壳聚糖/聚乙烯醇复合纳米纤维膜的制备

用静电纺丝技术制备壳聚糖/聚乙烯醇复合纳米纤维膜,探讨了不同浓度、分子量及聚乙烯醇添加比例对纳米纤维膜成形的影响,运用扫描电镜对纳米纤维膜的形貌进行了分析,同时对其力学和亲水性能进行了测试.结果表明:当分子量为5×105g/mol、质量分数为4%、聚乙烯醇的添加比例为40%时,所制备复合纳米纤维膜具有良好的形貌,具有一定的力学性能,且呈疏水性.     

BN/聚砜导热绝缘复合材料的制备及性能

采用粉末混合法制备了BN/聚砜导热绝缘复合材料,用扫描电子显微镜(SEM)、导热系数测试仪和超高电阻微电流测试仪对复合材料的微观形貌、导热性能和电绝缘性能进行了表征.结果表明:硅烷偶联剂改性处理后的BN粉体与聚砜基体之间的相容性较好;BN/聚砜复合材料的导热系数随BN含量的增加而增大,最大可达2.08(w·m-1·K-1);表面电阻率和体积电阻率随BN含量的增加而减小,最低值分别为0.82×1015Ω和1.78×1015(Ω·cm),具有电绝缘性.     

氮化硼改性聚酰亚胺力学、导热性能的研究

采用高导热的BN改性了聚酰亚胺,BN的加入确实提高复合材料的导热率,同时也提高了材料的储存模量.考虑到BN加入后对材料韧性的影响,最终确定了最佳的BN含量应为25%.     

混杂聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料力学性能

目前配置ECC(engineered cementitious composites,ECC)的聚乙烯醇纤维(polyvinyl alcohol,PVA)主要由日本可乐丽公司生产,成本较高.国产PVA价格合理,但国产PVA-ECC的拉伸延性有限,为了进一步提高水泥基复合材料的拉伸延性,兼顾应用成本,将国产PVA纤维和日本产PVA纤维以一定的比例混合,配制混杂PVA-ECC,为实际工程结构性能提升提供更多的材料选择.首先基于微观力学模型,确定混杂PVA-ECC中PVA纤维的体积分数,对设计的5组不同配合比的混杂PVA-ECC试件进行四点弯试验、单轴拉伸试验及单轴压缩试验,确定混杂PVA-ECC的较优配合比.最后对典型配合比ECC进行性能和成本对比分析,提出了低成本、较低拉伸性能的配合比M7,中等成本、较高拉伸性能的配合比M17和高成本、高拉伸性能的配合比M21等3个具有代表性的配合比,供实际工程根据结构性能的需要进行选择.采用混杂PVA纤维配置ECC,可降低ECC的成本,使得ECC大量应用于工程实践成为可能.     

氮化硼(BN)纤维微结构与力学性能的关系

本文用电子显微术研究了BN纤维的微观结构，讨论了微结构对其力学性能的影响，提出了BN纤维制造工艺的改进方向。     

用电子显微技术研究氮化硼纤维的微观结构和力学性能

利用电子显微镜技术分析方法，观察、研究了氮化硼（BN）纤维的微观结构与特点，探讨了微观结构对其力学性能的影响，分析了以BNf复合的材料其力学性能降低的原因，根据BN纤维复合材料的微观结构特点以及与其力学性能的关系，提出了BN纤维制造工艺的改进方向和方法．     

基于球型填充相复合材料有效导热系数的计算

文章运用数值单元体法建立了计算填充二硫化钼聚甲醛基复合材料有效导热系数的模型,提出了用有限元法和用求单元体模型的等效热阻来确定该复合材料等效导热系数2种计算方法,通过计算表明2种方法的计算结果比较接近,并运用上述方法研究了二硫化钼含量对聚甲醛基复合材料导热系数的影响规律.     

聚乙烯醇改性无纺布的制备及表征

采用表面涂覆法将PVA固定在聚丙烯无纺布表面进行表面改性,运用全反射红外光谱(FTIR-ATR)、扫描电镜(SEM)和X-电子能谱(XPS)技术对改性前后无纺布表面的结构及状态进行了分析,测定了改性前后表面的水接触角,探讨了PVA浓度对表面亲水性能的影响.研究结果表明,PVA与GA交联形成的薄膜(凝胶层),将亲水性的-C-O-、-C-O-C-等基团引入到无纺布的表面,明显改善了表面的亲水性能;随着PVA浓度的增加,表面亲水性增加,在PVA浓度为0.8wt%时,改性表面的亲水性最好.     

纤维复合材料(FRP)片材加固混凝土结构初探

纤维复合材料(FRP)加固混凝土结构技术近年来发展迅速,本文对加固材料本身的力学性能、加固机理、施工技术以及技术经济指标等方面进行了探讨和分析。     

原位接枝剑麻纤维增强聚丙烯复合材料研究

用硝酸铈铵作引发剂,将甲基丙烯酸甲酯(MMA)原位接枝到剑麻纤维(SF)的表面,考察了引发剂浓度和MMA/SF质量比对接枝率的影响。用注塑成型工艺制备了剑麻纤维/聚丙烯(PP)复合材料及MMA接枝SF/PP复合材料,研究了剑麻长度、含量、接枝率以及不同预处理对复合材料力学性能的影响,对长度10mm的剑麻纤维,其接枝率为31.5%时,5wt%的剑麻掺量下试样的抗拉强度可达31.1MPa,对应断裂伸长率为19.3%.     

纳米铜/环氧树脂导热复合材料的制备、结构与性能

通过液相还原法制备得到铜纳米线（CuNWs）及铜纳米片（CuNPs）,将其与环氧树脂（EP）共混制备得到复合材料,利用导热系数测试、电阻测试和扫描电镜等手段对复合后材料的导热性能、绝缘性能以及微观结构进行了表征,结果表明：填充了CuNWs或CuNPs的EP在显著提升导热性能的同时仍然具有良好的绝缘性;当CuNWs和CuNPs的填充体积分数为11%时,复合材料的导热系数可分别提高至1.09 W/（m·K）和1.26 W/（m·K）,相对于树脂基体导热系数分别提升了474%和563%,同时电阻率分别为9.0×10¹⁰ Ω·cm和6.2×10¹⁰ Ω·cm,保持了较好的绝缘性,显示出这类材料在导热领域有着广阔的应用前景。     

碳纤维水泥基复合材料导电机理的探讨

通过研究水泥基体的导电性能和不同纤维掺量、外力作用下及掺入骨料后的碳纤维水泥基复合材料的导电性能,探讨碳纤维水泥基复合材料的导电机理.研究表明,水泥基体的电阻随水化时间显著增加,其导电机理是强电解质溶液的离子导电;碳纤维水泥基复合材料的电阻率随纤维掺量增加而显著降低,其电导由接触导电、隧道导电和离子导电3种机制共同决定;碳纤维水泥基复合材料在压力作用下,电阻率因界面接触的改善和纤维搭接概率的增加而降低,在拉力作用下,电阻率因纤维的拔出、折断而提高;骨料的引入增加了复合材料的电阻,这是由于骨料增加了纤维分散的难度和折断的概率,同时阻碍了纤维的搭接并提高了隧道势垒.     

不同形状颗粒弥散复合材料的等效导热系数

根据最小热阻力法和比等效导热系数法对不同形状颗粒弥散复合材料的等效导热系数进行预测。采用以颗粒在传热方向上的特征长度为边长的立方体体积与实际颗粒体积之比作为形状因子,对不同颗粒形状等效为立方体时的无量纲相对特征长度进行修正,基于形状因子进一步推导了适用于不同形状颗粒弥散复合材料在中低体积分数情况的等效导热系数通用计算公式。此通用计算公式与实验值及其它模型计算值吻合较好,对于导热增强型复合材料,体积分数一定时,其等效导热系数与颗粒形状因子呈正比,增加颗粒在传热方向上的尺寸能有效提高复合材料的导热性能。     

不同改性尼龙短纤维增强天然橡胶复合材料的性能研究

用偶联剂KH550、KH560、KH570、NXT和H₃PO₄刻蚀对尼龙短纤维进行表面改性,将改性后的尼龙短纤维与天然橡胶制成母炼胶,然后用母炼胶制备尼龙短纤维-天然橡胶复合材料。通过力学性能测试以及RPA检测等手段,分析不同偶联剂和H₃PO₄刻蚀改性尼龙短纤维对复合材料综合性能的影响,发现用偶联剂KH570处理尼龙短纤维是改善复合材料综合性能较好的方法。在偶联剂KH570处理的尼龙短纤维基础之上添加不同相溶剂制备复合材料,通过力学性能测试分析不同相溶剂对综合性能的影响。并用扫描电镜(SEM)对复合材料断口形貌进行观察和分析,发现添加进口相溶剂能有效提高偶联剂KH570处理的尼龙短纤维在天然橡胶中的分散性,同时也能减少复合材料表面的孔洞即提高了尼龙短纤维与天然橡胶之间的界面粘结力。     

Nonlinear conductive properties and scaling behavior of conductive particle filled high-density polyethylene composites

The blends prepared by incorporation of carbon black (CB) or graphite powder (GP) into high-density polyethylene (HDPE) matrix have been novel and extensively applied polymeric positive temperature coefficient (PTC) composites. A phenomenological model was proposed on the basis of the GEM equation and the dilution effect of filler volume fraction due to the thermal volume expansion of the polymer matrix. Accordingly, the contribution of the thermal expansion of the matrix to the jump-like PTC transition of the composites was quantitatively estimated and a mechanical explanation was given. It was proved that the contribution of the volume expansion to PTC effect decreased for HDPE/CB composites crosslinked through electron-beam irradiation. Furthermore, the influences of the filler content, temperature and crosslinking on the self-heating behavior as well as the nonlinear conduction characteristics at electrical-thermal equilibrium state were examined. Based on the electric-field and initial resistivity dependence of the self-heating temperature and resistance dependence of the critical field, the mechanisms of the self-heating of the polymeric PTC materials were evaluated. The intrinsic relations between macroscopic electrical properties and microscopic percolation network at electrical-thermal equilibrium state were discussed according to the scaling relationship between the self-heating critical parameter and the conductivity of materials.     

溶剂对碳系填充型导电聚合物导电性能的影响

采用基团贡献法估算了自制丙烯酸聚合物的溶解度参数,选择了合适的混合溶剂,研制出一种以自制丙烯酸聚合物为基体树脂,碳黑石墨为导电填料的新型溶液型导电聚合物。讨论了溶剂的含量、溶解度参数、混合溶剂挥发速率对碳系填充型导电高分子聚合物导电性能的影响。结果表明,所选溶剂对丙烯酸基体树脂有良好的相容性,具有合理的挥发速率曲线,在聚合物固化成膜过程中保持溶剂平衡状态,混合溶剂含量控制在35%~40%,导电聚合物方电阻(厚度为25μm)达60Ω/□.     

BN纤维微观结构和力学性能的透射电镜研究

用透射电子显微镜技术,研究了BN纤维的微观结构,阐明了BN纤维在生成转化过程中存在的晶体结构状态。研究表明,以涡轮层状相为主晶相,含氮量高,晶粒尺寸小的BN纤维具有良好的力学性能。在BN纤维的制备过程中,轴向加适当张力,可促使BN纤维表层晶粒的定向排列,为提高材料的力学性能,提出了制造工艺的改进方向。     

SiO2气凝胶的常压制备及其热传输特性

以相对廉价的多聚硅 (E - 4 0 )为硅源 ,通过溶胶 -凝胶工艺制备了SiO2 气凝胶 .采用以三甲基氯硅烷(TMCS)为表面修饰剂 ,硅油为干燥介质的表面修饰工艺 ,实现了在常压条件下的制备 .气凝胶热导率的测试采用的是瞬态热线法 ,同时还采用BET(brunaner emmett teller)方法 ,对气凝胶的孔径等特性进行了测试 ,系统研究了密度、温度、气压、湿度及掺杂物等因素对材料导热性能的影响 .