石墨烯/无机微粉复合材料制备工艺研究进展

利用石墨烯对无机微粉进行改性,能有效提高无机微粉的使用品质。为进一步明确石墨烯/无机微粉复合材料制备方法、促进其在道路工程领域的推广应用,全面调查了石墨烯/无机微粉复合材料主流制备工艺:静电自组装法和高能球磨法的研究进展,系统梳理了两种方法的工艺流程、设备参数、试验机理、制备效果,为道路工程新材料的研究提供一定的有益参考。结果表明:静电自组装法和高能球磨法制备复合材料的工艺简单,过程环保,可推广性强,制得的复合材料稳定性良好,目前已成为石墨烯/无机微粉复合材料的主要制备手段。     

硅烷偶联剂对沥青阻燃剂表面改性研究

介绍了硅烷偶联剂表面改性沥青阻燃剂的原理和方法,确定了其最佳用量;通过红外光谱、热重分析等手段,对表面改性前后沥青阻燃剂的结构与性能进行了表征;研究了表面改性前后沥青阻燃剂的分散效果;对比分析了表面改性对沥青阻燃剂亲油性和亲水性的影响.结果表明,硅烷偶联剂与沥青阻燃剂发生了明显的物理化学作用,降低了沥青阻燃剂的表面极性,其最佳用量为沥青阻燃剂的0.95%;表面改性增强了沥青阻燃剂的热稳定性、分散性和亲油性,从而改善了沥青阻燃剂与沥青的相容性.     

汽车制动盘涂覆石墨烯改性锌铝水性涂料工艺

介绍了石墨烯改性锌铝水性涂料的优点和制动盘涂覆石墨烯改性锌铝水性涂料的工艺,对制动盘表面石墨烯改性锌铝水性涂层的断面形貌、厚度、耐热冲击腐蚀性能和耐液体介质性能进行了观察、检测和测试。结果表明,该涂层具有极强薄层抗腐蚀性(耐中性盐雾试验NSS≥240 h)、无氢脆、高渗透性、耐热性强和耐化学介质稳定性强等优点,增强了制动盘的防锈性能和抗磨性能,延长了制动盘的使用寿命。     

石墨烯水泥基导电复合材料性能研究及冻融循环的影响

普通水泥基材料在遭受到冻融循环过程时,会使得结构内部因应力过大产生裂隙,造成建筑结构损坏,承载力下降等后果,严重影响了结构的耐久性与稳定性,使建筑使用寿命降低。石墨烯是单原子层的二维材料,在电学、力学、耐腐蚀和稳定性等方面有着突出的表现,引起了各国科学家的广泛研究。石墨烯水泥基复合材料中的石墨烯纳米结构能够调节硬化产物的形貌和结晶取向,优化复合材料结构中孔径尺寸及分布,从而提升水泥基材料的致密性和导电性。实验研究了石墨烯改性水泥基材料的微观形貌特征和结晶结构以及冻融循环条件下电阻值变化特性,对于研究其在恶劣条件下的耐久性及稳定性具有重要意义。     

表面改性纳米阻燃沥青最佳掺量及其性能表征

为提高阻燃沥青的存储稳定性及降低其对性能的影响至最小化，选择纳米阻燃材料并对其进行表面处理制备了新型纳米阻燃沥青。通过沥青基本性能（针入度、软化点、延度）及沥青氧指数试验确定了阻燃沥青的最佳掺量7%；随后借用扫描电镜及热分析试验仪器对阻燃剂的阻燃机理及改性特征进行表征。电镜结果表明，对非表面改性阻燃材料与表面改性阻燃沥青的微观结构对比发现经过表面改性的阻燃剂具有更佳的分散特性。而基于SBS改性沥青及其阻燃沥青的热重分析可知，添加阻燃剂可提高SBS改性沥青的热稳定性，添加阻燃剂后的改性沥青成碳量增加，主要是因为阻燃剂有助于沥青燃烧过程中形成致密炭层，阻碍氧气输入及外界能量的进入，隔断气体挥发物的逸出，实现阻燃及抑烟的效果。     

石墨烯-玄武岩纤维沥青混合料路用性能试验研究

为了适应季冻区自然气候条件对沥青路面使用性能的特殊要求，克服单一外掺剂对沥青混合料性能改善的不足，选用石墨烯和玄武岩纤维对沥青混合料进行复合改性。在混合料配合比设计的基础上，通过车辙试验、小梁弯曲试验和冻融劈裂试验等对基质沥青混合料、石墨烯改性沥青混合料、玄武岩纤维沥青混合料及石墨烯-玄武岩纤维复合改性沥青混合料的路用性能进行了对比试验研究。结果表明，石墨烯和玄武岩纤维的同时加入极大地改善了沥青混合料的路用性能，在4种沥青混合料中，石墨烯-玄武岩纤维复合改性沥青混合料的高温稳定性和水稳定性表现最佳，低温抗裂性仅次于玄武岩纤维沥青混合料。石墨烯-玄武岩纤维复合改性沥青混合料具有优异的路用性能，可用于季冻区沥青路面工程。     

石墨烯对橡胶改性沥青路用性能影响试验研究

将石墨烯掺入到橡胶改性沥青中,通过水稳定性能、高温性能、低温性能和耐久性能的室内试验研究,分析评价石墨烯对橡胶改性沥青路用性能的影响.结果表明:石墨烯对改善橡胶改性沥青水稳定性有显著的效果,可提高其劈裂强度比和马歇尔稳定度;对橡胶改性沥青高温性能有显著的提高,但同时也降低了其低温抗裂性能;对改善橡胶改性沥青耐久性有显著...     

液相等离子制备石墨烯润滑添加剂的摩擦磨损特性

石墨烯由于其独特的层状结构与滑移特性,可以加入润滑油中作为固体润滑添加剂来改善润滑性能,满足不断强化的柴油机对高性能润滑油的需求.通过液相等离子方法制备了1 nm左右的石墨烯薄片,并运用超声振荡分散法以质量分数0.05％ 加入RP-4652D润滑油中,采用往复式活塞环-气缸套摩擦磨损试验机,研究了温度对石墨烯润滑油添加剂摩擦磨损性能的影响规律.结果表明:当试验温度为150℃,180℃,210℃时,加入石墨烯润滑油的摩擦系数比未加入石墨烯润滑油时分别降低了10.8％,6.1％,8.8％,气缸套磨损量分别降低了14.0％,7.9％,6.0％;随着试验温度升高,两种润滑油对应气缸套表面珩磨纹逐渐减少,但石墨烯润滑油对应气缸套磨损表面的珩磨纹路保持程度比未加入石墨烯润滑油对应气缸套的好;未加入石墨烯润滑油的气缸套珩磨平台和沟槽内都存在S,P,Zn等摩擦化学反应物成分,而加入石墨烯润滑油的气缸套珩磨平台存在摩擦化学反应物成分,珩磨沟槽基本不存在摩擦化学反应物成分,这可能是软质片层状的石墨烯被带至珩磨表面充当固体润滑剂,对珩磨纹起到填补作用,同时片层状材料的滑移特性减少了气缸套表面摩擦化学反应膜消耗.     

片状石墨烯对水泥胶砂力学性能的影响

为研究石墨烯对水泥胶砂力学性能的影响，采用聚氧代乙烯壬基苯基醚(CO-520)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30)对石墨烯进行分散，制备了不同石墨烯掺量、不同水灰比下的石墨烯改性水泥胶砂，并借助抗压抗折试验及扫描电子显微(SEM)研究了石墨烯对水泥胶砂力学性能的增强效果及增强机理。结果表明：CO-520分散剂能有效改善石墨烯在水泥胶砂中的分散性；石墨烯的掺入显著增加了水泥胶砂7 d、28 d的抗折和抗压强度；3种水灰比均在掺量为0.07wt%取得最佳值，28 d的抗折和抗压强度分别增加了37.8%、9.4%;石墨烯掺量相同时，水泥胶砂的抗折和抗压强度均随水灰比的上升而下降。这是因为石墨烯片层以多样性形态填充在水泥基材料的孔隙中，从而细化水泥基基体的孔径尺寸，提升了水泥基体间的胶结强度，增强了水泥胶砂材料的力学性能。     

石墨烯复合改性橡胶沥青抗油蚀性能研究

为研究石墨烯材料对橡胶沥青的复合改性在抗油蚀性能方面的影响效果,在制备了不同石墨烯掺量的复合改性橡胶沥青的基础上,通过对各掺量石墨烯复合改性橡胶沥青及其混合料分别设计、并进行抗油蚀试验,采用质量损失、油蚀比以及油蚀残留稳定度等为指标,对其抗油蚀性能进行对比分析研究,结果表明:掺加石墨烯进行复合改性可有效改善橡胶沥青及其混合料抵抗燃料油侵蚀破坏的能力,其中石墨烯复合改性沥青经过油蚀的平均质量损失仅为普通橡胶沥青的20％左右、油蚀比也显著降低,而石墨烯复合改性沥青混合料经过油蚀试验其油蚀残留稳定度也较橡胶沥青提高18％左右,进而提高路面路用性能,延长道路服役寿命.     

石墨烯—硅灰纳米混合物对水泥基材料性能的影响

分散良好的石墨烯可大幅提升水泥基材料力学和导电性能.基于此,利用硅灰对石墨烯预分散,制备出石墨烯水泥复合材料,研究了石墨烯-硅灰纳米混合物对水泥基材料力学、导电和微观性能的影响.研究结果表明:5％的硅灰可有效地机械分离0.1％石墨烯,并表现出最优的力学性能(提升30％左右);与对照组相比,引入0.3％石墨烯-5％硅灰的试样电导率降低了60％左右.石墨烯-硅灰的引入优化了水泥基体孔结构,良好分散的石墨烯充分发挥了"填充效应"和"桥接效应".本研究旨在为石墨烯水泥基复合材料的开发和应用提供一定的理论基础.     

沥青路面PVA纤维束分散技术及均匀性评价

为将PVA纤维束分散成单丝状态并均匀分散在沥青中,充分发挥PVA纤维在沥青路面中的加筋、吸附、阻裂作用,首先通过复合材料界面理论,对矿粉、普通水泥、粉煤灰、石墨烯4种分散粉体以及PVA纤维表面能进行测试,优选出分散粉体,将PVA纤维由柬状分散成单丝状.其次采用"挤压法"将单丝PVA纤维均匀分散在沥青中,解决传统搅拌方式下纤维在沥青中绕轴分散不均的情况.最后利用动态剪切流变仪DSR对PVA沥青胶浆车辙因子进行测试.结果 表明:相同表面积下,矿粉在4种分散粉体中对PVA纤维柬的黏附功最大;"挤压法"能够很好地均匀分散PVA纤维于沥青中,采取了该方法后,PVA纤维对沥青胶浆的高温稳定性有较大提升.     

可生物降解汽油机油的试验性研究

采用植物油、合成酯和聚a-烯烃作为可生物降解汽油机油的基础油，经过大量试验，研究了基础油对清净分散剂、抗氧抗腐剂、极压抗磨剂及粘度指数改进剂等添加剂的感受性及添加剂间的配伍性，在此基础上进一步提出了可生物降解15W／30汽油机油的优化配方，并对评定生物降解性的试验方法进行了探索性研究，进行了生物降解性对比试验。     

低温等离子体接枝改性PVDF膜

采用低温等离子体接枝技术改性聚偏氟乙烯膜(PVDF),在PVDF膜表面引入疏水性单体苯乙烯,达到改变膜表面孔径的大小和孔径分布的目的.通过傅立叶红外光谱仪(FTIRATR)对改性前后的PVDF膜表面进行了结构分析,考察了PVDF膜接枝前后官能团的变化.采用示差扫描量热仪(DSC)分析了PVDF改性前后膜的孔径分布,考察了改性条件对膜孔径大小和分布的影响.通过扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观测了PVDF膜改性前后表面形貌的变化.研究了接枝温度、接枝时间等接枝条件对PVDF改性膜纯水通量的影响.结果表明,随着照射时间和接枝时间的延长,PVDF改性膜的孔径分布变窄,纯水通量下降,接枝率提高.     

改性钢渣沥青混合料性能研究

针对钢渣遇水膨胀、体积稳定性差的问题,使用甲基硅酸钠溶液对钢渣进行表面改性处理,将改性钢渣代替粗骨料制备改性钢渣沥青混合料,测试其路用性能和体积稳定性。试验结果表明,甲基硅酸钠溶液在钢渣表面生成一层防水树脂薄膜,可有效降低改性钢渣的吸水率和膨胀率,可明显减小钢渣的压碎值和磨耗值;与钢渣沥青混合料和石灰岩沥青混合料相比,改性钢渣沥青混合料的路用性能明显提高;与钢渣沥青混合料相比,浸水120 h后,改性钢渣沥青混合料的体积稳定性提高了51.3%。     

石灰石填料表面改性的试验研究

针对烟台地区非富含CaCO3石灰岩磨制加工的矿粉填料,采用钛酸酯偶联剂对其表面进行改性,并对其表面有机化改性机理进行了探究。研究表明:一定掺量的钛酸酯偶联剂改性石灰岩填料表面与沥青具有良好的相容性,能够明显提高沥青混合料的温度稳定性和水稳定性。     

锂离子电池隔膜表面改性技术应用综述

传统锂离子电池隔膜，由于电解液润湿性和热稳定性差的特点，限制了其在高性能高安全性电池领域的应用。隔膜表面改性实现隔膜表面功能化以解决锂离子电池隔膜的固有问题，成为一种可行策略。从表面物理改性和表面化学改性两个方面，分别阐述了喷涂法、浸涂法、溶液浇铸法、静电纺丝法、化学接枝法、等离子体法、辐射接枝法和紫外接枝法表面改性方法的特点和前沿动态，并指出开发多功能隔膜、智能响应隔膜和递减改性成本，是未来锂离子电池隔膜表面改性的研究方向。     

发动机润滑系统深化保养（四）

威力狮发动机润滑系统保护类产品是行业内普遍认可的保护用品,它不是简单的单剂加基础油的产品,而是多剂平衡配方,以满足发动机的所有需求。 威力狮的多剂复合平衡配方产品中除基础油外,还具有下面诸多成分：清净分散剂、抗磨抗氧化剂、抗极压添加剂、摩擦改进剂／摩擦修饰剂、金属钝化剂、泡沫抑制剂、稳定剂和防锈防腐蚀剂等。     

基于表面改性的温拌阻燃沥青的制备及性能研究

采用酞酸酯偶联剂对自制复合阻燃改性剂BPN进行表面改性,制备新型复合阻燃剂BPN-Ti,并通过测试不同用量下温拌阻燃沥青的氧指数、烟密度及低温延度,确定了BPN-Ti的合理用量;通过对比试验,研究了表面改性对温拌阻燃改性沥青的阻燃性、抑烟性、贮存稳定性及路用性能的影响。结果表明,BPN-Ti的合理掺量为沥青的6.0%,BPN-Ti的加入引起温拌阻燃沥青的低温延度和弹性回复下降的同时,也显著提升了温拌阻燃沥青的阻燃性、抑烟性和贮存稳定性;表面改性工艺对阻燃沥青的阻燃性、抑烟性及热稳定性并无实质作用,但可有效改善复合阻燃剂BPN与沥青之间的界面相容性,并由此显著改善了BPN-Ti的贮存稳定性、低温延度及其他路用性能。     

聚丙烯的共混改性研究

选用麦秸纤维对聚丙烯进行改性,研究了麦秸纤维含量和偶联剂种类对复合材料力学性能的影响。采用扫描电镜、体视显微镜分别观察了麦秸纤维的结构及其在聚丙烯中的分散性。结果表明,麦秸纤维经KH550表面处理剂处理后,含量为25％左右时,在聚丙烯基体中能保持均匀分散状态,且增强效果最佳。