聚丙烯/乙丙橡胶/SiO_2纳米复合材料的制备与表征

本文采用溶胶凝胶法成功制备了聚丙烯/乙丙橡胶/SiO_2纳米复合材料。首先利用辐射方法对乙丙橡胶进行固相接枝γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷,然后通过溶胶凝胶法制备乙丙橡胶/SiO_2母料,并成功制备了聚丙烯/乙丙橡胶/SiO_2纳米复合材料。通过红外、SEM、DSC、力学性能等对复合材料性能进行了表征。结果表明,复合材料经过改性后,其断裂强度增长了12.7%、杨氏模量增长了33.7%、断裂伸长率增长了40.1%;纳米SiO_2在介质中分散良好,聚丙烯/乙丙橡胶/SiO_2纳米材料综合性能得到提高。     

溶剂热法制备ZnO纳米棒及乙醇气敏性研究

采用PEG辅助溶剂热法,通过添加表面活性剂(HMTA、CTAB、PVP)制备不同形貌的ZnO纳米棒.系统研究了ZnO纳米棒对乙醇气体的敏感特性.结果表明,添加表面活性剂调节ZnO纳米棒形貌可有效改善其对乙醇的气敏响应特性,其中添加六亚甲基四胺制得的ZnO纳米棒在340℃对体积分数100×10~(-6)的乙醇气体非常敏感,其灵敏度高达67,较未添加表面活性剂的ZnO(S=35)提高了约91%.     

溶剂热法合成碳掺杂石墨相氮化碳微球及其光催化性能研究

以二聚氰胺和三聚氰氯为原料,CTAB为碳源,采用低温溶剂热法合成出石墨相氮化碳纳米微球.采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线光电子能谱(XPS)和紫外可见漫反射(UV-Vis DRS)对材料的晶相、形貌、元素结构以及光吸收性质进行详细分析.以氙灯为光源,考察了催化剂对有机污染物的光催化分解性能.结果表明:可采用CTAB对溶剂热合成氮化碳的过程进行调控,合成出碳掺杂的氮化碳微球,聚合度随碳掺杂量的升高而下降.含碳量的增加未改变氮化碳的半导体结构,同时促进了对可见光的吸收.适量碳掺杂量的氮化碳能够加速对有机染料(玫瑰红B和甲基橙)的光催化分解速率.机理研究表明,此类催化剂对有机染料的分解过程中起主要作用的活性物种是超氧自由基.     

纳米B4C(BN)/环氧树脂复合材料制备及性能研究

本文采用机械辅助的表面改性工艺,对氮化硼和碳化硼进行表面修饰,将其作为中子吸收填料制备微米和纳米BN(B4C)/环氧树脂复合材料,比较了不同粒径下材料在微观形貌、机械性能、耐热性能的差异,并利用MCNP程序对纳米材料的中子屏蔽性能进行模拟.结果表明:2种纳米级的复合材料较微米级微观形貌更加平整,其中BN含量为20％的复合材料冲击强度从28 kJ/m2提升至33 kJ/m2,拉伸强度从127 MPa提升至135 MPa,B4C含量为20％的复合材料冲击强度由24kJ/m2提升至32kJ/m2,拉伸强度从124 MPa提升至128 MPa,耐热性能也都有明显提升.模拟计算结果显示,2种环氧基复合材料对热中子有着良好的屏蔽性能,1cm厚度的屏蔽板材对热中子屏蔽率接近100％.可作为一种良好的耐高温中子屏蔽材料.     

纤维增强复合材料拉伸破坏过程的Monte-Carlo模拟

基于剪切滞后模型,采用影响函数叠加方法,得到复合材料在多纤维断裂下的应力场,包含了基体和界面塑性变形的影响.考虑纤维强度的统计特性,结合Monte-Carlo方法模拟丫复合材料在拉伸载荷作用下的累计破坏过程.结果表明:复合材料拉伸强度的尺寸效应与纤维强度分布的统计性质以及微观损伤诱发的应力重分配有关.文中的研究为进一步发展基于破坏机理分析的复合材料在热/机械载荷作用下的疲劳寿命预测理论奠定了基础.     

聚苯胺／CuFeS2纳米复合材料的制备与表征

聚苯胺/CuFeS2（PANI/CuFeS2）纳米复合材料不仅具有导电高聚物和氧化物半导体的优良光电特性,还具有纳米材料特有的功能性,在传感、催化、吸波和能源材料等领域有着广阔的应用前景。文中采用原位聚合法制备了PANI/CuFeS2纳米复合材料,分别采用傅立叶红外光谱（FT-IR）、X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、UV-Vis 漫反射吸收光谱和电导率测量等对所得复合微粒进行表征。结果表明：CuFeS2纳米颗粒均匀的分散在聚苯胺（ PANI）基体内,PANI/CuFeS2复合材料中未存在键合作用,而只是简单的物理包覆,所以对各自的性能均未造成影响。与聚苯胺相比,PANI/CuFeS2复合材料光电性能得到有效提高,且CuFeS 2添加量为30％时其性能最佳。     

Ti/PbO_2+Co_3O_4复合电极材料在混合超级电容器中的赝电容性能研究

采用溶胶凝胶法制备纳米Co_3O_4粒子,通过复合共沉积法将Co_3O_4嵌入沉积在Ti基体的PbO_2镀层中,制备得到PbO_2+Co_3O_4复合电极材料.用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)及扫描电镜(SEM)等对纳米粒子和复合电极材料的组成、结构和形貌进行表征.结果表明:该复合电极材料由β-PbO_2和尖晶石结构的Co_3O_4组成,随着纳米Co_3O_4含量的增加,复合材料的表面粗糙度和孔隙率逐渐增大.通过循环伏安扫描(CV)和充放电等电化学测试,对复合电极材料在1 mol/L NaOH溶液中的赝电容性能进行了研究.结果表明:该复合电极材料的比电容值可达215 F/g,表现出了良好的赝电容性能.     

聚苯胺/牛血清白蛋白/钙钛矿纳米复合材料的制备及表征

在水溶液中,以粒径在26.4～29.6 nm的La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3纳米晶体复合氧化物为母体构造出苯胺/牛血清蛋白/La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3复合物.牛血清白蛋白和苯胺单体在溶液中组装到La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3纳米晶体表面,从而使得吸附牛血清蛋白的La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3纳米晶体表面包裹了一层苯胺,以苯胺/牛血清蛋白/La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3复合物为前驱体通过进一步化学氧化得到聚苯胺/牛血清蛋白/La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3复合材料.利用紫外-可见光谱研究了牛血清蛋白和苯胺的相互作用,用IR、EDS和SEM对复合材料进行表征.结果表明：苯胺影响了牛血清蛋白的α-螺旋程度,导致牛血清蛋白的最大吸收波长发生变化.复合材料具有较强的中红外吸收,呈连续网状结构.     

聚-L-乳酸/超细β-磷酸三钙复合材料的降解研究

将注射成型的聚-L-乳酸/超细β-磷酸三钙(PLLA/超细β-TCP)复合材料圆棒(=4.0mm)分别在青紫蓝兔背部及37℃,pH值为7.4的磷酸盐缓冲液中进行12星期体内、外降解试验,研究了棒材的力学性能、PLLA的黏均分子量、复合棒材的重量和降解液的pH值随降解时间的变化,并采用扫描电镜对复合棒材降解样品的横截面及表面进行了表征。结果表明:体内降解速率明显快于体外降解;β-TCP粒子对PLLA的降解有明显的延缓作用;体内、外降解12星期后复合材料棒材的弯曲强度分别为106MPa、127MPa。     

S2/430LV复合材料拉——剪疲劳材料许用值试验

面内纵横剪切强度是衡量复合材料层合板强度特性的重要指标之一,而S2/430LV复合材料是目前较为常用的一种典型舰用复合材料体系。首先,依据规范GB/T 3355-2005开展±45°面内拉—剪强度试验研究,测试结果表明,在拉—剪载荷作用下,S2/430LV复合材料的载荷/位移曲线存在两阶段和弧形过渡区特征。取初始损伤后的线性段与弧形段的切点为剪切强度的基准点(对应剪切强度为τB),分别选取不同折减系数下的载荷值来开展拉—剪疲劳特性、疲劳承载后剩余刚度和强度试验研究。结果表明:计及机械疲劳承载时,S2/430LV复合材料面内剪切强度材料许用值的折减系数可取为0.75。该结论对舰艇复合材料结构可靠性设计与分析具有重要的参考意义。     

金纳米复合丝素膜的制备及其表面增强拉曼散射效应的研究

金纳米颗粒所具有的表面拉曼增强(SERS)效应使其在生物医学检测方面有很多潜在的应用.文中分别采用原位合成、物理混合两种方法制备了金纳米复合丝素膜,并通过在丝素蛋白溶液中添加甘油的方法对丝素膜进行韧性、强度及不溶性的改进.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光度计(UV)对其形貌和结构进行表征.丝素膜表面生成的金纳米颗粒平均粒径约为30 nm,紫外-可见特征吸收峰出现在535 nm处.以4-巯基苯甲酸(4-MBA)进行了拉曼测试.结果表明,采用原位合成方法中两步合成法合成的金纳米复合丝素膜具有良好的SERS效应,可应用于痕量分析检测.     

氧化物纳米粒子在润滑油中的摩擦学作用(英文)

为了提高润滑油的摩擦学性能,选择了吐温-20、吐温-60、司本-20、十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂,制备了含纳米CeO2和TiO2粒子添加剂的润滑油.采用透射电子显微镜(TEM)观察、测定了纳米CeO2和TiO2粒子形貌和平均粒径.采用MRS-1J四球摩擦磨损试验机测试了含纳米CeO2和TiO2添加剂的润滑油的摩擦学性能.结果表明,纳米CeO2和TiO2的复合粒子的最佳添加量为:ω(CeO2):ω(TiO2)=1∶3,ω(CeO2+TiO2)=0.6%,该润滑油具有最佳的抗磨、减摩性能.纳米CeO2粒子添加可以适当减少纳米TiO2粒子的用量.     

银源浓度和包覆剂对纳米银线线径的影响

纳米银线因其具有良好的导电性和优异的光学性能,是传统导电材料氧化铟锡(ITO)的理想替代品.为了降低纳米银线的直径并提高均一性,采用多元醇法制备纳米银线,分别考察了形核控制剂浓度、反应物浓度和包覆剂种类对纳米银线生长过程的影响.结果表明,在AgNO3浓度为25 mmol/L,保持Cl-浓度为300μmol/L的基础上,添加10μmol/L的Fe3+时,纳米银线平均线径为53.2 nm,线径均一.此外,单独使用长链PVP作为包覆剂时,反应产物中的颗粒、短棒等杂质最少.     

Mn_xNi_((1-x))O催化剂对LiClO_4分解的催化性能研究

为提高潜艇等密闭空间所使用的氧烛的体积储氧量,通过溶胶-凝胶法制备了Ni:Mn=6:1,3:1,2:1,1:1,1:2,1:3,1:6七种Mnx Ni(1-x)O催化剂,将其与LiClO_4进行热重-差热分析(TG-DTA),通过对比空白样品和各混合样品的起始分解温度和最大分解速率温度,探究了Mn_xNi_((1-x))O催化剂对LiClO_4分解的催化性能。研究结果表明,Mn_xNi_((1-x))O催化剂对LiClO_4分解有很好的催化作用,起始分解温度降低128±13℃,其中Ni:Mn=1:6的催化性能最佳,起始分解温度为312℃,在372℃时的分解速率达到10.8%/min,分解温程最窄。     

丁腈橡胶/碳纳米管复合轴承材料摩擦磨损性能研究

文章以丁腈橡胶(NBR)为基体,采用溶液共混法制备了丁腈橡胶、丁腈橡胶/碳纳米管(NBR/MWNT)、丁腈橡胶/羧基碳纳米管(NBR/MWNT-COOH)、丁腈橡胶/羟基碳纳米管(NBR/MWNT-OH) 4种复合材料。利用多功能摩擦试验机(RTEC)开展了橡胶试块与铸造铜合金(ZCuSn_(10)Zn_2)环块之间的速度特性实验和磨损特性实验。试验结果表明:碳纳米管(MWNT)具有改善橡胶润滑性能的作用,同时磨损试验表明MWNT能够提高橡胶的耐磨性,填充了MWNT-COOH的复合材料具有最佳的摩擦磨损性能。     

第2相(ZnO,Fe3O4)对La2/3Ca1/3MnO3晶要体结构的影响

采用固相反应法制备了La(1-x)2/3 Ca1/3 MnO3/0.33(ZnO,Fe304)(x=0,0.04,0.08)锰氧化物复合材料.Rietveld全谱拟合XRD结果表明:复合材料中第2相(ZnO,Fe3O4)和锰氧化物没有发生化学反应,ZnO以非晶态的形式存在,而Fe3O4以晶态的形式存在.第2相的掺入改变...     

阻燃钙塑板材

钙塑材料是现代复合材料之一,能够代替木材、纸张使用。这种材料如果具有阻燃性能,其应用范围将更加广泛,更有利于用作车船内装材料。《塑料工业》1982年第3期上介绍了对阻燃钙塑板材的研制结果。对六种添加阻燃剂方案的试验比较,确定采用水合氧化铝和氯、     

舰船舱室环境对分子筛负载纳米TiO2分解甲醛性能的影响

采用密闭实验舱模拟舰艇舱室环境。以分子筛负载纳米TiO2的分解效率为依据,考察了其对甲醛的催化分解性能。结果表明,纳米TiO2的分解效率随着温度的上升而显著提高,随湿度的升高而降低,光照强度对纳米TiO2的催化效能影响不大,而过高的甲醛初始浓度也会降低纳米TiO2的分解效率。     

Nd2O3掺杂钛酸锶钡基陶瓷介电性能及微观形貌研究

采用传统固相法制备了Nd2O3掺杂(Ba0.7Sr0.3)TiO3基电容器介质陶瓷,研究了不同Nd2O3掺杂含量以及烧结时间对体系微观形貌及介电性能的影响.结果表明:适量Nd2O3掺杂有利于提高体系室温相对介电常数并降低室温介电损耗且随Nd2O3添加量增大,(Ba0.7Sr0.3)TiO3基陶瓷部分晶粒异常长大.(Ba0.7Sr0.3)TiO3基陶瓷居里温度随Nd2O3添加量增大向低温方向移动.随着烧结时间延长,Nd2O3改性的(Ba0.7Sr0.3)TiO3基陶瓷平均粒径显著增大,体系室温相对介电常数显著提高,而室温介电损耗降低.由于粒界缓冲作用减弱,(Ba0.7Sr0.3)TiO3基陶瓷相对介电常数及介电损耗的温度稳定性随烧结时间增长有所降低.     

内交联单体对水性双组分涂料性能的影响

以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)为内交联单体,采用种子乳液聚合与交联单体分段滴加工艺合成了羟基聚丙烯酸酯乳液(HPAE),并配制成水性双组分聚氨酯涂料(WB 2K-PUR).考察了TMPTA的添加量及其在核、壳中的质量比对乳液聚合稳定性和涂膜性能的影响.研究表明,当TMPTA添加量为单体总质量的2％时,乳液聚合稳定性好,凝胶率仅为0.26％;涂膜的综合性能好,涂膜硬度0.78、交联度96.4％和光泽度92％.热重分析(TGA)表明,TMPTA在核壳中以质量比3:7分布的HPAE涂膜具有较好的热稳定性.