纳米SiO2／双马来酰亚胺复合材料的性能研究

采用浇铸成型法制备了纳米SiO2粒子填充双马来酰亚胺(BMI-BA)复合材料，研究了纳米SiO2的填充量对复合材料滑动磨损性能的影响。在磨损机上测试该复合材料的摩擦和磨损性能，利用扫描电镜(SEM)观察了复合材料的磨损表面和对磨环的表面形貌。结果表明，纳米SiO2能够有效地提高复合材料的力学性能和摩擦学性能。当纳米SiO2粒子的添加量为0．75％(质量含量，下同)时，复合材料的综合力学性能最好；当纳米SiO2粒子的的添加量为1．0％时，复合材料的耐磨性能最好。SEM显示复合材料主要是黏着磨损，能在对磨环上形成薄而连续的均匀转移膜，而BMI-BA树脂主要发生的是疲劳磨损，并伴有塑性变形。     

新型双马来酞亚胺树脂/纳米Si3N4复合材料的性能

研究了一种新型的双马来酞亚胺树脂-5406树脂及其纳米Si3N4复合材料的性能。结果表明:5406树脂不仅具有很高模量,耐热性好,而且豁度很低,有利于纳米粒子的分散和纳米复合材料浇铸成型;纳米Si3N4粒子的填充可明显改善5406树脂的摩擦磨损性能。扫描电镜显示5406树脂主要发生的是塑性变形,5406树脂助米Si3N4复合材料主要是钻着磨损。     

环氧树脂/纳米Si_3N_4复合材料的制备与性能研究

以纳米 Si_3N_4为填料制备了环氧树脂/纳米 Si_3N_4复合材料。通过透射电镜观察到,纳米粒子在有机基体中分散均匀。研究了纳米 Si_3N_4对复合材料性能的影响,结果表明,添加纳米 Si_3N_4使复合材料的力学性能增加,当改性环氧树脂/纳米 Si_3N_4为100/3(质量比,下同)时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度提高幅度最大,分别提高了145%、241%、255%。此时,复合材料的击穿场强提高的幅度也达到最大,在直流电压和交流电压下,分别提高了249%、146%;但添加纳米 Si_3N_4使复合材料的介电常数和介质损耗值减小;热重分析表明,环氧树脂/纳米Si_3N_4复合材料耐热性能有明显提高。并用"核-壳过渡层"结构模型初步探讨了各项性能改善的原因。     

纤维素/纳米Si_3N_4复合膜的制备与性能研究

以LiOH/urea/H2O为溶剂体系,采用溶胶―凝胶法制备纤维素多孔膜的过程中,引入经表面改性的纳米氮化硅(Si3N4),制得了纤维素/纳米Si3N4复合膜。采用红外光谱分析(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、应力―应变分析、热导率测定和紫外光反射测试对纳米氮化硅表面改性的效果以及复合膜的结构和性能进行了表征。结果表明,纳米氮化硅表面成功地接枝上部分醇解的聚乙酸乙烯酯,使其在水中的分散性大幅提高;当纳米氮化硅含量适中时,在复合膜的拉伸强度和杨氏模量增加的同时,其导热率提高,并具有较高的抗紫外线性能,赋予了纤维素多孔膜新的功能性。     

石墨/铜粉改善双马来酰亚胺复合材料摩擦性能

采用层压成型制备了2类改性双马来酰亚胺纤维复合材料,分别考察了石墨、铜粉的用量对纤维复合材料摩擦性能(摩擦系数,磨损率)和力学性能的影响,并用扫描电镜对复合材料的磨损表面形貌进行了分析。结果表明:石墨对改善双马来酰亚胺的摩擦磨损性能较铜粉更有效。石墨的质量分数为3%时,复合材料的摩擦磨损性能和力学性能达到最佳。     

载荷对纳米SiC/BMI-BA复合材料摩擦性能的影响

利用高速机械剪切的方法将纳米SiC粒子分散在双马来酰亚胺树脂预聚体（BMI-BA）中,以浇铸成型法制备了纳米SiC／BMI—BA复合材料,在M-200型磨损机上研究了不同载荷下纳米SiC的填充量对复合材料摩擦系数和磨损率的影响,利用扫描电镜（SEM）观察了纳米SiC质量分数为6．0％时复合材料及其对摩环在不同载荷下的表面形貌。结果表明：纳米SiC能够显著降低复合材料的摩擦系数及磨损率,尤其是在高载荷下这种作用更明显。SEM显示BMI树脂发生的是塑性变形和疲劳磨损,而复合材料主要是粘着磨损。     

环氧树脂/改性Si_3N_4复合材料的制备与性能研究

对氮化硅(Si_3N_4)进行表面接枝改性,然后将其添加到环氧树脂中制备出环氧树脂/改性Si_3N_4复合材料。利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、粒度分析仪以及扫描电子显微镜(SEM),探究了Si_3N_4的改性效果;同时对所制备的环氧树脂/改性Si_3N_4复合材料进行了性能测试。结果表明:改性Si_3N_4的粒径增大,分散性提高;环氧树脂/改性Si_3N_4复合材料的力学性能随着改性Si_3N_4用量的增加先提高后降低,其中当改性Si_3N_4用量为20%时复合材料的力学性能达到最佳;复合材料的导热性能和介电性能均随着Si_3N_4用量的增加而提升。改性Si_3N_4填充复合材料的综合性能优于未改性Si_3N_4填充的复合材料。     

纳米Si_3N_4/ACM复合材料的力学性能和硫化性能研究

采用大分子表面处理剂LMPB-g-KH570对纳米Si_3N_4表面进行修饰。利用共混技术制备了纳米Si_3N_4/ACM复合材料。利用RPA-8000、SEM、TEM等测试技术,对纳米复合材料的微观结构和性能进行了分析和评价。结果表明,大分子表面改性剂能有效改善复合材料的微观界面结构,促进纳米Si_3N_4在橡胶基体中的有效分散,橡胶硫化性能得到改善,力学性能得到提高。添加2.0份改性纳米Si_3N_4/ACM复合材料,胶料正硫化时间减少38 s,拉伸强度提高24.8%,撕裂强度提高3.39%。     

蒸馏水润滑下Si_3N_4－灰铸铁摩擦面上表面膜组成的分析及其形成机理初探

为考查表面膜的形成过程，在环块磨损试验机上对Ｓｉ３Ｎ４灰铸铁对偶进行不同摩擦路程的磨损试验，在ＳＥＭ下观察灰铸铁试样的摩擦面。用ＡＥＳ，ＸＰＳ，ＦＴＩＲ和ＸＲＤ分析了表面膜的成分、组成与结构，并对其形成机理进行了初步探讨。结果表明，Ｓｉ３Ｎ４在水润滑下，摩擦面上发生了氧化和水解反应；而当Ｓｉ３Ｎ４与灰铸铁配对时，由于石墨对Ｓｉ３Ｎ４氧化和水解产物的吸附，致使摩擦面形成具有一定厚度和面积的含石墨和硅胶的表面膜，表面膜的形成保护了陶瓷和铸铁摩擦面，使其变得很光滑，以致摩擦系数降至０．０２，并使系统磨损率几乎接近于零；当Ｓｉ３Ｎ４与碳钢配对时，由于碳钢没有能力富集Ｓｉ３Ｎ４的氧化和水解产物，故摩擦面不能形成有效的表面膜，所以摩擦系数仍然较高，且系统磨损率亦较大     

纳米SiC－Si_3N_4复合粉体制备材料的显微结构

以自制的纳米ＳｉＣ－Ｓｉ＿３Ｎ＿４复合粉体为原料，用气压烧结的方法制备陶瓷复合材料。对此材料用ＴＥＭ和ＨＲＥＭ电镜显微分析的结果发现两种不同的显微结构：纳米－微米结构和亚微米－微米结构。对两种结构的形成机理作了初步的探讨。     

聚氨酯/微米Si_3N_4复合材料的性能研究

对聚氨酯/微米Si3N4复合材料的性能进行了研究,实验表明：聚氨酯/Si3N4复合材料具有优异的性能,聚氨酯/微米Si3N4复合材料,其硬度、力学性能和抗冲蚀磨损性能比纯聚氨酯优异;在微米Si3N4含量为3%时,其硬度、力学性能最佳;在微米SiN含量为5%时,其抗冲蚀磨损性能最佳。     

纳米SiC－Si_3N_4复合超细粉末的研制

用热化学气相反应法制备了纳米级Ｓｉｃ－Ｓｉ＿３Ｎ＿４复合超细粉末，讨论了工艺参数对复合超细粉末颗粒度、组成、结构等的影响，并制备出颗粒呈球形、颗粒尺寸均匀、分散性好、最小颗粒尺寸为８９Ａ的纳米级ＳｉＣ－Ｓｉ＿３Ｎ＿４复合超细粉末。     

绝缘导热Si_3N_4/LLDPE复合材料的研制

用粉末法制备了Si3N4增强线型低密度聚乙烯(LLDPE)导热材料,研究了填料Si3N4对LLDPE熔融温度、结晶度、热导率、电绝缘性能及力学性能的影响.结果表明,加入Si3N4粒子,提高了LLDPE的熔融温度和结晶度;当w(Si3N4)为30%时,体系热导率达基体的6～7倍,热导率随Si3N4粒径的减小而增大,此时体系仍然具有较高电阻率及良好的介电性能,但力学性能明显下降.     

PA6/纳米Al_2O_3复合材料摩擦性能的研究

研究了纳米Al2 O3 填充PA6复合材料的摩擦性能。通过分析纳米Al2 O3 含量、载荷对材料摩擦系数和耐磨性能的影响,得到复合材料中纳米Al2 O3 为 6wt%时,材料的摩擦性能最好。通过SEM图片分析试件摩擦表面形貌,发现复合材料的磨损机理从纯PA6材料的粘着磨损转为轻微的磨粒磨损和粘着磨损     

利用表面形成Si_2N_2O层提高Si_3N_4陶瓷材料抗氧化性能

根据对Ｓｉ－Ｎ－Ｏ系统相图的分析，首次在Ｓｉ３Ｎ４陶瓷材料表面形成Ｓｉ２Ｎ２Ｏ抗氧化层。其方法是利用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ在Ｓｉ３Ｎ４陶瓷的表面涂上一层ＳｉＯ２（其中含有１０％的Ａｉ２Ｏ３）涂层后，在Ｎ２气氛中，并有Ｓｉ３Ｎ４粉末和ＳｉＯ２粉末存在的条件下，于１２７３～１６７３Ｋ的温度下进行热处理。用ＸＲＤ和ＸＰＳ分析验证了Ｓｉ２Ｎ２Ｏ（和／或Ｏ’－Ｓｉａｌｏｎ）层的存在。由于形成了Ｓｉ２Ｎ２Ｏ（和／或Ｏ’－Ｓｉａｌｏｎ）层，Ｓｉ３Ｎ４陶瓷材料在１５７３Ｋ的温度下氧化１００ｈ后，氧化增量从原来的０．４２ｍｇ／ｃｍ２降低到０．２４ｍｇ／ｃｍ２。     

5405双马来酰亚胺树脂及其复合材料的性能

5405双马来酰亚胺树脂是针对飞机主受力构件应用而研制的高韧性、工艺性好的基体。本文报道该树脂浇铸体及其碳纤维复合材料的韧性及湿热方面的性能。结果表明5405树脂韧性良好、吸湿率低,耐热性与5245C相当;T300/5405复合材料在132℃湿、热条件下的弯曲强度及短梁剪切强度保持率达到IM-6/5245C的水平,能保证飞机主受力构件在130℃下的使用。     

纳米Si_3N_4/氰酸酯树脂电子封装材料的研究

采用硅烷偶联剂(KH-560)对nano-Si3N4进行表面处理,然后以此作为4,4′-二氰酸酯基二苯基甲烷(BCE)的改性剂,制备了nano-Si3N4/BCE电子封装材料,并研究了该体系的静态力学性能、动态力学性能以及介电性能。结果表明:nano-Si3N4的加入提高了材料的冲击强度和弯曲强度,当w(nano-Si3N4)=3%时,冲击强度、弯曲强度分别由纯BCE的10.1 kJ/m2和94.11 MPa提高到14.58 kJ/m2和112.13 MPa;Nano-Si3N4/BCE体系的储能模量在低温区略低于纯BCE体系,在高温区则略高于纯BCE体系;改性体系的介电常数高于纯BCE体系,但介电损耗因子则低于纯BCE体系。     

双马来酰亚胺树脂/碳纳米管复合材料的性能研究

制备了接枝N-苯基马来酰亚胺基团的碳纳米管(PMI-MWNT),并采用原位聚合法制备了双马来酰亚胺-二烯丙基双酚A(BMI-BA)/PMI-MWNT复合材料.研究了PMI-MwNT用量对复合材料力学性能、动态热力学性能的影响.结果表明,随着PMI-MwNT用量的增多,体系的反应活性呈上升趋势,且热力学性能显著提高;当PMI-MWNT的质量分数为1.5%时,复合材料的冲击强度和弯曲强度比BMI树脂分别提高了近291%和50%.     

PA6／纳米A12O3复合材料摩擦性能的研究

研究了纳米Al2O3填充PA6复合材料的摩擦性能。通过分析纳米Al2O3含量、载荷对材料摩擦系数和耐磨性能的影响，得到复合材料中纳米Al2O3为6wt％时，材料的摩擦性能最好。通过SEM图片分析试件摩擦表面形貌，发现复合材料的磨损机理从纯PA6材料的粘着磨损转为轻微的磨粒磨损和粘着磨损。     

聚四氟乙烯改性双马来酰亚胺树脂的摩擦性能研究

采用两种成型工艺(工艺a为冷压→340℃烧制10 min→220℃热压60 min→后固化,工艺b为冷压→220℃热压60 min→340℃烧制10 min→后固化)制备了不同比例的PTFE/BMI(聚四氟乙烯/双马来酰亚胺)改性树脂,对其力学性能和摩擦磨损性能进行了研究,并详细探讨了材料的摩擦磨损机制。研究结果表明:采用工艺a制备的改性树脂具有良好的综合力学性能;适量的PTFE对BMI树脂具有明显的增强增韧作用,当w(PTFE)=7.50%(相对于BMI质量而言)时,改性树脂的弯曲强度(93.00 MPa)和冲击强度(9.35 kJ/m2)分别比纯BMI树脂提高了47.63%和99.08%;引入PTFE可明显降低改性树脂的摩擦因数,当w(PTFE)=17.40%时,改性树脂的摩擦因数(0.146)相对最低,并且比纯BMI树脂降低了78%左右。