PP/PE基木塑复合材料的力学性能研究

以PP和HDPE的混合物为塑料基体,EPDM为增韧剂,木粉为填料,采用挤出成型法制备了PP/PE基木塑复合材料(WPC),研究了配方中PP/PE比例、EPDM加入量变化对WPC力学性能的影响.结果表明:随着WPC中PP质量分数的增加,WPC的弯曲模量增加,但弯曲强度和冲击强度均出现先减小后增大的现象;随着塑料基体中EPDM加入量增加,WPC的冲击强度增加,但其弯曲强度和弯曲模薰降低.     

PE,PP晶格内应力和晶胞参数变化的关系

高聚物在纺丝及后拉伸过程中,由于大分子运动缓慢,有相当一部分内应力尚未得到松弛,即被冻结在里面。本文以 PE 和 PP 为对象,采用声速法、TMA 法、密度梯度法、WAXS 法和计算机分峰技术,对这两种纤维进行分析,发现 PE 与 PP 的晶格应变相差很大。主要原因是 PE 的理论模量比 PP 大一个数量级。本文计算了 PP 的晶区模量,并与文献报道的理论模量作比较,发现有两种因素影响结晶尺寸和结晶度。本文得到的结论与文献报道的 PET,PPTA 研究结果极为相似。作者认为:品格内应力存在于各种高分子材料中,它是造成品格应变的主要原因。     

不同烧结温度时的陶瓷基复合材料界面和性能

制备了轴承内圆精密磨削用陶瓷基立方氮化硼(cBN)复合材料.利用扫描电子显微镜和电子探针研究了复合材料的微观组织结构、界面成分分布,并用轴承内圆磨床测试了磨削性能.结果表明:随着烧结温度升高,复合材料界面成分扩散深度缓慢增加,烧结温度从700℃升高到800℃,扩散层厚度从大约3μm增加到6μm左右;界面强度增加速度大于陶瓷基体材料强度增加速度;当烧结温度为750℃时,复合材料界面结合强度与陶瓷基体材料强度相匹配,磨削时复合材料进给量达到8μm/r,磨耗体积比达到310~370,具有良好的锋利度和耐磨性能,磨削后的复合材料能观察到cBN磨损、破裂、脱落和陶瓷基材桥断裂的痕迹.     

硅烷偶联剂对PP基木塑复合材料力学性能的影响

本文以废弃聚丙烯(PP)和杂木粉为主要原料、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)和硅烷偶联剂(KH550)为界面改性剂,采用压制成型法制备PP基木塑复合材料。研究了KH550用量对复合材料力学性能的影响,结果表明:KH550可以显著改善木塑复合材料的拉伸强度、冲击强度。     

石墨基金属氧化物电极的电化学性能

采用热分解法制备了石墨基金属氧化物系列电极，用EDS表征了C／SnO2＋SbOx／MnO2电极的表层成分，考察了该电极在硫酸溶液中的使用寿命。用循环伏安曲线探讨了C／SnO2和C／SnO2＋SbOx／MnO2电极的析氧反应机理，同时计算了上述电极的析氧反应动力学参数和活化能。结果表明C／SnO2＋SbOx／MnO2电极在硫酸溶液中的使用寿命比石墨电极长，析氧反应活化能低（20kJ／mol），电催化性能良好，是酸性介质中一种优良的阳极材料。     

PP和PE对废旧聚丙烯塑料的改性研究

以废旧聚丙烯为基体材料,加入不同比例的PP和PE进行增强和增韧改性,形成新的复合材料。研究了PP和PE的不同加入量对复合材料各种力学性能的影响,并对其微观结构进行分析。结果表明:当废塑料/PP/PE为100/20/10时,复合材料具有较好的综合力学性能。     

短纤维增强脆性基复合材料破坏过程和力学性能研究

 研究短纤维增强脆性基复合材料在单轴拉伸荷载下的力学性能和破裂机理。采用基于细观损伤力学基础上开发的针对材料破坏过程的数值分析软件,考虑材料细观非均匀性,对复合材料的变形、损伤直至失稳破坏的全过程进行数值模拟。结果表明,加入短纤维后,材料试件的强度和韧性都比基体材料显著提高。短纤维强度的变化对复合材料试件的强度和刚度没有明显影响;而短纤维弹性模量的变化对复合材料试件的强度、刚度和韧性均影响明显,随着短纤维弹性模量的增加,复合材料试件的强度和刚度不断增加,但韧性却逐步降低。     

活性炭纤维在热处理过程中的结构变化及电化学性能

对黏胶基、沥青基和聚丙烯腈基活性炭纤维这3种典型的活性炭纤维进行不同温度的热处理,热处理温度范围700～2 800℃,通过氮气吸附法、X射线衍射、元素分析和电阻率测试等分析方法详细考察了温度对活性炭纤维的孔隙结构、微晶结构、元素组成和电导率的影响,并研究其在无机体系和有机体系下作为超级电容器电极材料时电化学性能的变化。研究结果表明:活性炭纤维在经过热处理后,比表面积随着热处理温度的升高先增大后减小,当温度高于1 200℃时,炭纤维层间距不断减小,微晶尺寸逐渐增大,石墨化度有所提高,电导率逐渐增大,电容性能在一定温度热处理后得到较大提升。     

闪电先导传输过程中通道温度的变化

依据无狭缝高速摄谱仪获得的闪电梯级先导和直窜先导发展阶段的光谱,分析了先导传输过程中通道温度随时间的演化和沿通道高度的变化特征.结果表明:先导头端温度略高于后端温度,主要与头端集聚的电荷量相对较多有关;另外,梯级先导通道出现节点的位置上温度有明显升高,亮度也增强;直窜先导通道温度比梯级先导通道的温度高,但低于回击通道的温度,且沿着直窜先导通道的发展方向,通道温度略呈升高趋势.     

纤维增强脆性基复合材料的力学性能和破裂过程研究

研究了弱界面长纤维增强脆性基复合材料在单轴拉伸荷载下的力学性能及其破裂机理和破坏过程。采用基于细观损伤力学基础上开发的针对材料破坏过程分析的MFPA2D数值模拟程序,考虑材料物理力学参数在细观尺度上的非均匀性,对复合材料的变形、损伤直至失稳破坏的全过程进行数值模拟。结果表明当脆性基体复合纤维后,复合材料的强度、刚度都随之提高,并随纤维的增加而增加;复合材料的韧性也大为增强,可观察到界面脱粘、裂纹偏折、纤维桥联和拔出等现象,并得到相应的声发射模拟结果。     

气体绝热自由膨胀过程中温度的变化

气体在绝热的密闭容器中自由膨胀，体积不断增大，从而导致体系的温度、内能、焓等状态函数相应发生改变，对于不同的气体，这些变化也相应不同。论分别对理想气体、范氏气体、满足方程P（Vm-b）＝RT的实际气体、任意实际气体等几种不同性质的气体进行讨论。     

不同应变率和温度下AFRP力学性能试验研究

利用MTS液压伺服高速试验机测试芳纶纤维(Kevlar 29)增强复合材料(AFRP)在不同应变率(25,50,100和200s-1)和温度(-25,0,25,50和100℃)条件下的力学性能.结果表明,在相同温度(25℃)下,随着应变率的增大,杨氏模量和拉伸强度先增大(25~50s-1)后减小(50~200s-1),而韧性则表现为相反的趋势.在相同应变率(25s-1)下,温度的升高会造成杨氏模量出现波动,拉伸强度上升,而韧性则没有明显的改变.不同试验条件下AFRP破坏形态没有明显区别,均为较平整断裂面.最后,通过Weibull分析,量化了破坏强度在不同应变率和温度下的离散程度.     

不同改性剂对PP/CaCO_3复合材料结晶和动态力学性能的影响

以马来酸酐(MAH)、聚丙烯蜡(PPW)为主要原料,采用原位固相接枝改性法制得PP/Ca-CO3-MAH-PPW复合材料,对改性CaCO_3进行表面性能分析,并与PP/PP-g-MAH/CaCO_3复合材料进行结晶、动态力学和耐热性能的比较.结果表明,CaCO_3经原位固相接枝改性后,表面极性减弱,与PP的界面张力降低、相容性提高; CaCO_3表面的PPW层虽会阻碍CaCO_3的异相成核作用,但其可使复合材料形成适宜的界面粘接,有利于材料韧性的提高; CaCO_3-MAH-PPW可降低基体分子链的缠绕程度,增加其柔顺性,使复合材料玻璃化转变温度下降. PP-g-MAH的存在有助于提高PP/PP-g-MAH/CaCO_3复合材料的结晶温度,与基体形成较强的界面粘接,提高复合材料的模量、强度以及耐热性能.     

石墨基PbO2阳极的电化学性能

用热分解和电沉积法制备了C/PbO2、C/SnO2 SbOx/PbO2和C/SnO2 SbOx M nO2/PbO2电极.EDS测定了电极的表层成分,考察了该类电极在硫酸溶液中的使用寿命,测定了其极化曲线和动力学参数,并求出其分形维数.同时测定了阳极生成臭氧的浓度.结果表明C/SnO2 SbOx M nO2/PbO2电极在4A.cm-2的高电流密度下寿命可达20 h,其a值相对较小,io较大,分形维数Df=1.804 8.     

锌基涂层防护性能的电化学研究

用交流阻抗、极化曲线和耐盐实验的方法,研究了锌基涂层的电化学性能·其结果表明,锌基涂层的防护性能与涂层的阻挡性及阴极保护基体性有着密切关系,以复合涂层形式存在时,协同效应非常显著·     

CFRP在不同应变率和温度下的力学性能试验研究

采用真空辅助树脂灌注成型工艺(VARI)制备了CFRP,利用MTS液压伺服高速机对CFRP试件在4种应变率(25,50,100和200s-1)和6种温度(-25,0,25,50,75和100℃)下进行测试.试验结果表明,在相同温度(室温25℃)下,除200s-1应变率下的韧性外,拉伸强度和韧性随着应变率的提高而明显增大.在相同应变率(25s-1)下,与室温相比,随着温度的升高或降低,CFRP的拉伸强度和韧性都将降低.试件破坏形态在不同应变率下并没有明显区别,但在不同温度下有所改变.最后,通过Weibull分析,研究了拉伸强度在不同条件下的变化规律.     

镍电解冶金复合隔膜中添加剂对隔膜性能的影晌

本项目研究了镍电解复合隔膜制备过程中,高分子添加剂PEG的种类、和非溶剂添加剂甲醇的浓度等因素对镍电解复合隔膜性能的影响,找出了这些因素和镍电解复合隔膜性能之间的关系,同时也研究了蒸发时间、热处理温度对膜性能的影响。研究表明,非溶剂添加剂甲醇浓度和隔膜的透液速率和鼓泡孔径成正相关,PEG分子量和隔膜的透液速率和鼓泡孔径成正相关,蒸发时间应控制在5min以内,热处理温度与透液速率和鼓泡孔径成负相关。     

兰炭基活性炭材料的制备及其电化学性能

以兰炭为原料,KOH为活化剂,利用微波辐射对兰炭进行脱氢、炭化、活化制备活性炭材料.采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR),透射电子显微镜(TEM)等手段对材料的结构和形貌进行表征.通过恒流充放电、循环伏安(CV)对材料的电化学性能进行测试.结果表明:兰炭基活性炭用于锂离子电池负极材料具有优异的循环稳定性和良好的库伦效率.材料在充放电电流密度为200mA·g-1时,首次放电比容量达1 850mAh·g-1,循环60周后容量仍然保持在713.8mAh·g-1.     

稻草秸秆基活性炭的制备及其电化学性能

以稻草秸秆为原料,在N_2气氛下,采用预碳化-碱活化的方法制备了活性炭材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N_2吸附-脱附等手段进行表征.结果表明,当活化温度为700℃时,制备的活性炭比表面积为2 743 m~2/g.将其用于超级电容器的电极材料显示了较好的性能,当电流密度为5 A/g时,比电容可达到380 F/g,循环充放电1 000次后,比电容值约为首次比电容的85%,具有较好的循环稳定性.     

石墨烯基聚苯胺水凝胶的电化学性能研究

通过两步溶液自组装方法,制备了具有三维多孔网络结构的石墨烯基聚苯胺复合水凝胶(PR-x),并通过SEM、XRD、FT-IR、Raman、XPS等表征手段对样品的微观形貌和结构组成进行了表征分析.结果表明,聚苯胺均匀地负载于三维多孔石墨烯网络骨架,且能够显著抑制石墨烯的团聚现象.研究了石墨烯基聚苯胺复合水凝胶电极的电化学性能.当聚苯胺质量分数为75％,电流密度为1 A·g-1时,比电容为762.8 F·g-1;当扫描速率从5 mV·s-1增加到50 mV·s-1时,倍率保留率高达77％,经过3000次恒电流充放电后比电容保留率仍高达89.27％.该石墨烯基聚苯胺复合水凝胶电极作为超级电容器表现出优异的放电容量、倍率性能和循环稳定性,具有一定的潜在应用价值.