含环氧-SiC复合微/纳米纤维的层合板制备及其力学性能

应用同轴静电纺丝技术制备环氧包覆纳米SiC 复合微/ 纳米纤维, 将该复合微/ 纳米纤维收集成无纺布薄膜引入层合板层间界面并固化成型, 研究其对层合板力学性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM) 和透射电子显微镜( TEM) 分析了微/ 纳米纤维的形貌和结构, 并测试了微/ 纳米纤维薄膜的拉伸性能。应用三点弯曲、短梁剪切和简支式冲击实验测定了层合板的弯曲性能、层间剪切强度和冲击韧性。结果表明, 一定厚度及一定SiC 含量的微/ 纳米纤维无纺布薄膜对层合板的力学性能无显著影响。      

MWNTs/PU复合超细纤维的热性能及导电性能

采用静电纺丝技术制备了多壁碳纳米管/聚氨酯(MWNTs/ PU)复合超细纤维,并收集成无纺布薄膜,采用热失重分析仪(TGA)和动态力学分析仪(DMA)分析了纤维的热稳定性。利用数字高阻计(PC68)和LorestaGP电阻计测量了纤维薄膜的直流电导率随MWNTs含量的变化关系。为了研究该多孔薄膜的动态电学性能,同时采用Agilent 4294A阻抗分析仪测试了纤维薄膜的电导率在40 Hz～110 MHz频率范围内的变化关系,并与浇注试样的结果进行比较。结果表明,随MWNTs 在 PU 纤维中含量的增加,复合纤维的热稳定性提高。当10MWNTs质量分数达40 %时,PU的电导率提高近10 倍。     

层间环氧纳米纤维薄膜对层合板力学性能的影响

应用静电纺丝技术制备环氧纳米纤维, 将收集的纳米纤维无纺布薄膜插入层合板的层间界面并固化成型, 研究其对层合板力学性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM) 和透射电子显微镜( TEM) 分析了纳米纤维的形貌和尺寸, 并测试了纳米纤维薄膜的拉伸性能; 应用三点弯曲和短梁剪切方法测试了层合板的力学性能。结果表明, 一定厚度的纳米纤维无纺布薄膜对层合板的力学性能无显著影响。因此, 应用该方法可以制备一种新型的功能复合材料。      

静电纺丝法制备MWNTs/聚胺醚复合纳米纤维

用静电纺丝法制备MWNTs/聚胺醚复合纳米纤维,将收集到的无纺布通过SEM观察其微观形貌,并用Image-Pro Plus 6.0软件测量纤维的直径;分别用TG和XRD测试了复合纤维的热性能和结晶行为。结果表明,MWNTs含量较多的纺丝溶液受到的电场力较大,比较容易得到纤维,且得到的纤维直径较细;MWNTs含量为1%时溶液的可纺浓度为30%～34%;TGA分析表明,随碳管含量增加复合纳米纤维的热稳定性提高;XRD分析表明,碳管较好地分散于聚胺醚中。     

利用静电纺丝技术制备纳米黏土/聚乳酸复合纳米纤维与其表征

利用静电纺丝技术制备了纳米黏土/聚乳酸(PLA)复合纳米纤维,并将该复合纳米纤维收集成无纺布薄膜,采用SEM和TEM观察了复合纳米纤维的微观形貌和结构,分别利用XRD和TGA测试了复合纳米纤维的结晶行为及热学行为,并分析了复合纳米纤维薄膜的拉伸力学性能随纳米黏土含量的变化关系。结果表明:当PLA含量为10wt%、纳米黏土含量为1wt%、CHCl3与DMF体积比为3∶1溶剂条件下,所制备的纳米黏土/PLA复合纳米纤维的细度和均匀性均得到改善;XRD测试结果表明,纳米黏土成功附着在PLA中。TGA和力学测试结果表明,纳米黏土/PLA复合纳米纤维的热稳定性和力学性能相对于纯PLA纤维有较大幅度提高,当纳米黏土含量为1wt%时,其初始分解温度提高了60℃,拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量分别提高了111.3%、74.9%和20.0%。     

多壁碳纳米管/聚乳酸复合超细纤维的制备及性能

通过静电纺丝法制备出多壁碳纳米管（MWNTs）增强聚乳酸（PLA）复合超细纤维膜。用扫描电镜、透射电镜、差示扫描量热仪、热重分析仪对MWNTs/PLA复合超细纤维进行了表征,并进行了拉伸测试。结果表明,MWNTs分散于PLA纤维中,随着MWNTs含量的增加,纤维平均直径先减小后增大,MWNTs的加入会降低PLA的结晶度...     

聚乳酸/茶多酚复合纳米纤维膜制备及力学性能研究

采用静电纺丝技术,分别制备了聚乳酸(PLA)与茶多酚(TP)质量混比为100/0、90/10、80/20、70/30、60/40、50/50、40/60、30/70和20/80的复合纳米纤维膜.分别借助扫描电子显微镜(SEM)和KDⅡ-0.05微机控制电子万能试验机观察薄膜表面形貌及测试力学性能.SEM图分析结果表明:当PLA与TP的质量混比从100/0变化到50/50时,均能纺出较连续、光滑的纤维.随着纺丝液中PLA含量的减少,TP含量的增加,所纺纤维直径逐渐变小.超出这个范围,纤维断裂现象加剧,甚至出现纳米级颗粒团聚的现象.复合纳米纤维膜的拉伸强度逐渐减小,断裂伸长率先增加后减小.     

PBT/PVA复合纳米纤维膜的制备及性能研究

通过将聚乙烯醇(PVA)与聚对苯二甲丁二醇酯(PBT)不同比例混合进行静电纺丝,对所得PBT/PVA复合纳米纤维膜通过扫描电子显微镜(SEM)、单轴拉伸测试以及水接触角测试进行了表征。结果显示:PBT/PVA混合溶液的可纺性和所得纤维膜形貌随PVA含量增加而变化;纯PBT纳米纤维膜表现为较低的力学性能和疏水性(水接触角为135°),而少量PVA的混入(PBT/PVA=20/1或10/1)可以有效提高所得纤维膜力学性能和亲水性,尤其10/1的PBT/PVA复合纤维膜在力学性能提高的同时表现为超亲水特性(水接触为0°)。     

聚乳酸/茶多酚复合纳米纤维膜的热性能与润湿性能

采用静电纺丝方法,在单一聚乳酸(PLA)纳米纤维基础上负载茶多酚(TP),制备出不同质量混比的PLA/TP复合纳米纤维膜,并通过差示扫描量热仪(DSC)及接触角仪对该材料的热性能及润湿性能进行测试分析。DSC测试结果表明,相较于纯PLA纳米纤维膜,添加TP后的复合纳米纤维膜的玻璃化转变温度(Tg)数值上没有较大变化,熔融温度(Tm)有上升趋势,并且两者峰型均变得不显著。接触角测试结果表明,添加TP后的复合纳米纤维膜的接触角较纯PLA纳米纤维膜有减小趋势,并且随着复合薄膜中PLA含量的减少,TP含量的增加,接触角继续减小,润湿性能得到一定的改善,但仍属于疏水材料范畴。     

静电纺丝法制备PLA/CNCs纳米复合薄膜及其性能研究

采用静电纺丝法成功将纳米纤维素晶体(CNCs)植入聚乳酸(PLA)基体中,制备出网状结构的绿色纳米复合材料,并探讨了PLA/CNCs薄膜的微观形貌、结晶度、热学性能和机械性能随CNCs添加量的变化趋势。结果表明,随着CNCs添加量的增加,静电纺PLA/CNCs纳米复合材料薄膜珠状纤维减少,纤维直径增大;纳米复合纤维薄膜的结晶度提高了87.9%;纳米复合纤维薄膜的最大热解温度由369.36℃提升到380.02℃;纳米复合纤维的拉伸性能随CNCs添加量的增加而显著提高,CNCs添加量为11%(质量分数)时得到的最大拉伸力和拉伸强度最大分别为3.76N和4.58MPa,与纯PLA薄膜相比分别提高了289%和159%。     

Characterization and mechanical performance comparison of multiwalled carbon nanotube/polyurethane composites fabricated by electrospinning and solution casting

Multiwalled carbon nanotube/polyurethane (MWNT/PU) composites were prepared by electrospinning and solution casting. The morphological and thermal properties, and mechanical performance of the nanofiber and film composites were characterized and compared. The tensile strength of neat PU film was 9-fold higher than that of neat PU nanofibrous mat. The incorporation of MWNTs increased the tensile strength and modulus of the composite nanofibers by 69% and 140%, respectively, and 62% and 78%, respectively for composite films. The MWNT/PU composites showed an improved thermal degradation behavior, with the incorporation of low MWNT content in the composites.     

电铸nano-Al2O3 / Cu 复合材料的组织与性能

采用复合电铸工艺, 在硫酸铜镀液中加入纳米氧化铝颗粒制备了纳米颗粒弥散增强铜基复合材料, 利用扫描电镜、电子透镜对复合材料的表面、拉伸断面和摩擦磨损表面的形貌以及微观组织进行了观察, 并对显微硬度、拉伸性能、磨损性能及电阻率进行了研究。结果显示, 氧化铝颗粒及其团聚体以纳米级尺寸弥散分布在铜基体中, 且与铜基体结合良好。复合材料的硬度最大增幅达42 %。氧化铝颗粒含量在1. 26 %时, 复合材料的拉伸强度和延伸率分别高达385 MPa 、26 %。相对电铸纯铜, 复合材料的耐磨性能明显提高, 而复合材料的电阻率最大增幅小于6 %。      

纳米 TiO 2/聚乳酸复合材料的制备和表征

采用原位聚合的方法制备了有机化处理过的纳米 TiO 2粒子质量分数分别为 1 wt %、3 wt %、5 wt %和10 wt %的 4种纳米 TiO 2/聚乳酸复合材料。SEM结果表明 , 当纳米 TiO 2粒子质量分数较低时 , 纳米 TiO 2在聚乳酸基体中呈现均匀稳定分散 , 而质量分数较高时则发生团聚。通过力学和热学等性能测试发现复合材料的最大热分解温度、 玻璃化转变温度和力学性能相对于聚乳酸有较大幅度提高 , 其中纳米 TiO 2的质量分数为 3 wt %时改善效果最明显 , 其最大热分解温度、 玻璃化转变温度分别比聚乳酸提高了 25. 3℃和 4. 9℃, 拉伸强度、 断裂伸长率和弹性模量分别提高了 83. 6 %、 6. 73 %和 129. 4 %。     

( Ti| Me) ( C,N) / Ni 的润湿性及其价电子结构

运用座滴法研究了( Ti , Me) (C , N) / Ni 体系的润湿性;运用经验电子理论( EET 理论) 计算了多元陶瓷相的价电子结构(VES) , 建立了陶瓷相化学成分与价电子结构的关系, 并建立了价电子结构与接触角的回归关系式。结果表明, 提高温度、延长保温时间均使体系接触角减小; 碳化物的添加使体系接触角进一步减小,碳化物改善润湿性能力的大小依次为: Mo₂C > TaC > WC > VC > NbC。不同碳化物的添加均能导致最强键上共价电子数n_A 增加, 其中添加VC 的影响最为明显, 依次为VC > Mo₂C > NbC > WC > TaC。      

混杂功能化碳纳米管/聚氨酯复合材料的制备及性能

以多壁碳纳米管（MWNTs）为原料,采用不同改性方法制得了羧化碳纳米管（MWNTs-COOH）、共价功能化碳纳米管（MWNTs-NH₂）、非共价功能化碳纳米管（MWNTs-PPA）和混杂功能化碳纳米管（MWNTs-COOH-PPA）,将这4种改性碳纳米管按不同质量分数分别加入聚氨酯（PU）中制备了复合材料。使用万能材料试验机和热失重分析仪测试了复合材料的力学和热学性能,研究了碳纳米管对复合材料性能的影响。结果表明:通过在碳纳米管表面接枝少量的共价官能团防止非共价包覆的剥离,混杂功能化方法既能够改善碳纳米管在基体中的分散性,又能够保持其与基体界面间结合力,复合材料增强效果最明显。耐热性良好的碳纳米管的添加提高了PU基体的热分解温度,提高程度由于其功能化方式的不同而稍有差别。MWNTs-COOH-PPA/PU复合材料的力学性能最优,当碳纳米管含量（质量分数,下同）为0.3%时,其拉伸强度与纯PU相比提高104%,其热分解温度与MWNTs-COOH/PU相当,优于纯PU,但低于MWNT8-NH₂/PU和MWNTs-PPA/PU。     

Comparison studies between hydrogenation and oxidation of MWNTs followed by acid treatment

MWNTs obtained using iron catalyst and ethylene as a carbon source were submitted to a purification procedure. To purify these materials from amorphous carbon two parallel methods--based on either hydrogen or air treatment--were applied. At the second purification stage iron particles were removed using 1 M or 5 M nitric or hydrochloric acids. The phase composition of the samples was determined using X-ray diffraction method. The sample morphology was characterized using a high resolution transmission electron microscopy. The relative fraction of impurities in the samples was estimated by Raman spectroscopy and the quantitative analysis of metal impurity content was validated by means of thermogravimetric analysis.