新型偶氮聚氨酯的制备及其薄膜的热光性能

以对硝基苯胺、亚硝酸钠和苄胺为原料,采用重氮-偶合反应方法,合成含偶氮基团的生色分子4-(4′-硝基苯基偶氮)苄胺(NPAB)。将NPAB与手性试剂L(-)-酒石酸、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)制备含手性单元的偶氮苯聚氨酯(ABPU)。利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)和核磁共振(1H NMR)等对所合成的NPAB和ABPU进行了结构表征。采用差式扫描量热分析仪(DSC)对ABPU进行了热稳定性表征,其玻璃化转变温度为159.6℃。采用衰减全反射(ATR)原理测量聚合物波导薄膜的热光特性,结果表明,聚合物材料在650 nm波长具有较大的热光系数,其值高达-4.030 7×10-4℃-1。这种测量方法是直接在波导的环境中研究聚合物的热光特性,实验结果更具有实用参考价值。     

环氧形状记忆聚合物的热力学性能试验研究

针对目前关于形状记忆聚合物热力学性能研究不足,本文对一种新研制的环氧形状记忆聚合物开展了三类热力学试验。首先进行了SMP拉伸、弯曲、扭转形变下的形状记忆自由回复试验,测定了形状记忆固定率与回复率,均可达到99. 4%以上;采用热分析仪测定了材料-50℃～100℃的热膨胀应变随温度的关系,其值呈近似双线性,在玻璃转换点前后分别为4. 8×10~(-5)℃和2. 76×10~(-4)℃;最后进行了不同温度时的拉伸应力松弛试验及其不同加载速率拉伸试验,结果表明:在玻璃化转变温度附近,材料弹性模量与应力松弛现象发生明显的改变,形状记忆聚合物具有较强的时温相关非线性粘弹塑性力学行为特征。     

Mg-Al-Si堇青石微晶玻璃及其微观结构

以氧化铝、苏州土、滑石为原料,以TiO2为晶核剂,采用粉末烧结法制备了堇青石微晶玻璃。采用差热热重分析仪(TG-DTA)确定了基础玻璃的核化、晶化温度,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)分析了材料的相组成及显微结构。结果表明:通过热处理工艺的调控可得到不同晶粒尺寸和性能的堇青石微晶玻璃。最佳的热处理工艺为:核化温度780℃,核化时间1 h;晶化温度1055℃,晶化时间2 h。最佳配方M-4微晶玻璃的体积密度为2.76 g/cm3,抗折强度达86.58 MPa,热膨胀系数为3.56×10-6℃-1。可望用于太阳能热发电关键材料。     

垃圾焚烧炉用赤泥质蓄热陶瓷的研究

以拜尔法赤泥和页岩为主要原料,采用无压烧结制备了赤泥质蓄热陶瓷。研究了蓄热陶瓷配方组成和烧结温度对材料烧结性能和力学性能的影响。利用XRD、SEM等测试手段对样品的物相组成、微观结构、力学性能和热学性能进行了表征。结果表明:经1 040℃烧成样品(G-4配方)性能最优,吸水率为21.27%,气孔率为39.19%,体积密度为1.84g/cm3,抗折强度达33.32MPa;经30次热震(在空气中气冷,25⁸00℃)后,样品未开裂,样品的抗折强度损失为2.56%,热膨胀系数为10.48×10-6℃-1,蓄热密度随温度升高而增大,600℃时,蓄热密度达445.28kJ/kg。XRD分析结果表明,样品热震前后的主晶相为鳞石英、赤铁矿和蓝晶石;SEM研究表明,热震前及热震后样品存在着较多的闭气孔和连通气孔,尺寸在1800℃)后,样品未开裂,样品的抗折强度损失为2.56%,热膨胀系数为10.48×10-6℃-1,蓄热密度随温度升高而增大,600℃时,蓄热密度达445.28kJ/kg。XRD分析结果表明,样品热震前后的主晶相为鳞石英、赤铁矿和蓝晶石;SEM研究表明,热震前及热震后样品存在着较多的闭气孔和连通气孔,尺寸在1²0μm之间,样品中有大量板条状和柱状晶粒生成。赤泥质蓄热陶瓷可望用作垃圾焚烧炉的蓄热材料。     

聚乙烯醇分散对LiFePO_4薄膜气敏性的影响

为了优化LiFePO_4薄膜制备条件,提高LiFePO_4薄膜气敏元件的灵敏度,用水热法合成LiFePO_4并把它分散在聚乙烯醇(PVA)当中.利用旋转-甩涂法将LiFePO_4-PVA分散溶液涂抹于锡掺杂玻璃光波导表面,研制出LiFePO_4薄膜/锡掺杂玻璃光波导敏感元件;利用平面光波导检测系统对其气敏性进行研究.研究结果表明,分散剂质量分数为2%,超声波振荡时间为2 h,分散温度为25℃时,所制备出的敏感元件对二甲苯等苯类气体显出良好的气敏特性,其对二甲苯体积分数的检测范围为1×10~(-8)~1×10~(-3),分散之后,敏感元件对二甲苯等气体的检测灵敏度有所提高.     

钛酸铝与氧化铝复合材料的制备及其性能研究

在1 500 ℃烧结制备了不同体积含量的钛酸铝/氧化铝复合材料,并对其性能的变化规律进行了探讨.研究表明钛酸铝/氧化铝复合材料的致密度、收缩率、热膨胀系数、抗弯强度和弹性模量随钛酸铝含量的减少而增大,其热膨胀系数从无氧化铝的-0.45×10-6/℃到无钛酸铝的8×10-6/℃逐渐增加.     

紫外光固化聚硅氧烷的合成及性能研究

分别以乙烯基三乙氧基硅烷(A151)、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(A174)为起始单体,采用水解缩聚的方法合成了两种含有不饱和侧基的聚硅氧烷,分别为PA151和PA174.用红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)分析并确定了两种聚合物的结构,用凝胶渗透色谱(GPC)对聚合物的分子及分子量分布进行了表征,同时对聚合物的紫外光固化行为进行了研究.结果表明:两种聚合物均可紫外光固化,而且PA174的固化速率和最终双键转化率均比PA151高.利用差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)对固化后产物的热性能进行了分析.DSC研究发现PA151固化产物在-30℃~100℃之间没有明显的玻璃化转变,而PA174的固化产物则在13.9℃左右有明显的玻璃化转变;TGA结果显示PA151和PA174固化后产物的分解温度分别为503.1℃和429.1℃.     

基于热重实验的煤自燃临界氧体积分数分析

对同一种煤样在不同氧体积分数下进行热重实验,利用Matlab得出了该煤样的残留质量比率(TG),质量变化率(DTG),放热速率(DSC)和放热变化率(DDSC)的立体分布和等值线图,研究了不同条件下残留质量和放热速率的变化规律.结果显示,当氧体积分数大于10%时,该煤样在设定的温度内能完全反应和存在最大放热速率,但完全反应对应的温度随着氧体积分数的降低而升高;当氧体积分数小于10%时,尤其是氧体积分数趋向于0时,该煤样难以在设定的温度范围内完全反应,且残留质量随氧体积分数的降低加速上升,同时在实验温度段内放热速率波动不大.最后,对煤样产生不同残留质量的原因进行了分析,结合热重实验得出该煤自燃的临界氧体积分数为18%和8%,从而为采空区自燃"三带"划分提供指导.     

Ge_(25)Sb_(10)Se_(65-x)S_x硫系玻璃的光学和热力学性能研究

为了探究同族元素S的含量对硒基玻璃性能的影响,文中通过熔融淬冷法制备了一系列Ge_(25)Sb_(10)Se_(65-x)S_x(x=1,5,10,15,20)四元硒基玻璃试样。针对所制备试样,采用X射线衍射仪进行了非晶态分析,利用傅里叶变换红外光谱仪测定了红外透过率,分别用差式扫描量热仪和热机械分析仪标定了试样的特征温度,并计算了热膨胀系数。进而根据实验数据分析了上述参数随硫含量变化的规律。实验结果表明:少量S含量对红外透过率影响不大,而较多S含量会导致玻璃红外透过率降低。五组玻璃红外截止波长为12.5μm,S元素的加入有利于消除4.08μm处Se-H峰,玻璃成玻性能良好。随玻璃试样中硫元素含量的增加,玻璃的特征温度(包括玻璃转变温度Tg、起始析晶温度Tx、析晶峰温度Tp、应变点Tstrain和退火点Tanneal)均呈现增加趋势;热膨胀系数从8.36×10-6 K-1、1.70×10~(-5)K~(-1)、1.71×10~(-5)K~(-1)、1.75×10~(-5)K~(-1)到1.63×10~(-5)K~(-1),呈现出先增大后减小的规律。     

钒微合金化异型坯S355ML的高温热塑性

对钒微合金化异型坯S355ML进行高温拉伸实验,采用激光共聚焦显微镜、热场发射环境扫描电镜等分析异型坯翼缘裂纹处组织及脆性温度区的断口形貌,研究异型坯断面收缩率、抗拉强度等高温性能及断口处组织比例与断面收缩率间的关系。结果表明:在1×10~(-3)s~(-1)应变速率下,第Ⅲ脆性区间为700～900℃,随断口处α铁素体组织比例的增加,铸坯塑性先减小后增大,850℃时断口处α铁素体体积分数为1.97%,断面收缩率为24.66%;850℃以下,断面收缩率随α铁素体组织比例的增加而增加,700℃时,α铁素体体积分数为64.51%,断面收缩率增至59.42%;根据拉伸试样的断口形貌和断面收缩率,异型坯最佳矫直温度区间为900～1 200℃。