聚乙二醇对稻秸纤维/PHBV复合材料性能的影响

以稻秸原料制备的纳米纤维素(NCC)为增强相,聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)为基体材料,聚乙二醇为界面相容剂,采用溶剂浇筑法制备了稻秸NCC/PHBV复合材料。利用FTIR、XPS和DSC探讨了聚乙二醇的添加量(质量分数5%、10%、15%、20%、30%)对纳米复合材料界面结合性能和结晶性能的影响。结果表明,聚乙二醇可以与稻秸NCC、PHBV之间形成较强的氢键、C—O、O—C—O和CO,改善两者之间的界面相容性。聚乙二醇的加入可以降低纳米复合材料的结晶温度和结晶度,当聚乙二醇的添加量达到30%时,纳米复合材料的结晶温度降低了20.4℃,结晶度降低了53%。     

氨气冷等离子体预处理聚磷酸铵对稻秸/HDPE复合材料性能的影响

为提升聚磷酸铵(ammonium polyphosphate, APP)在稻秸/HDPE(高密度聚乙烯)复合材料中的相容性,采用氨气冷等离子体对APP进行预处理,研究处理功率(100、200、300 W)和处理时间(1、2、3 min)对稻秸/HDPE复合材料阻燃性能和力学性能的影响。极限氧指数(limited oxygen index, LOI)测试结果表明,APP经过氨气冷等离子体预处理后,稻秸/HDPE复合材料的LOI均高于未处理试样; 当处理功率100 W、处理时间3 min时,LOI达到最大,为30.5%,较未处理时增加了10.9%。力学性能测试与双因素方差分析表明,氨气冷等离子体预处理APP对稻秸/HDPE复合材料的拉伸性能和冲击性能影响不显著,处理功率对稻秸/HDPE复合材料的弯曲强度影响显著。     

等离子体处理对稻秸/聚乙烯复合材料界面的改性

采用红外光谱、表面自由基、动态热机械性能分析和电子显微镜等分析方法,研究了氮气低温等离子体处理对聚乙烯塑料表面改性效果以及对稻秸与聚乙烯界面相容性的影响。结果表明：经氮气等离子体处理,聚乙烯塑料分子上引入了极性基团,提高了塑料的表面润湿性和表面反应活性,改善了稻秸纤维与聚乙烯塑料的界面相容性,并使复合材料力学性能(存储模量)得以提高;等离子体处理时间和强度对塑料表面的改性效果有较大影响。     

磁性纳米粒子对聚乙二醇/埃洛石复合材料相变性能的影响

采用物理共混法制备聚乙二醇(PEG-2000)/埃洛石(HNT)/四氧化三铁(Fe3O4)复合相变储能材料.通过透射电镜(TEM)、差示扫描量热仪(DSC)等对所制备的相变材料进行表征,讨论埃洛石和四氧化三铁改善聚乙二醇相变性能的原因.结果表明:聚乙二醇很好地吸附在埃洛石的表面并保持了纳米管状结构;磁性Fe3O4纳米颗粒的存在可有效提高相变复合材料的相变温度与相变潜热.     

聚酰胺/橡胶复合材料纤维含量对拉伸性能的影响

纤维体积含量是决定纤维增强复合材料各项力学性能的一个重要参数.本文通过理论分析和实验,就纤维体积含量与聚酰胺6(锦纶)帘线/天然橡胶复合材料的拉伸强度、拉伸模量的关系进行了研究,得到了纤维体积含量的理论下界极限和上界极限以及许用的上界极限.实验结果提供了有关参数和影响因素,这将对聚酰胺6帘线/天然橡胶复合材料的细观力学设计提供依据.     

冷结晶对杨木纤维/聚乳酸复合材料性能的影响

采用杨木纤维与聚乳酸(PLA)粉末共混压制成一种新型生物质复合材料,以不同升温方式对纯PLA板材及其复合材料进行冷结晶,并通过示差扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)、扫描电子显微镜(SEM)和万能力学试验机等对其进行测试和表征。结果表明:通过冷结晶方法,纯PLA板材和复合材料的结晶度分别由6%和18.3%提高到50%左右,两者的密度和冲击强度没有发生明显变化; 但是复合材料弯曲强度和模量分别下降了约30%和16%,纯PLA板的弯曲强度也有一定程度的下降。通过SEM对复合材料微观结构进行表征,发现力学强度的下降是由于结晶后的PLA基体与木纤维之间的界面相容性变差造成的。通过POM观察冷结晶过程,发现纯PLA板及其复合材料形成大量的微小晶体,导致两者的透明性下降,因此,调控晶体结晶度有望成为改变PLA材料透明性能的新方法。     

预处理对稻秸厌氧发酵产沼气的影响

以稻秸为研究对象,将多种预处理方法结合在一起,选取其中影响稻秸发酵的关键因素———碱剂量(熟石灰的用量)、含水率和接种时间,进行3因素3水平正交试验,对试验结果进行极差分析和方差分析,确定了稻秸厌氧发酵预处理的优化工艺条件:碱剂量为6%,含水率为80%,接种时间为4 d.其中含水率对稻秸厌氧发酵产沼气的影响最显著,其次是碱剂量,再次是接种时间.并对正交试验中最优预处理条件下试验的日产气量进行分析,表明在优化的预处理工艺条件下,稻秸厌氧发酵启动较快,系统稳定,周期较短.     

碳纳米管增韧PHBV/TPU复合材料的研究

为提高PHBV与TPU两相之间的相互作用力,改善复合材料的力学性能及热稳定性,采用熔融共混法制备了PHBV/TPU/CNTs复合材料。用扫描电镜、X射线衍射仪、差示扫描量热计、热重分析仪和万能试验机分析了材料的表面形貌、晶体结构、热学性能以及力学性能。研究表明:添加碳纳米管(CNTs)后PHBV与TPU两相界面未产生分离,两相之间的作用力有所提高;碳纳米管的加入促进了PHBV的结晶且使其由熔融双峰变为熔融单峰。此外,PHBV/TPU/CNTs复合材料的力学性能及热稳定性也有了显著提高。相比纯PHBV,复合材料的初始降解温度提高15℃,P/30T/3CNTs复合材料的断裂伸长率提高1 800%左右。     

稻秸/木材密度纤维板的复合工艺及其性能

分析了稻秸木材复合工艺配比及防水剂的添加量(0.8%、1.2%、1.6%、2.0%)对稻秸木材复合中密度纤维板性能的影响。结果表明:采用稻秸与木材原料分别进行纤维分离,再混合后施胶的复合工艺,当草木配比为1∶1,防水剂加量为1.2%,脲醛树脂胶粘剂的施胶量为12%时,生产出的稻秸/木材中密度纤维板,除吸水厚度膨胀率外,各项性能均能达到中密度纤维板标准要求。     

加速热老化对苎麻纤维/聚丙烯复合材料性能的影响

采用模压工艺制备苎麻纤维/聚丙烯复合材料,研究了复合材料在100℃加速热老化前后的性能。结果表明：纤维长度、纤维含量对复合材料的力学性能及熔融性能均存在明显的影响,氢氧化钠碱处理纤维及使用界面增容剂均可改善复合材料的力学性能,提高熔融峰温度。然而,热老化将明显降低复合材料的力学性能,改变熔融状态及结构形貌。     

芳砜纶纤维/聚四氟乙烯复合材料的性能

采用热压工艺制备芳砜纶纤维(polysulfonamide fiber,PSAF)/聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)复合材料,然后采用热重分析仪(thermal gravimetric analyzer,TGA)、差示扫描量热(differential scanning calorimetry,DSC)法、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、傅里叶转换红外(Fourier transform infrared,FTIR)、热场发射扫描式电子显微镜(thermal field scanning electron microscope,TFSEM)等方法研究了PSAF对所制备复合材料的力学性能、热稳定性、结构和微观形貌等的影响.研究结果表明,PSAF的加入提高了复合材料的力学性能,使其具有优异的热稳定性能.适量的PSAF较好地分散在PTFE基体中,PSAF与PTFE基体的界面结合较好,且同时存在物理与化学结合.     

纤维排列方式对复合材料弹塑性性能的影响

应用一般化单胞方法（generalized method lf cells,GMC)计算了纤维在规则排列和随机排列的对单向纤维加强金属基复合瓣总体弹塑性性能的影响,结果表明,纤维排列方式对金属基复合材料的总体弹性行为影响不大,而对总体横向弹塑性行为的影响较大,当纤维体积分数较小时（＜20％）,纤维排列方式对于复合材料的本构关系影响不明显,当纤维体积分数较大时（＞20％）,纤维排列方式对于复合材料的本构关系影响非常明显,而且纤维排列方式对金属基复合材料的塑性的影响顺序与对弹性行为的影响顺序相同,作者应用Bodner和Paton粘塑性统一模型描述弹塑性相的本构关系,这一模型不假设存在屈服条件,也就不必指定加载和卸载条件,可以在加载和卸载的任何时刻使用相同的公式。     

稀土处理对F-12纤维/环氧复合材料拉伸性能的影响

分别采用稀土改性剂（RES）、环氧氯丙烷（ECP）接枝改性方法对F-12芳纶纤维表面进行改性处理,研究这两种表面改性方法对F-12纤维的单丝拉伸强度及其环氧复合材料拉伸性能的影响．探讨了改性剂中稀土元素质量分数对复合材料拉伸性能的影响,并应用扫描电子显微镜（SEM）对复合材料拉伸试件的断口进行分析．结果表明,RES能很好地提高F-12纤维和环氧基体的界面结合力,从而明显地提高复合材料的拉伸性能,并且对纤维的单丝拉伸强度几乎没有影响．     

纤维打结对复合材料试件拉伸性能的影响

为了克服基体中纤维的脱胶问题,提出了纤维打结的设计方案来改进纤维复合材料构件的力学性能,并对试件进行了拉伸性能的测试.实验结果表明打结纤维可以明显地提高复合材料试件的拉伸性能.     

纤维端头裂纹对复合材料有效性能的影响

利用自洽有限元法研究了在纤维端点界面脱粘的短纤维复合材料的有弹弹性性能问题，计算了含有纤维端头裂纹的单向短纤维复合材料的有效纵向拉伸模量和纵向剪切模量，并分析了体分比，刚度比，长径比等物理，几何因素的影响，通过与现有结果的比较，证实了本文结果的合理性，研究表明，纤维端头裂纹对效纵向拉伸模量和剪切模量均有明显的影响。     

聚乙二醇模板对多孔氧化物复合材料的影响

以聚乙二醇(PEG)为模板剂、正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,采用溶胶-凝胶法合成了铜掺杂介孔硅铝氧化物复合材料,并通过N2等温吸附-脱附法、X射线衍射、红外光谱等测试对产物进行表征,考察了PEG质量、分子量以及CuO掺杂量对复合材料孔结构的影响.结果表明:加入PEG能够明显增加复合材料的比表面积,随PEG质量增大,介孔孔容增多,孔径分布较均匀,加入24 g PEG时比表面积增加一倍达到约500 m2.g-1.PEG的分子量为600～2 000时样品以4 nm介孔为主,而分子量为10 000时,样品以小于2 nm的微孔为主.     

聚乙二醇对尼莫地平溶解性能的影响

测定了尼莫地平(nimodipine，NM)在聚乙二醇(PEG)的磷酸缓冲溶液中的溶解度；用熔融法制备了NM-PEG-6000固体分散体(SD)；由差热分析(DSC)和X射线衍射(XRD)分析鉴剐药物在载体中的存在状态，并进行体外溶出度测定．结果表明，随PEG浓度增大，NM的溶解度增大；NM以微细结晶存在于PEG中；随着SD内PEG比例的增大，NM的释药速率明显增大，而且2h的累积溶出度也增大。因此，PEG对NM有增溶作用；NM-PEG-6000固体分散体和物理混合物可提高药物的溶出速率。     

相容剂对PBAT/硅灰石复合材料性能的影响

以生物降解塑料聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)为聚合物基体,硅灰石(WT)作为填料,以2,3-甲基丙烯酸环氧丙酯(ADR)作为相容剂,通过熔融挤出制备得到PBAT/硅灰石复合材料,考察了相容剂ADR对PBAT/硅灰石复合材料结构及性能的影响。研究结果表明,相容剂可改善硅灰石在PBAT基体中的分散性,增强界面相互作用,提高复合材料的力学性能和热稳定性。     

镀层对金刚石/玻璃复合材料性能的影响

为满足现代电子工业日益增长的散热需求,急需研究和开发新型高导热陶瓷(玻璃)基复合材料,而改善复合材料中增强相与基体的界面结合状况是提高复合材料热导率的重要途径.本文在对金刚石和镀Cr金刚石进行镀Cu和控制氧化的基础上,利用放电等离子烧结方法制备了不同的金刚石增强玻璃基复合材料,并观察了其微观形貌和界面结合状况,测定了复合材料的热导率.实验结果表明:复合材料中金刚石颗粒均匀分布于玻璃基体中,Cu/金刚石界面和Cr/Cu界面分别是两种复合材料中结合最弱的界面;复合材料的热导率随着金刚石体积分数的增加而增加;金刚石/玻璃复合材料的热导率随着镀Cu层厚度的增加而降低,由于镀Cr层实现了与金刚石的化学结合以及Cr在Cu层中的扩散,镀Cr金刚石/玻璃复合材料的热导率随着镀Cu层厚度的增加而增加.当金刚石粒径为100μm、体积分数为70%及镀Cu层厚度为约1.59μm时,复合材料的热导率最高达到约91.0 W·m-1·K-1.     

粒度对Cu/FeNi复合材料性能的影响

采用粉末冶金方法，制备了低膨胀高导热Cu／FeNi复合材料，其中FeNi粉末粒度分别为300～150，150～100，100～74μm和小于74μm．研究了FeNi粒度对Cu／FeNi复合材料各种性能的影响．实验结果表明，随着FeNi粉末颗粒增大，材料的硬度、电阻率下降，而膨胀系数的变化规律则随Cu含量的不同而不同．扫描电镜能谱分析表明，FeNi颗粒和Cu颗粒中的Fe，Ni，Cu元素发生了互扩散，且随FeNi颗粒变小，互扩散量越大；而从金相照片又可知，FeNi颗粒较小时，易形成FeNi网络，FeNi颗粒较大时易形成Cu网络．本文分析认为，Cu／FeNi复合材料电导、硬度、热膨胀性能是由不同粒度情况下，材料形成Cu网络或FeNi网络和Fe，Ni，Cu互扩散的不同而共同决定的．