活性填料钽在聚碳硅烷转化陶瓷中的应用

研究了活性填料坦（Ta)在聚碳硅烷（PCS）先驱体转化陶瓷中的应用。研究表明,活性填料Ta能有效降低陶瓷素坯的气孔率。Ta可与PCS气态裂解产物N2气氛反应生成新的化合物,提高PCS的陶瓷产率。Ta还能提高烧成体的强度。但是Ta的引入并不能抑制坯体在裂解过程中的收缩。Ta含量越高,陶瓷烧成体的线收缩越大。     

活性填料铬在聚碳硅烷裂解陶瓷中的应用

研究了活性填料铬 (Cr)在聚碳硅烷 (PCS)先驱体裂解陶瓷中的应用。研究表明 ,活性填料 Cr能有效降低陶瓷素坯的气孔率。 Cr可与 PCS气态裂解产物和 N2 气氛反应生成新的化合物 ,可明显提高 PCS的陶瓷产率。当 Cr/ PCS为 3 5% vol时 ,坯体的陶瓷产率为 1 0 0 %。在先驱体中引入 Cr能有效地抑制坯体在裂解过程中的收缩。Cr含量越高 ,素坯裂解后的收缩越小。当 Cr/PCS为 4 6% vol时 ,素坯在裂解前后线收缩率为 0 ;由于生成产物的体积效应较大 ,以及与 Si C热膨胀系数的不匹配性 ,导致陶瓷烧成体强度有所下降。用 X-衍射法 (XRD)分析了烧成产物的物相组成 ,扫描电子显微镜 (SEM)观察了陶瓷烧成体的断口形貌。     

薄铺层复合材料薄壁管轴压屈曲行为研究

在薄壁结构的应用中,屈曲稳定性是影响其承载性能的关键因素,为研究减薄铺层厚度对复合材料薄壁结构局部屈曲行为的影响,本文采用不同厚度(0.125、0.055和0.020 mm)的预浸料制备复合材料薄壁管,实验测试了其在轴压下的局部屈曲行为.实验结果表明,随着铺层厚度减薄,实验采用的正交和均衡两种铺层方式的复合材料薄壁管局部屈曲载荷均随之提高,而屈曲失效模式没有发生改变.力学分析表明,铺层厚度减薄后,管壁弯曲刚度的改变和层间剪切应力分布对薄壁管局部屈曲载荷提高有重要影响.采用薄铺层制备复合材料薄壁结构件能够有效提高其局部屈曲能力.     

活性填料在先驱体转化法纤维增强陶瓷基复合材料中的应用II——复合材料的制备及其表征

将活性填料Al应用到吉林碳纤维(JC)和M40JB纤维增强先驱体转化SiC陶瓷基复合材料的制备中。研究表明,经过7个周期的致密化处理,当复合材料素坯中不含活性填料时,JC增强复合材料比M40JB增强复合材料有更高的弯曲强度,因此,JC纤维更适合用作先驱体转化陶瓷基复合材料的增强纤维;当复合材料素坯中含有活性填料Al时,由于Al与碳纤维发生碳化反应,使纤维受损,在纤维与基体之间形成不良的界面结合,导致复合材料的强度发生退化。图象分析表明,M40JB与Al的反应层厚度约为0.94μm。为了防止碳纤维与Al发生反应,应对碳纤维进行适当的表面处理。     

高分子量聚碳硅烷的合成及其表征

以常压合成的低分子量聚碳硅烷(PCS)为原料,分别在470℃高压及常压下反应一定时间,制备了高分子量PCS先驱体。研究了反应时间对：PCS分子量及其分布、软化点、Si—H键含量及可纺性的影响。研究表明,随着反应时间的延长,PCS低分子量部分逐渐减少,高分子量部分逐渐增加,分子量分布逐渐变宽,从而PCS分子量逐渐增大,软化点逐渐升高,Si—H键含量逐渐降低,可纺性逐渐变差。在相同的反应时间下,高压比常压对PCS分子量的增长更有利。在470℃高压或常压下反应时间2～3h时,可获得分子量高、可纺性良好的PCS先驱体。     

刚柔嵌段共聚物聚苯基喹啉-b-聚苯乙烯的合成及荧光性质

利用原子转移自由基聚合合成了端羧基聚苯乙烯,然后与4氨基苯乙酮反应,生成末端为乙酰基的聚合物,以P2O5为催化剂,将功能化的聚合物与5乙酰基2氨基二苯甲酮共聚,合成出刚柔嵌段共聚物聚苯基喹啉b聚苯乙烯(PPQ-b-PS)。用IR、1HNMR对其结构进行了表征,并对PPQ-b-PS在三氟乙酸/二氯甲烷稀溶液中的荧光性质进行了初步研究。结果表明:1mg·ml-1的PPQ-b-PS(1∶1氟乙酸/二氯甲烷,v/v)在459nm作监控波长下测量的激发光谱,430nm处有最大发射波长,相对强度为509,PPQbPS可实现可见光的激发。最大发射波长随着溶液浓度的升高而变大,即发生了红移,与混合溶剂的配比无关。     

刚柔嵌段共聚物聚苯基喹啉-b-聚乙二醇的合成与自组装

以聚乙二醇单甲醚、丁二酸酐、4-氨基苯乙酮、5-乙酰基-2-氨基二苯甲酮为原料合成了以聚苯基喹啉(PPQ)为硬段、聚乙二醇(PEG)为软段的“刚棒-线团”两嵌段共聚物PPQ-b-PEG,通过IR、1^HNMR对其结构进行了表征。并对1mg／ml的PPQ-b-PEG在三氟乙酸／二氯甲烷稀溶液(1：1 TFA：DCM,v／v)的自组装进行了初步研究。结果表明：PPQ-b-PEG能自组装形成直径为4．34μm的聚合物微球。     

Se-SiO2三维光子晶体的制备

报道了一种新的调节二氧化硅光子晶体带隙的方法;通过化学镀向SiO2胶体晶体中填充半导体材料Se,获得了Se-SiO2两种介质复合的三维光子晶体;采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射和紫外-可见光谱仪(UV-VIS)等对Se-SiO2三维光子晶体的形貌、结构和光学性能进行了观察测试.研究结果表明,Se以纳米晶粒的形式均匀地包覆在SiO2微球表面,形成了Se壳层,与相同晶格周期的SiO2光子晶体相比,Se-SiO2光子晶体的带隙发生了明显的红移.     

共注射RTM成型一体化复合材料的热传导分析

依据已制备的碳环氧/泡沫/碳酚醛一体化复合材料结构,通过合理简化,建立了一体化复合材料结构热传导有限元模型.计算了指定热载荷条件下一体化复合材料结构内部温度分布,讨论了防热层厚度、隔热层厚度、隔热层热导率对一体化复合材料温度分布的影响.选用气凝胶复合材料为夹芯材料,计算得到了满足指定热载荷条件的隔热层的最小厚度,为以气凝胶复合材料为夹芯材料一体化复合材料热设计提供了依据.     

纳米复合(Nd,Pr)FeTiBC永磁合金的结构与磁性能

采用熔体快淬法制备了纳米复合(Nd1-xPrx)9.4Fe75.6Ti4B10.5C0.5(x为0,0.2,0.4,0.6,0.8和1.0)合金薄带,研究了Pr对合金薄带结构与磁性能的影响规律。结果表明:Pr降低了合金薄带的晶化温度,使合金薄带晶粒变得粗大,不利于合金矫顽力的提高。Pr对合金薄带磁性能的影响不大,不同Nd和Pr比例的合金薄带在最佳热处理条件下,剩磁Br在0.86 T与0.90 T之间,内禀矫顽力Hcj在1 000 kA/m左右,最大磁能积(BH)max介于130 kJ/m3与136 kJ/m3之间。