不同剂量γ辐照对玻璃纤维/环氧树脂热性能的影响

玻璃纤维增强树脂(GF/EP)因其良好的热绝缘性能和优异的力学性能,在高能物理和核物理实验领域作为支撑材料得到应用。高能物理和核物理实验会对支撑材料产生大量的γ和中子辐射,同时要求其保持热性能的稳定。本文对20kGy、100kGy和200kGy剂量的γ辐照下GF/EP的各项热学性能进行测试研究,包括热膨胀性能、导热性和热降解性能,并对辐照前后GF/EP的微观形貌进行观察。结果发现,辐照后,GF/EP的微观形貌发生变化,基体树脂产生碎片化,辐照后线膨胀范围缩小,线膨胀系数略有降低;导热系数降低,降低幅度随辐照剂量的增大而减小;热分解温度基本保持不变,最快热分解温度略有降低,γ辐照过程中同时发生辐照交联和辐照降解反应,但总体热学性能保持稳定,在使用温度范围内保持良好的稳定性。     

γ辐照剂量和预压量对硅泡沫材料性能的影响

硅橡胶泡沫材料的减震吸能特性与其使用环境和使用状态密切相关,而目前有关辐照环境条件对材料性能的影响研究却很少。鉴此,本研究通过扫描电镜(SEM)观察和力学性能测试,研究了预压量和辐照剂量对硅橡胶泡沫材料性能的影响,并通过辐照前后材料应力-应变曲线中应力平台段宽度和平台应力大小的分析比较,进一步研究了辐照对材料减震吸能特性的影响及其作用机制。研究结果表明:辐照剂量为100kGy、预压量低于30%时硅橡胶泡沫材料性能和应力-应变曲线中应力平台段宽度的变化并不明显。而随着辐照剂量的增加,应力平台段的宽度逐渐减小,材料减震性能下降。从材料的宏观性能和微观结构来看,低辐照剂量下硅橡胶泡沫材料辐照损伤中交联效应占据优势,交联密度的增加使得材料硬度和强度的提高以及断裂伸长率的降低。而辐照剂量超过500kGy后,泡沫材料辐照损伤中降解效应占据优势,进而导致材料硬度和强度的降低以及断裂伸长率的提高。该研究为辐照前后材料性能评估提供了理论依据和手段。     

^60Coγ射线辐照对甲基苯基硅树脂结构和性能的影响

研究了室温下空气气氛中60Co γ射线辐照对甲基苯基硅树脂结构和性能的影响.采用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、热失重(TG)、扫描电镜(SEM)、电化学阻抗(EIS)等对辐照前后的硅树脂及其清漆涂层进行了分析.结果表明:在1 6×105Gy的剂量范围内,60Co γ射线辐照使甲基苯基硅树脂发生了侧基断裂并交联,且硅树脂的耐热性能随着辐照剂量的增加而提高;经过60Co γ 射线辐照后,甲基苯基硅树脂的清漆涂层表面形貌、力学性能、抗腐蚀性能和抗化学物质性能仍保持良好,具有较好的耐辐照性能.     

60 Coγ射线辐照对硅泡沫材料压缩性能的影响

为了给60 Coγ辐照条件下硅泡沫垫层的构型设计和工艺优化提供依据,本工作通过材料辐照实验、力学实验和扫描电子显微镜观察等方法,研究了60 Coγ射线辐照对硅泡沫材料压缩性能的影响,探索了辐照条件下硅泡沫材料的损伤机理,并在此基础上建立了辐照环境条件下多孔硅泡沫材料压缩性能的预测模型,给出了材料压缩模量和断裂应变随辐照剂量的变化规律.结果表明:γ辐照对材料压缩性能的影响较为明显,在预压缩量较低的情况下,辐照后硅泡沫材料力学性能呈先升后降的趋势;当预压缩量超过50％时,辐照后硅泡沫材料力学性能呈先陡后缓的下降趋势.预压缩量为30％、辐照剂量为300 kGy时,硅泡沫材料的拉伸强度和剪切强度分别增加了69％和84％;而辐照剂量增大到1000 kGy时,其值分别下降了47％和50％.结合材料宏观性能和细观结构的分析认为,γ辐照引起的交联反应和降解反应是造成硅泡沫材料力学性能改变的主要原因.     

辐照对APMOC纤维结构与性能的影响

采用γ－射线辐照技术对ＡＰＭＯＣ纤维进行改性处理，结果表明，一定辐照条件下，ＡＰＭＯＣ纤维可发生辐照交联反应。其玻璃化转变温度、分解温度升高和束丝拉伸强度升高，并通过ＳＥＭ对其拉伸断口形貌进行了分析。     

60Co-γ射线对塑料包装材料性能的影响

目的为了确定常用塑料包装材料的最优耐辐射吸收剂量工艺,研究~(60)Co-γ射线辐照对塑料包装材料的颜色、抗拉强度及伸长率的影响。方法选取市场上常见的以聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰胺与聚乙烯复合袋(PA/PE)等为主要材料的10种塑料包装材料;用~(60)Co-γ射线进行不同剂量辐照,分析其色差值、抗拉强度(Rm)及伸长率(εt)的变化规律。结果当辐照强度大于6 kGy时,PE、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚氯乙烯(PVC)的ΔE6,是肉眼可见的大色差;其余7种材料的总色差(ΔE)值1.51,总色差无显著变化。聚碳酸酯(PC)、聚酯/聚乙烯复合袋(PET/PE)的Rm,εt组内差异显著(P0.05)。辐照对PA/PE、聚酯/铝箔/聚酰胺复合袋(PET/AL/PA)的力学性能无影响(P0.05);PA,PVDC的Rm组内差异显著,εt组内差异均无显著性;其余6类材料的Rm,εt均达到显著或极其显著水平(P0.01)。结论将PE,PVDC,PVC类塑料包装材料的辐照强度控制在≤3kGy范围内时效果较好;PP辐照强度需控制在≤10kGy范围内效果较好;PC辐照强度需控制在≤15kGy范围内效果较好;PET/PE在0～40kGy的辐照强度内比较耐辐照,需控制辐照剂量在≤40 kGy。     

InGaAs红外探测器的γ辐照研究

研究了γ射线辐照对InGaAs红外探测器性能的影响。γ射线的辐照剂量分别为10Mrad、20Mrad、30Mrad。测量了器件在不同γ辐照剂量下的响应光谱、电流一电压特性、信号、噪声。通过对实验结果的分析,发现器件的响应光谱和信号没有发生明显变化;暗电流和噪声随γ辐照剂量增加而递增,表明探测器的性能随γ辐照剂量的增加而逐步衰减。     

γ辐照对纤维素纳米纤丝膜结构及性能的影响

目的 为了平衡60Coγ 射线辐照灭菌纤维素纳米纤丝(CNFs)膜的辐照剂量与薄膜性能之间的关系,探究60Coγ 射线辐照剂量对纤维素纳米纤丝(CNFs)膜结构和性能的影响,旨在得到对CNFs膜各项性能指标影响较小的辐照剂量.方法 以蔗渣浆板为原料,采用机械研磨法制备CNFs,采用浇筑法制备CNFs膜,用5～50 kGy的 γ 射线辐照CNFs膜,对膜的表面形貌、化学结构、结晶度、热稳定性、力学性能及阻隔性能等进行测定.结果 随着辐照剂量的增加,CNFs的纤丝状开始变得粗细不均,说明辐照致使CNFs发生了氧化降解;此外,经辐照处理的CNFs膜的拉伸强度下降,而弹性模量增强,当辐照剂量为5 kGy时,样品膜的拉伸强度仅仅降低了1.8％,而弹性模量增加了15.1％,此时CNFs膜的力学性能最优异;阻隔性实验结果表明,辐照对CNFs膜的阻隔性没有显著性影响,但经10 kGyγ 射线辐照处理的CNFs膜的氧气透过量和水蒸气透过量相较于未辐照处理的样品膜依次下降了约6.2％和4.1％,此时,样品膜阻隔性能最佳;此外,γ辐照会使CNFs膜的亲水性下降,结晶度增大,热稳定性降低.结论 适量的60Coγ 射线辐照可以使CNFs膜的刚性有一定程度的增加,且薄膜的其他各项性能受影响较小,60Coγ 射线辐照的CNFs膜在包装中具有一定的应用前景.     

γ射线辐照下HDPE的结构变化

采用元素分析、ＦＴ－ＩＲ、紫外可见光谱等系统研究了在γ射线辐照下高密度聚乙烯（ＨＤＰＥ）的结构变化，结果表明，通过γ射线辐照，可在ＨＤＰＥ分子链上引入Ｃ＝Ｏ等极性基团。ＨＤＰＥ经γ射线辐照后，熔融指数增大，分子量降低，分子量分布变窄，无凝胶生成。ＨＤＰＥ经γ射线辐照后，结晶度略有增大，熔融峰向低温方向移动，晶胞结构保持不变，微晶尺寸略有减小。     

超声波对γ射线辐照高密度聚乙烯／绢英粉体系力学性能的影响

采用γ射线在空气中时高密度聚乙烯(HDPE)进行辐照．在其分子链上引入了含氧极性基团,改善了HDPE与无机填料绢英粉(STC)共混体系的界面相互作用,大幅度提高了γ射线辐照HDPE(γ-HDPE)／STC／界面改性刺体系的力学性能。在此基础上,通过超声波处理绢英粉／界面改性剂浆料,利用超声波强大的分散功能使团聚的STC粒子得到良好的解团聚、分散,界面改性剂能更有效地包覆STC,使其在γ-HDPE基体中得到良好的分散,进一步提高了γ-HDPE／STC／界面改性剂体系的力学性能。     

^(60)Coγ射线辐照对甲基苯基硅树脂结构和性能的影响EI北大核心

研究了室温下空气气氛中60Coγ射线辐照对甲基苯基硅树脂结构和性能的影响。采用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、热失重(TG)、扫描电镜(SEM)、电化学阻抗(EIS)等对辐照前后的硅树脂及其清漆涂层进行了分析。结果表明:在1.6×105Gy的剂量范围内,60Coγ射线辐照使甲基苯基硅树脂发生了侧基断裂并交联,且硅树脂的耐热性能随着辐照剂量的增加而提高;经过60Coγ射线辐照后,甲基苯基硅树脂的清漆涂层表面形貌、力学性能、抗腐蚀性能和抗化学物质性能仍保持良好,具有较好的耐辐照性能。     

γ射线辐照对PLA/Flax复合材料结晶行为的影响

目的揭示纤维状填料的加入和辐照交联对聚乳酸结晶造成的影响,为辐照技术在高分子材料方面的理论研究和生产提供借鉴。方法主要以三烯丙基脲氰酸酯(TAIC)为交联剂,探讨γ-射线不同辐照剂量对聚乳酸/亚麻纤维复合材料结晶行为、结晶性能的影响。结果发现未辐照复合材料中形成了直径约为100μm的球晶、纤维表面有明显的横晶现象;随着辐照剂量的增加,球晶尺寸减小到50μm以下,横晶现象不明显;复合材料在高剂量辐照下,已观察不到球晶和横晶。DSC结果表明,随着辐照剂量增加,玻璃化转变温度、冷结晶温度逐渐升高,熔点和结晶度逐渐降低;辐照交联主要发生在非晶区,辐照降解造成晶区边缘损伤,晶区非晶化;WAXD结果显示,辐照改性并未改变PLA的晶型,仅使结晶度降低。结论纤维引发聚乳酸生成横晶,辐照交联阻碍聚乳酸结晶,且随着辐照剂量的增加,阻碍作用越大;辐照交联没有改变聚乳酸的晶型。着重探讨了辐照技术对聚乳酸复合材料聚集态结构的影响,对辐照技术在高分子材料的理论研究和生产中具有一定借鉴价值。     

γ-射线辐照Armos纤维对AFRC界面性能的影响

为改善Armos纤维和环氧树脂间的界面结合性能,采用对环氧树脂/丙酮溶液浸泡的Armos纤维进行γ-射线辐照改性处理,探索辐照剂量对其芳纶纤维增强复合材料(AFRC)界面性能的影响.研究结果表明:在辐照剂量200～1000kGy,AFRC的层间剪切强度(ILSS)和界面剪切强度(IFSS)均增加,且500kGy界面强度较未处理的提高幅度最大;经γ-射线辐照处理的芳纶纤维,表面氧含量有大幅度提高,使得纤维表面活性增大;辐照处理后纤维表面较未处理的纤维表面粗糙度有所增加;纳米硬度仪测试AFRC横断面纤维、界面和基体的纳米硬度,表明辐照可以提高复合材料的硬度.     

高能粒子辐照对零膨胀微晶玻璃光学性质和面形光学稳定性的影响

研究了高能电子，高能质子对ＶＯ２微晶玻璃辐照前后光性质和面形光学稳定性的影响，研究结果表明，高能电子辐照能引起微晶玻璃面形明显变化，且使ＶＯ２微晶玻璃强烈着色。高能质子辐照没引起面形明显变化，高能质子辐照对反射光谱特性没有影响。     

γ辐照和电子束辐照对猪肉火腿肠质量的影响研究

比较研究了经不同剂量的γ辐照(GR)(0,5,10,15,20 kGy)和电子束辐照(EB)(0,5,10,15,20kGy)处理的猪肉火腿肠在30℃下储藏10 d过程中的品质(TBARS值、硬度、色泽),感官特性和细菌总数的变化.结果显示,GR辐照与EB辐照对猪肉火腿肠在储藏过程中脂质氧化、硬度、色泽和感官特征变化的影响相似(P≥0.05);然而,经GR辐照处理的样品的细菌总数显著小于经EB辐照处理的样品细菌总数(P<0.05),并且当GR辐照剂量增至10 kGy,样品中细菌总数得到有效抑制,而对火腿肠的品质和主要感官特征(色泽,咀嚼性和味道)没有显著影响(P≥0.05).     

γ射线辐照HDPE及其与绢英粉共混体系的流变性能

采用高压毛细管流变仪及平行板流变仪研究了γ射线辐照高密度聚乙烯(γ-HDPE)及其与绢英粉(STC)共混体系的流变性能。结果表明,γ射线辐照使HDPE发生氧化降解,导致表现黏度降低;与HDPE／STC共混体系相比,γ-HDPE／t—STC(硅烷偶联荆处理的绢英粉)共混体系的熔体表观剪切应力、表现黏度和HDPE／STC基本相同,出现不稳定流动的临界剪切速率提高．γ-HDPE／t—STC共混体系的复数黏度、储能模量、损耗模量均略高于HDPE／STC共混体系,说明辐照增加了HDPE分子的极性,使HDPE分子链与t—STC粒子之间的界面相互作用增强,从而导致材料力学性能的提高。     

碳纤维γ射线辐照处理对其复合材料界面性能的影响

采用γ射线辐照方法对碳纤维（ＣＦ）进行改性,研究了辐照对ＣＦ增强复合材料层间剪切强度（ＩＬＳＳ）、ＣＦ复丝拉伸强度的影响,并使用Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）、扭辫分析、微脱粘测试等分析方法,对ＣＦ的表面化学组成和复合材料界面粘合强度进行了表征。结果表明,辐照使ＣＦ表面与环氧涂层发生了化学反应,复合材料界面粘合强度提高,ＩＬＳＳ增大,ＣＦ本体拉伸强度未发生变化。     

γ射线辐照对Cu/LDPE纳米复合材料的影响

采用不同剂量的γ射线对Cu/LDPE进行辐照,并对复合材料的铜离子释放速度、力学性能、浸润性、自由体积等进行了分析。结果表明,辐照剂量不同,铜离子的释放性能发生较大改变;随辐照剂量的增加,拉伸强度先增大后减小,而材料的断裂伸长率和接触角持续减小,并初步探讨了实验结果。     

γ射线辐照对Cu／LDPE纳米复合材料的影响

采用不同剂量的γ射线对Cu／LDPE进行辐照,并对复合材料的铜离子释放速度、力学性能、浸润性、自由体积等进行了分析。结果表明,辐照剂量不同,铜离子的释放性能发生较大改变;随辐照剂量的增加,拉伸强度先增大后减小,而材料的断裂伸长率和接触角持续减小,并初步探讨了实验结果。     

γ-射线辐照APMOC纤维对AFRP层间剪切强度的影响

采用γ-射线辐照方法对APMOC纤维进行改性处理．探索辐照条件对AFRP层间剪切强度（ILSS）的影响．结果表明,在低辐照剂量15－35kGy和高辐照剂量500kGy条件下,AFRP的ILSS的增加较大,辐照剂量率对ILSS影响不显著．