苎麻和钛酸钾晶须改性聚丙稀多元复合材料的研究

采用正交试验设计、转矩流变仪共混、传递模压成型方法制备了苎麻/钛酸钾晶须/聚丙稀多元复合材料,并以拉伸强度和冲击韧性为指标进行了极差分析,在此基础上研制了苎麻/钛酸钾晶须(10%)/聚丙稀复合材料,并对其力学性能(含拉伸、弯曲、冲击等)进行了研究,利用扫描电镜对材料的断口进行了分析.结果表明:对复合材料拉伸和冲击强度影响大小的顺序为:钛酸钾晶须含量>苎麻含量>苎麻的表面处理;晶须能有效提高材料的拉伸和弯曲强度;在晶须含量一定的情况下,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度随苎麻含量的增加而提高.     

应用CaCO_3/SiO_2纳米复合技术改性聚丙烯的研究

为研究高性能、低成本的汽车保险杠专用料,采用溶胶-凝胶法制备了CaCO3/SiO2纳米复合粒子,并通过红外吸收光谱、X光电子能谱、透射电子显微镜对CaCO3/SiO2复合粒子的形貌和组成进行了分析。把制得的CaCO3/SiO2纳米复合粒子填充在聚丙烯(PP)中,对其弯曲强度(σw)、弯曲模量(Ew)、冲击强度(I)、拉伸强度(σf)、拉伸模量(Ef)以及硬度(HD)进行了测试。结果表明:纳米复合粒子的加入使聚丙烯材料的邵氏硬度从49增加到58,当纳米复合粒子的质量含量在5%时,PP复合材料的拉伸强度和弯曲强度有所提高,而对材料的冲击强度影响不大。     

镀铜CNTs/Ti3AlC2增强AZ91D复合材料的制备及机理研究

采用自蔓延高温合成法制备Ti_3AlC_2陶瓷粉体,对CNTs粉体、Ti_3AlC_2粉体进行化学镀铜,表面改性.以镀铜后的CNTs粉体、Ti_3AlC_2粉体为增强相,AZ91D粉末为基体,采用热压烧结法制备CNTs/Ti_3AlC_2/AZ91D复合材料.确定复合材料的最佳原料配比为:镀铜后的CNTs∶镀铜后的Ti_3AlC_2∶AZ91D=1∶25∶74,热压烧结的最佳工艺参数为:压力为35MPa,烧结温度为500℃.测试了复合材料的各项性能,随着CNTs粉体含量的增加,复合材料的密度逐渐减小,硬度先增加后减小.复合材料的力学性能:弯曲强度为342 MPa、压缩强度为427MPa、剪切强度为119MPa,复合材料拉伸强度提高了25.52%,屈服强度提高了122.46%,延伸率提高了33.54%.并分析了影响复合材料性能的U相生成机制、位错强化机制、载荷强化机制等机理.     

顺丁橡胶/聚乳酸复合材料的制备工艺

为了改善聚乳酸（PLA）脆性大、韧性差的缺点,将顺丁橡胶（BR）与聚乳酸进行熔融共混制备BR/PLA复合材料,并对BR/PLA复合材料进行力学性能、断面形貌及结晶形态测试．结果表明,引入顺丁橡胶会使聚乳酸的拉伸性能和冲击性能均得到明显提高,当加工温度为210℃,加工时间8min,转子转速60r/min,BR/PLA复合材料的综合性能最佳．随着BR含量的增加,PLA/BR复合材料的拉伸强度逐渐减小,而断裂伸长率先增加后减小,冲击强度逐渐增大．BR的加入使PLA的结晶密度减小,球晶完整性变差．     

纳米SiO2／环氧树脂复合材料的制备和性能

通过超声波分散和偶联剂处理的方法使纳米 Ｓｉ Ｏ２ 粒子在环氧树脂中充分分散,制得了纳米 Ｓｉ Ｏ２／ 环氧树脂复合材料．利用拉伸测试 、冲击测试、热失重分析等方法对该复合材料的性能进行了研究,结果表明,纳米 Ｓｉ Ｏ２ 粒子较大地提高了环氧树脂的拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率、热稳定性等性能．     

尼龙66复合材料的耐化学腐蚀性能分析

本项目生产出尼龙66/玻纤复合材料,同时利用扫描电镜分析与力学性能测试等方法探讨其在不同介质中的性能。研究发现,10%盐酸会对产品产生严重的腐蚀,浸泡一周之后,该产品弯曲与拉伸强度依次为过去的19.1%与43.3%,添加玻纤能够显著降低盐酸的腐蚀程度,一周后其弯曲与拉伸强度依次为过去的47.5%与67%。腐蚀排名第二和第三的分别为10%的Na OH溶液与乙二醇,120#溶剂油的影响相对较小。因此,加入玻纤能够明显阻止该产品腐蚀,同时能够减小其物理力学性能的降低程度。     

外消旋聚乳酸/多壁碳纳米管复合材料的 制备及性能研究

采用溶液共混法制备了外消旋聚乳酸/多壁碳纳米管(PDLLA/MWNT-COOH)复合材料.分别采用差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)、扫描电镜(SEM)对复合材料进行了表征,并借助纳米压痕测试系统和高阻计对复合材料进行了力学和电学性能测试.结果显示,复合材料的玻璃化温度都在53℃左右;热稳定性能随着碳纳米管的加入而提高;当碳纳米管的重量分数不高于5%时,其团聚现象比较轻微;弹性模量和硬度在碳纳米管重量分数为5%时达到最大值;体积电导率随碳纳米管含量的增加不断提高,当碳纳米管含量为7%时,复合材料的体积电导率较纯的PDLLA增加了8个数量级.     

碳纳米管/聚丙烯腈复合材料的制备及力学性能

为提高聚丙烯腈力学性能,利用溶液共混的方法将酸化的多壁碳纳米管(CNTs)添加到聚丙烯腈(PAN)基体中制备出碳纳米管/聚丙烯腈复合材料薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、拉力机和动态力学分析仪(DMA)进行表面观察、结构测定及力学性能表征。结果表明,酸化处理后的CNTs与PAN基体间有一定的界面作用,材料力学性能随碳纳米管含量增加而增强,当CNTs的重量百分含量为20%时,比纯PAN薄膜的拉伸强度提高了约63%,动态力学储能模量提高了约560%。     

EVOH/蒙脱土插层复合材料的制备与结构表征

以有机化蒙脱土(MMT)为无机相,以乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)为基体树脂,通过熔融插层制备出了EVOH/蒙脱土复合材料。利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、示差扫描量热分析(DSC),分析了不同的MMT配比制备的EVOH/蒙脱土复合材料的结构。结果表明:EVOH/蒙脱土复合材料中蒙脱土片层间距的大小与MMT的含量有关,MMT的含量小于8%时,其含量越少,片层间距越大,此时形成的是剥离型纳米复合材料。MMT的含量在8%～15%时形成的是插层型纳米复合材料,而MMT的含量超过15%时,片层间距无明显变化。MMT的加入还会影响材料的玻璃化转变温度(Tg)、结晶温度(Tc)、晶型和熔融温度(Tm)。     

不同胶含量对PC/ABS合金性能影响的研究

本文采用熔融共混技术制备了一系列的PC/ABS合金。考察了胶含量对不同共混比的PC/ABS合金的力学性能的影响。同时考察了胶含量对纯ABS,以及ABS含量对PC/ABS合金的力学性能的影响。     

SiC增强铝基复合材料的力学性能

采用半固态搅拌铸造法制备了SiC颗粒增强铝基复合材料,研究了加入不同质量分数SiC和Mg的（Al基体、Al-4 wt.％SiC、Al-4 wt.％高温氧化SiC,Mg的质量分数从0～4 wt.％以1wt.％的含量递增）铝基复合材料的微观结构和力学性能,研究结果表明：经过高温氧化的SiC颗粒能够防止铝液对SiC颗粒的侵蚀,SiC颗粒表面没有发现孔洞.在Al-4 wt.％高温氧化SiC-3 wt.％Mg铝基复合材料中形成了Si和MgAl2O4,其屈服强度、抗拉伸强度和硬度最大,但当Mg的质量分数超过3 wt.％时,其屈服强度和抗拉伸强度降低,这主要是由于过量Mg的加入,会使复合材料中SiC颗粒表面的SiO2与Mg反应后继续与铝液进行反应,这将削弱SiC颗粒与基体的界面结合强度.     

碳纳米管增强AZ91D镁基复合材料的力学性能研究

采用搅拌铸造法制备了碳纳米管(CNTs)增强AZ91D镁基复合材料,对复合材料的力学性能进行了测试,对其显微组织进行观察和分析,并利用扫描电子显微镜对断口形貌进行了表征.结果表明:增强相CNTs使复合材料的晶粒细化,镀镍处理后的CNTs与基体有很好的相容性.与基体合金相比,当CNTs体积分数1.0%时,复合材料的弹性模量和抗拉强度都随CNTs加入量的增加而升高,当CNTs体积分数1.0%时,由于CNTs的分散性降低,使得复合材料弹性模量的增幅减小、抗拉强度降低.     

应力对三维石墨烯复合材料导电性能的影响

用化学气相沉积法在泡沫镍模板上生长石墨烯,获得三维石墨烯泡沫(graphenefoam, GF),并用PDMS 填充石墨烯泡沫,制备出GF/PDMS 柔性复合材料,进而研究了应力对三维石墨烯复合材料导电性能的影响. 结果表明:在弯曲情形下,GF/PDMS 复合材料的电阻相对变化率随弯曲曲率的增加而增加,且曲率较小时电阻的相对变化率增加较快,曲率较大时电阻的相对变化率增加缓慢;在拉伸情形下,GF/PDMS 复合材料的电阻相对变化率随拉伸应变的增大而增大,其平均应变灵敏度约为6, 说明GF/PDMS 复合材料在柔性导体和应力传感材料的应用上具有巨大的潜力.     

尼龙6与5-SSIPA分子间氢键效应的研究

通过双螺杆挤出机制备了尼龙6(PA6)/5-(钠代磺基)间苯二甲酸(5-SSIPA)复合材料.红外及变温红外研究显示:5-SSIPA与PA6的酰胺基团之间有分子间氢键形成,其热稳定性好于PA6中酰胺基团之间的氢键,受温度变化的影响小.差热分析(DSC)显示:与PA6相比,PA6/5-SSIPA具有较高的结晶度,熔融焓和结晶焓也更高.5-SSIPA的加入提高了PA6的拉伸、弯曲强度及模量.     

碳纤维/水泥砂浆力学性能试验分析

为了研究碳纤维掺量对水泥砂浆力学性能的影响，对不同掺量下水泥砂浆的抗压强度与劈裂抗拉强度进行了测试．试验结果表明，随着碳纤维质量百分数的增加，水泥砂浆的抗压强度和劈裂抗拉强度都有不同程度的提高．当碳纤维掺量达到0．6％时抗压强度最大；达到0.8％时劈裂抗拉强度最大．     

涂层碳纤维的抗拉强度与断裂特性

利用化学气相沉积法在碳纤维表面获得SiC、C+SiC、Si、C-Si梯度等涂层的基础上,研究了涂层对碳纤维强度的影响,分析了涂层及碳纤维原丝的相结构,观察了涂层碳纤维的拉伸断口形貌,并进一步探索了涂层碳纤维的断裂过程与断裂方式,实验结果表明:不同涂层碳纤维的强度各异,且其断口形貌与断裂方式也不尽相同.     

SnAgCuRE钎料合金的力学性能及其钎焊接头的组织与性能

对真空条件下制备的SnAgCuRE钎料合金的力学性能及其钎焊接头的组织与性能进行了研究。试验结果表明：当稀土（RE）的添加量小于0．1％（质量百分比）时,RE均匀地分布在钎料合金中,减少了共晶组织的比例,同时细化富Sn相,提高了其力学性能。接头处钎料与Cu试样间的界面层厚度会由于RE的加入而发生变化,且在添加量小于0．1％时其厚度减小同时界面层更加平滑,此时接头的剪切强度达最大值36MPa。