聚合物/热塑性弹性体/纳米无机粒子三元复合材料的增韧增强研究进展

介绍了聚合物/热塑性弹性体/纳米无机粒子三元复合材料的形态结构及增韧机理,分析了热塑性弹性体、纳米无机粒子、加工工艺、界面性能4个方面对聚合物/热塑性弹性体/纳米无机粒子三元复合材料形态和性能的影响。热塑性弹性体和纳米无机粒子对聚合物有协同增韧增强作用,加料顺序是形态结构的最主要影响因素,聚合物的力学性能非常依赖热塑性弹性体和纳米无机粒子在聚合物中的存在形态。最后,展望了该体系未来的研究方向。

氧化铝基微波陶瓷材料的制备及性能研究

采用常压烧结法制备氧化铝陶瓷样品,通过添加CaO-MgO-SiO2(CMS)烧结助剂来降低氧化铝陶瓷的烧结温度。通过设计实验改变烧结助剂的配比来研究其对氧化铝陶瓷性能的影响,以制备出高致密度、介电常数稳定、介电损耗低的氧化铝陶瓷。利用D/MAX-2000/PC型X射线衍射仪来分析氧化铝陶瓷的相组成,利用S-4800型场发射扫描电子显微镜来观察氧化铝陶瓷的微观形貌,利用6500B精密阻抗分析仪测试氧化铝陶瓷的介电性能。结果表明:当MgO的添加量为0.3%(质量分数,下同),当CaO的添加量为1.0%时,样品的介电性能最好(介电常数εr≈9.5,介电损耗tanδ<10-4),其致密度也较高(表观密度达3.7 g·cm-3)。

尾矿粉／秸秆纤维素／环氧树脂复合材料制备及性能研究

采用甲苯和乙醇萃取,碱液、过氧化氢溶液浸泡提取的秸秆纤维素和用硅烷偶联剂KH560表面改性处理的尾矿粉,作为添加剂加入到环氧树脂(E-44)固化体系中,制备尾矿粉/秸秆纤维素/环氧树脂复合材料;并对复合材料的力学性能、热性能、结构与形态进行测试与表征。结果表明:纤维素的(—OH)结构已经部分参与到环氧树脂的固化反应中。复合材料的冲击强度、热稳定性随秸秆纤维素和尾矿粉的加入而增加,冲击强度最高的配方为纤维素质量分数为5%,尾矿粉质量分数为10%,冲击强度为1.096 kJ/m2;拉伸强度则随尾矿粉的加入而下降。SEM分析表明:秸秆纤维素及尾矿粉的存在使得断面呈现出韧窝结构,复合材料体系产生相界面效应。

高辐射红外陶瓷材料的研究进展及应用

陶瓷材料有着优良的红外辐射性能,是一种绿色环保型材料,有着广阔的应用前景,越来越受到人们的广泛关注。综述了国内外高辐射红外陶瓷材料的研究概况,同时较深入的探讨了红外辐射产生机理,分别介绍了高辐射陶瓷材料在加热节能、医疗保健、航天航空、建筑、抗菌、红外导电导热等方面的应用情况,最后对高辐射红外陶瓷材料未来研究发展的趋势作出展望。

PS/弹性体/Nano-TiO2复合材料形态及力学性能

采用熔融共混法制备PS/弹性体/nano-TiO2复合材料,利用扫描电子显微镜（SEM）观察材料刻蚀断面和冲击断面的形貌,电子万能拉伸试验机及组合冲击试验机分别表征材料的拉伸和冲击性能,研究对比PS/SEBS/nano-TiO2和PS/SEBS-g-MAH/nano-TiO2复合材料的形态及力学性能.结果表明：PS/SEBS/nano-TiO2复合材料刻蚀断面的分散相SEBS粒径在0.6～1.4 μm之间,而PS/SEBS-g-M AH/nano-TiO2复合材料分散相SEBS-g-MAH粒径显著减小,在0.5 μm以下.与PS/SEBS/nano-TiO2复合材料相比,PS/SEBS-g-MAH/nano-TiO2复合材料的拉伸强度降低幅度减弱,在弹性体质量分数为16％时缺口冲击强度提高20％.复合材料冲击断面显示SEBS-g-MAH粒子比SEBS粒子更细微、更均匀地分散在PS基体中.

堇青石-莫来石-钛酸铝窑具复合材料性能研究

将钛酸铝作为添加剂加入到堇青石-莫来石窑具材料中,可有效解决目前窑具使用中抗热震性能差和使用寿命短等问题。本文从原料配方、制备工艺及微观组织结构分析等方面对堇青石-莫来石-钛酸铝复合材料的性能进行了详细的分析研究,结果表明:当莫来石含量51%、钛酸铝含量15%,堇青石含量34%经过1380℃烧成的试样显气孔率为25%,吸水率约为20%,体积密度1.74 g/m3,体积密度较高;通过XRD结果分析,高温条件下与莫来石复合的钛酸铝晶型保持良好,SEM测试结果显示试样的微观结构致密、均匀,烧结程度高。抗热震实验结果表明:钛酸铝含量为10%,经1380℃烧成的试样经5次热震后的抗折强度仍高达9.44 MPa。

氮气气氛下MgAl_2O_4/SiC材料的反应性能研究

为了研究氮气气氛下MgAl2O4/SiC材料的反应性能及硅粉的影响,将添加硅粉前后的MgAl2O4-SiC材料在流动氮气中经1600℃保温3 h烧成,对烧结后的试样进行XRD、SEM和EDS分析。研究发现:两者材料的主要物相均为镁铝尖晶石、碳化硅、氮化硅。不添加硅粉的试样中生成的氮化硅呈长径比较大的纤维状,其生长过程符合VS生长机制;添加硅粉后的试样中生成的氮化硅根部呈柱状,顶部呈锥状,其生长是LS和VS生长机制共同作用的结果。另外,氮化烧成时MgAl2O4/SiC反应界面层中会发生离子互扩散,可能生成少量堇青石,并且C4-、Al3+、Mg2+较O2-、Si4+具有更大的扩散速度。

利用亚硫酸钙型脱硫石膏制备胶凝材料的研究

以亚硫酸钙型脱硫石膏(CSDG)为原料,通过煅烧和添加改性剂(粉煤灰、明矾和无水Na2SO4)制备石膏基胶凝材料。研究了CSDG煅烧氧化过程,利用正交实验研究了改性剂加入方式、改性剂掺量、煅烧温度对胶凝材料强度的影响,并通过DTA-TG、SEM和XRD分析了影响胶凝材料强度的机理。结果表明,Ca SO3在空气中488℃可被氧化为Ca SO4;CSDG与改性剂混合后煅烧制备的胶凝材料,比CSDG单独煅烧再掺入改性剂的胶凝材料各龄期强度明显提高;粉煤灰掺入量是影响强度的关键因素;CSDG与改性剂混合煅烧制备胶凝材料的适宜工艺参数为煅烧温度700℃,粉煤灰掺入量30%,明矾3%,无水Na2SO4 1%。CSDG与改性剂混合煅烧,Ca(OH)2和硫酸盐在高温下活化了掺入的粉煤灰,因而使胶凝材料的强度明显提高。

超高压烧结法制备金刚石/铜复合材料的性能研究

采用超高压烧结法制备了金刚石/铜复合材料。研究了烧结温度、烧结压力及保温时间等因素对复合材料成分、界面状态和热导率的影响。利用XRD、SEM及EDS分析了金刚石/铜复合材料的相组成、微观形貌及界面结合状态。通过拉曼光谱对金刚石/铜复合材料中金刚石的石墨化进行了研究,结果表明:金刚石体积分数为65%时,烧结温度在1300℃时致密度可达98.8%,热导率达到200W/(m·K)。金刚石体积分数为50%,随着保温时间的延长热导率有所增加,在1200℃保温10min,热导率可达240W/(m·K)。金刚石在超高压烧结中未发生石墨化。

磷酸盐体系发光材料的研究进展

介绍了焦磷酸锶、磷酸镧、卤磷酸盐、磷酸锌等体系磷酸盐发光材料的研究进展,总结了制备方法,对磷酸盐发光材料研究存在的问题和今后的发展方向进行了展望,为深入探索和研究磷酸盐体系发光材料提供了有用的参考信息。

废弃环氧塑封材料的资源化利用

将电子封装过程中产生的废弃环氧模塑料球磨成200目的粉末,用硅烷偶联剂KH-560进行表面改性后,添加到高密度聚乙烯(HDPE)中制备成复合材料。红外测试表明,KH-560与废弃环氧模塑料粉末之间具有明显的相互作用。改性废弃环氧模塑料粉末与基体HDPE具有更好的相容性,在对HDPE基本性能(强度、韧性、加工流动性等)影响不大的前提下,改性废弃环氧模塑料粉末的添加量可达20%,而未改性废弃环氧模塑料粉末的添加量仅为5%。废弃环氧模塑料粉末的添加对基体HDPE具有增强作用,与纯HDPE相比,复合材料拉伸强度的增幅接近25%。

固体废弃物制备铁氧体材料的研究进展

主要针对电镀、湿法冶金、钢铁生产、废旧电池等所产生的固体废弃物,分析了各种废弃物的特点和危害,阐述了近年来国内外固体废弃物制备铁氧体材料的研究进展。根据废弃物的特点,制备铁氧体材料的方法主要分为干法和湿法。简述了铁氧体材料的应用和研究手段,指出了铁氧体材料对解决环境问题的意义,以及对铁磁性材料发展的重要推动作用。

面向复合型人才培养的材料类专业实践教学创新模式的探讨

以培养复合型应用人才为目标,努力创建材料类专业的创新实践模式,构建起"一个贯穿、两种模式、三个载体、四个模块"的实践教学体系。通过对专业实践教学平台与校内仿真实训基地的角色的整合,以及校外实习基地的建设,完善和强化实践教学环节,培养学生的工程素质和创新能力。

C@50％SiOx复合负极材料制备及其表征

以正硅酸乙酯(TEOS)和环氧树脂为原料,采用改良的Stber法制备了纳米C@50%SiOx复合负极材料。通过XRD、FTIR、HR-TEM以及恒流充放电测试等方法研究了C@50%SiOx材料相组成、结构特征、颗粒形貌等对材料电化学性能的影响。结果表明,C@50%SiOx复合材料具有高的可逆比容量(约700mAh/g)及优良的循环性能(80次循环后比容量为540mAh/g)。由HR-TEM、XRD、FTIR、Raman、EDS测试可知,C@50%SiOx复合负极材料结晶度较差,为无定形态物质,纳米球形氧化硅基材料无规则的分散在碳材料之中,且Si/O摩尔比约为1。

聚苯乙烯/纳米TiO_2/SEBS三元复合材料的制备及性能研究

采用熔融共混法制备了聚苯乙烯/纳米二氧化钛/氢化苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(PS/纳米TiO2/SEBS)三元复合材料。研究了SEBS和纳米TiO2用量对复合材料力学性能、扭矩以及热性能的影响。利用扫描电子显微镜对复合材料冲击断面的微观形貌进行了研究。结果表明,PS/纳米TiO2/SEBS复合材料的冲击强度随SEBS含量的增加逐渐增大,拉伸强度随SEBS含量的增加逐渐减小。当PS与纳米TiO2的质量比为97/3、SEBS的用量为8份(质量份,下同)时,复合材料的综合力学性能最佳,其冲击强度为5.626kJ/m2,拉伸强度为25.623MPa;加入纳米TiO2和SEBS都使复合材料的热性能得到了提高;复合材料的最大扭矩与PS相比下降了17N.m,平衡扭矩均为7N.m;SEBS以颗粒状镶嵌到基质中,断口形貌为典型的韧性断裂。

脱硫建筑石膏胶凝材料的改性研究

利用硫铝酸盐水泥熟料(SAC)单掺和SAC与磨细高炉矿渣粉(BFS)复掺对脱硫建筑石膏(DCG)进行改性,提高其强度和耐水性。实验结果表明,SAC单掺和SAC与BFS复掺均可以显著改善DCG材料的强度和耐水性。DCG中内掺15%SAC,可以使7 d抗折、抗压强度和软化系数分别提高了64%、86%和50%;在内掺15%SAC的DCG-SAC复合胶凝材料中,加入15%的BFS取代DCG,可以使DCG-SAC复合胶凝材料7 d抗折、抗压强度和软化系数分别增大28%、50%和15%。

聚丙烯/小麦秸秆/高岭土复合材料的制备及力学性能研究

采用熔融共混法，制备了聚丙烯／小麦秸秆／高岭土三元复合材料。并对复合材料的结构和力学性能进行了表征。结果表明：小麦秸秆和高岭土的加入使得复合材料的冲击性能提高，小麦秸秆质量分数为4％，高岭土质量分数为5％的复合材料的冲击强度，比聚丙烯／高岭土体系提高16．3％，比聚丙烯／麦秆体系提高28．5％；但复合材料的拉伸强度下降。微观分析表明：小麦秸秆和高岭土在复合材料中分散良好，增加了聚丙烯基体的界面效应；复合材料断面有微裂纹产生，高岭土的加入增加了小麦秸秆和聚丙烯的相容性。

高功率微波窗口材料的研究进展

综述了高功率微波窗口材料的发展及应用现状,比较分析了几种常用的高功率微波窗口材料的特性,叙述了这几种窗口材料的制备方法,指出了在制备过程中遇到的一些问题,并提出了改进的方法。并且为了满足高功率微波窗口材料的需求对新型介质窗材料进行了探索。最后展望了微波窗口材料的研究和发展趋势。

利用碱渣制备碱激发胶凝材料的探索

以碱渣、矿渣粉、石灰为原料，分别以NaOH、Na2CO3、水玻璃为碱激发剂制备碱激发胶凝材料，考察了水胶比、碱渣掺量、碱激发剂种类对材料抗压强度的影响。结果表明随着水胶比的增大，材料抗压强度降低；NaOH和Na2CO3对碱渣无激发作用，水玻璃有一定的激发作用；NaOH和水玻璃对碱渣与矿渣的混合物均有激发作用，但在不同的龄期它们的激发强度不同；以NaOH为激发剂时，材料的强度随矿渣掺入量增加而提高；以水玻璃为激发剂时，碱渣与矿渣在某一比例时，材料的强度最高。

高发射率金属氧化物涂料的制备与性能

以改性粘结剂、Cr2O3、MnO2为主要原料,辅以ZrSiO4、Fe2O3、MgO等多种氧化物,分别在950、1100和1250℃下保温2 h,水淬急冷出料,然后采用高温熔烧法在不锈钢表面制备高发射率涂层。采用X射线衍射仪、扫描电镜、红外辐射测量仪对涂料样品物相、形貌和辐射性能进行了测试表征,并测试了涂层抗热震性能。结果表明:不同温度下煅烧生成不同的尖晶石结构,1250℃煅烧后生成多种复杂尖晶石及其固溶体结构,表现出最佳的红外辐射性能,在1～22μm波段法向发射率可达0.90;涂层试样的抗热震次数可达25次(室温至800℃),表明涂层结合强度较高。