PS/化学气相沉积CF选区激光烧结多指标正交试验参数的优化

针对选择性激光烧结(SLS)工艺中聚苯乙烯(PS)粉末烧结件精度不高且强度不能满足实际需求的问题,将经过化学气相沉积法处理的碳纤维(CF)粉末、PS粉末、分散剂和抗静电剂进行机械混合,制备了PS/气相沉积CF复合粉末。以Z向尺寸相对误差、致密度和弯曲强度为实验指标,先采用极差分析法进行单个指标的优化,再利用综合平衡法对多指标正交试验进行整体参数优化分析。结果表明:复合粉末粒度主要分布在30.63~142.00μm;对于PS粉末烧结件,化学气相沉积CF粉末比普通的CF粉末具有更好的改善尺寸精度、填充和增强的效果;烧结件的最佳工艺参数组合为:预热温度为80℃,激光功率为27 W,扫描速度为1 800 mm/s和扫描间距为0.30 mm。此时烧结件的Z向尺寸相对误差为5.47%,致密度为0.626 g/cm3,弯曲强度为10.68 MPa。相比于纯PS粉末烧结件,分别提高了24.55%,30.42%,136.28%。

玻璃钢粉在选择性激光烧结聚苯乙烯中的应用研究

采用机械共混法制备玻璃钢(GFRP)粉/聚苯乙烯(PS)粉复合粉料,借助于选择性激光烧结技术,在激光功率和单层厚度一定的情况下,研究预热温度、扫描速度和扫描间距对玻璃钢(GFRP)/聚苯乙烯(PS)复合粉料烧结件拉伸强度的影响,并对工艺参数进行优化。结果表明,在这三个因素中对拉伸强度影响最大的是扫描速度、其次是扫描间距、最后是预热温度。最佳工艺参数为预热温度85℃、扫描速度1 100 mm/s、扫描间距0.28 mm,此时的拉伸强度为3.21 MPa。复合粉料在不同工艺条件下制成的烧结件,拉伸强度相差较大,热稳定性相差不大,但对烧结件的微观形貌影响明显。

气相法白炭黑表面改性及对发泡硅橡胶的性能影响

以甲基乙烯基硅橡胶为基体,加入表面改性后的气相法白炭黑及其他助剂制得发泡硅橡胶。采用红外光谱(FT-IR)和活性指数对白炭黑改性效果进行评价;探索了加入改性白炭黑后发泡硅橡胶的力学性能;通过热分析对其耐热性能进行测试。结果表明,白炭黑用偶联剂KH560改性后活性指数由82.3%提高到93.1%,添加改性白炭黑40%(wt,质量分数)时发泡硅橡胶综合性能最优,其抗撕强度为4.8823N/mm、拉伸强度为0.697MPa、断裂伸长率为498.63%、表观密度为0.553g/cm^3、邵氏硬度为18.26HA,落球回弹率为31.70%,热稳定性也较好。

静电纺丝法制备聚乙烯吡咯烷酮/含氢硅油复合纤维膜及气体过滤性能的研究

将聚乙烯吡咯烷酮与含氢硅油共混作为纺丝溶液,用静电纺丝法制备了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)/含氢硅油复合纤维膜,考察了PVP和含氢硅油用量对空气过滤效率的影响。研究发现,PVP含量7%,硅油含量14%,无水乙醇作为溶剂配制溶液,通过静电纺丝制备的复合纤维膜空气过滤效率达到81%,过滤效率达到最高。同时,利用红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的结构和形貌进行了表征。通过扫描电子显微镜(SEM)得出结论,随着PVP添加量的增大,纺丝直径显著增大,纺丝的排列方式由缠绕变为交错。含氢硅油可以减少表面缺陷并降低水蒸气和溶剂对纤维膜的破坏。通过红外光谱仪(FTIR)得出结论,PVP含量7%,硅油含量14%对应样本红外图谱,同时具有PVP和含氢硅油的特征吸收峰。

工艺参数对PS/改性滑石粉SLS烧结件力学性能的影响

利用硅烷偶联剂KH560对滑石粉进行表面改性,之后将其与聚苯乙烯(PS)粉机械共混,制备PS/改性滑石粉复合粉末。在预热温度85℃和8层网格支撑等条件下,采用选择性激光烧结(SLS)工艺将粉末制备成烧结件。采用扫描电子显微镜观察了滑石粉与PS的界面,发现通过对滑石粉进行表面改性,不仅可以使其均匀地分散于PS粉中,而且两者的相容性也得到了改善。通过正交实验法研究了SLS工艺参数对PS/改性滑石粉烧结件力学性能的影响。利用极差分析法与综合平衡法得到了多指标下的最优工艺参数组合,即单层厚度0.18 mm,扫描间距0.28 mm,激光功率27 W,扫描速度1 200 mm/s,此时PS/改性滑石粉烧结件的拉伸强度为4.29 MPa,弯曲强度为14.4 MPa,冲击强度为4.4 k J/m^2,相比纯PS粉烧结件分别提高了4.9%,10%和56%。

聚苯乙烯/改性滑石粉选择性激光烧结弯曲强度的实验研究

采用钛酸酯偶联剂对滑石粉进行表面改性处理,通过机械混合法制备出聚苯乙烯(PS)/改性滑石粉复合粉末,在预热温度为85℃和8层网格支撑等条件下,采用正交试验法,研究了单层厚度、扫描间距、激光功率和扫描速度等对烧结件弯曲强度的影响。结果表明,钛酸酯偶联剂上的官能团已与滑石粉表面的活性物质发生了化学反应,达到了改性滑石粉的目的;在所研究的工艺参数中,烧结件的弯曲强度受激光功率的影响最大,受单层厚度的影响最小;最佳的工艺参数组合为:单层厚度为0.18mm、扫描间距为0.28mm、激光功率为27W和扫描速度为1200mm/s,此时烧结件的弯曲强度可达到15.27 MPa。

聚苯胺/改性活性炭复合电极材料的制备及其电容性能研究

通过改变有机酸与无机酸的配比研究合成高电导率聚苯胺的最佳条件,使用硝酸对活性炭进行改性,测定活性炭的沉降质量和活化指数并筛选出吸附性能最佳的改性活性炭,将最佳工艺条件下合成的聚苯胺与改性活性炭进行复合制备了聚苯胺/改性活性炭复合电极材料。通过X射线衍射、扫描电子显微镜和电化学性能测试对复合电极材料的结构和性能进行表征和研究。结果表明:用质量分数3%的硝酸改性的活性炭掺杂聚苯胺,二者的相容性最好,且改性活性炭含量为25.5%(质量分数)时,制备的复合电极材料比电容最大,为282F/g,比纯聚苯胺的比容量(210F/g)增加了34.3%。电化学性能测试表明,聚苯胺/改性活性炭复合电极材料内阻小,阻抗高,电容性能优良。