石墨烯/环氧树脂纳米复合材料的制备与热膨胀特性分析

石墨烯/高分子基纳米复合材料因其各项优异性能而备受关注,但关于石墨烯/高分子基纳米复合材料的制备及热膨胀特性的研究尚未成熟,针对这一问题,笔者首先利用超声波分散、行星搅拌及恒温固化等技术制备石墨烯/环氧树脂纳米复合材料,并对制备工艺进行逐步改进,最终得到了一套较为完善的制备工艺。实验中石墨烯的质量分数为1.0%~5.0%。然后对所制备纳米复合材料的导电性进行测试,同时对该纳米复合材料在30~120℃范围内的热膨胀特性进行了测试与分析。研究结果表明:通过添加石墨烯,可得到具有较好导电特性的高分子基复合材料,并可有效降低高分子树脂材料的热膨胀率,且随着石墨烯含量比的增加,纳米复合材料的热膨胀率降低幅度会更大。     

液晶聚氨酯/Al2O3/环氧树脂复合材料电性能的研究

采用机械共混及模压成型工艺将Al2O3粉体,液晶聚氨酯(DLCP)与环氧树脂(E-51)共混制备了EP/DLCP/Al2O3复合材料.对复合材料的制备工艺、Al2O3粒子表面修饰以及Al2O3含量对材料热稳定性、导电性能、导热性能及热膨胀进行了研究.结果表明:导热系数、介电常数及热稳定性随Al2O3含量的增加而增大;介电损耗、线膨胀系数随Al2O3含量的增加而减小.同时,液晶聚氨酯(DLCP)网格的存在,可降低材料的内耗,提高材料的玻璃化转变温度(Tg).当DLCP加入量为5wt%时,复合材料的玻璃化转变温度比纯树脂提高了10-30℃,复合材料的电性能得到了增强.     

0-3型PZT/PVDF压电复合材料压电性能研究

以PZT和PVDF为原料,采用热压和冷压两种工艺制备了0-3型压电复合材料,其中PZT陶瓷粉末由sol-gel法制得。研究了不同因素对复合材料压电和介电性能的影响。实验结果表明在相同成型压力下,PZT体积含量为70%时,热压和冷压工艺制备的复合材料d33分别为41和24,相差达到17,而ε相差最大值达到32.4。     

超混杂复合材料ARALL-A热压罐成型工艺研究

介绍了超混杂复合材料A－RALL-A热压罐成型工艺。着重研究了预浸布制备、铝板预处理、A－RAL－A压制的工艺参数。试验表明,所述成型工艺是可行的,对其它超混杂复合材料制造有参考价值。     

复合材料液体成型工艺特色实验

通过对复合材料液体成型工艺的模拟与实验,引导学生掌握复合材料液体成型工艺的原理,提升学生的实验设计及分析能力。结果表明,通过实验的自主设计,学生可以有效掌握实验方法,参与实验的积极性也得到了提高。     

玻璃纤维增强环氧树脂单向复合材料的研究

采用连续玻璃纤维与环氧树脂相复合,通过单向缠绕成型工艺,制备出具有良好力学性能的单向复合材料板．研究了复合材料的成型工艺及配方组成对单向复合材料力学性能的影响,结果表明：采用成型工艺方法和配方组成的复合材料的拉伸强度为１１４ＧＰａ、弯曲强度为２７８ＭＰａ、冲击强度为３４７ＭＰａ;同时利用扫描电镜对复合材料的界面进行了分析．     

成型工艺条件对MCMB/石墨复合材料性能的影响

为确定MCMB/石墨复合材料双极板模压成型工艺参数,采用w(MCMB):w(石墨)=9:1组成的复合材料制备一组试件并测试其性能.详细分析了不同模压成型压力和烧结温度等工艺参数对MCMB/石墨复合材料的电阻率、抗弯强度和抗压强度的影响,并简要分析了其形成的机理.结果表明:MCMB/石墨复合材料的电阻率和力学性能存在互斥性;MCMB/石墨复合材料双极板模压成型工艺的模压成型压力为3～4 MPa,烧结温度为900℃.     

CR法生成TiB2/Al复合材料制备工艺研究

在实验的基础上，分析CR法生成TiB2/Al复合材料制备工艺的5个关键问题，得出相应的解决方法，制备出了颗粒分布均匀、组织致密性能较理想的TiB2/Al复合材料，对复合材料制备工艺的实际应用具有重要意义。     

低压铸造法制备铝基复合材料的研究现状

低压铸造工艺是一种近净成型技术,在金属基复合材料制备中具有广泛的应用和发展前景。概述了目前利用低压铸造技术制备铝基复合材料的研究进展,重点阐述了复合材料的充型基本理论和铸造工艺研究中存在的问题,并提出了今后需要重点研究的方向。     

成型工艺对CFRP及CFRS渗滤阈值的影响

分别采用注浆、压制、挤出三种成型工艺制备碳纤维-普通硅酸盐水泥基复合材料(CFRP),和碳纤维-硫铝酸盐水泥基复合材料(CFRS),研究三种成型工艺对复合材料微观结构和渗滤阈值的影响.结果表明:注浆成型制备的CFRP和CFRS的渗滤阈值均为w=0.6%;采用2MPa、10MPa压力压制成型制备的CFRP和CFRS的渗滤阈值分别为w=0.6%和w=0.4%;挤出成型制备的CFRP和CFRS的渗滤阈值均为w=0.8%;注浆成型的CFRS及2MPa下压制成型的CFRP阈值电阻率较低分别为0.9Ω·m和0.7Ω·m,具有较好的电性能.     

超细W-10Cu复合粉末的湿法制备及烧结体性能

通过湿法以仲钨酸铵和硝酸铜为原料制备了Cu的质量分数为10%、平均粒径约为250 nm的超细W-Cu复合粉末.用扫描电子显微镜(SEM)和元素分析,结果表明:还原温度对粉末的形态和纯度具有显著作用.粉末经注射成型后制成的生坯在1300℃下、H2气氛中烧结120 min后,其相对密度可达99.37%,微观组织均匀,具有较高的热导率,可达217 W/(m·K)左右,室温到600℃范围下热膨胀系数在6.0×10-6～7.8×10-6K-1之间.     

约束条件下石蜡-膨胀石墨复合相变材料热膨胀实验

采用水浴加热石蜡—膨胀石墨复合相变材料热膨胀压力试验装置,测试了约束条件下纯石蜡以及膨胀石墨质量分数分别为5％和10％的石蜡—膨胀石墨复合相变材料的膨胀压力.实验表明膨胀石墨的加入明显改善了石蜡—膨胀石墨复合相变材料的导热性能,使复合相变材料中石蜡的相变提前发生.膨胀石墨质量分数为5％和10％时,相变时间范围较纯石蜡相变时间分别缩短了30％和40％.膨胀石墨质量分数为5％时,石蜡—膨胀石墨复合相变材料产生的最大膨胀压力比纯石蜡相变产生的最大膨胀压力提高了25％,最大膨胀压力可达87.3 MPa.将石蜡—膨胀石墨复合相变材料用作驱动材料是切实可行的.     

SF-TPU复合材料线热膨胀性能研究

对SF-TPU(短纤维－热塑性聚氨酯 )复合材料线热膨胀性能进行了理论与实验研究,考虑了短纤维取向分布的影响,建立了SF-TPU复合材料线热膨胀系数理论预测方程,理论预测与实验结果吻合较好。实验还表明,纤维取向因子f_p与SF-TPU复合材料线热膨胀系数有很好的对应关系。     

Injection processing and foaming behaviors of polypropylene composite foams

A volume-adjustable cavity of molding machine for polymer foaming was fabricated with renovation of an ordinary injection molding machine. Polypropylene （PP） composite foams were prepared by chemical foaming method via the volume-adjustable cavity of the molding machine. The decompressing and short shot processes in preparing the samples were carded out to adjust the cell structure of the foamed samples. The structures that foamed insufficiently, moder- ately, and excessively were observed in these two foaming processes. The foamed PP composite samples generated in decompressing pro- cess have more desirable cell s~cture than those generated by short shot process, specifically, the cell structure with the cell size of 46.97 IJxn, cell density of 3.18x 106 cell/cm3, and cell size dispersion of 10.76 ~m was achieved in the decompressing process. A controlled foaming process was realized through the decompressing process using the injection foaming equipment with a volume-adjustable cavity. The foamed PP composite has the insufficient, moderate, and excessive foamed structures in these two foaming processes.     

RTM模具材料的传热特性对制件性能的影响

通过对不同模具材料模塑的制件试样进行残余固化度和拉伸强度的测定，分析了ＲＴＭ模具材料的传热特性对制件性能的影响。     

等离子喷涂薄壁工件涂层中温度场解析

沉积层中的热梯度及涂层与基体材料热膨胀系数的差异是引起等离子喷涂残余应力的主要原因.考虑到喷涂子层增厚,建立起基于喷涂颗粒沉积过程温度场的解析模型.在分析中同时考虑了热传导、热辐射对涂层的影响,计算了在不同的基体-涂层体系下涂层的温度场.结果表明,涂层沉积过程中升温过程分为两个阶段:初级阶段,即体系温度不超过相应喷涂材料熔点的15%;完成阶段,即涂层与基体达到热平衡后继续升温到最高温度,并在界面处结合最终形成残余应力.     

钛酸铝-板状氧化铝复合材料合成与性能

将钛酸铝和板状刚玉按不同比例配合;再经成型、干燥、烧成制备试样。意图获得具有高抗热震性的高温复合材料;然后通过X射线及扫描电镜对试样分别进行相组成分析和微观结构分析,探索研究该复相材料物相组成,显微结构与抗热震性能的相互作用关系。试验结果表明:板状刚玉的引入在试样中形成架状结构,钛酸铝填充其中孔隙,钛酸铝的引入可以抑制板状刚玉晶体的长大,并与板状刚玉相热膨胀失配,产生微裂纹增韧,提高试样的抗热震性能。     

C19210铜合金热变形行为的研究

为实现C19210铜合金连续挤压的数值模拟和合理地制定其成型工艺参数,试验采用Zwick/Roell Z100电子万能试验机对固溶和热轧两种状态的C19210铜合金进行了高温拉伸测试.结果表明,在试验范围内,C19210铜合金高温拉伸时都发生明显的动态再结晶;利用Arrhenius方程求得各自的热变形激活能,并建立了本构方程.     

膨胀石墨/酚醛树脂复合材料双极板研究

以膨胀石墨为导电骨料、炭黑为添加剂、酚醛树脂为黏结剂,采用模压成形工艺制备质子交换膜燃料电池用膨胀石墨/酚醛树脂复合材料双极板.考察树脂含量、成形压力、添加剂用量及添加剂加入方式对复合材料双极板性能的影响.研究结果表明:上述因素对复合材料双极板的性能影响较大,黏结剂的加入量(质量分数)为20％-30％、压力在10～12 MPa较为合适;炭黑对复合材料双极板的性能影响比较复杂,在实验用炭黑范围内,随着炭黑用量的增加,电导率增大较快,抗折强度先增大后减小;在复合材料的混料过程中,将炭黑添加在树脂中,制备的复合材料双极板性能比炭黑添加在膨胀石墨性能好.