聚酰亚胺-聚四氟乙烯复合材料的制备和表征

利用共混挤出工艺制备聚酰亚胺-聚四氟乙烯(PI- PTFE)复合材料,考察PTFE含量对复合材料热性能、摩擦性能及力学性能的影响.结果表明:制得的PI - PTFE复合材料两相不相容,复合材料的最高使用温度为250℃,在250℃以下复合材料的尺寸稳定性较好,其线膨胀系数随PTFE含量的增加而增大,不受热循环历程的影响;复合材料分解质量损失5%的温度(t5d)为525℃,热分解速率随PTFE含量的增加而增大;干摩擦时,随PTFE含量的增加,复合材料的摩擦因数降低,磨损率呈上升趋势;复合材料的拉伸强度、弯曲强度和硬度均随PTFE含量的增加而降低,就力学性能而言,PTFE的添加量不超过20%为宜.     

聚四氟乙烯复合材料摩擦学性能的人工神经网络研究

采用冷压烧结方法制备了不同含量碳纤维(CF)及颗粒状氧化硅(SiO2-P)协同增强的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,利用MPX-2000摩擦磨损试验机测试了不同载荷、滑动速度下PTFE复合材料的摩擦磨损性能,并利用人工神经网络(ANN)建立了摩擦系数、磨损量与材料组成及测试条件之间的非线性关系模型。结果表明,采用SCG算法、5-[15∶10∶5]3-1网络结构的ANN网络模型可以有效预测PTFE复合材料的摩擦磨损,数据的预测值与试验值的误差在10%以内。     

碳纤维增强聚酰亚胺复合材料的摩擦磨损性能

为改善碳纤维表面活性,提高碳纤维增强聚酰亚胺复合材料的综合性能,分别采用稀土改性剂和空气氧化处理方法对碳纤维表面进行改性处理,研究了在干摩擦条件下载荷、往复滑动频率以及不同改性处理方法对碳纤维/聚酰亚胺复合材料的摩擦磨损性能的影响.结果表明:碳纤维表面改性处理能够提高碳纤维/聚酰亚胺复合材料的摩擦磨损性能;在干摩擦条件...     

石墨/聚醚醚酮复合材料的制备及其性能研究

采用快速热压烧结法制备了纯聚醚醚酮(PEEK)及石墨改性聚醚醚酮(GP/PEEK)复合材料。对比探究了纯PEEK和GP/PEEK复合材料的硬度、导热性能、摩擦学性能及抗摩擦静电性能等。结果表明：GP的加入虽会降低GP/PEEK复合材料的邵氏硬度,但显著提高了GP/PEEK复合材料的导热系数。同时,GP的加入也会影响复合材料的摩擦学性能。GP/PEEK复合材料的摩擦因数均低于纯PEEK材料,当石墨质量分数为15%时,15%GP/PEEK复合材料的减摩性较纯PEEK提高了59.5%;但GP/PEEK复合材料的耐磨性较纯PEEK下降。GP/PEEK复合材料的磨损机制以粘着磨损和磨粒磨损为主。当石墨质量分数15%时,15%GP/PEEK复合材料的摩擦静电现象几乎全部消失。     

导电聚酰亚胺及其复合材料的研究进展

聚酰亚胺(polyimide,PI)广泛应用于航空航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等高新领域,提升其导电性能,使之更好地应用于电子工业,是当前的研究热点。介绍了原位聚合法、溶液混合法、表面改性自金属化法、离子注入法等制备PI导电复合材料的原理及其研究进展;概述了纳米金属物质、含碳纳米物质、结构性导电聚合物等导电填料的性能及在导电PI中的研究现状;简述了导电PI复合材料在集成电路、电磁屏蔽、导电膜剂、涂料等方面的应用状况。     

用二硫经钼石墨填充聚四氟乙烯摩擦学特性的研究

在干摩擦状态下，对用二硫化钼，石墨填充至聚四氟乙烯中所组成的复合材料进行了摩损性的研究，通过试验分析得知填料减磨的主要机理，是由于在摩擦表面 存在转移膜以及填料具有的自润滑特性，使得对磨时与纯聚四氟乙烯相比摩擦系数降低，耐磨性提高。     

聚酰亚胺／二氧化硅杂化薄膜性能研究

研究了改性纳米二氧化硅对聚酰亚胺薄膜性能的影响。采用DSC,TG和DMA对薄膜热性能进行分析。热分析的结果表明,纳米二氧化硅的含量对聚酰亚胺的玻璃化转变温度（Tg）和耐热性能基本没有影响。DMA的结果还表明,二氧化硅含量越高,薄膜的储存模量越高。TEM分析表明,在聚酰亚胺中存在较大二氧化硅聚集体。     

聚酰亚胺/蒙脱土纳米复合材料的制备与表征

用十六烷基三甲基溴化铵对钠基蒙脱土处理得到了有机土蒙脱，以均苯四甲酸酐和4，4‘-二氨基二苯醚为原料，利用溶液聚合原位插层法合成了聚酰亚胺／蒙脱土纳米复合材料．x-射线衍射(XRD)、红外分析(FTIR)测定了处理前后蒙脱土结构的变化，结果表明插层剂已进入到蒙脱土层阃并使层间距增大，扫描电镜(SEM)对材料的微相结构进行了分析，TCA测试了材料的热性能．     

透明、可溶性聚酰亚胺的合成与性能研究

采用带有侧基的柔顺性二胺单体3，3′-二甲基-4，4′-二氨基二苯甲烷分别与3，3′，4，4′-二苯醚四羧酸二酐和3，3′，4，4′-二苯酮四段酸二酐共聚，合成了可容于DMF、DMAc、NMP等强权性溶剂的可溶性聚酰亚胺，研究中发现，制备的聚酰亚胺薄膜有一定的透明性，通过和常规聚酰亚胺对比，也有良好的耐热性，热分解温度均在500℃以上。因而作为液晶显示器的光学补偿膜具有实际的应有价值。     

玻璃纤维改性热塑性聚酰亚胺复合材料弯曲性能 (Ⅰ)——热处理工艺影响

采用热模压工艺制备玻璃纤维(GF)改性热塑性聚酰亚胺(TPI)复合材料,使用3种不同的温度对复合材料进行退火热处理,考察了各材料体系热处理前后在高温环境中短时间及稳定的高温弯曲性能.探讨了材料在高温中的失效机理,发现热处理能消除材料在加工成型过程中产生的应力,使材料避免进入高温环境中短时间强度下降的情况,明显提高了材料的稳定高温弯曲性能,并大幅降低了材料的线膨胀系数.     

膨胀石墨与炭黑协同补强天然橡胶复合材料的性能研究

采用强氧化法制备插层石墨(GIC),用微波辐射处理插层石墨制备膨胀石墨(EG)。结果表明,膨胀石墨表面较天然鳞片石墨粗糙,内部空隙增大,结构疏松;且表面有机官能团增多,结晶度下降。用机械共混法制备膨胀石墨/炭黑/天然橡胶复合材料,添加膨胀石墨后,填料在复合材料中分散性改善,复合材料的100%、300%定伸强度明显提升,Payne效应减弱,加工性能提升;但复合材料动态损耗因子增大,滞后效应明显。     

含氟聚酰亚胺高分子光波导工艺研究

对光通信用含氟聚酰亚胺高分子聚合物材料的特性进行了讨论，报告了材料制备、膜厚控制、折射率控制以及光波导制备技术等方面的实验结果．实测了含氟聚酰亚胺薄膜的温度特性和色散特性，并给出了测量方法和测量结果．     

含有生物质纤维的聚酰亚胺薄膜的制备及性能测试

聚酰亚胺(polyimides,PI)是以二酐或二胺合成的耐高温聚合物,因其耐高温性能强成为使用温度最高的工业化聚合物材料之一。针对目前PI薄膜在强度方面存在的断裂延伸率低、拉伸强度低等问题,通过调节聚合物的质量浓度、比例、加料方式、加入生物质纤维等方式制得了不同强度的聚酰亚胺薄膜。以4,4-二氨基二苯醚和3,3,4,4-联苯四甲酸二酐作为反应的前驱体,在交联剂的存在下,采用正加料法制备聚酰胺酸(polymer polyacrylic acid, PAA),将制备好的PAA放置在表面铺有均匀藕丝的培养皿中,加热使其亚胺化,制得聚酰亚胺薄膜。结果表明含有藕丝的聚酰亚胺薄膜的断后标距和弹性模量均低于未掺杂藕丝的薄膜,其中PI-2%藕丝断裂延伸率为6.49%,抗拉强度达67.33 MPa,最大力数据为57.47 N,远高于未掺杂藕丝薄膜力学数据。研究表明藕丝纤维的加入在一定程度上增强了薄膜的力学性能。     

剑麻纤维水泥混凝土复合材料性能试验的研究

为了了解剑麻纤维掺入混凝土后,其物理和力学性能的变化规律,通过对不同掺量剑麻纤维水泥混凝土复合材料的工作性、力学性能、耐久性等进行试验,发现不同掺量剑麻纤维对剑麻纤维增强水泥基复合材料的坍落度、含气量、抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、耐久性等性能的变化情况,从而确定出最佳剑麻纤维的掺量范围,为进一步研究剑麻纤维增强水泥基复合材料其它性能及应用提供参考.通过试验得出在水泥混凝土中掺入剑麻纤维后能提高其抗劈裂抗拉强度和抗折强度.     

金属/PET复合材料力学性能的研究

用Instron5565万能强力机对不同金属／PET复合材料在不同温度、不同金属厚度、不同速度下进行力学性能的测试．实验结果发现，温度对金属／PET复合材料的力学性能影响最大．当超过PET玻璃化温度之后金属层对复合材料的初始模量影响显著，并且厚度在6．7μm时，对PET的初始模量贡献最大．拉伸速度增加使材料初始模量和拉伸强度增大但伸长率减小．     

热塑性聚酰亚胺微电子薄膜的制备

以微电子业所急需的聚酰亚胺薄膜为背景,采用一种热塑性聚酰亚胺树脂（TPI）,实验测定了聚合物溶液特性、干燥工艺及热拉伸性能。在化学环化过程中聚合物溶液粘度随时间逐步增大;15 h后粘度和重均相对分子质量及分布趋于稳定。薄膜溶剂舍量在干燥初期急剧下降,干燥速率随干燥温度升高而增大。TPI树脂表现出良好的热塑拉伸性能,当温度高于其玻璃化温度时,最大拉伸比随升温速率降低而增大,而随拉伸栽荷增加呈现出先增后降。TPI薄膜经拉伸处理后其力学性能得到明显提高,综合性能与日本钟渊TP-E薄膜相当。     

铁基非晶复合材料的磁学性能研究

采用水冷铜坩埚磁悬浮熔炼和负压铜模吸铸法,制备了Fe-15Mn-5Si-xCr-0.2C(wt.%)非晶复合材料,由XRD表征试样的物相组成,采用VSM结合M-H曲线和B-H曲线分析Cr元素含量变化对非晶复合材料磁学性能的影响.结果表明:Fe-15Mn-5Si-xCr-0.2C(x=1、2、4、6、8、10、12、13、14)试样由α-Fe相、γ-Fe相和非晶相三部分组成.Cr元素含量的增加使得合金混合焓减小而混合熵增加,Fe-15Mn-5Si-14Cr-0.2C试样中非晶相和α-Fe相的协同作用,使得试样的软磁性能最优,其矫顽力和饱和磁感应强度分别达到为16.12 A/m、5.1 T.     

TiB_2颗粒增强铜基复合材料的研究

用机械合金化方法和常规粉末冶金工艺制备了TiB2 /Cu复合材料 ,研究了制备工艺、TiB2 加入量等因素对Cu基复合材料的电学性能、力学性能和显微组织的影响 .研究结果表明 :使用机械合金化方法制备的 3 %TiB2 /Cu复合材料的硬度、强度分别为HV =15 40N/mm2 ,σb=42 9.6MPa ,软化温度达到 980℃ ;使用常规粉末冶金工艺制备的3 %TiB2 /Cu复合材料的硬度、强度分别为HV =90 5N/mm2 ,σb=2 45 .4MPa ,软化温度为 387℃ ;而采用机械合金化方法制备的 3%TiB2 /Cu复合材料的电导率低于用常规粉末冶金法制备的电导率 ,前者为 5 8% (IACS) ,后者为 96 % (I ACS) .可见 ,用机械合金化方法制备的 3%TiB2 /Cu复合材料的力学性能和软化温度与用常规粉末冶金法制备的相比大大提高 .     

热压合成AlON-VN复相陶瓷的研究

在对V-Al-O-N体系热力学分析的基础上热压合成了阿隆-氮化钒(AlON-VN)复相陶瓷,通过XRD分析证实合成了AlON-VN复相陶瓷。力学性能分析的结果是AlON-VN复相陶瓷的抗弯强度和断裂韧性都高于纯AlON陶瓷,并且随烧结温度的增加,AlON-VN复相陶瓷的抗弯强度和断裂韧性先增加后减小,试样断口SEM分析结果证实断裂方式以沿晶断裂为主,并伴有少量的穿晶或解理断裂。     

Nb对Ti/Al_2O_3复合材料力学性能的影响

研究了热压烧结条件下Nb元素对Ti/ [φ(Al2 O3 ) =80 % ]复合材料相对密度、抗弯强度、断裂韧性及维氏硬度等力学性能的影响 ,分析了其影响机理。结果表明 ,在Ti/ [φ(Al2 O3 ) =80 % ]的Al2 O3 复合材料中掺入Nb元素 ,材料的微观组织形貌得以细化 ,性能有了较大提高。随Nb掺量的增加 ,材料的相对密度、维氏硬度与抗弯强度先增大后减小 ,当掺量为 φ =1.5 %时 ,其相对密度、抗弯强度、维氏硬度达到最高 ,分别为 98.13%、5 0 1.0 6MPa和 2 0 .31GPa ,断裂韧性随Nb掺量的增加而增大 ,当掺量为 φ =2 %时 ,其断裂韧性为5 .2 4MPa·m1/ 2 。