氧化石墨烯对镁基纳米复合材料腐蚀、力学和生物学性能的影响

本研究调查了氧化石墨烯 (GO) 对 Mg–Zn–Mn (MZM) 纳米复合材料的力学和腐蚀行为、抗菌性能和电池响应的影响。通过半粉末冶金方法制备了具有不同含量 GO（0.5wt%、1.0wt% 和 1.5wt%）的 MZM/GO 纳米复合材料。通过硬度、压缩、腐蚀、抗菌和细胞毒性测试分析了GO对MZM纳米复合材料的影响。实验结果表明，随着GO含量的增加（0.5wt%和1.5wt%），MZM纳米复合材料的硬度值、抗压强度和抗菌性能增加，而细胞活力和成骨水平降低。添加 1.5wt% GO。此外，电化学检测结果表明，在 0.5wt% GO 中封装后 MZM 合金的腐蚀行为显着增强。总之，GO增强的 MZM 纳米复合材料可用于植入物应用，因为它们具有抗菌性能和较好的力学性能。     

玻璃纤维增强热塑性树脂基复合材料抗菌性研究

采用添加羟基喹啉铝抗菌剂和载银纳米TiO_2抗菌剂的方法提升玻璃纤维增强尼龙66材料抗菌性能,并测试其对材料力学性能的影响。研究结果发现:羟基喹啉铝抗菌剂的加入显著提高了材料抗菌性能,当抗菌剂质量浓度为1%时,材料的抗菌效果最佳,在以大肠杆菌为菌种的抑菌环实验中,抑菌环最大达到20mm,材料弯曲强度上升18%、抗拉强度下降14.3%;添加载银纳米TiO_2抗菌剂质量浓度为2%时,其抗菌效果最佳,对于金黄色葡萄球菌的抗菌率达到92.7%,材料的硬度降低13.3%、抗拉强度下降12.7%、抗冲击强度下降20%、弯曲强度下降13.4%。     

氧化石墨烯增强环氧树脂复合材料的制备及其力学性能研究

以天然石墨为原料，利用改进的Hummers法制备氧化石墨烯，并对其进行X-射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）表征。之后利用一种新型的有机溶剂三缩水甘油基对氨基苯酚（TGPAP）作为相转移剂和表面活性剂，将氧化石墨烯（GO）从水溶液转移到环氧树脂基体中，去除水分，加入固化剂进而得到混合液，最后利用浇铸法得到复合材料。通过万能测试拉力机对复合材料的拉伸性能和弯曲性能进行测试，结果表明氧化石墨烯的加入能够有效增强复合材料的力学性能：在添加0.1%（质量分数）的氧化石墨烯时，复合材料拉伸强度达到最大值77.29 MPa，与不添加氧化石墨烯相比提高了26.60%；在添加1.0%的氧化石墨烯时，拉伸模量达到最大值2 451.99 MPa，与纯环氧树脂相比提高了21.69%。     

碳纳米管含量对聚对苯二甲酸乙二醇酯/碳纳米管复合材料结构和性能的影响

采用双螺杆熔融挤出工艺制备了碳纳米管(CNT)与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)复合材料,研究了CNT含量对复合材料电学性能、热稳定性及力学性能的影响。结果表明:CNT含量为0.5 wt%时复合材料表面电阻急降至10~5ohm/sq以下,达到复合材料的渗流阈值。经扫描电子显微镜(SEM)观察发现,CNT在基体塑料中形成了均匀分散的网络,构建了良好的导电通道;碳纳米管的引入能够有效地提高复合材料的热稳定性,并随着CNT含量的提高而提高;复合材料的力学性能随着CNT添加量的提高先增加后降低,当添加0.5 wt%的CNT时,复合材料拉伸强度达到最大的42.28 MPa,相比于未添加CNT的PET提高15.92%。     

纳米Ag~+/TiO_2对PLA薄膜性能的影响

在聚乳酸(PLA)体系中添加无机抗菌剂纳米二氧化钛银交换体(Ag+/TiO2),研究纳米Ag+/TiO2含量对PLA薄膜力学性能、透氧透湿性能及抗菌性能的影响.结果表明:随着纳米Ag+/TiO2含量的增加,所制备的PLA薄膜的拉伸强度先增大后减小,而断裂伸长率逐渐下降;在含量为1份时,薄膜的拉伸强度为38.8,MPa、断裂伸长率为263.5%、透湿系数为3.8×10-13g.cm/(cm2.s.Pa)、透氧系数为38×10-15cm3.cm/(cm2.s.Pa),薄膜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、霉菌的抗菌率达到95%以上.     

纳米TiO2玻璃膜的制备与表征

以钛酸丁酯和无水乙醇为原料，加硝酸银引入银离子，采用溶胶凝胶法和浸渍提拉法在玻璃表面施涂膜层，控制提拉速度6cm／min，经500℃热处理，制得均匀透明的多孔纳米TiO2玻璃．通过对样品XRD、SEM等分析的研究，二氧化钛薄膜主要呈锐钛矿相，而且其纳米颗粒大小在50-100nm范围．以大肠杆菌为菌种，对样品进行抗菌测试结果表明：银的抗菌机理为银离子接触抗菌，添加少量银离子，薄膜即有良好的抗菌能力．透光率分析表明纳米TiO2玻璃的透光性较好，在可见光范围内相对于普通玻璃的透光率在65％以上。     

纳米TiO2玻璃膜的制备与表征

以钛酸丁酯和无水乙醇为原料,加硝酸银引入银离子,采用溶胶凝胶法和浸渍提拉法在玻璃表面施涂膜层,控制提拉速度6cm/min,经500℃热处理,制得均匀透明的多孔纳米TiO2玻璃.通过对样品XRD、SEM等分析的研究,二氧化钛薄膜主要呈锐钛矿相,而且其纳米颗粒大小在50-100nm范围.以大肠杆菌为菌种,对样品进行抗菌测试结果表明:银的抗菌机理为银离子接触抗菌,添加少量银离子,薄膜即有良好的抗菌能力.透光率分析表明纳米TiO2玻璃的透光性较好,在可见光范围内相对于普通玻璃的透光率在65%以上.     

含微胶囊硅胶泡沫阻燃抑烟特性

本文将微流体技术合成的阻燃微胶囊应用到硅胶泡沫(Si F)材料中,利用拉伸试验、氧指数测试、垂直燃烧测试、锥量测试和烟密度测试评估了Si F材料的力学及阻燃抑烟性能.结果表明,微胶囊可以在不降低Si F材料力学性能的同时,有效提高Si F的阻燃抑烟性能,微胶囊添加量越多,Si F的阻燃抑烟性能越好.与纯Si F相比,添加15 wt%阻燃微胶囊时,Si F的阻燃等级可达到UL-94-V0等级,热释放速率峰值与总热释放量分别下降19.20%和15.81%,火灾安全性明显提高.     

微/纳米无机颗粒对聚氨酯-环氧树脂基复合材料性能的影响

通过机械搅拌混合法制备了微/纳米无机颗粒改性的聚氨酯-环氧树脂复合材料,研究了颗粒组成和含量对复合材料力学和热稳定性的影响,进而探讨了所得复合材料的强韧化机理.结果表明:相比微米颗粒,纳米颗粒的加入能显著提高复合材料的层间剪切强度和拉伸强度,降低层间剪切模量,同时改变材料的断裂方式.当纳米SiC颗粒的添加量(质量分数)为2%时,所得复合材料的层间剪切强度和拉伸强度分别为44.7 MPa和56.56MPa,相比添加前提高约88%和74%,所得复合材料不同失重率下对应的温度较添加前提高了4~8℃.纳米颗粒弥散强化和钝化银纹扩展是复合材料主要的强韧化机理.     

颗粒粒度及钾长石含量对矿渣微晶玻璃析晶能力的影响

利用k值法计算了不同颗粒粒度下不同钾长石添加量高炉渣微晶玻璃的晶化能和析晶动力学参数,采用DSC、XRD及SEM等测试手段研究了粉体粒度和钾长石含量对微晶玻璃析晶能力的影响。结果表明,颗粒粒度对微晶玻璃析晶能力影响显著,微晶玻璃析晶能力随颗粒粒度减小而增大;钾长石对微晶玻璃析晶能力有一定促进作用,但随着粉体粒度的减小而逐渐减弱,钾长石含量过高时,不利于微晶玻璃析晶,钾长石添加量应以5 wt%左右为宜。在5℃/min升温速度下,球磨60 h,添加5 wt%钾长石的样品具有较好的微观形貌,其主晶相为镁黄长石,晶体成颗粒状,晶粒均匀且结合紧密。     

离子液体[Emim]Ac中聚丙烯腈改性纤维素/尼龙6锂电池隔膜的研究

为提高锂电池隔膜的安全性能,以离子液体[Emim]Ac为溶剂,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP K30)为致孔剂,利用聚丙烯腈(PAN)对纤维素/尼龙6锂电池隔膜进行改性,探讨PAN含量对隔膜的机械性能、吸液率、保液率、孔隙率及热稳定性能的影响,并进行了SEM、TG、接触角测试表征.最终结果表明,当铸膜液中PAN含量为3 wt%、纤维素含量为4 wt%、尼龙6含量为3 wt%、PVP K30含量为4 wt%时,隔膜的综合性能最佳,此时,隔膜的拉伸强度达71.24 MPa,断裂伸长率为33.7%,吸液率、保液率和孔隙率分别达225.3%、66.7%和55.7%,最大热收缩力和热收缩率分别为1.27 N和2.0%,各相关测试说明了改性后隔膜的机械性能、热稳定性等得到了改善,安全性能得到保障.     

机械活化法制备PVC/木薯渣/石墨导电复合材料

以机械活化法制备PVC/石墨/木薯渣三相木塑导电复合材料,采用力学性能测试、电阻率测试及TGA和DSC分析对导电复合材料进行表征。结果表明:木薯渣含量在15%以下时对复合材料的导电性能影响不大,当木薯渣添加量达到15%时,复合材料的导电渗滤阀值增加到6%~8%,电阻率从2.418×10~7Ω·cm降低到40.283Ω·cm,拉伸强度和弯曲强度可达50.13 MPa和47.76 MPa,比未添加木薯渣时分别提升了9.4%和19.3%。TGA和DSC分析结果表明:采用机械球磨法制备PVC/石墨/木薯渣系列导电复合材料,可以有效提升材料的耐热性能。     

阻燃改性木粉/聚苯乙烯复合装饰材料的性能

以含聚磷酸铵（APP）阻燃剂的木粉增强体制备复合材料。利用热重分析测试、极限氧指数测试、衰减全反射红外光谱分析、力学性能测试研究了阻燃改性复合材料对木粉/聚苯乙烯(PS)复合材料的阻燃性能和力学性能的影响。结果表明：相比未改性的木粉/聚苯乙烯复合材料,用APP改性木粉/聚苯乙烯复合材料改善了木塑复合材料的耐热性和阻燃性。当添加5%-20%APP含量时,最大热损失速率由13.02%·min-1降低到11.63%·min-1,热降解性能提高;成炭率和LOI值提高,阻燃性能增强。但是与未添加APP的复合材料相比,添加20%APP时,抗弯强度由71.3MPa降低到54.2MPa, 降低了24%; 拉伸强度从35.3MPa降低到24.8MPa, 降低了30%,APP的加入使复合材料的力学性能降低。     

添加载银纳米TiO_2对硅橡胶抗菌性能及生物相容性的影响

研究添加载银纳米TiO2对硅橡胶的抗菌性能及生物相容性的影响。将载银纳米TiO2粉末按不同质量分数0~2.5%添加至硅橡胶,在140℃高温硫化1.5h制成样品;采用浸渍培养法检测样品的抗菌性能;采用MTT法检测样品的细胞毒性,并采用体外细胞培养实验检测样品对细胞黏附的影响,实验细胞为小鼠成纤维细胞(Ratfibroblastcells,L929)。研究结果表明,在TiO2粉末含量为0~2.0%时,硅橡胶的抗菌率随添加载银纳米TiO2含量的增加而增加;当添加量为2.0%和2.5%时,其抗菌率均达100%;当TiO2含量为0与2.0%时,浸提液对L929无细胞毒性;与L929接触培养48h后,在TiO2含量为2.0%的样品表面,细胞呈长梭形,伸展良好,而不添加TiO2的样品表面,细胞伸展欠佳,多数细胞蜷缩变形成枣核状;添加载银纳米TiO2后硅橡胶具有抗菌性、无细胞毒性并有利于细胞的黏附。     

底灰、粉煤灰及酸洗污泥协同制备泡沫微晶玻璃的相变及性能研究

底灰、粉煤灰和酸洗污泥给城市带来了严重的环境污染,以其为原料制备泡沫微晶玻璃是实现固体废物资源化利用,降低环境影响的有效途径。本文以碳酸钙为发泡剂协同处置以上三种固体废弃物,成功制备了泡沫微晶玻璃。不同底灰添加量对样品的孔形态、孔径分布、孔内外成分变化、物理性能、玻璃结构单元、物相及析晶的影响得到了分析。结果表明,随底灰添加量增加,玻璃相,Si–O–Si及Q3Si单元逐渐减少,玻璃转变温度降低,从而造成气泡融合及孔分布不均的现象。当底灰、粉煤灰、酸洗污泥添加量分别35wt%,45wt%和20wt%时,制备了具有均匀球形孔隙和优异物理性能的泡沫微晶玻璃。样品的体积密度为1.76 g/cm3,孔隙率达56.01%,抗压强度为16.23 MPa。这种低成本制备泡沫微晶玻璃的方法为协同处置固体废弃物提供了新思路。     

稀士元素钇对NbTi50wt%超导合金塑性影响研究

1 样品制备样品分两组:第一组研究添加 Y 的不同含量对合金塑性的影响,选用0.1,0.2,0.3wt%添加量,在预抽真空为10~(-1)mmHg 后充以工业氩气(纯度为98%)保护下,在水冷铜坩埚内反复熔炼成小钮扣锭.第二组样品是在真空度为10~(-4)mmHg 的自耗电弧炉中熔炼而成,一种添加0.3wt%Y,另一种是纯 NbTi50wt%.熔炼电压30kV,电流密度5A/mm~2.所用原料为标准国产 NbTi50wt%棒和纯度为99.95%的块状 Y.所有样品都经过1350℃、5小时均匀化热处理,950℃、20min 固溶处理,热锻,水淬(高于800℃),然后作拉伸试验.     

TiO_2添加量对纳米TiO_2/壳聚糖复合涂膜理化性能的影响

为改善壳聚糖涂膜的理化性能,扩大其在食品保鲜中的应用,采用纳米TiO_2对壳聚糖涂膜进行了改性处理,研究了纳米TiO_2添加量对复合涂膜理化性能的影响.结果表明,随着纳米TiO_2添加量的增加,壳聚糖涂膜与纳米TiO_2之间氢键作用较强,复合涂膜的微观结构改变,孔隙缩小,机械性能和CO_2透过率提高,水蒸气透过量和O_2透过率降低.当纳米TiO_2的添加量为2. 0%时,复合涂膜的机械性能、透气性最佳,当纳米TiO_2添加量为1. 5%时,复合涂膜的透光性较好.     

纳米TiO2/Ag复合水性温敏聚氨酯整理剂的应用研究

采用原位负载法制得纳米TiO2/Ag复合水性温敏聚氨酯(TiO2/Ag-WTSPU)乳液,将其用于织物整理,测试了整理织物的表面形貌、力学性能、抗紫外线及抗菌等性能,结果表明:整理后织物的力学性能、抗紫外线性以及抗菌性均增强,且随着纳米TiO2、Ag含量增加,各项性能更优异,当纳米TiO2、Ag含量均为0.4％时,织物的断裂强力和拉伸长度分别为393.2 N、42.2 mm;织物的紫外防护系数为53.7,长波紫外线透过率为4.96％;对大肠杆菌与金黄色葡萄球菌的抑制效果良好;且织物在20～30℃透湿量增加较明显,显示较好温敏特性,织物在40℃时的透湿量达2480 g/(m2·d).     

聚丙烯/凹凸棒土复合材料的制备与性能研究

本文以聚丙烯(PP)为基体,分别以凹凸棒土(ATB)有机改性凹凸棒土(ATBf)为无机粒子填充剂,通过熔融共混的方法制备了PP/ATB、PP/ATBf复合材料。对改性ATBf进行了TEM结构表征并讨论和比较了ATB、改性ATBf对PP/ATB、PP/ATBf复合材料的机械性能、流动性能、结晶行为的影响。结果表明PP-g-MAH均匀地吸附在ATB表面,达到了表面改性的效果测试,ATB和ATBf的加入都能使复合材料的拉伸性能和冲击性能大大提高:在ATB含量为1wt%时,PP/AT复合材料的拉伸强度达34MPa,冲击强度达到了2.8kJ/m2;当ATBf的含量达到2wt%时,PP/ATBf复合材料的拉伸强度达到了37.5MPa,冲击强度明达到了3.3kJ/m2。ATB、ATBf的加入,对基材起到了明显的成核作用,降低了复合体系对对结晶温度的依赖性,提高了结晶速率。ATB的加入对复合材料熔融指数的增加不大,而ATBf的加入对提高了复合材料流动性能。     

硼氢化钠一步还原制备纳米银颗粒/石墨烯复合材料及其在导电胶中的应用

由于石墨烯具有优良的导电性,诸多研究选择石墨烯作为导电胶的导电填料,以提高导电胶的电学性能。本研究采用Hummers法制备氧化石墨烯,以Na BH4作为还原剂,采用同步还原法制备纳米银颗粒担载在石墨烯片层上的复合材料,并以质量分数分别为0.0%、0.2%、0.5%和1.0%的比例,将其填充到导电胶样品中,研究样品导电性能。采用拉曼光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱等测试技术对复合材料进行结构表征,利用四探针电阻率测量仪对样品进行电学性能测试,结果表明:纳米银颗粒均匀地载在还原石墨烯片层上,其平均粒径为6.86 nm;填充复合材料后,导电胶样品电阻率降低,当复合材料掺杂量为0.2%(wt)时,导电胶样品电阻率(9.88×10-5Ω·cm)最低。