面形貌进行观察分析.结果表明:在于摩擦条件下,随转速增加,复合材料的摩擦系数降低,磨损量增大.随载荷增加,复合材料的摩擦系数降低,磨损量增大.摩擦初始时主要磨损机理为磨粒磨损和粘着磨损,润滑膜产生后主要磨损机理为疲劳磨损.炭/炭复合材料在低能条件下的磨损是正常磨损,其摩擦系数在0.1～0.2,温度在0～100℃之间.     

锂离子电池硅/碳复合负极材料的研究进展

负极理论容量最大的硅在充放电过程中,体积过度膨胀粉化导致容量衰减快,成为其作为商用负极材料的最大障碍.碳材料不仅具有一定的电化学活性,结构也较稳定,可以作为硅电极的"缓冲基体";具有高容量和优良循环性能的硅-碳复合负极材料已经成为该领域的研究热点.按照碳材料的分类,评述了Si/C复合电极材料,并初步展望了该领域的研究方向.