碳纳米管增强AZ91D镁基复合材料的力学性能研究

采用搅拌铸造法制备了碳纳米管(CNTs)增强AZ91D镁基复合材料,对复合材料的力学性能进行了测试,对其显微组织进行观察和分析,并利用扫描电子显微镜对断口形貌进行了表征.结果表明:增强相CNTs使复合材料的晶粒细化,镀镍处理后的CNTs与基体有很好的相容性.与基体合金相比,当CNTs体积分数1.0%时,复合材料的弹性模量和抗拉强度都随CNTs加入量的增加而升高,当CNTs体积分数1.0%时,由于CNTs的分散性降低,使得复合材料弹性模量的增幅减小、抗拉强度降低.     

碳纳米管/聚丙烯腈复合材料的制备及力学性能

为提高聚丙烯腈力学性能,利用溶液共混的方法将酸化的多壁碳纳米管(CNTs)添加到聚丙烯腈(PAN)基体中制备出碳纳米管/聚丙烯腈复合材料薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、拉力机和动态力学分析仪(DMA)进行表面观察、结构测定及力学性能表征。结果表明,酸化处理后的CNTs与PAN基体间有一定的界面作用,材料力学性能随碳纳米管含量增加而增强,当CNTs的重量百分含量为20%时,比纯PAN薄膜的拉伸强度提高了约63%,动态力学储能模量提高了约560%。     

P(MMA-PEGDMA)网状聚合物电解质的制备及性能研究

用化学交联法合成了P(MMA-PEGDMA)凝胶聚合物电解质,聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(PEGDMA)大分子单体作为交联剂使其形成网状结构.采用红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)、扫描电镜(SEM)以及交流阻抗(EIS)等技术对聚合物电解质的热性能以及电化学性能进行了研究.结果表明,P(MMA-PEGDMA)膜具有良好的结构稳定性和热稳定性;凝胶聚合物电解质的离子电导率随着聚合物中有机电解液含量的增加而升高.当有机电解液的质量分数为70%时,其室温电导率达最大值3.62 ×10-3 S/cm.     

石墨/ABS树脂导电复合材料的研究

用机械共混法制备电性能优良的丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS)/石墨导电复合材料。研究了石墨含量、偶联剂对复合材料电导率和拉伸强度的影响。同时,使用扫描电镜(SEM)对复合材料的微观特征进行了分析,石墨粒子相互接触形成导电通路。高阻仪和万用表测试分析得出:石墨在ABS中的逾渗滤值约为35%。电子万能试验机测试分析出石墨含量为30%左右时,复合材料拉伸强度最大可达39.1 MPa。     

Al/SiCp复合材料铣削加工损伤形貌与分析

利用硬质合金涂层刀具开展了SiC颗粒(体积含量15%、平均粒径14 μm)增强铝基复合材料(简称Al/SiCp复合材料)的铣削加工试验, 并采用扫描电镜(SEM)对加工表面损伤与刀具刃口形貌进行显微观察与分析, 利用表面轮廓仪对加工表面粗糙度进行测量.经分析发现,当切削深度与进给量较小时,加工表面完整性较好,随着切削深度与进给量的增加,加工表面出现了周期性的裂纹损伤,并从金属切削原理与复合材料位错理论对加工损伤机理进行了探讨.     

镀镍单壁碳纳米管镁基复合材料的微观组织研究

用化学镀法在单壁碳纳米管(SWNTs)外表面包覆Ni-P层,厚度约为20 nm.采用全液态搅拌铸造的方法,制备了镀镍单壁碳纳米管镁基复合材料,随镀镍单壁碳纳米管加入量的增加,复合材料的晶粒尺寸减小,但过多的加入会导致增强体团聚现象严重.观察复合材料的拉伸断口,发现碳纳米管在基体中能起到连接作用和阻碍裂纹行进的作用,提高复合材料的性能.     

Fe_2O_3/MWCNTs复合材料的制备及其NO_x气敏性能

采用沉淀法制备了Fe2O3/MWCNTs复合材料。通过X-射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等测试手段对所合成材料进行了表征。结果表明,合成的Fe2O3/MWCNTs复合材料均由碳纳米管与氧化铁颗粒组成,Fe2O3粒子尺寸较均匀,其颗粒大小约为5 nm。在室温条件下,Fe2O3/MWCNTs复合材料对NOx具有较好的气敏性能,当NOx浓度为9.7×10-7时,复合材料对NOx的灵敏度为6.13%,响应时间为38 s。分析其原因主要是合成材料中Fe2O3的主要相态是呈p型半导体特性的γ-Fe2O3,与吸附空气中氧气呈现出p型半导体特性的MWCNTs复合时产生倍增效应的结果。     

苎麻和钛酸钾晶须改性聚丙稀多元复合材料的研究

采用正交试验设计、转矩流变仪共混、传递模压成型方法制备了苎麻/钛酸钾晶须/聚丙稀多元复合材料,并以拉伸强度和冲击韧性为指标进行了极差分析,在此基础上研制了苎麻/钛酸钾晶须(10%)/聚丙稀复合材料,并对其力学性能(含拉伸、弯曲、冲击等)进行了研究,利用扫描电镜对材料的断口进行了分析.结果表明:对复合材料拉伸和冲击强度影响大小的顺序为:钛酸钾晶须含量>苎麻含量>苎麻的表面处理;晶须能有效提高材料的拉伸和弯曲强度;在晶须含量一定的情况下,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度随苎麻含量的增加而提高.     

PANI／Co-TiO2纳米复合材料的制备和性能研究

利用前驱体原位聚合的方法在超声条件下制备了PANI/Co-TiO2纳米复合材料,用 FT-IR,SEM和TEM等对复合材料的结构进行了表征.研究了Co2+的掺杂量对复合材料电导率的影响.结果表明:复合材料为球体,粒径为1～12 nm,Co2+的掺杂对复合材料的团聚有一定抑制作用,减小了TiO2 颗粒的粒径,材料电导率随着Co2+含量的增加而提高.     

TiO_2/S复合材料在锂硫电池中的应用

将多孔TiO_2微纳米球与单质硫热处理得到含硫60%(质量分数)的TiO_2/S复合材料,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积分析仪(BET)对复合材料进行结构、形貌和孔径分析,并通过电池充放电测试系统和阻抗分析仪测试样品的电化学性能.实验结果表明:在1.0~3.0V电压范围内,以0.2C、1.0C电流密度对电池进行充放电性能测试,首次放电比容量分别为718.6 mAh/g和577.7mAh/g,100次循环后对应的放电比容量分别为452.4mAh/g和426.7mAh/g,容量保持率分别为62.9%和73.8%.     

共混工艺对PA6/POE-g-MAH/OMMT共混物形态和性能的影响

采用2种不同的共混工艺制备了马来酸酐接枝(乙烯/辛烯)共聚物(POE-g-MAH)/有机蒙脱土(OMMT)/尼龙6(PA6)复合材料.借助扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等手段对复合物的形貌和结构进行了表征,并测试了复合材料的热力学性能.实验结果表明工艺1(两次熔融)条件所得到复合材料为“沙...     

SiC增强铝基复合材料的力学性能

采用半固态搅拌铸造法制备了SiC颗粒增强铝基复合材料,研究了加入不同质量分数SiC和Mg的（Al基体、Al-4 wt.％SiC、Al-4 wt.％高温氧化SiC,Mg的质量分数从0～4 wt.％以1wt.％的含量递增）铝基复合材料的微观结构和力学性能,研究结果表明：经过高温氧化的SiC颗粒能够防止铝液对SiC颗粒的侵蚀,SiC颗粒表面没有发现孔洞.在Al-4 wt.％高温氧化SiC-3 wt.％Mg铝基复合材料中形成了Si和MgAl2O4,其屈服强度、抗拉伸强度和硬度最大,但当Mg的质量分数超过3 wt.％时,其屈服强度和抗拉伸强度降低,这主要是由于过量Mg的加入,会使复合材料中SiC颗粒表面的SiO2与Mg反应后继续与铝液进行反应,这将削弱SiC颗粒与基体的界面结合强度.     

掺铌BaTiO3纳米粉体的溶胶-凝胶自蔓延法制备及其介电性能

采用溶胶-凝胶自蔓延法制备了掺铌BaTiO3基纳米粉体及其陶瓷.通过X-射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和场发射扫描电镜(ESEM-FEG)对粉体及其陶瓷进行了表征,并测试了陶瓷的介电性能.研究了掺铌量对粉体及陶瓷的相组成、微观形貌以及对陶瓷介电性能的影响.结果表明:溶胶-凝胶自蔓延法可以得到均匀的掺铌BaTiO3基纳米粉体.铌掺杂BaTiO3基纳米粉体由立方相BaTiO3组成,当掺铌摩尔分数ω≥5.0%时,出现了杂相Ba6TiI7O4O.烧结后陶瓷由立方相BaTiO3转变为四方相.掺Nb后陶瓷介温谱ε-T曲线趋于平缓,当掺铌摩尔分数ω=1.0%时,陶瓷介电常数达到5539,介电损耗为0.008.     

氧化铝陶瓷／金刚石膜复合材料的表征及介电性质研究

采用ＭＰＣＶＤ和ＨＦＣＶＤ在氧化铝陶瓷基片上沉积金刚石薄膜,用抛电镜,Ｘ躬一衍射和Ｒａｍａｎ散射分析表征了沉积膜的质量,并测这和分析了氧化铝／铝金刚石膜复合材料的介电性质。     

应力对三维石墨烯复合材料导电性能的影响

用化学气相沉积法在泡沫镍模板上生长石墨烯,获得三维石墨烯泡沫(graphenefoam, GF),并用PDMS 填充石墨烯泡沫,制备出GF/PDMS 柔性复合材料,进而研究了应力对三维石墨烯复合材料导电性能的影响. 结果表明:在弯曲情形下,GF/PDMS 复合材料的电阻相对变化率随弯曲曲率的增加而增加,且曲率较小时电阻的相对变化率增加较快,曲率较大时电阻的相对变化率增加缓慢;在拉伸情形下,GF/PDMS 复合材料的电阻相对变化率随拉伸应变的增大而增大,其平均应变灵敏度约为6, 说明GF/PDMS 复合材料在柔性导体和应力传感材料的应用上具有巨大的潜力.     

EVOH/蒙脱土插层复合材料的制备与结构表征

以有机化蒙脱土(MMT)为无机相,以乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)为基体树脂,通过熔融插层制备出了EVOH/蒙脱土复合材料。利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、示差扫描量热分析(DSC),分析了不同的MMT配比制备的EVOH/蒙脱土复合材料的结构。结果表明:EVOH/蒙脱土复合材料中蒙脱土片层间距的大小与MMT的含量有关,MMT的含量小于8%时,其含量越少,片层间距越大,此时形成的是剥离型纳米复合材料。MMT的含量在8%～15%时形成的是插层型纳米复合材料,而MMT的含量超过15%时,片层间距无明显变化。MMT的加入还会影响材料的玻璃化转变温度(Tg)、结晶温度(Tc)、晶型和熔融温度(Tm)。     

球磨时间对Cu-MoSi2粉末结构与形貌的影响

采用X射线衍射分析、扫描电镜、能谱分析等手段,研究了Cu-MoSi2粉末在球磨过程中的组织形态特征以及微观结构的变化.结果表明：混合粉末在球磨过程中表现出先形成机械包裹体再破碎细化的演变过程;球磨60 h混合粉末性能最佳,Cu的最小晶粒尺寸为14.4 nm,MoSi2的最小晶粒尺寸为24.1 nm;混合粉末中MoSi2表现出衍射峰强度和晶粒尺寸先减小后变大,而显微应变先增大后快速减小的反常现象.     

PBS对PLA／凹凸棒石黏土复合材料性能的影响

在140℃，氮气保护的条件下，使L-丙交酯开环与凹凸棒石黏土（AT）表面上的（Si-OH）发生反应，生成的低分子量聚乳酸接枝到经过处理的凹凸棒石黏土上，然后将接枝凹凸棒石黏土与聚乳酸（PLA）景丁二酸丁二醇酯（PBS）进行熔融共混，制备PLA／PBS／凹凸棒石黏土（AT）复合材料．通过FTIR、SEM、力学性能测试及维卡软化测试仪对复合材料进行分析和袁征．实验结果表明，凹凸棒石黏土的最佳加入量为1．5％；PBS的加入可以大大提高PLA的韧性，当加入量为25％时，综合力学性能最佳．