基于多层次结构的结晶聚合物纳米复合材料有效性能--体积分数和等效模量的关系研究

原位聚合法制备的尼龙6/纳米S iO2复合材料具有很好的综合力学性能。加入相当低的纳米颗粒体积分数,可使纳米复合材料性能明显提高,但在其体积分数超过某一较小的临界值后,继续增加纳米颗粒体积分数,不再有增强效果。这一实验发现与以往的细观力学预测不一致,一直没有合理的解释。本文从材料的微观结构特点出发,揭示了上述现象的微观物理机制,将结晶聚合物纳米复合材料内部结构分别用宏观、细观和纳观三个层次来描述。利用数学上的渐近均匀化理论,结合有限元方法,经四次纳观层次的均匀化和一次细观层次的均匀化,预测了聚合物纳米复合材料的有效性能,揭示了聚合物纳米复合材料有效模量随纳米颗粒体积分数增加出现先增大后减小的变化规律。     

聚合物基纳米复合材料的制备及其流变性质

简要介绍了纳米复合材料的基本知识,综述了聚合物基纳米复合材料的常用制备方法,同时讨论了影响聚合物基纳米复合材料流变性质的主要因素.     

纤维丝束带复合材料的有效性能预测与实验测试

依据纤维丝束带复合材料的相关几何结构参数值和所确定的纤维丝束带特征体积单元（RVE）模型几何结构尺寸,以有限元软件MSC.Patran/Nastran为平台建立纤维丝束带复合材料RVE有限元模型并在模型中置入相应的制备缺陷。各类制备缺陷的置入均采用删除网格单元的方法,置入裂纹型制备缺陷时偏移裂纹两侧单元相对面以获得当前裂纹宽度,置入孔洞型制备缺陷时尽量模拟其真实形貌。根据复合材料力学关于材料各性能参数的定义和细观力学基本理论推导了有限元计算细观力学（FECM）方法预测复合材料有效弹性性能和有效热膨胀性能的过程。根据FECM方法预测了不含制备缺陷、含单一制备缺陷和含各类制备缺陷时的弹性常数和有效热膨胀系数。结果表明:各类制备缺陷的存在均会使弹性模量和剪切模量减小,泊松比和热膨胀系数可能增大也可能减小。通过与实验测试结果对比分析可知,数值预测结果普遍比实验测试结果偏大,但总体效果较为理想,最大相对误差为6.04%。      

聚合物/MMT纳米复合材料的结晶性能

综述了尼龙/MMT、PP/MMT、PET/MMT等代表性的结晶性聚合物/MMT纳米复合材料结晶行为,分析了MMT的加入对聚合物结晶的影响,提出建立聚合物/MMT纳米复合材料宏观性能和微观结构之间的关系,并展望了未来的发展方向.     

聚合物基石墨烯纳米复合材料的研究进展

综述了聚合物基石墨烯及改性石墨烯纳米复合材料的研究进展.添加少量的石墨烯就可以显著提聚合物材料的各方面性能,因此,近年来石墨烯得到了学术界和工业界的高度关注,石墨烯、氧化石墨烯的改性,以及聚合物基石墨烯纳米复合材料被广泛研究.通过广泛的文献阅读对聚合物基石墨烯纳米复合材料的结构、制备方法以及性能进行了深入探讨.     

聚合物基复合材料的界面结构与导热性能

在整理近年来国内外对聚合物基导热复合材料性能的研究工作的基础上,总结界面结构与界面处理对聚合物基复合材料界面和导热性能的影响,分析目前已有研究中的缺点和不足,提出未来改善界面结合、提高聚合物基复合材料导热性能的具体方法,并指出探究界面结构与热流散射的关系,特别是弱界面结合情况下的热流传导规律,对提高聚合物基复合材料的热导率有很大的指导意义。     

聚合物基纳米复合材料的研究进展

本文综述了近年来聚合物基纳米复合材料的研究进展情况 ,对聚合物基纳米复合材料的各种制备方和已研究的体系及其特点进行了归纳和分析 ,并对聚合物基纳米复合材料的应用前景进行了展望     

功能性聚合物基纳米复合材料

对聚合物基纳米复合材料研究现状进行了概述，并就其在电、磁、发光性能以及光催化等方面的国内外研究进展进行了全面综述。     

聚合物基纳米复合材料的合成、性质及应用前景

介绍了聚合物 无机纳米复合材料、聚合物 /聚合物纳米复合材料的制备方法、性质、发展方向以及应用前景。对聚合物基纳米复合材料今后的发展提出了一些自己的见解     

聚合物纳米复合材料界面结构的表征

聚合物中加入纳米粒子可以制得性能更加优异的纳米复合材料,其中纳米粒子和聚合物基体间的界面结构对纳米复合材料的性能起着重要作用。综述了近些年来聚合物纳米复合材料中界面结构的表征手段,如红外光谱(FTIR)、核磁共振技术(NMR)、热重(TGA)、电子显微镜、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)、小角中子散射(SANS)及小角X射线散射(SAXS)等,并对这一领域的研究进行了展望。     

纤维增强高分子聚合物基复合材料有效性能的三维数值分析

将细观力学和计算力学方法相结合用以确定复合材料中的局部和平均应力-应变场.对旋转体和非旋转体纤维增强复合材料的有效模量进行了三维有限元数值计算.分析了纤维的排列分布和纤维的几何形状对有效模量的影响.数值结果表明,轴向杨氏模量对细观结构不敏感,而纤维的形状排列方式对横观有效性能影响是显着的.      

聚对苯二甲酸丁二醇酯/蒙脱土纳米复合材料的结晶结构与流变行为

采用熔融插层法制备了PBT／MMT纳米复合材料。XRD、TEM等表征结果说明，PBT／MMT体系为部分剥离的插层型纳米复合材料；MMT的加入并未改变基体PBT的口型晶体结构，但起到明显的成核作用，使PBT微晶尺寸变小；复合材料的流变学研究表明，复合体系具有剪切变稀的特性，其趋势明显强于基体。较低温度下，当MMT的质量分数超过3％时，随剪切作用增强，熔体中分散的MMT晶粒形成的三维逾渗网络结构遭到破坏，体系表现为很强的剪切敏感；相同温度较高剪切作用下，复合材料表现黏度小于基体，有利于成型加工。     

聚合物/层状硅酸盐有机无机纳米复合材料制备与性能研究进展

综述了近年来PLSOI制备、性能研究进展.合成方法包括溶液剥离-吸附法、原位插层聚合法和熔融插层法.性能研究包括力学性能、热稳定性、阻燃性和阻隔性等。     

聚合物/无机物纳米复合材料研究进展及应用前景

聚合物和无机物在纳米及水平上的复合，将使各自的优势得到最充分的体现，聚合物／无机物纳米复合材料的研究已成为当今高分子材料科学与工程等许多学科的前沿领域，显示出重要的科学意义和良好的应用前景。文中简要概速了聚合物／无机物纳米复合材料的研究现状及应用前景．     

聚合物/无机纳米复合材料研究进展

本文对无机纳米材料的结构特征及预处理技术 ,对用于制备聚合物 /无机纳米复合材料的直接分散法、插层复合法、溶胶 -凝胶 (sol-gel)法等 3种方法及聚合物 /无机纳米复合材料的性能进行了综述。并对本领域今后的发展趋势提出了一些看法。     

3-3 型压电复合材料的有限元模型及材料参数对其性能的影响

根据均匀场理论分析3-3 型压电复合材料代表体积胞元, 通过罚函数方法引入周期性边界条件, 建立了3-3 型压电复合材料的有限元模型。数值计算结果与已有实验结果基本一致, 验证了模型的合理性, 并与解析解进行了对比, 表明该有限元模型能更精确地描述3-3 型复合材料的有效性能常数。用所建模型分析了基体相体积分数、复合材料基体泊松比、弹性模量和复合材料基体分布形状等参数对静水压压电常数值和静水压灵敏值的影响。      

热致性液晶聚合物的种类对环氧树脂共混物的结构和性能的影响

通过静态力学、动态力学实验方法,研究了热致性液晶聚合物(LCP)的种类对环氧树脂共混物在不同温度下的拉伸强度和应力-应变曲线的影响,通过TEM观察了共混物的相形态结构。结果表明,反应型液晶聚合物(LCPU)比其它种类的液晶聚合物对环氧树脂的改性效果更好;在不同温度下,其拉伸强度和应力~应变行为均比其它材料优越;固化物的动态力学结果表明,反应型的液晶聚合物键入了固化网络,出现新的松弛。TEM结果表明,反应型的液晶聚合物在基体材料中形成大小在纳米数量级的液晶聚集微区,没有反应基团的液晶聚合物PHBHT在10%的加入量下,与环氧的共混物结构也有液晶聚集微区产生,但是聚集区大小在微米量级。     

热致液晶聚合物/热塑性柔性聚合物原位复合材料研究进展

综述了热致液晶聚合物 ( L CP)原位复合材料的研究近况 ,评述了含有 L CP的共混物中微纤形成的条件和影响因素 ,分析了组分高聚物的流变性能与共混体系流变性能的关系。阐明了热致液晶原位复合材料结构与性能的关系以及该类材料加工成型的流变特性。     

热致液晶聚合物与聚苯硫醚共混物的流变性能

研究了热致液晶聚合物KU9231与聚苯硫醚共混物的流变特性。在聚苯硫醚中加入少量的热致液晶聚合物可降低其流动活化能和表观粘度,显著改善聚苯硫醚的流变性能。