电磁屏蔽聚合物复合泡沫材料的制备及研究进展

综述了聚合物复合泡沫材料的最新应用进展,详细介绍了聚合物复合泡沫材料在电磁屏蔽领域的研究现状。首先概述了聚合物复合泡沫材料的不同制备方法,重点分析了不同填料、孔隙结构、材料厚度对电磁屏蔽性能的影响。最后介绍了聚合物复合泡沫材料在电磁屏蔽材料领域中的应用,并对其未来发展进行了展望。

环氧树脂复合泡沫材料的压缩力学性能

对空心玻璃微珠填充环氧树脂复合泡沫材料进行了准静态压缩实验,研究了材料的宏观压缩力学性能,并提出了弹性模量和屈服强度的预测公式。此外,对压缩试件的断口进行了宏、细观观察,研究了材料的压缩破坏机理。结果表明,复合泡沫材料在压缩过程中,具有普通泡沫材料的应力-应变曲线的典型特征,在应变为2%左右时材料发生屈服,在应变大于30%后发生破坏。此外,材料的杨氏模量和强度均随密度的减小而下降,预测公式给出的结果与实验值基本一致。压缩试件断口的宏、细观观察表明,复合泡沫材料主要的破坏形式为剪切引起的弹塑性破坏。

纳米二氧化硅/聚氨酯酰亚胺复合泡沫材料的制备与性能

采用预分散法和一步法制备了纳米SiO2/聚氨酯酰亚胺(PUI)复合泡沫材料,考察了纳米SiO2对PUI发泡过程的影响,研究了纳米SiO2/PUI复合泡沫材料的泡孔结构及性能。结果表明,在PUI发泡过程中,随着纳米SiO2用量的增加,复合泡沫材料的开孔率增大,可有效防止泡沫收缩,且密度也减小;当纳米SiO2用量为10份时,纳米SiO2/PUI复合泡沫材料具有比较均匀的泡孔结构,且具有较高的开孔率、良好的阻燃性和热稳定性;

微球复合泡沫材料的研究和应用

微球复合泡沫材料是一种新型的结构泡沫材料。它具有轻质高强等特点 ,在航天、航空、海洋开发等领域具有广阔的应用前景。本文综述了微球复合泡沫材料国内外发展概况 ,系统地介绍了微球复合材料的特性、结构。

玻纤增强环氧树脂复合泡沫材料在酸碱腐蚀下的弯曲性能研究

制备了玻纤-空心玻璃微珠/环氧树脂复合泡沫材料试件。通过三点弯曲实验,得出了其载荷-位移曲线,研究了玻璃纤维含量对复合泡沫材料的弯曲强度、弯曲弹性模量的影响规律。通过浸泡实验,测量了试件在H_2SO_4和NaOH溶液中的吸湿率随时间的变化曲线。结合扫描电镜图片,分析了酸碱腐蚀对复合材料弯曲性能的影响原因。研究结果表明,当玻纤质量比为10%时,复合材料的弯曲强度达到最大值,较未添加纤维的试件增强了27%,但继续添加纤维,其强度则逐渐降低。酸碱浸泡腐蚀大幅度的降低了复合泡沫材料的弯曲强度,其直接原因是酸碱腐蚀了玻璃纤维与环氧树脂基体的界面,同时对树脂基体也有一定的腐蚀作用。

玻璃纤维增强空心玻璃微珠/环氧树脂复合泡沫材料弹性常数分析

空心玻璃微珠/环氧树脂复合泡沫材料中添加玻璃纤维可增强复合材料的力学性能。建立了玻璃微珠及玻璃纤维两种排列形式的复合材料有限元模型,并通过改变玻璃微珠的体积分数和壁厚比来研究复合材料的弹性模量和泊松比的变化规律及内部应力分布规律。结果表明:复合材料的弹性模量随玻璃微珠壁厚比增加而增加,随体积分数的变化规律则因壁厚比不同而表现出不同的规律;泊松比随玻璃微珠体积分数增加而降低,随壁厚比增加则出现先增加后降低的规律。采用Voigt模型和混合法则提出了复合材料沿纤维轴向的弹性模量预测公式,当微珠壁厚比小于0.2时,预测结果与数值模拟结果较为吻合。

粉煤灰-水泥基地质聚合物复合泡沫材料的研制

建筑物节能是当前世界范围的重大课题,无机泡沫材料因具有隔热、保温、隔声、防火功能而成为节能材料领域的主要发展方向。以工业废渣粉煤灰部分取代硅酸盐水泥,研究了粉煤灰-水泥基地质聚合物复合泡沫材料的制备技术,考察了水灰比、发泡剂、聚羧酸减水剂、碱复合激发剂对泡沫材料成型、密度及强度的影响。以H_2O_2为发泡剂,十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate,SDS)和羟乙基纤维素(hydroxyethyl cellulose,HEC)为复合稳泡剂,聚羧酸为减水剂,单独将Na_2Si O_3作为激发剂或将KOH/Na_2Si O_3作为复合激发剂,成功制得密度约0.80 g/cm^3、抗压强度约2 MPa的粉煤灰-水泥基地质聚合物泡沫材料,探讨了地质聚合物结构的形成及其增强机制,为提高不烧泡沫水泥的强度与使用可靠性提供了一条新的技术途径。

环氧树脂基复合泡沫材料的研究

以环氧树脂为基体,空心玻璃微珠为填充材料制备了具有高强度、低密度的复合泡沫材料。系统研究了固化剂用量,空心玻璃微珠的填充量、偶联剂的用量等对复合泡沫材料的力学性能的影响,并采用扫描电镜分析了复合泡沫材料的断口形貌。研究表明:随着空心玻璃微珠填充量的增大,复合泡沫材料的压缩强度和密度逐渐降低;偶联剂的加入能有效地改善环氧树脂与空心玻璃微珠之间的界面作用,从而提高力学性能。

有机硅复合泡沫材料制备及微观结构研究

在室温硫化型有机硅橡胶中加入聚合物中空微球制备室温硫化型有机硅复合泡沫材料。研究结果表明,固化条件(时间、温度)与硅橡胶一致;中空微球的含量越高,有机硅复合泡沫材料的成型工艺要求越高,当聚合物中空微球与硅橡胶的质量配合比达7∶10以上,需要外力的作用才可形成厚度均匀、表面平整的平面制件。中空微球与615胶的质量配合比为7∶10,固化时间约10h,制得的有机硅复合泡沫材料胶膜表面干爽,胶膜弹性好,压缩率达21.5%时,有机硅复合泡沫材料的泡孔结构仍具有较好的完整性和均匀性,能保持长期稳定的力学性能。

HGB/EP复合泡沫材料界面破坏模拟研究

空心玻璃微珠(HGB)/环氧树脂(EP)复合泡沫材料是一种新型的结构功能双重材料,其两种材料相互间的黏结性能对复合材料的力学性能有较大的影响。通过设计玻璃与环氧树脂的黏结力实验测得了黏结力与变形的关系。建立玻璃微珠与环氧树脂的数值模拟模型,采用实验所得数据在其间设置黏结单元,对六种情况下的模型施加拉伸和压缩均布载荷进行数值模拟,考察两种材料间界面的变形和破坏情况,研究了界面破坏时复合泡沫材料所受的极限载荷,分析了极限载荷随玻璃微珠半径及填充比的变化规律,发现其与相关文献实验结果一致。

有机硅复合泡沫材料的性能及其应用研究

利用微球的高强度和粒径均匀性来保持泡孔结构的完整性和泡孔结构的均匀性,通过在室温硫化型有机硅橡胶中加入聚合物中空微球可形成室温硫化型有机硅复合泡沫材料。结果表明:有机硅复合泡沫材料的泡孔结构在载荷作用下具有较好的完整性和均匀性,虽然有机硅复合泡沫材料较硅橡胶的力学性能略有下降,但不影响其在工程结构上的应用,有机硅复合泡沫材料应用于工程结构具有长期稳定的环境适应性。

模压法制备高发泡聚丙烯/木粉复合泡沫材料

为制备出高发泡倍率的聚丙烯(PP)/木粉复合泡沫材料,对其在制备过程中所面临的发泡剂分解温度太高、PP熔体强度过低及木粉与PP界面相容性差这三大关键难题进行分析并解决。结果表明:当活化剂ZnO添加量为发泡剂AC的0.3倍时,AC分解温度符合发泡过程的要求,提高温度有利于缩短发泡剂分解前诱导期及发泡剂的分解时间;交联剂添加量为9份,助交联剂添加量为7份时,材料的交联效果最好,交联时间控制在7min左右最佳;当偶联剂添加量2份时处理木粉最为合适,此时木粉与PP的界面相容性的改善效果最佳。

天然纤维复合泡沫材料的制备

研究了以天然纤维作为骨架材料 ,聚乙烯醇及其衍生物为泡沫体 ,并且利用Lyocell纤维的增强作用 ,采用适当的交联加速剂 ,制备成的一种新型的可降解亲水泡沫材料。通过正交实验法探讨其最佳制备条件 。

纳米二氧化钛增强聚丙烯复合泡沫材料的性能

采用超临界流体技术制备了纳米TiO2增强聚丙烯复合泡沫材料,用扫描电镜和拉伸试验机等分析了纳米TiO2含量对复合泡沫材料的发泡效果、流动性以及力学性能的影响。结果表明:纳米TiO2能够显著改善复合泡沫材料的发泡效果,当纳米TiO2的质量分数为3%时,发泡效果最佳;温度为250℃时,随着纳米TiO2含量的增加,复合泡沫材料的黏度逐渐减小;纳米TiO2显著地提高了复合泡沫材料的拉伸强度和冲击强度,纳米TiO2质量分数为3%时,复合泡沫材料的拉伸强度、冲击强度以及断裂伸长率最好,分别为35MPa,19kJ·m-2,289%。

考虑界面的空心玻璃微珠/环氧树脂复合泡沫材料的力学性能仿真分析

建立了空心玻璃微珠随机分布的环氧树脂复合泡沫材料代表体元模型,采用内聚力单元模拟界面。研究了玻璃微珠相对壁厚、体积分数对复合泡沫材料应力-应变曲线和屈服强度的影响,分析了空心玻璃微珠相对壁厚不同时,复合材料中的应力分布差异;还研究了界面强度对复合泡沫材料强度和应力分布的影响。研究表明,考虑界面时的数值模拟结果与相关文献的实验数据较为符合。玻璃微珠相对壁厚存在一个约为0.06的临界值,当相对壁厚小于临界值时,复合材料的屈服强度随微珠含量增加而减小;反之,则随微珠含量增加而增加。微珠相对壁厚不同,复合材料中的应力分布差异较大。界面对复合材料强度和应力分布具有重要影响,复合材料屈服强度与弱界面含量基本呈线性相关,界面弱化会使得微珠周围基体的应力分布规律变化较大。

足球运动防护用HGB/TPU复合泡沫材料制备及其性能

足球运动具有一定的危险性,为了降低运动员受伤程度,需要使用到相关的防护用具,为了提高防护用具的效果,其中所使用到的材料非常关键。文章将研究一种HGB/TPU复合泡沫材料,该材料具有很强的吸收冲击荷载能力,而且质量轻、力学性能较好,作为足球运动防护用具材料将能够起到较好的防护作用。所以文章通过实验研究,制备HGB/TPU复合泡沫材料,然后研究其性能。实验结果表明,HGB含量为2%、发泡剂含量为1%、发泡方式为注塑发泡时,能够得到性能更好的材料。

中空玻璃微珠含量对回收聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚碳酸酯基复合泡沫材料性能的影响

采用回收聚酯饮料瓶片（R—PET）为主要原材料，以乙烯．丙烯酸甲酯．甲基丙烯酸缩水甘油酯（E-MA-GMA）为增容剂，将硅烷偶联剂KH560处理后的中空玻璃微珠（HGM）与R—PET／PC／E-MA-GMA（70／30／10）在双螺杆挤出机中熔融共混制备复合泡沫材料。通过红外光谱、扫描电镜、差示扫描量热、表观密度、极限氧指数、导热系数和力学性能测试，考察了0～50phrHGM对复合泡沫材料性能的影响。研究结果表明，HGM改性成功并与基体紧密结合，HGM的加入使R-PET的结晶性下降，拉伸强度和冲击强度降低，但是所得的复合泡沫材料的表观密度减小，最小达到0．729g／cm3，基体的隔热性提高，导热系数减小到0．089W／（m·K），燃烧过程熔融滴落现象得到改善。

环氧树脂基复合泡沫材料组成与应用

介绍了环氧树脂基复合泡沫材料的组成,概括其组成成分空心微珠与基体的种类及发展概况。分析了空心微珠表面改性的方法,微珠在基体中的分布对材料性能的影响。综述了复合泡沫材料在不同领域的应用,并对其应用前景进行了展望。

空心球/铝基复合泡沫材料制备及性能研究

采用粉末冶金技术制备了不同孔隙率的空心球/铝基复合泡沫材料,对其进行T7热处理,并开展了不同孔隙率材料压缩性能及隔声性能的测试。结果表明,制备的泡沫材料中空心球均匀分布于基体内,且空心球与基体之间形成明显的过渡层;空心球/铝合金基复合泡沫材料的压缩应力-应变曲线呈现线弹性、应力平台、致密化3个阶段。随着孔隙率的增加,空心球/铝合金基复合泡沫材料的压缩峰值应力、平台应力及能量吸收能力均呈先上升后下降的变化趋势;随着孔隙率的增加,复合泡沫材料隔声性能逐渐下降。

闭孔金属基复合泡沫材料制备技术研究进展

闭孔金属基复合泡沫材料是一种新型多孔复合材料,主要以空心微球和基体粉末为原料,将空心微球填充到金属或合金基体中复合而成;因其具有轻质、高强、良好的阻尼、吸能、隔热、隔音及电磁屏蔽等诸多优异性能,在减震、缓冲阻尼及防撞击等相关领域具有广泛的应用价值。本文主要介绍了利用空心微球制备闭孔金属基复合泡沫材料的方法,总结了其制备过程中存在的问题,并概述了闭孔金属基复合泡沫材料的应用。