插层高岭土的制备及其电流变性能

以肼为客体采用水热法对高岭土进行插层处理,获得插层率较高的插层高岭土.以插层高岭土为分散质、甲基硅油为连续相制备复合电流变液.利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、电流变液测试装置等对插层高岭土进行结构表征及电流变液性能分析.讨论水热处理温度、肼质量分数、酸碱度对插层率的影响,以及高岭土插层对电流变液效应的作用.结果表明,在160℃的条件下,用质量分数为50%的肼溶液插层处理高岭土可以得到插层率59%的插层高岭土;水热法在肼插层高岭土制备方面效果明显;肼分子进入到高岭土层间,导致其层间距由0.714 nm增加至1.037 nm;插层高岭土电流变液的电流变性能明显优于未插层高岭土电流变液.     

液相插层空化法制备煤系纳米级高岭土

以煤系高岭土为原料,六偏磷酸钠为分散剂,采用液相插层空化法制备了煤系纳米级高岭土,研究了焙烧温度、插层剂和超声空化功率对纳米级高岭土白度和细度的影响。结果表明,采用丙三醇和二甲基亚砜共同作为插层剂,在超声功率为800w、超声时间1 h、焙烧温度950℃下,所得煤系纳米级高岭土白度较好,细度达到250 nm。     

尼龙1010/尿素插层高岭土纳米复合材料的研究

制备了插层率为83.5%的尿素插层高岭土复合物(KU)。用X-射线衍射、红外光谱法和Materials Studio软件表征并模拟了KU的结构,结果表明,高岭土经插层后的片层间距从0.720 nm增大到1.342 nm,插层形态是尿素分子单排插入到高岭土,插层机理是尿素的—NH2与高岭土的硅氧四面体的Si—O之间形成氢键。用熔融加工法制备了尼龙1010/KU纳米复合材料(PKU),研究了KU的增强效果及其含量对PKU力学性能的影响,结果显示随KU含量增加,复合材料的拉伸强度提高,缺口冲击强度降低,断裂伸长率随KU含量增加先提高后降低,在KU质量分数为2%时有最大值。     

纳米粘土/聚合物复合材料的制备

纳米粘土 /聚合物复合材料因其具有优异的性能是目前材料科学研究的热点 .简要回顾了纳米粘土 /聚合物复合材料研究的发展概况 ;以蒙脱土和高岭土为例 ,介绍了纳米粘土 /聚合物复合材料的制备方法和原理 ;并从热力学角度对插层复合过程进行了分析 ,在此基础上提出了影响插层反应的因素及插层剂的选择原则 .     

原位插层聚合法制备甲基苯基硅树脂/蒙脱土纳米复合材料

以甲基苯基二氯硅烷和甲基三氯硅烷为单体,采用原位插层聚合法制备甲基苯基硅树脂/有机蒙脱土(organic montmorillonite,OMMT)纳米复合材料,并通过红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和综合热分析仪(DSC)研究了复合材料的结构,探讨了超声波对蒙脱土分散性和复合材料热性能的影响.结果表明:制备的OMMT复合材料为含有端羟基的甲基苯基硅树脂复合材料;采用机械搅拌即可制备剥离型纳米复合材料,超声波辅助可进一步促进蒙脱土片层的分散,使片层剥离程度增加;OMMT的添加会降低有机硅树脂的热稳定性,且随着OMMT含量的增加,纳米复合材料的热失重先减小后增大,当OMMT质量分数为6%时复合材料的热稳定性最好,超声波辅助可进一步改善复合材料的耐热性能.     

聚苯胺蒙脱土导电复合材料的制备与性能研究

采用电化学聚合法制备了插层聚苯胺钠基蒙脱土复合材料.探讨了复合材料前躯体插层苯胺-钠基蒙脱土的制备过程,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学方法对复合材料的形貌结构和性能进行了表征.XRD结果表明,经苯胺插层后钠基蒙脱土的层间距明显增大,插层苯胺经电化学聚合后,其层间距仍比纯钠基蒙脱土层间距大,但小于苯胺插层的钠基蒙脱土.SEM照片表明,经电化学聚合后,钠基蒙脱土复合材料的致密程度高于未经电化学聚合的钠基蒙脱土的致密度.由插层聚苯胺-钠基蒙脱土复合材料修饰的电极对甲醇的电化学氧化和铁氰化钾的氧化还原具有优异的电催化性能.     

微波诱导快速制备高岭石/二甲亚砜插层复合物

首次将微波技术引入到制备高岭石/有机物插层复合材料的研究.采用微波诱导二甲亚砜(DMSO)对高岭石进行插层,大大缩短了处理时间,且达到了较理想的插层效果.研究发现,微波诱导插层时间为30 min时,插层率即可达到75%以上;同时使用傅立叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG/DTA)、透射电镜(TEM)等手段,对插层复合物进行表征,进一步研究微波在反应中的作用;还发现微波在反应中对高岭石具有剥片效果.     

聚甲醛／二硫化钼插层复合材料的制备及其结晶行为

采用原位插层聚合方法制备了聚甲醛/二硫化钼(POM/MoS2)纳米复合材料,探讨了POM在MoS2中的插层机理.由X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)对复合材料的结构和形貌进行了表征.XRD谱图显示聚合物插入MoS2层间,层间距由0.613 nm扩大为1.118 nm;TEM照片表明所制备的POM/MoS2为插层型复合材料,MoS2在聚合物基体中分散良好且保持层状结构.利用差示扫描量热法(DSC)对POM及POM/MoS2纳米复合材料的非等温结晶动力学进行了研究,所得数据用修正Jeziorny法进行处理,发现MoS2的加入促进了POM的异相成核,提高了POM的结晶温度及结晶速率.     

己内酰胺插层膨润土的研制及其性能

以钠基膨润土为躯体、己内酰胺为插层剂制得插层有机膨润土复合材料.用X-衍射(XRD)和红外吸收光谱(IR)及高扫描电子显微镜(SEM)表征插层膨润土的表面性质及组织构造;用分光光度法分析插层膨润土对有机染料的吸附性能.结果表明:己内酰胺成功插入膨润土片层间,插层土对染料废水的脱色率可达96.3%,对COD的去除率达到78%以上.     

原位插层聚合制备硅树脂/蒙脱土纳米复合材料

用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)做有机化处理剂,通过原位插层聚合法制备了甲基苯基硅树脂/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等手段研究了复合材料内部结构,同时测试了复合材料力学性能、耐高温性能及气液阻隔性能.研究结果表明:硅树脂的分子链插层进入了OMMT层间,完全破坏其重复片层结构,形成剥离型纳米复合材料;OMMT质量分数为8%时,复合材料在750℃下仅失重25%,且具有较好的气液阻隔性能;OMMT质量分数为6%时,复合材料拉伸强度为6.264 MPa,是纯硅树脂的5倍;OM-MT质量分数为4%时,压缩强度11.503 MPa,是纯硅树脂的4倍.     

先进复合材料超声无损检测新技术的应用

 针对航空航天高端装备制造与服役过程中复合材料部件的复杂型面检测、非接触检测、快速检测、现场检测等问题,依托自主研制的新型超声检测系统开展实验研究,基于相控阵超声技术实现碳纤维增强树脂基复合材料L型构件R区孔隙、分层缺陷检测;基于空气耦合超声技术实现蜂窝夹芯复合材料脱黏缺陷检测;基于激光超声技术实现碳纤维树脂基复合材料孔隙、紧固孔分层检测及耐高温复合材料分层缺陷检测。分析了各项技术的关键问题、应用范围和发展方向。研究结果表明,应用超声无损检测新技术可以实现复合材料部件的复杂型面检测、非接触检测和快速检测,并且可以现场应用。     

氧化石墨烯制备及其结构表征

本文以不同类型的石墨为原料,采用密闭氧化法制备了氧化石墨,并通过超声剥离得到氧化石墨烯,利用氨肼还原法将氧化石墨烯还原得到石墨烯。讨论了不同类型石墨原料对所制备氧化石墨烯微观形貌的影响,并且利用高分辨率扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）对所制备的氧化石墨烯和石墨烯进行了结构表征,结果表明,在以不同类型石墨为原料所制备的氧化石墨烯中,50目天然鳞片制备的氧化石墨烯的微观形貌最好,呈波浪褶皱状。     

焙烧高岭土微球特性的研究

我国的高岭土以其成因类型齐全、储量丰富、质量优良而闻名于世。高岭土广泛应用于石油化工、造纸、功能填料、耐火材料等方面。高岭土可用作载体担载催化剂,也可用作合成沸石分子筛的原料,因此是一种潜在的理想原位晶化载体。用高岭土原位晶化技术得到的沸石分子筛具有较高的水热稳定性,解决在工业生产中的过滤问题,同时降低生产成本。本论文首先系统地研究了高岭土微球在高温焙烧过程中的性质变化,为在高岭土微球上原位生长NaY沸石分子筛的研究打下了良好的基础。     

膨胀石墨制备石墨烯的可行性研究

本文以鳞片石墨为原料,采用化学法经氧化酸化插层、水洗、干燥、高温膨胀过程制备膨胀石墨,再采用超声剥离法制备出少层数石墨烯片;并对制备膨胀石墨时的相关影响因素及插层机理作了初步探讨。结果表明：对不同工艺条件下制备的膨胀石墨,其层间距变化非常微小,但是其衍射强度却有明显下降;不管是细鳞片石墨还是大鳞片石墨制备成膨胀石墨,再次进行酸化处理后,加入插层剂后经过超声剥离就可以得到少层数的片状石墨烯。膨胀石墨制备石墨烯,不失为一种能高效、可行地方法。     

超声浸渍包覆天然石墨的电化学性能

首次使用超声浸渍法在天然石墨表面包覆热解炭用作锂离子电池负极材料，使用恒电流充放电和粉末微电极的循环伏安方法研究了这种复合材料的电化学嵌脱锂性能．结果表明，超声浸渍有利于天然石墨的均层包覆和深度包覆，可以改善天然石墨的界面性质，防止溶剂化锂离子插入石墨层间造成的结构层离，提高了天然石墨用作锂离子电池负极的电化学性能．共溶剂的种类和性质影响包覆石墨电极的嵌脱锂性能，在不同共溶剂的EC基电解液中，DMC表现出与包覆石墨最佳的相容性．     

超声振动切削改善硬脆材料加工性的研究

由于硬脆材料，如淬火钢、陶瓷等的使用越来越广泛，研究这类材料高效、高精度和经济的加工技术非常必要。本文采用超声振动切削技术，用普通硬质合金刀具，从切削机理的各个方面研究了这类材料的加工性问题，并提出一些对生产实际有指导意义的建议．     

铍青铜大规格棒材超声波探伤技术研究

随着我国航空、航天、石油、化工等行业的飞速发展,对其用铍铜合金加工材质量的要求日益提高,超声波探伤技术作为铍铜合金加工材的主要质量控制方式日渐重要。本文介绍了铍铜合金大规格棒材超声探伤技术的原理和方法、超声探伤特性及其加工材的常见缺陷类型。并对有缺陷产品的缺陷进行解剖、分析和总结。     

复合材料战伤抢修中的超声纵振制孔技术

为了解决飞机复合材料战伤抢修采用机械连接修理法制孔的难题以及修理便携式的要求,研究了基于超声纵振的制孔技术。首先结合钻头及切削刃的运动分析了超声纵振的制孔机理,其次设计了超声纵振制孔系统,重点研究了超声纵振换能器的振动原理,并通过有限元仿真优化的方式设计了换能器结构参数。实验证明,采用这种设计,可有效减少制孔对复合材料带来的分层、毛刺、拔丝等缺陷,同时满足前线机场野战抢修的需求。     

双金属复合氧化物再生及重复插层性能的研究

文中以锌铝复合氧化物和镁铝复合氧化物为主体,对苯二甲酸和2,5-吡啶二甲酸为客体,分别将锌铝复合氧化物与对苯二甲酸及镁铝复合氧化物与2,5-吡啶二甲酸进行多次煅烧及重复插层反应,并利用元素分析、X射线衍射(XRD)、热重差热(TG-DTA)及比表面(BET)测试技术对部分样品进行了表征,研究结果表明,这两种双金属复合氧化物均具有良好的再生及重复插层使用性能。     

沙柳液化产物制备硬质聚氨酯泡沫的研究

【目的】用沙柳材的多元醇液化产物(LP)制备生物质聚氨酯硬质泡沫材料(LP-PU)。【方法】将纳米有机蒙脱土(OMMT)与沙柳材的多元醇液化产物(LP)在超声波震荡条件下均匀混合,然后将混合物(LP-OMMT)和异氰酸酯(PAPI)混合发泡。通过傅里叶红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和热重分析仪(TG)对泡沫材料的结构和性能进行表征和测试。【结果】在超声波振荡条件下,FTIR图谱表明加入OMMT使泡沫材料结构中的氢键指数增大,内聚能增大; XRD图和TEM照片显示OMMT在泡沫材料中层间距增大达到5.5 nm,出现插层态或剥离态; 材料的TG曲线向高温方向移动,残炭率为38.51%,热稳定性提高; 材料密度比纯液化产物聚氨酯泡沫材料降低了34.9%,但压缩强度基本不变; 泡沫材料的氧指数升高到37.2%,阻燃性能增强。【结论】加入适量的OMMT能够以插层和剥离态分散在泡沫材料中,并显著提高材料的力学性能、热稳定性和阻燃性能。