微波介质陶瓷材料应用现状及其研究方向

微波介质陶瓷作为一种新型电子材料,在现代通信中被用作谐振器、滤波器、介质基片、介质天线、介质导波回路等,广泛应用于微波技术的许多领域,如移动通讯、卫星通讯和军用雷达等。随着科学技术日新月异的发展,通信信息量的迅猛增加,以及人们对无线通信的要求,使用卫星通讯和卫星直播电视等微波通信系统己成为当前通信技术发展的必然趋势,这就使得微波材料在民用方面的需求逐渐增多,如手机、汽车电话、蜂窝无绳电话等移动通信和卫星直播电视等新的应用装置。笔者综述了国内外微波介质陶瓷的应用现状,阐明微波介质陶瓷材料应用中存在的问题,指明微波陶瓷材料今后的研究方向。

Ti(C,N)基金属陶瓷性能影响因素及发展趋势

Ti(C,N)基金属陶瓷作为一种新型的工具材料,具有密度低、室温硬度和高温硬度都优于WC基硬质合金、化学稳定性和抗氧化性好、耐磨性好等优点。介绍了Ti(C,N)基金属陶瓷的基本组成和结构,组织性能及其影响因素,综述了Ti(C,N)基金属陶瓷的研究现状,指出了其未来的发展方向和应用。

铜尾矿粉多孔陶瓷制备及其吸附性能研究

随着经济的发展,铜矿石浮选过程中产生大量固体废渣,研究铜尾矿固体废渣的综合利用方法对于我国矿物加工领域综合利用水平的提升具有一定的经济意义和环保效益.笔者以铜尾矿渣为主要原料,结合相应的粘结剂、造孔剂,通过混匀、静置、压片成形、烧结等工艺制备出多孔陶瓷材料.实验利用正交法,考察了造孔剂的用量、粘接剂用量、烧结温度、保温时间等因素对多孔陶瓷的气孔率的影响规律,并采用X射线衍射分析、扫描电镜以及红外光谱等技术手段对产品进行了分析表征.优化的多孔陶瓷制备条件为:造孔剂碳粉用量25%,粘结剂木质素磺酸钙用量7.5%,成形压力6 MPa,烧成温度1080℃,保温时间30 min;各因素对多孔陶瓷气孔率的影响程度为:粘结剂用量>保温时间>烧结温度>造孔剂含量.笔者还考察了所制备的多孔陶瓷对铜离子的吸附行为,利用单因素方法考察了吸附时间、铜离子初始浓度、溶液初始pH、液固比对多孔陶瓷的吸附容量的影响.所制备的多孔陶瓷材料对铜离子优化吸附条件为:吸附时间200 min、铜离子初始浓度100 mg/L、溶液初始pH=6、液固比=25,最优吸附条件下的吸附量为2.2 mg/g.

阻燃剂对不饱和聚酯的性能影响研究

不饱和聚酯(UPR)是迄今为止热固性树脂中用量最大的材料。其发展与应用也越来越广泛,在诸多领域上都要求了其需要有较高的阻燃性,因此,本实验就其阻燃性问题进行了研究,研究了阻燃剂对其阻燃性的提高与对其力学性能的影响。实验过程是以顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、乙二醇合成不饱和聚酯,对其进行力学性能(拉伸强度、弯曲强度)和阻燃性的研究,然后再在不饱和聚酯中加入四溴苯酐或聚磷酸铵,研究其对不饱和聚酯的阻燃性与力学性能(拉伸强度、弯曲强度)影响,并进行对比。研究表明,加入反应型阻燃剂四溴苯酐或聚磷酸铵都能提高不饱和聚酯的阻燃性,对于不饱和聚酯的力学性能来说,加入反应型阻燃剂四溴苯酐的不饱和聚酯的力学性能要高于加入聚磷酸铵的力学性能。

自蔓延高温合成TiC/Fe金属陶瓷结构复合材料的研究

以C、Ti、Fe粉末为原料,采用自蔓延高温合成技术制备TiC/Fe金属陶瓷结构复合材料.笔者研究了稀土的加入及加入量对SHS反应组织形态影响的因素,预制块的压实度对SHS反应强烈程度的影响.实验结果表明:在SHS反应铸造方法合成的TiC/Fe复合材料表面的TiC颗粒呈理想孤立球状分布,Al2O3呈光亮的不规则形状.TiC/Fe表面复合材料结合紧密,从基体到复合层逐渐呈梯度过渡.稀土的加入使高温自蔓延反应组织晶粒得到细化,加入量过高,会抑制自蔓延反应的反应强度和剧烈程度,使表面复合层与基体结合疏松,结合厚度减小.TiC/Fe表面复合材料硬度远远高于基体,且从基体到复合层也呈现梯度分布.

烧结工艺和粘结剂对SiC泡沫陶瓷网络结构的影响

主要阐述了SiC基泡沫陶瓷的结构、性能、制造工艺和应用前景。使用了有机前驱体浸渍法制备SiC基泡沫陶瓷,通过比较在不同条件下(不同粘结剂含量和烧成温度保温时间)试样的常温耐压强度、热震稳定性、容重和孔隙率等性能参数,并用扫描电镜(SEM)对泡沫陶瓷显微结构进行了形貌分析,系统的分析实验条件对试样的影响。实验结果表明:SiC基泡沫陶瓷在1450℃时的烧结保温3h比保温2h和4h的热震次数多和抗压强度高;粘结剂的加入能够有效提高坯体的挂浆效果,较高温度烧结会导致烧结体产生大量玻璃相,降低其耐火度和高温强度。在1450℃保温3h粘结剂加入量为8%的SiC基泡沫陶瓷抗压强度为0.632MPa,900℃加热、20℃水急冷其热震次数高达16次。烧结温度为1450℃时制备的SiC基泡沫陶瓷过滤器具有较好的综合性能。

PBAT/OMMT复合材料的力学性能研究

以可降解聚酯聚对苯二甲酸丁二醇酯-己二酸丁二醇酯(PBAT)、有机蒙脱土(OMMT)为原料,采用熔融插层复合技术制备可降解聚酯(PBAT)/有机蒙脱土纳米复合材料,并对材料的相关性能进行了表征和研究。首先,采用固相插层法以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为插层剂,对蒙脱土进行有机化处理,并对固相插层工艺进行了详细的研究。结果表明:插层剂用量、搅拌温度,搅拌时间都成为了影响插层效果的因素。然后将有机蒙脱土(OMMT)与PBAT进行熔融插层共混,制得可降解聚酯PBAT/蒙脱土纳米复合材料,并使用X射线衍射(XRD)、拉伸机、差示量热扫描(DSC)对其性能进行表征。考察了蒙脱土含量对复合材料性能的影响。结果表明,熔融插层制备的纳米复合材料的力学性能、热性能等与纯的PBAT相比都有了较大的提高。

聚丁二酸丁二醇酯/改性钛酸钾晶须复合材料力学性能研究

采用熔融共混法制备了PBS/钛酸钾晶须复合材料,研究了PTW添加量对PBS复合材料的力学性能和热力学性能的影响。实验结果表明:钛酸钾对PBS复合材料的拉伸强度影响不大。钛酸钾晶须含量为10%时,PBS基体扯断伸长率达到234.78%。钛酸钾晶须含量为25%时,弯曲强度和弯曲模量比纯的PBS材料分别高了12.826 MPa和528.17 MPa。PTW使复合材料的硬度降低,但使复合材料的分解温度升高。PTW在PBS基体中分散较均匀,界面结合较好。随着钛酸钾晶须含量的增加,PTW会略微出现团聚现象,但PTW对PBS的晶型结构没有影响。

纳米二氧化硅/淀粉/聚乳酸三元复合材料力学性能研究

主要是对淀粉进行增韧改性,研究共混改性后对力学性能的影响。首先是制备不同含量的淀粉/聚乳酸共混材料,通过双螺杆挤出机进行挤出、造粒,在通过注塑机将共混材料注塑成样条,对注塑的样条进行力学性能测试,检测其拉伸强度、断裂伸长率。选出性能做好的一组材料,得到最佳的加工工艺。研究结果表明:在淀粉/聚乳酸共混体系中,随着偶联剂与纳米二氧化硅的增加,共混体系出现了曲线形的变化,随着聚乳酸含量的增加断裂伸长率升高再降低,由此得到了偶联剂、纳米二氧化硅的最佳配比,淀粉与甘油含量的最佳配比。由力学性能得到淀粉材料通过改性后的力学性能优于没有改性前,有明显的断裂伸长率,缓解了全淀粉断裂伸长率低的特点。

PLLA/PCL共混纤维的力学性能研究

本文以二氯甲烷为溶剂,采用离心纺丝制备出聚乳酸-聚己内酯纤维,通过FT-IR、DSC、SEM、接触角、拉伸测试表征了所得产品,并考察了浓度、配比、转速等条件对纤维结构和形貌的影响。最终得到性能优异的聚乳酸-聚己内酯离心纺丝纤维。研究结果表明:PLLA/PCL共混物为不相容体系,并相互限制对方的结晶行为;在PLLA/PCL共混体系中,PCL可作为PLLA结晶过程的异相成核剂,并促使PLLA的熔融重结晶;离心纺丝最佳纺丝液浓度为12%、最佳组分比(PLLA:PCL)为7:3、最佳离心转速为10 000 r/min;PLLA/PCL共混物的接触角处于单组份值之间,表现为疏水性;PLLA/PCL的共混离心纺丝样品力学强度得到显著的增加,韧性也有一定程度的改善。