无机纳米粒子填充改性聚四氟乙烯复合材料的研究

研究了无机纳米粒子在聚四氟乙烯(PTFE)材料中的分散方法,以及纳米Al2O3、纳米SiO2的填充改性对PTFE复合材料力学性能和耐磨性能的影响。结果表明：机械混合和气流粉碎的组合方式可使无机纳米粒子在PTFE中得到均匀分散;用量0。3％的纳米Al2O3提高了PTFE材料的拉伸强度和断裂伸长率,用量3％的纳米SiO2显著改善了PTFE材料的耐磨耗性能;纳米Al2O3和纳米SiO2协同改性PTFE,获得了拉伸强度27．4MPa、断裂伸长率306．7％、邵D硬度60．0、磨耗量0．001g和摩擦系数0．20的综合性能优异的改性PTFE耐磨耗材料,该改性PTFE材料适用于汽车发动机曲轴油密封件的制备。     

接枝改性纳米氧化铝填充PTFE复合材料摩擦学性能研究

合成了含氟分子链接枝改性纳米氧化铝(Al2O3),用接枝改性纳米Al2O3填充聚四氟乙烯(PTFE),采用模压成型法制备了不同接枝改性纳米Al2O3含量的PTFE/纳米Al2O3复合材料;在摩擦磨损试验机上考察了接枝改性纳米Al2O3对PTFE/纳米Al2O3复合材料摩擦学性能的影响,利用扫描电子显微镜对复合材料的磨损表面进行了微观分析。结果表明,接枝改性纳米Al2O3填充PTFE复合材料在保持PTFE低摩擦系数的同时,提高了其耐磨损性能。     

PTFE/Al2O3纳米复合材料的摩擦磨损性能研究

利用MM—200型摩擦磨损试验机研究了PTFE／Al2O3纳米复合材料的摩擦磨损性能，并采用扫描电子显微镜观察、分析了试样磨屑形状及磨损机理。结果表明，经表面处理的纳米Al2O3能明显提高PTFE的耐磨损性并改变其磨屑形成机理；当表面处理纳米Al2O3含量为3％时，PTFE纳米复合材料的磨损量最小，但在试验范围内，表面处理纳米Al2O3含量变化对PTFE纳米复合材料的耐磨损性影响不大，而PTFE纳米复合材料的摩擦系数则随表面处理纳米Al2O3含量增加而略有增大，导致PTFE磨损的机理主要是粘着磨损。     

制备方法对Al2TiO5-Si3N4复合材料性能的影响

采用“直接法”、“反应复合法一”、“反应复合法二”3种方法制备了Al2TiO5—Si3N4复合材料。研究了3种制备方法对材料的显气孔率、吸水率、体积密度、抗折强度、烧成线收缩率、抗热震次数、显微结构等性能的影响。研究结果表明,采用“反应复合法－”制备的Al2TiO5-Si3N4复合材料的综合性能最佳,其显气孔率为16．61％、吸水率为6．01％、体积密度为2．77g/cm^2、抗折强度为45．34MPa、抗热震次数达到11次、结构最致密。     

Ti3SiC2/Al2O3复合材料的制备与性能研究

以TiC／TiO2/Si／Al／Ti等为主要原料，采用热压法原位合成Ti2SiC2／Al2O3复合材料，分别探讨了Al掺入量和工艺制度对Ti3SiC2/Al2O3复合材料物相、显微结构以及性能的影响。结果表明：原位合成制备的Ti3SiC2/Al2O3复合材料与传统方法合成制备的纯Ti3SiC2材料相比，材料的硬度和致密度均有很大的提高。     

填料并用对双组分室温硫化导热硅橡胶性能的影响

以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基胶,Si3N4、AlN、Al2O3为导热填料,制备了填充型双组分室温硫化（RTV-2）导热硅橡胶.研究了填料Si3N4/Al2O3或AlN/Al2O3并用对RTV-2硅橡胶导热性能、工艺性能及力学性能的影响.结果表明,当填料的总体积分数为0.45时,对于Si3N4/Al2O3填充体系,随着体系中Al2O3体积分数的增加,RTV-2导热硅橡胶的热导率先升后降、拉伸强度先增后减,而扯断伸长率则呈逐渐升高的趋势,基料的粘度先减后增;当Al2O3的体积分数为0.14时,RTV-2导热硅橡胶的热导率最高、拉伸强度最大,基料的粘度最小,综合性能最佳.对于AlN/Al2O3填充体系,随着体系中Al2O3的体积分数的增加,RTV-2导热硅橡胶的热导率先升后降、拉伸强度及扯断伸长率先减后增,基料的粘度呈上升趋势;当Al2O3的体积分数为0.07时,RTV-2导热硅橡胶具有较好的导热性能和工艺性能,但力学性能偏低.     

Si3N4／Al反应烧结制备AIN／Al复合材料

研究了采用Si，N4与Al的混合粉，经压制、烧结制备AIN／Al-Si复合材料的技术方法。试验结果表明：AIN的反应生成机制属于一种连续渐进式反应形成过程，即于高温下液相Al中的Al原予渗入Si3N4的晶体点阵取代Si原予而逐渐使之向AIN晶体点阵转化的过程。被取代的Si原予从固相Si3N4中析出，扩散溶入液相Al中，冷却后形成Al-Si舍金固溶体，一般呈网状分布于AIN晶体相的周围。新生成的AIN与Al-Si合金相之间表现出很好的界面亲和性。     

纳米Al2O3／PTFE复合材料的制备及其力学性能

以纳米Al2O3为填料,制备了纳米Al2O3填充PTFE复合材料,研究了纳米Al2O3的含量对PTFE复合材料性能的影响。结果表明,纳米Al2O3的加入使PTFE的拉伸强度和断裂延伸率有所下降,硬度增加;当Al2O3的质量分数为10％时,PTFE复合材料的综合力学性能最佳,随着Al2O3含量的逐渐增加,会使PTFE复合材料从韧性材料向脆性材料转化。     

纳米Al2O3/环氧树脂复合材料的制备及性能

在原位法制备纳米复合材料时，要使纳米粒子在树脂中分散均匀，必须首先获得稳定的单体悬浮体系。基于这一原理，本文通过对纳米Al2O3表面改性即选择合适的分散剂，获得稳定的纳米Al2O3/丙酮悬浮液，然后将环氧树脂溶解于其中，制得纳米Al2O3／环氧树脂复合材料。运用透射电子显微镜，观察了纳米Al2O3在环氧基体中的分散情况。分析并讨论了纳米Al2O3含量对该复合材料力学性能的影响。结果表明：利用稳定的悬浮体系能制得分散较为均匀的纳米复合材料，在纳米Al2O3含量为5％的情况下，纳米复合材料的力学性能达到最优。     

添加Si_3N_4对Al_2O_3-ZrO_2-C滑板性能的影响

通过在Al2O3-ZrO2-C滑板材料中引入Si3N4细粉(≤0.043 mm),研究了Si3N4加入量(质量分数分别为2%、4%、6%、8%)对滑板材料性能的影响,并对比研究了1 300℃6 h氮化烧成和1 450℃6 h埋炭烧成后试样的性能。结果表明:在不同烧成条件下,Si3N4的加入均改善了材料的性能,随着Si3N4加入量的增加,材料的显气孔率逐渐下降,体积密度、常温强度、高温抗折强度逐渐增大;Si3N4的加入,一定程度上改善了材料的抗氧化性;埋炭烧成滑板性能优于氮化烧成滑板,因为埋炭烧成过程中部分Si3N4反应生成了O’-SiAlON相。     

纳米Al_2O_3/PTFE复合材料的制备及其力学性能

以纳米Al2 O3 为填料 ,制备了纳米Al2 O3 填充PTFE复合材料 ,研究了纳米Al2 O3 的含量对PTFE复合材料性能的影响。结果表明 ,纳米Al2 O3 的加入使PTFE的拉伸强度和断裂延伸率有所下降 ,硬度增加 ;当Al2 O3 的质量分数为10 %时 ,PTFE复合材料的综合力学性能最佳 ;随着Al2 O3 含量的逐渐增加 ,会使PTFE复合材料从韧性材料向脆性材料转化     

流延法在Si3N4块体及Si3N4/BN层状材料制备中的应用

本采用流延法制备了Si3N4块体及Si3N4/BN层状材料,流延法已经在陶瓷的制备工艺中得到了广泛的应用,但是很少用于Si3N4体系,尤其是水基流延法。用流法制备Si3N4/BN层状材料时,可以较为容易地控制坯片的厚度,得到性能稳定的层状材料。     

玻纤增强ABS复合材料的制备及性能研究

本文主要以玻璃纤维为改性填料,对通用ABS进行共混改性。实验从配方研究入手,着重探讨了玻璃纤维含量对玻纤/ABS复合材料的力学性能、流动性能以及耐热性的影响。结果表明:玻纤/ABS复合材料的拉伸强度、弯曲强度、硬度以及热变形温度都随共混体系中玻纤含量的增加而显著提高,而材料的冲击强度、熔体流动速率、断裂伸长率却随之下降。此外,还研究了共混挤出温度对材料的各项性能的影响。     

Ti/Si复合纳米微粒光催化降解NO-2

采用溶胶-凝胶法制备出不同质量比的Ti/Si复合纳米粉末,并利用XRD、BET、XPS、UVvis等技术研究了Ti/Si复合微粒的表面结构形态变化,以及对污染物NO-2光催化降解的影响.研究表明,Ti/Si复合微粒的光催化活性明显高于TiO2微粒,并且m(Ti)m(Si)=21时催化降解NO-2最佳.TiO2微粒以锐钛矿相高度分散在SiO2网络中,粒径约为10nm,并与SiO2形成Si-O-Ti桥氧结构,提高了TiO2微晶的热稳定性,比表面积和表面缺陷.UV-Vis吸收光谱显示复合微粒的光谱吸收发生蓝移,有利于吸附降解污染物NO-2,所合成的Ti/Si复合纳米微粒是一种具有实用价值的新型光催化剂.     

热压烧结Al2O3/Si3N4复相陶瓷的研究

采用热压烧结工艺制备了Al2O3/Si3N4复相陶瓷材料,对不同温度下、不同氮化硅用量时所制备的材料进行了硬度、断裂韧性等力学性能的测试,运用X射线衍射分析(XRD)和扫描电镜(SEM)技术对材料的微相组成与显微形貌进行表征.结果表明1600 ℃,30 MPa,保温1 h,Si3N4用量为3wt%时所制备的材料的各项力学性能达到了最佳值.     

Al_2O_3/TiO_2纳米抗菌剂的制备及性能

以TiC l4、A l2(SO4)3为原料,控制n(A l2O3)/n(TiO2)=0.2,采用液相共沉淀法制备了A l2O3/TiO2纳米抗菌剂,并用DSC-TG、XRD、UV-vis等手段研究了A l2O3复合对TiO2抗菌性能的影响。结果表明,复合A l2O3后,TiO2纳米抗菌剂经900℃煅烧后完全是锐钛矿结构;950~1 050℃为良好的混晶结构,其中,经950℃煅烧后,混晶结构中锐钛矿相质量分数约占77%,平均粒径约20 nm,可见光吸收带边红移显著,光吸收阈值由纯TiO2的380 nm红移至430 nm左右,抗菌性能好,在荧光灯下对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径达15mm左右。     

微米及纳米碳黑改性PTFE复合材料摩擦磨损性能研究

用冷压成型法制备了纳米、微米碳黑填充PTFE基复合材料,考察了复合材料的硬度,并研究了干摩擦条件下纳米、微米碳黑对复合材料摩擦磨损性能的影响,用扫描电镜观察分析了复合材料磨损表面形貌及磨损机理。     

Analysis of the intragranular microstructure in ceramic nanocomposites and their effect on the mechanical properties

The formation of intragranular microstructure in Al₂O₃/ZrO₂ and Si₂N₂O/Si₃N₄ nanocomposites was analyzed, and the effect of intragranular microstructure on the mechanical properties of nanocomposites was investigated. Results suggest 3 requisite conditions for the formation of intragranular microstructure and the role of intracrystalline glass phase and scar microstructure. In case of Al₂O₃/ZrO₂, the intragranular microstructure leads to the formation of transgranular fracture, which in turn improves the mechanical properties via strengthening and toughening. On the other hand, in case of Si₃N₄/Si₂N₂O nanocomposites, intragranular microstructure reduces the possibility of bridging, pulling out, and crack deflection, thereby leading to the deterioration of strength and toughness. Based on these results, we can conclude that the formation of intragranular microstructure does not necessarily improve the mechanical properties in all kinds of materials. Rather, the effect of intragranular microstructure on the mechanical properties of nanocomposites is related to the strengthening and toughing mechanism of matrix materials.     

纳米Al2O3改性聚四氟乙烯力学性能的研究

通过压制和烧结 ,制备了纳米Al2 O3 改性聚四氟乙烯 (PTFE) ,并研究了改性PTFE的物理机械性能。结果表明 :纳米Al2 O3 粒子对PTFE有显著的增强作用 ,提高了复合材料的拉伸强度和硬度 ;降低了摩擦系数 ,但也使复合材料的断裂伸长率降低     

无机有机复合高分子材料包覆纳米Fe_3O_4的制备及其性能研究

利用物理复合的方法制备出聚硅硫酸铁-壳聚糖(PFSS-CTS)复合高分子材料,并将其包覆在纳米Fe_3O_4的表面得到新型高效的磁絮凝剂PFSS-CTS@Fe_3O_4。通过扫描电子显微镜、傅立叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪对其表面形态和结构进行表征,结果表明,PFSS与CTS在反应前后物质结构发生了变化,生成了一种新的聚合物,并成功包覆在了纳米Fe_3O_4的表面,得到了理想的产物。然后将其对工业废水进行絮凝试验得出该絮凝剂最佳合成及应用条件:m(PFSS)∶m(CTS)=5∶1,投加量为180 mg/L,沉降时间为20 min。PFSS-CTS@Fe_3O_4在最佳条件下COD、浊度、色度的去除率最高分别达到85.12%、93.54%,89.74%。