Zr-基块体非晶合金近玻璃转变温度热处理后的组织与性能

选择在非晶合金的玻璃转变温度与晶化起始温度间的较低温度对Zr57Cu15 4Ni12 6Al10Nb5 块体非晶合金进行了等温热处理,用X射线衍射、扫描电镜、显微硬度计与压缩试验,研究了等温热过程中非晶合金的组织结构变化及其对显微硬度与压缩性能的影响。结果表明,在近晶化温度下,一定时间的热处理会引起非晶合金的晶化。而在近玻璃转变温度下,较长时间的热处理也不会引起非晶合金出现明显的晶化和组织变化;但随着热处理时间的增长,合金的显微硬度有增大趋势,合金的压缩强度明显下降,断口形貌变化显著,断裂方式也逐渐由非晶态的断裂方式向晶态的断裂方式转变。

Zr_(65)Al_(7.5)Ni_(10)Cu_(15)Co_(2.5)合金的玻璃转变温度

根据Zr_65Al_7.5Ni_10Co_2．5合金的纳米晶、晶体、液体和玻璃比热的测量结果，研究了合金的玻璃转变温度与合金的热力学函数、动力学参数以及加热速度的关系．结果表明，非晶态合金玻璃转变所需转变激活能很小，玻璃转变温度实际上是由于不同加热速度引起的不同状态的玻璃与液体的热力学平衡温度因此。

Vogel-Fulcher 定律与玻璃转变温度的关系

文章通过测定 In、Zn、Sn、Pb 等元素随加热速度变化在不同坩埚和不同重量条件下其熔点变化的规律,校正了加热速度对差示扫描量热仪显示温度的影响。根据对仪器温度校正的结果,测量了 Ni_(33)Zr_(67)、Zr_(65)Al_(7.5)Ni_(10)Cu_(15)Co_(2.5)、Pt_(69.0)Ni_(9.6)P_(21.4)、聚醚砜(PES)和聚苯乙烯(PS)等材料的玻璃转变的动力学特征。结果表明玻璃转变温度的增加与加热速度对数的增加成正比,而这种关系并不违反 Vogel-Fulcher 定律。根据测量的玻璃转变温度和 Vogel-Fulcher 定律计算了材料的理想玻璃转变温度和玻璃转变激活能。

紫胶树脂玻璃化转变温度的测定及其对贮存稳定性的影响

作为聚合物的紫胶树脂应该具有玻璃化转变温度(T g),但始终未能明确,确切的T g将能够解释紫胶树脂的贮存不稳定性问题并指导其贮存温度条件。为验证其玻璃化转变温度,通过聚合物的玻璃化转变研究方法及理论,应用X射线衍射法(X-ray Diffraction,XRD)、差示扫描量热法(Differential Scanning Calorimetry,DSC)和动态热机械分析法(Dynamic Thermomechanical Analysis,DMA)对紫胶树脂的玻璃化转变T g值进行了验证实验。由XRD图及2.93%的结晶度计算结果证实紫胶树脂属非晶态聚合物,其5次DSC二次升温扫描曲线中表现出0.071 J/(g·K)的平均比热容差,结合其DMA曲线中的储能模量在36.0℃处的拐点、耗能模量在19.5℃处、损耗因子在36.9℃处的峰值温度,共同证实了紫胶树脂存在玻璃化转变及T g,其T g值在DSC和DMA测试条件下分别为27.3℃和36.0℃;根据紫胶树脂的玻璃化转变及T g温度,对其贮存不稳定性问题的解释为:当贮存温度低于其T g时,由于物理老化作用会导致其性质变异,但仍可相对较长时间贮存,当温度高于其T g时,由于接有活性端基的链段可以运动使得紫胶树脂更易发生活性端基间反应,致使紫胶树脂的贮存时间缩短,利用此点可指导紫胶及紫胶树脂的贮存温度条件,即应低于其T g温度。

差示扫描量热法测定ASA树脂玻璃化转变温度的测量不确定度评定

依据GB/T 19466.2—2004的方法,使用差示扫描量热仪对丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈(ASA)树脂的玻璃化转变温度进行了测试,结合实验室的情况及实验过程对该法测定玻璃化转变温度可能的影响因素进行了分析,建立数学模型,分析不确定度分量的来源,进行测量不确定度评估。通过综合考察重复性测量、天平引入的误差、标准物质的标准值等因素,计算出ASA树脂玻璃化转变温度测定结果的合成不确定度,通过本研究,明确了关键控制点。通过测量不确定度评定,充分反映出中心检测结果的可靠性及准确性,同时起到激励检测人员提高技术水平的目的。

树脂基复合材料玻璃化转变温度测量不确定度的评估

本文对使用动态热机械分析仪(DMA)检测树脂基复合材料的玻璃化转变温度的测量不确定度进行评估。通过进行DMA法测定树脂基复合材料不确定度的来源分析,如动态热机械(DMA)测量仪器重复性、环境温度、样品批次间差异等,并对各不确定度进行了量化评估,得到了动态热机械(DMA)测定玻璃化转变温度结果的合成不确定度。确定了树脂基复合材料玻璃化转变温度测量不确定度的主要影响因素,该不确定度的评估,有利于提高检测结果的可靠性,可以为测定结果的科学表达提供依据。

有机发光材料玻璃化转变温度与结构定量关系研究

有机发光二极管(OLED)材料具有巨大的应用潜力,其有机发光材料玻璃化转变温度(Tg)是影响热稳定性的重要因素之一.本文将1944种用于OLED的有机发光材料分成训练集(1556种)和测试集(388种);将4885个Dragon参数缩减成472个后,基于线性回归得到含7个参数的子集,用于有机发光材料Tg/MW结构-性能定量关系(QSPR)建模.最佳随机森林回归模型(nodesize=5、ntree=200、mtry=2)产生的训练集决定系数R^(2)=0.979,测试集R^(2)=0.893,精度高于文献报道值.

丙烯酸酯改性胺固化剂对环氧树脂防火涂料玻璃化转变温度及性能的调控

文中利用Michael加成反应得到了不同碳链长度的丙烯酸酯改性三乙烯四胺固化剂,并将其用于制备环氧树脂基膨胀防火涂料。采用核磁共振氢谱对所得改性固化剂进行了表征;差示扫描量热分析证明,将不同碳链长度的丙烯酸酯结构引入固化剂分子中可以有效对环氧树脂交联体系的玻璃化转变温度进行调节(玻璃化转变温度在41.4~101.5℃之间变化);采用热失重分析和极限耐火测试对防火涂料的防火效果进行了测试;采用扫描电镜对耐火测试后炭层的微观形貌进行了分析。结果表明,涂料的防火性能与固化剂的种类即固化体系的玻璃化转变温度密切相关,当采用丙烯酸十二烷基酯改性三乙烯四胺为固化剂时,固化环氧树脂的玻璃化转变温度为87.6℃,其防火涂料的极限耐火时间最长,达到43.2min,膨胀倍率为12,拥有致密、连续的炭层结构,其平均孔径为1.75μm。同时,丙烯酸酯改性三乙烯四胺制备的环氧漆膜的耐紫外老化性能和韧性都得到了提高。

高玻璃化转变温度抗冲击透明聚酯的研究进展

高玻璃化转变温度(T_(g))、抗冲击透明聚酯具有高耐热、高透明和优异的力学性能等优点,广泛应用于厨电产品、汽车制造等领域,但目前存在原料不可再生、耐热温度不够高和品种单一等问题。本文根据刚性二元酸或刚性二元醇单体来源的不同,介绍了石油基高耐热聚酯和生物基高耐热聚酯的研究进展,其中石油基高耐热聚酯包括基于2,6-萘二甲酸、4,4’-联苯二甲酸和2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇等刚性单体聚酯;生物基高耐热聚酯包括基于呋喃二甲酸、木质素衍生物二酸、天然樟脑及其衍生单体、酒石酸、樟脑醇、异己糖醇等刚性单体聚酯。指出生物基呋喃二甲酸和异山梨醇聚酯是未来高耐热聚酯商业化的重要选择,而原料来源可持续、更高的耐热温度、优异的韧性是未来高T_(g)、抗冲透明聚酯的主要发展方向。

环氧树脂玻璃化转变温度的3种测定方法比较

玻璃转变温度(T_(g))是非晶态或部分结晶聚合材料的重要特性参数,对材料的加工及工业应用具有指导意义。为了解不同方法测定环氧树脂T_(g)的区别,采用差示扫描量热法(DSC)、热机械分析法(TMA)及动态力学分析法(DMA)测试同一环氧树脂材料的T.并比较3种方法的差异性。结果表明:DMA法的灵敏度好,但T_(g)测试值偏大;DSC法所得的玻璃化转变区最弱、难分辨;TMA法对样品的规格尺寸要求较高,表面需光滑平整。

碱土替换铝硅酸盐玻璃硬度和玻璃转变温度反向演化的结构起源

为探究过铝区碱土铝硅酸盐玻璃随碱土离子替换硬度(HV)和玻璃转变温度(Tg)的演化规律及结构起源,采用激光加热气动悬浮技术,制备了摩尔组成为x RO·(49-x)Al_(2)O_(3)·51SiO_(2)(x=0~16;R=Mg,Ca,Sr,Ba)的系列碱土铝硅酸盐玻璃样品。采用显微维氏硬度仪、差示扫描量热法(DSC)分别对样品的维氏硬度(HV)和玻璃转变温度(Tg)进行了表征。结果表明:RO含量固定,随着R^(2+)场强变大,玻璃的HV升高,Tg下降;RO种类固定,随着RO对Al_(2)O_(3)替换量的增加,玻璃的HV和Tg均下降,49Al_(2)O_(3)·51SiO_(2)玻璃具有最高的HV(8.26 GPa)和最高的Tg(941℃)。结构解析发现:玻璃网络骨架的堆积密度、平均键能、键能密度以及作为电荷平衡体的填隙离子对玻璃HV和Tg提升或削弱的相互竞争和协同作用,是玻璃的HV和Tg随R^(2+)的场强变化呈现反向演化、随RO对Al_(2)O_(3)替换呈现同向演化的结构根源。

基于玻璃化转变理论的蓝莓粉吸湿机制

以‘珠宝’和‘海岸’这两个品种蓝莓为原料制作蓝莓粉,研究吸湿前后蓝莓粉的品质差异;采用静态称量法测定两种蓝莓粉在不同温度(5、15、25、35、45℃)下的吸湿等温线,并构建状态图;探讨了水分吸附过程净等量吸附热、微分熵、熵焓互补等热力学特性。结果表明,两种蓝莓粉吸湿后品质下降,粉体颗粒黏聚,流动性降低;水分吸湿等温线均呈典型的“J”型曲线,GAB模型为描述蓝莓粉水分吸附特性的最适模型。从状态图可知,‘珠宝’和‘海岸’分别在水分含量小于等于0.1045、0.1077 g/g(干基),贮藏温度小于等于-30.30、-32.66℃时,有较好的稳定性。熵焓互补理论表明,两品种蓝莓粉水分吸附过程均为熵驱动的非自发过程。研究结果可为蓝莓粉加工和贮藏条件的选择提供理论依据。

应用玻璃化转变温度评价SBS改性沥青低温性能

在分析现有评价SBS改性沥青低温性能方法的基础上,提出了采用玻璃化转变温度Tg来评价SBS改性沥青的低温性能,并对相应的试验仪器(动态剪切流变仪)和试验方法进行了介绍。应用动态剪切流变仪实测了7种SBS改性沥青的Tg,并且进行了相应的沥青混合料试验验证。结果表明:玻璃化转变温度Tg物理意义明确,测试方法简便,与混合料的测试结果相关性较好,适合于评价SBS改性沥青的低温性能。

小麦淀粉老化动力学及玻璃化转变温度

采用差示扫描量热法研究不同温度及储藏时间下小麦淀粉不同组分(小麦总淀粉、小麦A淀粉、小麦B淀粉)的老化动力学及最大冷冻浓缩状态下玻璃化转变温度(glass transition temperature of the maximally freezeconcentrated state,T_g’)。测定小麦淀粉各组分于-18、-5、4、22℃储藏3~21 d的老化度、T_g’及非冻结水含量。结果表明,不同淀粉组分在-18℃下储藏未发生老化,而在-5、4、22℃条件下储藏会发生老化,且4℃时的老化度最大,22℃时的老化度最小,-5℃时的老化度居两者之间;小麦B淀粉的T_g’比A淀粉的T_g’高。小麦淀粉不同组分老化动力学存在差异,小麦A淀粉的老化度较总淀粉及B淀粉大;非冻结水的含量对不同组分小麦淀粉T_g’有很大影响。

水分含量及添加剂对面团玻璃化转变温度的影响

本实验应用差示扫描量热仪(DSC),测量了不同水分含量的面团的玻璃化转变温度以及NaCl、卵磷脂、抗坏血酸、明胶、海藻糖、单干酯及黄原胶等常见食品添加剂对面团玻璃化转变温度的影响。结果表明:水分含量为40%的纯精粉面团的玻璃化转变温度为-27.75℃,水分含量在38%～45%的玻璃化转变温度有逐渐降低的趋势。NaCl、抗坏血酸、海藻糖分别以5%、1%、3%加入面团以后,面团玻璃化转变温度分别为-13.68、-12.73、-15.74℃。加入明胶、单干酯、黄原胶时,面团的玻璃化转变温度提高并不明显,而卵磷脂的加入却降低了面团的玻璃化转变温度。

基于玻璃化转变温度的沥青混合料低温性能研究

鉴于目前尚未有公认、合理的沥青和沥青混合料低温性能评价指标,提出采用玻璃化转变温度来进行评价.采用动态剪切流变仪AR-2000对不同沥青和沥青混合料在线粘弹范围内进行了动态频率扫描;应用时温等效原理对频率扫描结果分析得到不同材料的玻璃化转变温度,并用沥青混合料低温弯曲试验进行验证.结果表明,由动态频率扫描测试得到的玻璃化转变温度符合路面实际情况,且物理意义明确,沥青和沥青混合料的玻璃化转变温度与混合料低温弯曲破坏应变相关性良好.因此,玻璃化转变温度可用于评价沥青和沥青混合料的低温性能.

不同构型聚丙烯的玻璃化转变温度的分子模拟

应用分子力学和分子动力学的方法对3种不同构型聚丙烯高分子的玻璃化转变温度进行了模拟.用NPT(等温等压)分子动力学模拟获得聚丙烯(PP)在不同温度下的特征体积,通过对模拟得到的V-T做图,求得玻璃化转变温度,其结果与实验值吻合较好.并分析了聚丙烯主链柔顺性和立构规整度对高分子玻璃化转变的影响.

热氧、湿热和热水老化对T300/BHEP复合材料玻璃化转变温度的影响

通过对碳纤维/环氧复合材料(T300/BHEP)进行热氧、湿热和热水老化研究,得到了材料的质量变化率和Tg随老化条件的演变规律,分析了老化机理。结果表明:T300/BHEP复合材料在热氧老化条件下,因后固化和自由体积收缩,Tg升高;在湿热和热水老化条件下,因水分塑化作用和水对分子链间氢键的破坏,Tg降低。三种老化条件下,Tg与质量变化率均呈线性关系。对比80℃热氧、80℃/RH75%湿热和80℃热水老化条件下的结果,发现水分的塑化作用对Tg的影响要大于因热的作用产生的后固化,且湿度越大,Tg降低越明显。

分子量对淀粉玻璃化转变温度的影响

采用相对黏度法及TDA与DSC法测定了淀粉同系物的黏均分子量和玻璃化转变温度,得到分子量对淀粉同系物的玻璃化转变的影响关系:即随着分子量的增加玻璃化转变温度也增加,当分子量增加到一定程度以后玻璃化转变温度增加趋于平缓,并得到实验关联式。根据这种关系我们可在一定的范围内根据实际生产、加工及贮存的需要,用改变淀粉体系的分子量分布的方法来改变其玻璃化转变温度。

糖类对南美白对虾肉玻璃化转变温度与状态图的影响

为提高南美白对虾肉(PV)的贮藏稳定性,研究了蔗糖、菊糖和海藻糖对PV玻璃化转变温度(Tg)与状态图的影响。采用静态称量法研究了25℃下PV和按虾肉质量添加10%蔗糖(PV-S)、10%菊糖(PV-I)和10%海藻糖虾肉(PV-T)的吸附等温线。采用差示扫描量热法分析了PV、PV-S、PV-I与PV-T的Tg和冻结点温度(TF)。分别采用Gordon-Taylor方程和Clausias-Clapeyron方程拟合Tg与TF数据,构建了虾肉的状态图,探讨了添加糖类对PV的Tg与状态图的影响。结果表明,PV、PV-S、PV-I与PV-T的水分吸附等温线呈III型,GAB模型为描述PV、PV-S、PV-I与PV-T水分吸附特性的最适模型。PV、PV-S、PV-I与PV-T的平衡含水率随着水分活度aw的增大而增大。aw一定时,平衡含水率随着糖类添加而降低。添加糖类降低了PV的单分子层含水率。PV、PV-S、PV-I与PV-T的Tg随着含水率增加而降低。相同aw时,Tg值高低顺序依次为PV-I、PV-T、PV-S、PV。根据状态图,PV、PV-S、PV-I和PV-T的最大冷冻浓缩溶液时的玻璃化转变温度T'g分别为-71.35、-64.76、-58.36、-59.36℃,与之对应的溶质含量分别为73.2%、73.4%、72.6%、73.4%,即非冻结含水率分别为26.8%、26.6%、27.4%、26.6%。添加糖类尤其是菊糖与海藻糖能显著提高南美白对虾肉的贮藏稳定性,延长其货架期。