聚丙烯/蒙脱土复合材料的热氧老化性能

用3种蒙脱土(原土、OMMT1、OMMT2)与聚丙烯分别熔融插层复合.经X射线衍射(XRD)分析表明,3种蒙脱土均与聚丙烯成功插层复合,制备出聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料.重点研究聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的热氧老化性能.结果表明,在聚丙烯材料中,添加少量蒙脱土不但可以提高材料的力学性能,而且明显改善材料的抗热氧老化性能.对3种PP/MMT复合材料热氧老化样品进行傅立叶红外(FTIR)分析和表面形貌观察,发现蒙脱土片层在聚丙烯中插层复合越充分(乃至剥离),其抗热氧老化效果就越明显.     

银氨蒙脱土／聚丙烯酸钠-丙烯酰胺复合材料的制备与调湿抗菌性能

通过插层聚合方法,制备出银氨蒙脱土／聚丙烯酸钠-丙烯酰胺共聚物复合调湿抗菌材料,并对材料的表面形貌、结构、吸放湿和抗菌性能进行了研究．实验结果表明,共聚物复合调湿抗菌材料的结构疏松,表面存在较大孔隙;丙烯酸．丙烯酰胺分子单体经插层聚合成功地引入到蒙脱土层间,层间距扩大为2．143nm．与聚丙烯酰胺、银氨蒙脱土／聚丙烯酰胺材料相比,银氨蒙脱土／聚丙烯酸钠-丙烯酰胺共聚物复合材料具有较高的吸放湿容量和吸放湿速度;且对大肠杆菌和藤黄微球菌具有较强的抑菌效果,抑菌率均在90％以上．     

季鏻盐改性蒙脱土制备复合发泡剂的研究

采用水溶液插层法将偶氮二甲酰胺(AC)、4,4’-氧代双苯磺酰肼(OBSH)插层到氯苄基三苯基季鏻盐改性蒙脱土(Cl-MMT)层间,制备了AC、OBSH复合发泡剂。通过红外光谱(FT-IR)、热失重(TG/DTG)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对样品进行表征,探究了AC、OBSH两种发泡剂在Cl-MMT改性蒙脱土层间的插层量、分解温度以及蒙脱土形貌。实验结果表明:采用水溶液插层法,能够将AC、OBSH成功地插层到Cl-MMT中,制备复合发泡剂。两种复合发泡剂中,AC和OBSH插层量分别为8.6%和5.8%。改性蒙脱土插层AC、OBSH均有利于改善蒙脱土的团聚结构,使得蒙脱土变得蓬松、无序。     

改性蒙脱土复合母粒对聚丙烯结晶性能的影响

将功能化聚乙烯蜡／有机蒙脱土插层复合母粒与聚丙烯(PP)共混，制备了有机蒙脱土填充的聚丙烯．采用X-射线衍射分析、差示扫描量热等温结晶分析和非等温结晶分析方法研究了有机蒙脱土复合母粒对聚丙烯结晶性能的影响，采用阿夫拉米(Avrami)方程的Jeziorny修正法研究了聚丙烯的非等温结晶动力学．结果表明，一部分有机蒙脱土可进一步被PP插层，使层间距增大，同时有机蒙脱土复合母粒使一部分PP由α晶型转变为β晶型．有机蒙脱土复合母粒填充PP的最快结晶的温度为400K．有机蒙脱土复合母粒能有效促进PP异相成核，提高PP的结晶速率和结晶温度，但对结晶速率常数影响不大．     

环氧丙烯酸酯/蒙脱土插层材料的研究

通过溶液的方法实现了环氧丙烯酸酯和蒙脱土的插层,并在紫外光作用下利用光固化反应制备了环氧丙烯酸酯/蒙脱土纳米复合材料.利用X-衍射对材料样品进行了插层表征,对有机蒙脱土的流变性进行了测试,对样品的力学性能(拉伸强度?冲击强度)进行了测试.结果表明:有机化的蒙脱土具有一定的触变性;插层后有机蒙脱土的片层被撑开剥离;少量的有机化蒙脱土的加入可较大提高材料的性能.     

MA-SA/蒙脱土复合相变贮能材料的制备

用DSC法研究了豆蔻酸(MA)和硬脂酸(SA)二元混合物的热性能,确定了MA-SA二元低共熔物的组成为67.00:33.00,相变温度为43.13℃;在此基础上,研究了MA-SA二元低共熔物/蒙脱土复合贮能材料的制备方法,并用XRD、IR和DSC等方法对复合材料的结构和性能进行了表征与测试。研究结果表明:MA-SA被有效地包封在蒙脱土层间,制得复合材料的相变温度为41.86℃,相变焓为130.32J/g,贮能性能满足调温纺织品的要求。     

丙烯酰胺/蒙脱土嵌入及聚合机理的研究

利用Co60 γ -射线辐射引发聚合的方法制备高分子复合吸水材料 (SAPC) ,研究丙烯酰胺 /蒙脱土层间吸附嵌入及聚合机理 ,并对复合吸水材料的结构和性能予以解析 .用质量分数为 4 %和 2 0 %的丙烯酰胺水溶液制备的丙烯酰胺 /蒙脱土嵌入复合物 ,层间扩展距离分别为 1 5nm和 2 0nm ,对应于丙烯酰胺分子的单分子层和双分子层吸附 ,辐射聚合后的嵌入复合物较蒙脱土的吸水倍数显著提高 .结果表明 ,丙烯酰胺是以其分子平面垂直于硅酸盐的层片方向嵌入 ,聚合后 ,蒙脱土的存在使嵌入聚合物由水溶性向水膨性的转化     

纳米改性聚氨酯硬泡的制备

以不同有机蒙脱土(OMM T)为原料制备了聚醚多元醇(POP)插层蒙脱土(MM T).XRD(X射线粉末衍射)测试表明,聚醚多元醇插层进入了MM T层间,扩大了层间距.用不同比例POP-MM T与多次甲基多苯基多异氰酸酯(PAP I)、聚醚多元醇和扩链剂、交联剂及其它助剂反应,合成了含不同比例POP-MM T的硬质聚氨酯泡沫塑料(RPU F).压缩强度试验表明,POP-MM T/RPU F纳米复合材料的压缩性能有所提高.     

聚醋酸乙烯/蒙脱土复合乳液的制备及性能

利用半连续乳液聚合方法制备涂料用聚醋酸乙烯/蒙脱土复合乳液,通过FT-IR、XRD对该复合乳液的结构进行表征,研究蒙脱土质量分数对乳液固含量、硬度、耐水性的影响.结果表明,聚醋酸乙烯很好地插层于蒙脱土片层当中,获得插层型聚醋酸乙烯/蒙脱土纳米乳液;当蒙脱土质量分数为7%时,聚醋酸乙烯/蒙脱土纳米乳液涂膜硬度从2 B提高到3 H,固体质量分数达到33.2%,而且涂膜静置于水中100 h不脱落,相对一般聚醋酸乙烯乳液,其耐水性获得极大的提高.     

蒙脱土对环氧树脂微观结构及性能影响研究

以环氧树脂E53为研究对象,采用预剥离法制备出环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料,并结合XRD、SEM及DMA等实验方法研究蒙脱土分散状态对环氧树脂的微观结构和性能影响.结果表明:在环氧树脂E53固化前,对蒙脱土进行预剥离处理有利于制备出剥离型环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料;蒙脱土的加入,使环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的Tg比环氧树脂的升高5℃⁸℃,其储能模量及刚性随之增加;较低的β转变温度使其具有最好的低温韧性.对于剥离型环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料,其均匀分散的无机纳米片层能有效地阻止裂纹的扩展,对材料起到了增强增韧效果.     

泡沫石墨作为相变储能材料填充物的研究

以石蜡为相变材料、泡沫石墨为支撑结构,文章利用泡沫石墨的多孔吸附特性,采用多次真空灌注方法制备了泡沫石墨/石蜡复合相变储热材料。采用Hot Disk热常数分析仪和差示扫描量热分析(DSC)对复合相变储热材料的热性能进行了表征。结果表明,石蜡充分吸附到泡沫石墨的蜂窝状微孔中,泡沫石墨的填充极大地强化了相变材料的导热能力;复合相变储热材料的相变温度与石蜡相似,其相变潜热与基于复合材料中石蜡含量的潜热计算值相当。设计了储能过程实验,并与纯石蜡试件进行了对比;储热性能测试结果表明,复合相变储热材料的储热速率比纯石蜡有了极大的提高。     

石蜡/膨胀石墨复合相变材料耦合热管电池热管理性能研究

为了改善相变材料用于电池热管理导热率较低的问题,制备了不同含量的石蜡（Paraffin, PA）-膨胀石墨（Expanded Graphite, EG）复合相变材料,在相变储能单元中使用PA-EG复合相变材料包裹热源并耦合热管增强其散热能力。使用方形发热源模拟高密度能量电池充放电时的发热,在不同发热功率下探究不同EG含量的PA-EG复合相变材料耦合热管的热管理性能。实验结果表明,发热功率较低时,各相变材料热管理性能相当,发热功率较高时,更高的EG含量将带来更高的导热率以及更好的热管理效果。在EG含量为5%时,PA-EG复合相变材料导热率可提高至纯石蜡的6.36倍,实验中最大降温幅度可达7.6%,相变储能单元中温差峰值为纯石蜡散热系统温差峰值的37.7%。当EG含量较低时,PA-EG复合相变材料未熔融时呈现固态,导热率呈现各向同性,但当PA熔融后,PA-EG复合相变材料总体呈现液态,出现较强的自然对流换热,将导致储能单元内温度分布不均,容易导致电池表面温度不均产生应力,因此EG含量不宜低于5%。     

定距发射/接收干耦合检测探头设计与实验研究

针对固体火箭发动机(SRM)壳体复合材料在加工、存储过程中可能出现脱黏等缺陷的问题,提出了一种干耦合检测方法;并进行了实验验证。基于探头的声匹配理论,针对复合材料表面无法使用耦合剂及由此产生的超声波能量损失过大的问题,提出了采用超声变幅杆实现声匹配及能量集中功能的方法;基于探头的电匹配理论,针对探头与超声波发射/接收装置之间能量转化效率低的问题,设计了探头的匹配电路。对预制有三个不同直径缺陷的复合材料壳体通过不同的角度进行了检测实验,并将匹配后探头和未匹配探头的检测结果进行了对比。结果表明该方法能够较好的对复合材料的缺陷进行识别,经过电匹配后的探头可将检测灵敏度提高2~3倍。     

遗传算法在碳纤维复合材料高速转子优化设计中的应用

对多层结构碳纤维复合材料转子进行了高转速下的静力学分析 ,建立了多层嵌套结构碳纤维复合材料转子的强度与转子的材料密度、转速、纤维铺设角、各层径向壁厚以及各层间过盈配合量间的数学关系式。应用遗传算法进行了转子结构的优化设计 ,解决了多层结构碳纤维复合材料高速转子设计中如何寻求转子最优外形和工艺参数的难题。通过对转子各层的纤维铺设角、各层径向壁厚以及各层间过盈配合量进行优化 ,获得了转子的最佳几何外形和工艺参数 ,使转子的储能密度较优化设计前提高了 1 36 % ,最大限度地提高了转子的储能能力。此优化设计方法为多层嵌套结构碳纤维复合材料转子的储能密度优化设计提供了有效手段     

新型生土材料调湿性能及导热性

使用膨胀石墨、碳纤维与石蜡研制出复合型相变蓄能材料,利用膨胀石墨、碳纤维作为高导热材料与结构支撑材料;通过物性参数遴选、结构参数优化设计方法,搭建高导热性能的复合相变材料蓄热电暖器实验台;研究不同蓄放热运行工况下该装置的蓄放热性能。研究结果显示,与日间主动式放热工况相比,日间被动式放热工况放热速率衰减较慢,被动式放热工况的最低放热速率比主动式放热工况最低放热速率高24. 7%。该装置可以利用主/被动放热方式调节蓄放热速率,满足不同房间的供热需求。在夜间蓄热、日间放热的运行工况下,该相变蓄热电暖器所在房间温度波动较小,具有较好热舒适性。该蓄热电暖器蓄热效率达67%,能充分利用夜间低谷电蓄热,实现降低运行费用的目的。     

碳纤维导热型低温相变材料蓄热电暖器蓄放热性能实验研究

使用膨胀石墨、碳纤维与石蜡研制出复合型相变蓄能材料,利用膨胀石墨、碳纤维作为高导热材料与结构支撑材料;通过物性参数遴选、结构参数优化设计方法,搭建高导热性能的复合相变材料蓄热电暖器实验台;研究不同蓄放热运行工况下该装置的蓄放热性能。研究结果显示,与日间主动式放热工况相比,日间被动式放热工况放热速率衰减较慢,被动式放热工况的最低放热速率比主动式放热工况最低放热速率高24. 7%。该装置可以利用主/被动放热方式调节蓄放热速率,满足不同房间的供热需求。在夜间蓄热、日间放热的运行工况下,该相变蓄热电暖器所在房间温度波动较小,具有较好热舒适性。该蓄热电暖器蓄热效率达67%,能充分利用夜间低谷电蓄热,实现降低运行费用的目的。     

填充聚氨酯泡沫蜂窝纸板缓冲性能试验

为了研究复合缓冲材料的缓冲防震性能,将聚氨酯填充到蜂窝纸板的孔隙中制作了聚氨酯蜂窝纸板复合材料并对其进行落锤冲击试验和静态压缩试验。通过试验数据和应力-应变曲线,分析了该复合材料在静态和低速冲击条件下表现的力学行为,进而对其静、动态缓冲吸能性能进行对比研究。结果表明:蜂窝纸板材料的静态、动态吸能量均随孔径的增大而增大,动态吸能量增大的幅值更明显;复合材料的吸能量随蜂窝纸板孔径增大而增大,随纸板厚度增大而减小;复合后的材料较蜂窝纸板材料静、动态缓冲性能和吸能量都有了较大的提高。     

基于模糊控制的光伏微电网复合储能控制策略优化研究

微电网中复合储能的功率分配问题一直是业内研究的热点,以光伏微电网为应用场景,电源功率波动和负载功率波动在时间上呈现出的非线性特性会对储能系统控制产生影响。针对这一问题,在基于源-荷功率预测的复合储能控制策略上进行优化,利用模糊算法对非线性问题的处理优势,在储能元件功率分配的情况中加入模糊控制器,兼顾考虑储能电池SOC(State of Charge)与微电网功率波动之间的非线性关系,设计微电网预测能量与实际并网能量的差额分配算法,对储能系统有功率参考值进行实时修正,从而达到调节储能系统SOC的效果。实现了在长时间尺度中,实际并网功率能准确跟踪并网调度,储能元件不会产生过充或过放的现象,从而降低了储能元件的损坏率,提高了复合储能系统运行的安全稳定性能,延长了储能系统使用寿命的目的。实验结果表明：与优化前的控制策略相比,在相同工况下优化后的控制策略使蓄电池SOC波动范围缩小15.6%,一直保持在40%～60%之间波动。     

镁基合金与碳纳米纤维复合储氢材料的制备与性能研究(Ⅰ)--以化学镀Ni碳纳米纤维为前驱物热扩散法合成Mg2Ni-CNFs复合储氢材料

利用金属Mg易热扩散制合金的特性，以化学镀Ni的碳纳米纤维(Ni-CNFs)为前驱物，制备出了Mg-Ni合金与CNFs的复合储氢材料．并测试了其电化学性能，提出了镁基储氢合金与CNFs复合储氢材料的储氢机理．     

石膏基陶粒吸附石蜡复合储能材料制备及性能

采用常温相变储能石蜡作为复合相变材料的储能介质,以多孔陶粒作为吸附载体,再通过海藻酸钠反应包封陶粒,复合制成热稳定性能良好、便于在建筑结构上应用、成本低廉的颗粒型相变储能材料.将该种复合的相变储热材料加入到石膏中,能明显提高石膏板的储能密度,延长储能材料的储热时间,同时明显降低石膏的水化热峰值温度并延缓其出现时间,对石膏水化过程温度峰值的控制有良好效果.