Hummers法合成石墨烯的关键工艺及反应机理

采用经典的Hummers法合成石墨烯,对合成温度、反应时间、氧化剂的添加量、还原剂的加入量等实验条件进行改变,研究了影响合成的关键工艺。结果表明:控制高温反应的温度在90～100℃范围内是提高产率最为关键的因素。控制低温反应的温度接近0℃,中温反应的温度为30～45℃,保证反应时间分别大于30min和60min,并添加过量的氧化剂,可以使产率得到一定的提高。     

SiO2/环氧(E44)热膨胀性渐变的梯度功能材料(FGM)设计中的数学模型极其热应力分析

以基体树脂环氧(E44)为连续相，SiO2颗粒为分散相，设计了一种新型的热膨胀性渐变的梯度功能材料(FGM)，通过实验测定结合理论分析，确定了FGM材料组成与弹性模量、热膨胀系数及导热系数之间的关系式。应用经典层合板理论和热弹性力学理论分析了SiO2／环氧E44叠合层在稳态温度场内温度分布和热应力分布。结果表明，在稳态温度场内，FGM板的热应力分布依赖于体系的组成分布，当组成分布指数k=1时，最大热应力具有最小值。在该组成分布下，FGM板的热膨胀系数等各项性质都呈线性渐变。     

聚氨酯弹性体的高弹模量对温度的依赖性

通过动态力学分析研究了不同交联程度的聚氨酯弹性体的高弹模量对温度的依赖性。详细分析了弹性体内部的物理交联密度随温度的变化,认为物理交联密度的下降主要是氢键的解离造成的。计算得到了试样的氢键活化能和物理交联对弹性模量的贡献,同时研究了它们随温度的变化情况。交联程度小的,氢键活化能高,氢键随温度升高的解离速率快,交联程度大的则相反。     

聚氨酯/环氧树脂互穿网络硬泡静态压缩塑性变形模式

采用同步法合成聚氨酯/环氧树脂互穿网络硬泡,通过FTIR和SEM研究其化学结构及微观结构形态,为研究其压缩响应及变形模式,对其进行静态压缩试验。结果表明:IPN硬泡的压缩行为表现出各向异性。平行发泡方向的压缩应力-应变曲线表现出三个变形阶段,其中平台阶段的显著特征是应变软化和局部变形。垂直发泡方向的压缩曲线则单调增加,平台阶段没有产生应变软化,整个压缩过程中试样变形均匀分布。IPN硬泡的静态压缩存在明显的应变率效应,环氧树脂含量对压缩性能影响显著。描述IPN硬泡压缩局部变形理论模型,变形带厚度和变形带前沿传播速度的理论值与试验值吻合较好,采用该模型分析研究IPN硬泡的压缩变形机理。     

氧化聚西夫碱/硅油电流变体系的制备及性能

合成了具有平面共轭体系的聚西夫碱和端基氧化聚西夫碱，对其物理性能和化学结构进行了表征。将它们分别分散于硅油中制成电流变体，并研究其电流变性能，发现链结构的不同使其电流变行为差别很大，其中由端基氧化聚西夫碱制成的电流变体的电流变效应更为显著。     

液晶聚硅氧烷／硅油稀流体电流变效应的研究

利用Williamson醚合成方法制备了烯丙氧(对乙氧基)联苯，并以其为单体采用催化加聚合成了侧链型联苯聚硅氧烷，并对其结构进行了表征，证实该物质具有液晶性．研究了液晶聚硅氧烷／硅油稀流体的电流变效应，研究发现：该流体具有液晶型电流变液剪切变稀的现象；由剪切应力与剪切速率的关系可以看出，在2kV／mm电场作用下随着剪切速率的增大，产生的剪切应力越大；随着侧链液晶聚硅氧烷／硅油流体重量比的增大，在2kV／mm电场的作用下该流体的剪切应力也增大。     

聚氨酯阻尼材料研究进展

传统聚氨酯阻尼材料由于玻璃化转变温度范围较窄及阻尼损耗性能较弱的问题,通常需要对其进行结构设计或改性以提升阻尼性能。本文从传统设计方法和新型设计方法两个角度综述了聚氨酯阻尼材料的最新研究进展,包括互穿聚合物网络、构建超分子结构、引入动态键和构建梯度/渐变结构等,讨论了不同设计方法对聚氨酯阻尼材料阻尼性能的影响。同时,还探讨了聚氨酯阻尼材料在结合压电效应、自修复性能和形状记忆功能等方面的拓展,提出了多功能化和智能化是聚氨酯阻尼材料的发展重点。最后展望了聚氨酯阻尼材料面临的挑战和发展方向。     

石墨烯热还原程度对其电化学性能的影响

在不同温度下对石墨烯进行了热还原,并对还原后样品的表面官能团、表面形貌、电化学性能进行了研究。结果表明:还原过程中含氧官能团的脱除顺序为C—O—C>C—OH>COOH,高温还原会使石墨烯表面产生缺陷和褶皱,并使石墨烯片层面积减小。800℃还原的石墨烯具有86 F/g的较高比电容、2.4.cm2的较低电荷转移电阻和高达1 000次的稳定充放电性能,是最佳热还原样品。     

氨水预处理时间对PAN原丝结构和性能的影响

为了研究90℃下氨水预处理时间对聚丙烯腈( PAN)原丝结构和性能的影响,采用傅里叶转变红外光谱(FT-IR)、元素分析(EA)、纤维收缩率和差示扫描量热分析(DSC)对氨水预处理前后PAN原丝的结构转变和热性能变化进行表征分析.结果表明,氨水预处理引发了PAN原丝的环化反应,使得原丝颜色由最初的白色变为黄色,并且延长氨水预处理的时间可有效增加原丝中的-C＝N-C＝N-结构;此外,未经处理的原丝在热稳定化过程中的加热速率不能超过4℃/min,而氨水预处理则能提升原丝可承受的最大加热速率,当预处理时间达到30 min时可使原丝能承受的最大加热速率提高到6℃/min.