硼化钛耐磨涂层对织物性能的影响

硼化钛具有较高的硬度和良好的耐磨性,而有机硅树脂的成膜性、疏水性、光泽性、耐刮擦性以及耐腐蚀性能皆优异。将硼化钛与有机硅树脂混合制成耐磨涂层,浸渍、喷涂于棉织物及涤纶织物表面,测试其一系列物理力学性能。实验结果表明,硼化钛可以显著提高棉织物和涤纶织物的耐磨性能;有机硅树脂含量的增加直接影响涂层织物耐磨性能的提高,涂层织物拉伸断裂强力的提高以及涂层织物疏水性能的提高;当有机硅树脂质量分数低于50%时,涤纶织物的耐磨性能远高于棉织物,当有机硅树脂质量分数高于75%时,棉织物的耐磨性能高于涤纶织物;有机硅树脂质量分数为75%的涂层棉织物疏水性能最优,水接触角达到143.4°;有机硅树脂质量分数为100%的涂层涤纶织物疏水性能最优,水接触角达到152.1°。     

碳纤维表面涂层提高抗氧化性能的研究进展

碳纤维由于其高比强度、比模量、耐高温、耐腐蚀及低密度等特点,在军工、航天、建筑、民用、跑车及工业等领域广泛应用,具有十分重要的科学和实际意义。高温抗氧化性能差制约碳纤维未来的发展,碳纤维表面涂层是提高其高温抗氧化性能简单易行的方法。详细阐述了SiO2、SiC及复合涂层的制备方法及其优缺点,讨论了涂层种类、制备方法对碳纤维高温抗氧化性能的影响,并提出了今后研究的发展方向。     

铝电解槽用硼化钛惰性阴极的研究进展

TiB2不仅具有熔点高,电导率高,硬度高的特点,而且具有耐熔融铝液和冰晶石熔体的侵蚀、能被铝液良好润湿等特点,是铝电解惰性阴极材料的首选.系统介绍了国内外关于TiB2涂层阴极、TiB2基复合阴极、TiB2陶瓷板阴极3种惰性阴极的研究现状,并指出了今后的研究方向.     

表面氧化处理对碳纤维及其水泥石性能的影响

碳纤维与水泥石界面的粘接状况是影响碳纤维水泥石材料性能的关键因素之一，为此，通过测试碳纤维的表面浸润性以及碳纤维水泥石的力学性能，研究了经过NaClO氧化处理后，碳纤维表面性能以及碳纤维与水泥石界面粘结性能的变化．研究结果表明：碳纤维的氧化处理可以提高其表面对水的浸润性，改善碳纤维与水泥石的粘结界面，提高碳纤维水泥石的压敏特性。     

表面处理对碳纤维增强聚乳酸材料界面性能的影响

制备了碳纤维增强聚乳酸（C／PLA）骨折内固定材料，对碳纤维进行了浓硝酸表面处理。测量了C／PLA复合材料的力学性能，并通过XPS分析了表面处理前后碳纤维表面官能团的变化。结果表明，在复合材料界面区发生了某种酯化反应，这是其界面粘结性能得到改善的根本原因。     

碳纤维表面状态对其复合材料性能的影响

涂覆A、B两种不同上浆剂的国产碳纤维ZT700-A,ZT700-B以及日本东丽T700S,利用SEM,FTIR,XPS等仪器分析纤维表面形貌以及碳纤维表面的化学状态,测试了三种碳纤维复合材料的横向拉伸强度,用SEM观察其断面形貌。研究表明:国产碳纤维ZT700-B表面沟槽明显,羟基、羰基、羧基等活性官能团含量较高,物理和化学双重作用使ZT700B与环氧树脂界面粘接效果显著,复合材料的横向拉伸强度为42MPa,分别比ZT700-A和日本东丽T700S要高出83%和62%。     

预钙化处理后的钛表面磷灰石涂层的形成

本研究采用碱液处理钛样品，并进行预钙化处理，在模拟体液（SBF）中浸泡，能在较短时间内形成表面致密的磷灰石涂层，碱液处理使钛表面生成了钛酸钠及氧化钛等物质，在SBP中浸泡时，会发生水解而使表面形成带负电的Ti-OH基团，预钙化处理使带负电的钛表面由静电引力而聚集了大量的Ca^2 离子，Ca^2 能吸引带负电的HPO4^2-到达表面，从而使表面附近能在较短时间内达到钙－磷过饱和，Ca^2 离子又能使表面附近的pH值增大，Ca^2 离子和HPO4^2-离子的活度积就增大，从而刺激了磷灰石晶体的成核与长大，最终形成表面磷灰石涂层。     

阳极氧化表面处理对碳纤维性能的影响

通过对国产PAN基碳纤维和沥青基碳纤维阳极氧化处理,得到了两种纤维的性能(σ_f,Cox/Cgr,表面形态)随阳极氧化处理条件变化的关系.实验结果表明,阳极氧化能较大地增加碳纤维表面的化学活性和物理活性.碳纤维经阳极氧化后,表面形成①—C—OH,②—C—OH=O,—O—C—O—,③—C=O,④R—CO₃—四种类型的含氧官能团,随阳极电位的升高,表面含氧官能团含量增加.阳极处理后的碳纤维,在其表面形成了微细缺陷,缺陷的形状因纤维的种类不同而不同.阳极电位是影响碳纤维性能最关键的电极参数.     

表面处理对碳纤维基β-PbO_2电极性能的影响

对碳纤维布进行表面处理,采用电沉积法制备碳纤维基β-PbO_2电极材料,并对碳纤维基β-PbO_2电极材料的导电性能、电化学性能和耐腐蚀性能进行研究。结果表明:通过表面处理,能够显著改善碳纤维的表面粗糙度和化学活性。热空气氧化温度为400℃时,碳纤维表面的化学活性最高;热空气氧化和液相氧化双重氧化发现,碳纤维表面的化学活性进一步提高,表面的沟槽和凹坑更为明显,经此表面处理条件后制备的碳纤维电极界面电阻率最低为6.19×10^-5Ω·m,导电性能和电化学性能最好,耐腐蚀性能最强,腐蚀速率仅为1.44×10^-3g·cm^-2·h^-1,由此说明,不同表面处理条件能够极大地影响碳纤维电极材料界面结合性能,从而影响碳纤维基β-PbO_2电极材料的导电性能、电化学性能和耐腐蚀性能。     

CF连续涂覆SiC／AlN

设计并组装了用于溶液浸渍渍烧成工艺的连续涂覆装置；用所制备聚合物先驱体溶液，以６ｍ．ｍｉｎ＾－１的运行速度在碳纤维表面实施连续涂覆ＳｉＣ／ＡｌＮ涂层；比较了涂层纤维与纤维的性能。结果表明，涂层不影响纤维的柔顺可编程性和力学强度，但使纤维的抗热氧化性及其与铝的复合丝的拉伸强度均有较大提高。     

掺杂纳米TiO_2对水性铝基金属微粉涂层的影响

为了提高水性铝基金属微粉涂层的附着力和耐腐蚀性能,利用纳米TiO_2掺杂制备了不同纳米SiO_2含量的水性铝基金属微粉涂层。采用接触角仪测定涂料与基体Q235钢之间的接触角,采用划线划格法测定了涂层的结合强度,采用电化学极化和全浸试验法测试分析了涂层的耐腐蚀性能,采用金相显微镜和X射线衍射仪(XRD)分析了镀层的组织结构。结果表明:水性铝基金属微粉涂料中添加TiO_2后,接触角降低,使得涂层铝粉排列几乎与基体保持平行并呈现层状堆积,提高了涂层附着力、耐腐蚀性;涂料中的纳米TiO_2改善铝粉的润湿性并作为填充物填充在涂层孔隙之间,使涂层结构更加密实并且铝粉提供了物理屏蔽作用;在所研究的范围内,TiO_2最佳用量为0.4 g。     

碳纤维表面含钛碳化硅涂层研究

以聚钛碳硅烷为前驱体,经高温烧成后在碳纤维表面形成含钛碳化硅涂层,该涂层由TiC、SiC混晶组成,稳定性好,致密性高且密度小,能显著改善碳纤维的抗氧化性和表面润湿性。     

电化学阴阳极交变处理对碳纤维表面组成和微观结构的影响

采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)方法,尝试将电化学阴阳极交变技术应用于碳纤维表面处理,研究了电化学阴阳极交变处理对PAN基碳纤维表面组成和微观结构的影响。结果表明,电化学阴阳极交变处理使碳纤维表面沟槽加深,可以增加碳纤维与基体的锚固作用;表面C含量降低而O含量升高,表面含氧官能团中COOH含量明显增加,而C-OH含量减少,增大了碳纤维的表面活性,使其更有利于与基体以化学键的形式结合;同时电化学阴阳极交变处理碳纤维过程中阴极产生的氢能渗入碳纤维内部,使碳纤维晶体结构的微观尺寸发生变化,(002)晶面间距d(002)增大,堆垛厚度Lc增大,使得碳纤维直径增大。处理后层间剪切强度(ILSS)明显增加以及部分组别碳纤维的拉伸强度(Tensile strength,TS)增加。     

不同处理方法对碳纤维表面形态及Cf/C复合材料强度的影响

采用浓硝酸和电化学两种不同的表面处理技术,对碳纤维表面处理,利用SEM对纤维表面进行了分析,并对其所制备的Cf/C复合材料抗弯性能进行了测试.结果表明:采用低电压,短时间处理,对碳纤维表面作用较温和,粗糙度和比表面积增加,对复合材料的增强效果较浓硝酸氧化处理的显著.经10V,10min处理后,纤维表面出现"松树皮"状凸起,复合材料力学性能下降.电化学处理碳纤维以提高复合材料界面性能的机理至少包括薄弱外层的去除和对纤维表面的刻蚀两种作用,在混合作用中,对纤维表面刻蚀作用占据主导地位.     

转移法火焰喷涂静电屏蔽涂层

叙述了转移法火焰喷涂碳纤维增强复合材料零件表面静电屏蔽涂层工艺及模具上分离膜的制备方法,试验通过在碳纤维预浸料固化时分离膜上的静电屏蔽涂层,涂层完整转移至复合材料零件表面,涂层结合牢固,涂层表面光滑平整,与复合材料零件成为一个整体,并且不改变零件外形的完整性,不影响构件的空气动力学特性.所制备的铝涂层具有良好的静电屏蔽和导电性能,电阻值可控制在0.5～1.3 mΩ,涂层与复合材料基体间结合强度＞20 MPa,完全能满足现代飞机结构对碳纤维增强复合材料的表面涂层性能要求.     

磺化聚醚醚酮上浆剂的制备及其对碳纤维性能的影响

目的 制备一种热塑性上浆剂,以期改善碳纤维的表面性能以及单丝拉伸性能。方法 通过直接磺化法制备磺化聚醚醚酮水性上浆剂,并通过喷涂法对未上浆的T300碳纤维进行上浆处理,研究制得上浆剂的结构特征、性能以及其对碳纤维性能的影响。结果 制得磺化聚醚醚酮的磺化度约为74%,以此为主浆料配制的水性上浆剂具有良好的成膜性和储存稳定性。经上浆处理后,碳纤维表面形成了连续的磺化聚醚醚酮上浆层,表面官能团含量明显增加,树脂微滴在纤维表面的接触角降低。此外,上浆层可以弥补纤维表面的部分缺陷,使得上浆后碳纤维的单丝拉伸强度提高了5%。结论 磺化聚醚醚酮上浆剂可以有效改善碳纤维的表面性能及单丝拉伸性能。     

低温等离子体碳纤维表面处理技术研究

采用低温等离子体法对碳纤维表面进行处理,并通过滴水试验、SEM、XPS测试处理效果。与阳极氧化法相比,低温等离子体法能更有效地改变碳纤维的表面性质。滴水试验表明经等离子体处理的碳纤维表面呈极性,与水的润湿性好;SEM测试结果表明,低温等离子体法处理的碳纤维表面沟槽比阳极氧化法的更多,前者表现出更强的表面修饰性;XPS测试结果表明,经等离子体和阳极氧化法处理后的碳纤维表面均含有羧基、羟基、羰基,低温等离子体处理后的碳纤维表面的极性官能团总含量为17%。     

碳纤维表面处理对纤维的分散性和CFRC压敏性的影响

提出了复合材料界面的重要性,应用了一种新的碳纤维表面处理方法--气液双效法.结果发现,碳纤维的气液双效法表面处理不仅同时提高了碳纤维的抗拉强度和复合材料的层间剪切强度,而且改善了纤维的分散性,在循环荷载作用下还发现用这种表面处理的纤维制成的碳纤维混凝土对应变变化感应的稳定性和重复性得到有效提高.     

SiC微粉含量对先驱体转化制备碳纤维布增强碳化硅复合材料性能的影响

以聚碳硅烷(PCS)、二乙烯基苯(DVB)和SiC微粉为原料制备了碳纤维布增强碳化硅复合材料，考察了SiC微粉含量对材料结构与性能的影响。实验表明，SiC微粉含量过低，材料内部存在大的孔洞，容易造成应力集中，导致材料的力学性能较差；而当SiC微粉含量较高时，在制备过程中微粉对碳纤维机械损伤加大，同样导致材料力学性能下降。当SiC微粉含量为30％(质量分数)时，所制备的材料的力学性能较好，其弯曲强度和拉伸强度分别为246．4MPa和72．5MPa。