纳米碳酸钙/聚苯乙烯复合粒子的制备与表征

通过无皂乳液聚合制备了纳米碳酸钙/聚苯乙烯复合粒子,研究了单体用量对单体转化率和包覆率的影响。利用TGA、TEM、SEM、分光光度计等仪器分析了复合粒子的包覆率、结构形态及其在甲苯中的分散性和稳定性。结果表明:在适当的单体用量下,苯乙烯能以较高转化率聚合并包覆于纳米CaCO3表面;改性后的纳米CaCO3复合粒子在甲苯中的分散性和稳定性良好。将复合粒子分散于苯乙烯中原位合成纳米碳酸钙/聚苯乙烯复合材料,该复合材料的冲击性能比纯聚苯乙烯明显提高。     

糖类添加剂对纳米碳酸钙形貌的影响

借助于液相碳化法制备了不同结构的纳米碳酸钙颗粒,利用TEM和XRD等方法研究了不同分子结构糖类添加剂对碳酸钙颗粒形态和结构的影响。研究发现直链结构糖类影响纳米碳酸钙的成核,碳化生成立方结构的纳米碳酸钙颗粒;环状结构多糖对纳米碳酸钙的成核和生长均产生影响,碳化生成球状、片状、针状、纺锤状、立方形等多种不同结构的纳米碳酸钙颗粒。     

空气冲旋钻头牙齿失效分析与新材料实验研究

针对目前空气冲旋钻头钻进中牙齿频繁断裂、脱落以及磨损严重，导致破岩效率低、使用寿命短等问题，采用纳米改型技术，在硬质合金中掺杂纳米Al₂O₃制备出Al₂O₃/WC Co纳米/微米复合材料，对其性能、组织结构进行分析，对其耐磨性、耐冲击性进行实验研究，结果表明：加入3%的纳米Al₂O₃并添加适量的抑制剂和稀土元素能明显改善Al₂O₃/WC Co纳米/微米复合材料的组织结构、细化晶粒，复合材料的耐磨性和耐冲击性能得到大幅提高，较硬质合金YG8提高4～8倍。为大幅度提高钻头破岩效率，延长钻头使用寿命提供了可能性。     

HAF/NR复合材料中填料/基体界面相互作用的控制及其对橡胶补强的影响

采用含有吡啶官能团的分子对高耐磨炭黑粒子(HAF)原位接枝改性调控填料/基体界面相互作用。采用Ayala参数定量计算填料/基体界面相互作用,研究了界面相互作用对天然橡胶(NR)补强性能的影响。复合材料的拉伸应力-应变曲线表明,填充接枝炭黑的复合材料具有更高的力学性能,其原因是炭黑接枝增强了填料-基体界面相互作用,削弱了填料-填料相互作用。     

玻璃纤维增强聚氯乙烯复合材料的研究

阐述了玻璃纤维增强聚氯乙烯复合材料的制备方法及工艺现状，对该类材料的结构与性能的关系，特别是其界面层性质与材料性能的关系进行了叙述和分析，指出了该类复合材料的研究趋势     

水悬浮法制备GF/PVC复合材料的加工性能的研究

考察了用不同悬浮液体系制备的复合材料的力学性能与模压温度、时间和压力的关系 ,并用扫描电子显微镜对复合材料中纤维 基体间的孔隙进行观察 ,结果发现 :在水悬浮法制备的GF PVC复合材料中 ,悬浮液中的高分子粘结剂对材料的加工性能有一定的影响 ,悬浮液中的Ⅰ ,Ⅱ及Ⅳ号高分子粘结剂能在一定的程度上改善PVC树脂的流动性 ,特别是Ⅳ号高分子粘结剂对体系的加工性能改善效果最好     

熔盐泵内颗粒属性对固液两相流动的影响

熔盐泵工作环境的特殊性会导致泵内含有熔盐小颗粒,这些小颗粒使泵性能下降,并降低过流部件寿命。为探 究熔盐泵输送两相介质时的性能,基于Eulerian多相流模型和标准K-8湍流模型,采用FLUENT软件对不同的颗粒属性 （粒径、体积分数、密度）产生的影响做了研究。结果表明：颗粒对泵流动产生了较为明显的影响,粒径越大的颗粒在工 作面处的体积分数越高,固相离析作用也越来越明显。泵内部存在一些体积分数与进口颗粒体积分数相等的点,这些点 形成的曲面的形状和位置不随颗粒的属性改变而改变。这些曲线的形状和位置可用来判断泵内流动的状态和泵结构设 计的合理性。该研究发现的一种全新的两相流现象,可用于初步判断固液两相流泵的水力性能。     

银纳米粒子制备及SERS检测福美双

柠檬酸钠还原法制备银纳米颗粒。通过紫外一可见吸收光谱（UV—Vis）,X一射线衍射仪（FEXRD）和场发射扫描电子显微镜（SEM）对银纳米颗粒光学性质、结构和形貌进行表征,并用纳米粒度及Zeta电位分析仪测定其粒径分布。利用结晶紫作为探针分子表征了银纳米颗粒的SERS性能。利用表面增强拉曼光谱技术对农药福美双进行了检测。结果表明,银纳米颗粒粒径均匀,分布在35~45nm之间。银纳米颗粒作为SERS活性基底,具有很好的效果;同时,对农药福关双有很好的检测效果。     

纳米颗粒增强铜基复合材料的最新研究动态及发展趋势

纳米颗粒增强铜基复合材料具有独特的结构特征、优异的力学性能,与纯铜近似的导电、导热性能,是一种有着广泛应用领域的功能材料.综述了纳米颗粒增强相的类型及选用原则,论述了纳米颗粒增强铜基复合材料的制备方法以及颗粒增强相的类型、颗粒增强相的含量、制备工艺三方面对复合材料性能的影响,并对将来材料的研究方向进行了展望.     

绿色合成金颗粒负载石墨烯复合材料及其电催化性能研究

在汞灯辐射下,一步法制备还原石墨烯表面负载金纳米颗粒的复合材料。由于金纳米颗粒优异的催化性能和石墨烯良好的电化学性能,制备的Au负载石墨烯复合材料被应用于2,4,6-三硝基苯酚（TNP）的电化学传感。结果表明,石墨烯负载Au纳米复合材料对TNP有较强的电催化活性。     

基于单纤维压出实验分析硼纤维/环氧树脂复合材料的界面剪切强度

界面剪切强度是复合材料设计的重要指标,如何通过试验方法测定复合材料的界面性能是复合材料研究的一个重要领域。本文以硼纤维/环氧树脂叠层板(0/90)复合材料为载体,利用S-3400扫描电镜(SEM)与Gatan公司的拉伸台Microtest 2000组合,且在电镜上安装了自行设计制作的单纤维压头,测定界面的剪切强度。得知:在室温负荷作用下硼纤维呈阶梯式脱粘,当压出硼纤维长度为总压出长度约一半时,界面剪切强度达到最大值,并估算出界面的剪切模量,为进一步有限元法模拟研究复合材料的界面的力学行为提供依据。     

水浴法制备银纳米粒子及表征

在90℃水浴条件下,以PVP为分散剂,用甲酸还原银氨溶液制备银纳米颗粒。紫外用-可见分光光度计检测银纳米粒子的生成过程,用X-射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对其结构和形貌进行表征,并用纳米粒度及Zeta电位分析仪测定其粒径分布。银纳米颗粒的粒径分布在60～70nm之间,而且粒子呈现球形结构。     

紫外光照射磷钨酸制备金纳米颗粒

以Keggin结构的磷钨酸H3PW12O40为光催化还原剂,以异丙醇为电子牺牲剂,用紫外可见光照射磷钨酸和氯金酸的混合溶液,制备金纳米粒子。采用透射电子显微镜(TEM)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对制备的金纳米颗粒的形貌、粒径大小和结构进行了表征。UV-vis结果表明,随着反应时间的延长,Au的特征吸收峰逐渐红移。制备的Au纳米颗粒有球形、柱形和不规则的多边形,并随着反应时间的延长,粒径逐渐增加,生成的纳米Au为立方面心晶格。     

PET/SiO_2/TiO_2纳米复合材料的合成及其光降解性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/二氧化硅(SiO2)/二氧化钛(TiO2)纳米复合材料,利用红外光谱(IR)、乌氏黏度计表征了该复合材料的分子结构和特性黏度,并测定其在紫外光下的光降解性能.实验表明,PET/SiO2/TiO2体系中存在Si-O-Ti键,并与PET基体作用形成PET/SiO2/TiO2纳米复合材料;该复合材料的特性黏度随体系中SiO2-TiO2含量增加而降低;在紫外光下,SiO2和TiO2纳米颗粒的引入可有效地提高PET的光降解性能.     

单纤维段试验中载荷传递机理的微观力学分析

提出了一种新的、单纤维段埋入法(SFFM)试验中载荷传递机理的微观力学模型。当纤维/树脂界面所受到的剪切应力超过了界面的粘结剪切强度后,界面将发生脱粘,并且脱粘裂纹将沿着界面扩展。以Weibull模型来模拟纤维轴向拉伸强度的统计分布。讨论了纤维轴向拉伸强度以及界面粘结剪切强度对复合材料各组分内部应力分布的影响。认为在给定复合材料各相的弹性常数和几何参数后,根据不同的纤维轴向拉伸强度以及界面性能(包括界面粘结剪切强度、界面的摩擦系数和基体的径向压力),可以将单纤维段试验中纤维/树脂界面的状态清楚地分为三类:1)完全粘结界面;2)部分粘结界面;3)完全摩擦界面。给出了单纤维段试验过程中界面处于上述三种状态下时,所必须满足的一些条件。最后,还给出了极限纤维段长度的一个合理的定义,并说明该长度是由粘结纤维长度和脱粘纤维段长度所构成。     

碳纳米管改性硅橡胶的电学特性

用碳纳米管(CNT)填充硅橡胶制备了碳纳米管/硅橡胶复合材料,并研究了复合材料的电学特性。结果表明:随着碳纳米管含量的增加,复合材料的电阻率急剧下降,当wCNT=0.075时,电阻率下降了约10个数量级。随着拉力增大,复合材料的力敏效应增大。复合材料存在明显的弛豫现象:拉力越大,电阻率的弛豫时间越长;碳纳米管含量越大,复合材料的弛豫现象越不明显,可以用R(t)=(R0-R∞)exp(t/τ)+R∞来描述复合材料的弛豫过程。     

水溶性固体阻垢剂的合成及阻垢性能研究

研究了丙烯酸—烯丙基磺酸钠(AA—SAS)二元共聚水溶性固体阻垢剂的合成工艺及对碳酸钙的阻垢效果。探讨了单体配比、引发剂用量与共聚物阻垢性能的关系,测定了共聚物在不同水质中的阻垢性能。结果表明,AA—SAS水溶性共聚物对CaCO3垢具有很好的防止效果。     

PET/SiO2/TiO2纳米复合材料的合成及其光降解性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）／二氧化硅（SiO2）／二氧化钛（TiO2）纳米复合材料,利用红外光谱（IR）、乌氏黏度计表征了该复合材料的分子结构和特性黏度,并测定其在紫外光下的光降解性能．实验表明,PET／SiO2／TiO2体系中存在Si—O—Ti键,并与PET基体作用形成PET／SiO2／TiO2纳米复合材料;该复合材料的特性黏度随体系中SiO2-TiO2含量增加而降低;在紫外光下,SiO2和Ti02纳米颗粒的引入可有效地提高PET的光降解性能．     

热处理工艺对铝基复合材料组织与性能的影响

为了提高铝基复合材料的稳定力学性能,避免发生失效,课题组通过粉末冶金法和搅拌铸造法分别制备了6061Al合金和碳化硼（B4C）质量分数为10%的B4C/6061Al铝基复合材料,然后通过T6工艺对其进行热处理(535 ℃保温5 h后温水淬,165 ℃时效4.5 h)。采用扫描电子显微镜(SEM)观察2种材料的微观组织形态,并运用万能拉伸试验机测试其力学性能。研究结果表明：热处理后的6061Al合金的屈服强度和拉伸强度分别为204和210 MPa;而经过热处理的B4C/6061Al复合材料的屈服强度和拉伸强度分别为221和246 MPa,相对于热处理前的屈服强度和拉伸强度分别提高了66%和62%,但热处理对2种材料的延伸率影响不明显。热处理后的复合材料断裂形态显示出6061Al合金的延性断裂,基体与碳化硼颗粒之间存在界面脱粘以及颗粒产生的断裂现象。     

废旧橡胶颗粒再生骨料对SCC50性能的影响研究

废旧轮胎传统销毁方式和堆积处理会严重污染环境,将其磨碎筛分加入混凝土中配制成橡胶混凝土,可以提高混凝土的耐久性,如抗冻性能、韧性,既环保又经济。以SCC50(强度等级为C50的自密实混凝土)为研究对象,研究单掺和复掺不同粒径(1～3 mm、2～4 mm)和不同掺量橡胶颗粒等体积取代砂对混凝土工作性和强度的影响,同时获取SCRC的最佳配合比。结果表明:橡胶颗粒等体积取代量在0%～15%时,粒径1～3 mm坍落扩展度介于668～685 mm,粒径2～4 mm坍落扩展度介于668～706 mm,坍落扩展度增大且无离析泌水现象,表明掺入橡胶颗粒可以提高新拌SCC工作性;当橡胶颗粒体积含量达到20%时,坍落扩展度突然下降,粒径1～3 mm的下降到640 mm,粒径2～4 mm的下降到670 mm,对SCC工作性能产生很大的影响。本文的研究为废旧轮胎胶粒在工程建设中的推广应用提供一定的科学指导,且具有环境保护和资源再生利用的积极意义。