Design and micro mechanical properties of nano-SiO_2 strengthened composite coatings towards remanufacturing

Nano-SiO2 particles strengthened Ni-based composite coating was designed and prepared on steel substrate. The structures and nanoparticle content of the nano-SiO2/Ni composite coating were determined by SEM, EDS and TEM; and the micro mechanical properties were tested by nano-indentation technique. The results show that 56% of particles in the solution are dispersed in size of less than 100nm, the content of nanoparticles co-deposited in the coating doubles and structure of the coating is more compact and uniform than that of Ni coating. Nano-SiO2/Ni coating exhibits excellent micro mechanical properties, and the nanohardness and elastic modulus are 7.81GPa and 198GPa, respectively, which are attributed to finer crystal strengthening, dispersion strengthening and high-density dislocation strengthening of nano-SiO2 particles to the composite coatings.

无溶剂超支化有机硅耐高温涂层的性能

用甲基三乙氧基硅烷、二甲基二氯硅烷和三甲基氯硅烷,采用一锅水解-缩聚法制备了无溶剂超支化有机硅树脂(HSR),利用红外光谱和硅核磁共振谱表征了化学结构.系统研究了HSR改性甲基硅树脂(SH9502)的综合性能,包括流变性、耐热性和机械性能等.结果表明:HSR的添加能显著降低HSR/SH9502共混树脂的黏度,提高其耐热性能.随着HSR添加量的增加,涂层的机械性能、阻燃、接触角等性能提高,当HSR添加量为12%(质量分数)时,制备的涂层机械性能优异且高温处理后机械性能下降不明显,同时具备优良的阻燃性能、附着力和耐水性,有望在耐高温阻燃涂料领域得到应用.

涂层材料热特性参数对点接触弹流润滑的影响

为探究涂层材料热特性参数对点接触弹流润滑的影响,选择3种不同方法制备的类金刚石(DLC)涂层和氧化锆陶瓷涂层,构建考虑涂层热特性的点接触弹流润滑模型,分析涂层材料、涂层厚度和润滑剂的流变性对接触区润滑性能的影响。结果表明:在弹流润滑状态下具有不同热特性的4种表面涂层导致了膜厚的差异,固体表面温度及润滑区温度场会随涂层热惯性变化;热惯性最小的DLC涂层加在快速运动表面能获得更高的膜厚;随着涂层厚度的增加,会引起固体表面的温度升高,使摩擦因数降低;非牛顿流体对压力、膜厚的影响很小,但与牛顿流体相比,能获得相对较低的温度。在弹流润滑状态下,涂层覆在快表面对于减小摩擦、提高膜厚是有益的。

基于PAA黏结剂的陶瓷浆料界面研究

聚丙烯酸(PAA)黏结剂作为一种常用的表面改性剂,在锂离子电池极片涂布过程中对极片边缘陶瓷浆料的界面性能起着重要的作用。本研究旨在探究PAA黏结剂对陶瓷浆料界面性能的改善效果。通过固相共混法,使用PAA替代传统聚偏氟乙烯(PVDF)黏结剂制备了陶瓷浆料,并对浆料流变特性及接触角进行测试。结果显示,相对于传统PVDF体系陶瓷浆料,接触角降低至22.7°,且浆料黏度回弹率≤10%,显著提升了陶瓷浆料的润湿性和稳定性,这使得陶瓷浆料更易涂布于基材表面,并与正极活性物质的融合区形成均匀的涂层。这些研究结果为PAA黏结剂在锂离子电池陶瓷浆料制备和应用中的设计和优化提供了重要的理论基础。

熔模铸造用的含短切碳纤维硅溶胶涂料流变性研究

在熔模铸造硅溶胶涂料中加入0.10%~0.50%(占耐火粉料质量分数)的φ7.32μm×3.0 mm短切碳纤维以增强型壳的强度,研究了不同纤维含量的制壳用涂料的流变性。结果表明,纤维加入量为0.30wt%时,涂料表观粘度值最高,达到150.35×10^(-3)Pa·s,与不加入纤维的涂料相比,表观粘度增加了22.58%。同时触变环面积达到最大值240.01 Pa·s^(-1),增加了约265.59%。纤维加入量对涂料的悬浮性影响不显著。纤维加入量为0.30wt%时,其悬浮率达到最高值(94.23%),与未加纤维的涂料相比,仅增加了3.41%。

聚偏氟乙烯(无PFOA)涂料性能比较研究

由于PFOA(全氟辛酸)本身的难降解性以及生物累积性等明显缺陷,世界各国对其使用限制明显加强且逐步开始禁用,找到能替代PFOA的乳化剂并聚合出涂料性能合适的树脂也成了目前的研究方向之一。选用3种不含PFOA乳化剂的PVDF(聚偏氟乙烯)树脂分别配制成面漆、清漆、底漆3种涂料,并对涂料进行了相关应用性能和流变性能的测试。结果表明:PVDF 3种面漆涂料的应用性能都能达到普通涂料的应用标准且与含有PFOA乳化剂的涂料性能相当;清漆类涂料流变结果中,3号样品黏度很大(10^(6)cP),施工困难;面漆类涂料流变结果表明,3种涂料流变性能比较接近(10^(2)cP);底漆类涂料流变结果表明,2号样品的流变性最好(10cP),施工时不易产生流挂。该研究为PFOA类乳化剂逐步退出市场提供了一种选项,且为不含PFOA的PVDF涂料应用及施工优化提供了理论支持。

基于COMSOL对涂布垫片流体仿真分析研究

为探索锂离子电池涂布垫片流体仿真分析方法,进行结构优化,应用COMSOL软件的流体分析功能对涂布垫片流道进行了流体分析。按照一定的初始条件进行蠕动流分析,通过计算模拟涂布垫片的流道,从流道的流速和压力分布云图以及剪切速率曲线看出涂布垫片流道结果。针对不理想的结果,通过结构优化设计来改善流道流速、压力和剪切速率曲线,然后对优化后的结构再次进行仿真分析。结果表明,优化后流速更顺畅,压力更均匀,剪切速率波动减少,从而证明了优化设计的合理性。

铸造涂料在缸体生产中的应用及性能分析

介绍了铸造涂料的主要组成、制备过程及其对涂料质量的影响,对铸造涂料抗高温性进行了对比,并对流变性进行了改进,最后指出:(1)铸造涂料的高温抗裂性、烧结性、导热性是影响铸件质量的重要指标,单一指标的高低不能代表涂料使用效果;(2)涂料触变性是影响涂料涂覆效果的重要因素,触变剂和骨料的种类及含量均对涂料触变性有重要影响,触变剂加入比例对涂料固体含量也有一定影响;(3)涂料变质会导致涂料失效,可通过对涂料使用相关设备、水质以及涂料细菌控制,避免涂料失效引起相关质量问题。

Si_3N_4粉末表面的非均质成核法包覆及其浆料流变性的研究

在研究Ｓｉ３Ｎ４ 粉末表面包覆工艺及各因素影响规律的基础上，确定了非均质成核法对Ｓｉ３Ｎ４ 粉末表面包覆改性的最佳工艺范围． 利用透射电镜、Ｘ射线粒度分布仪、粘度测定仪、ｚｅｔａ 电位测定仪对包覆前后Ｓｉ３Ｎ４ 浆料进行了分析． 结果表明：在最佳包覆工艺范围内，Ｓｉ３Ｎ４ 粉末表面均匀包覆一层Ａｌ（ＯＨ）３ ，并包覆后Ｓｉ３Ｎ４ 浆料的ｚｅｔａ 电位发生明显变化，粒度分布更加均匀，流变性能得到明显改善．

钛合金熔模精铸锆溶胶涂料流变性能的研究

研究了粉液比和搅拌时间对ＺｒＯ２（ＣａＯ）粉锆溶胶涂料流变性能的影响。结果表明，这类涂料具有塑性和触变性，并且粉液比对涂料流变性能影响显著；浆料搅拌时间超过２ｈ后，流变性能基本不再受搅拌时间的影响。

涂布技术研究进展

综述了压辊类涂布、刮刀类涂布、挤出涂布、帘式涂布、旋转涂布和喷雾涂布等涂布技术的特点。指出了选择合适的涂布方式、加强涂层在线检测控制和调整涂布液流变特性,是涂布技术向更快、更精发展的重要手段。

消失模铸造水基涂料的研制

涂料是消失模铸造最关键的辅助材料之一。为降低消失模铸造涂料的成本 ,研制了水基消失模涂料。文中采用石英粉为耐火骨料 ,石英粉共有 3种粒度分布。所有涂料用碾轮式混砂机制成膏状涂料 ,在搅拌机中加入适量水搅拌成液体涂料 ,然后测其性能。研制出的涂料 ,配方为 :石英粉 10 0 % ,膨润土 4 % ,白乳胶 2 .5 % ,羧甲基纤维素钠 (CMC) 0 .5 % ,以及其它附加物 ,其中石英粉要求粒度分布相对集中。该涂料成本低且具有优良的工艺性能 。

电子束固化含氟聚氨酯丙烯酸酯的制备与性能

以六亚甲基二异氰酸酯三聚体、丙烯酸羟乙酯及羟基含氟丙烯酸酯为原料制备了电子束固化含氟聚氨酯丙烯酸酯预聚物.通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1H NMR)对产物进行了表征.研究了产物与溶剂组成的两相混合体系的流变性能、电子束固化行为及固化后涂层性能.结果表明,产物与溶剂混合体系具有正触变性,绝对黏度变化符合Sedden公式,黏流活化能约为44.8 kJ/mol.电子束固化后涂层性能(如热稳定性、硬度、附着力和光泽度)优良.

成膜物质对水性防火涂料膨胀阻燃性能的影响

以硅丙、纯丙、苯丙、醋叔聚合物乳液为成膜物质分别制备了多种用于钢结构的水性超薄型防火涂料,并从成膜聚合物的热稳定性和高温流变性方面研究了不同乳液对涂料阻燃性能的影响.模拟大板燃烧测试结果显示,醋叔防火涂料的膨胀倍率最高(为17.4倍),防火性能最好,燃烧30 min后钢板背温为304℃.热重分析表明,醋叔乳胶膜的热稳定性好,平均热降解速率最慢,使得其与聚磷酸铵的脱水成炭反应充分,生成的致密膨胀层能显著提高防火阻燃性能.动态流变测试结果表明:纯丙、苯丙熔体的储存模量(G')大于损耗模量(G″),以弹性流动为主,复合黏度大于1000Pa.s;醋叔熔体的G″大于G',以黏性流动为主,复合黏度为33 Pa.s,在低频区域表现出牛顿型流体特征,在高频区域末端,复合黏度稍有减小.以上结果表明,热稳定性好、复合黏度低的黏性流体更适合做防火涂料的成膜物质,有利于涂层的膨胀阻燃.

专用防水剂在纸张涂布中的应用

在涂布纸涂料中添加专用的防水剂,通过分析涂布后纸张的Cobb值、静态接触角、油墨吸收性能、表面强度等指标评价涂布纸的性能。研究了防水剂对涂料流变性能的影响,并对涂层的表面结构进行了电子探针微观分析(EPMA)。研究表明,添加涂料专用防水剂可提高涂层的防水性能并赋予涂布纸良好的表面性能,防水剂的最佳用量为5.0～7.5份。

室温自交联丙烯酸乳液与硅溶胶共混研究

将室温自交联丙烯酸乳液与硅溶胶双组分共混,并对共混乳液以及放置两天后的共混乳液的流变性能作了研究,发现:乳液的表观黏度(ηa)、稠度系数K、零剪切黏度(η0)均随硅溶胶含量的增加而增大,而乳液的假塑性增强;并且放置两天后的共混乳液的ηa、K、η0进一步增大,假塑性也增强。用IR、DSC对共混后的乳胶膜进行表征和测试,发现共混后的乳胶膜的硬度、耐水性、交联度、抗冲击强度、玻璃化转变温度均有提高,且附着力良好。

水性聚氨酯/硅溶胶复合涂层的制备与性能

将水性聚氨酯乳液与硅溶胶共混,制备了水性聚氨酯/硅溶胶复合乳液。采用TEM、激光粒度分析仪、流变仪、ATR-FTIR、TG对复合乳液及其涂膜进行表征,探讨了硅溶胶用量对复合涂膜性能的影响。ATR-FTIR分析表明,聚氨酯分子和硅溶胶之间可以形成氢键,但不存在化学键结合;TEM、激光粒度分析测试表明,硅溶胶质量分数的增加,使复合乳液粒子粒径增大,粒度分布变宽,当硅溶胶质量分数>20%后,乳胶粒子间易发生团聚;流变分析发现,加入硅溶胶后,乳液的表观黏度(ηa)增大,假塑性增强。性能测试结果表明,硅溶胶质量分数<20%时,复合乳液具有好的储存稳定性,复合涂膜表现出很好的热稳定性,48 h吸水率仅为18.94%,同时表现出很好的耐溶剂性能,拉伸强度达到28.98 MPa,铅笔硬度达2H,附着力0级。

填料对EPDM橡胶流变性能的影响及其流变方程

为了研究填料对三元乙丙橡胶(EPDM)流变性能的影响,使用毛细管流变仪测试了白炭黑、含磷阻燃剂APP与MPP,酚醛树脂(FB)4种填料对其流变性能的影响;同时采用Bird-Carrea幂律方程表征了一种包覆层配方黏度与剪切速率和温度的关系。结果表明,填料加入后体系黏度大幅度增加,流动指数(n)明显下降;阻燃剂APP和MPP使得基体黏度系数(K)从5.5×10^(4)增至3.8×10^(5),n从0.4降低至0.27左右;白炭黑和酚醛树脂对黏度影响最为显著,K增至3.8×10^(5),n降低至0.17左右;虽然填料使得基体黏度急剧增大,但是可以通过增加剪切速率来降低黏度,这也是填料加入体系仍能成型加工的基础;由于有机填料酚醛树脂本身对温度的敏感性,可通过升温降低此类体系黏度,150℃时体系黏度下降至与空白EDPM相当。

有机膨润土的制备及其在涂料中的应用

以内蒙古某地天然膨润土为原料,探讨了有机膨润土制备的最佳工艺并用红外光谱仪对产品进行了表征。流变性实验表明,有机膨润土是一种非牛顿型触变体系,对改善涂料的使用性能非常有效。

无机填充剂对聚酰胺湿法涂层商标织物性能的影响

针对聚酰胺湿法涂层商标织物存在的抗黏结性和吸墨性不佳、pH值偏高等问题,着重研究各类无机填充剂应用于涂层浆中的稳定性、流变性、涂层膜表面形貌、拉伸性能以及涂层织物风格、吸墨性、白度、pH值和耐水洗色牢度性能等,分析其对湿法涂层商标织物性能的影响。结果表明:含碳酸钙和高岭土的涂层浆稳定性较高,其中含碳酸钙的涂层膜断裂伸长率为30.22%,柔韧性较佳,但其涂层织物的pH值为8.25;而含水滑石的涂层浆稳定性和分散性相对较差,且制得的涂层织物的pH值为8.55;含硅灰石的涂层浆流变性优异,涂层膜表面均匀光滑,且具有大量微孔结构,吸墨性更好,涂层织物白度高,耐水洗色牢度达4~5级,pH值为7.32,符合环保要求。