超支化聚合物修饰氮化硼微球/环氧树脂导热复合材料的制备及性能

选择粒径30μm和120μm的氮化硼微球(GBN)作为导热填料,通过超支化环氧树脂(HPEP)与GBN之间的π-π相互作用得到了超支化聚合物修饰的氮化硼微球(HPEP-GBN),通过共混制备了具有不同复配比例的环氧树脂复合材料(HPEP-GBN/EP)。调整小粒径填料的质量分数(Xs)研究了不同氮化硼微球的复配比例对复合材料流变行为和导热性能的影响,进一步分析了填料的形状和超支化聚合物的表面修饰对复合材料性能的影响。结果表明,当Xs=0.4时,HPEP-GBN/EP复合材料的黏度最低,具有比GBN/EP复合材料更优异的加工性能和导热性能。体系的填料质量分数可以达到80%,此时导热系数达到了5.28W/(m·K),是纯环氧树脂的31.06倍。此外,HPEP-GBN/EP复合材料还具有比GBN/EP更优异的力学性能和热稳定性、更低的介电损耗和热膨胀系数。

核壳结构BNNS@SiO_(2)/环氧复合电介质的电-热击穿特性

本文制备不同填料含量的核壳结构BNNS@SiO_(2)/环氧复合电介质,研究复合电介质界面区的化学特征与微观形貌,通过热刺激去极化电流法与击穿测试研究环氧复合电介质的陷阱特性与击穿性能。结果表明:BNNS@SiO_(2)具有核壳结构,且包覆的SiO_(2)厚度在纳米级别;BNNS@SiO_(2)表面存在明显化学键合作用,与环氧基体可形成较强的界面区,提升其与环氧基体的相容性。少量BNNS@SiO_(2)可有效提升复合电介质的电气强度,当BNNS@SiO_(2)的质量分数为1%时,复合电介质的电气强度可提升52.3%。当BNNS@SiO_(2)纳米粒子含量较少时,环氧复合电介质中的深陷阱增加,当纳米粒子含量较多时,深陷阱数量有所减少,浅陷阱数量增加。此外,核壳结构BNNS@SiO_(2)/环氧复合电介质的热导率明显提高,有利于高电场下的绝缘散热。通过深陷阱效应与导热性能提升的综合作用,环氧复合电介质的击穿性能得到显著提升。

氮化硼纳米片复合材料防腐涂层的制备及性能

为了研究原子氧和电化学腐蚀对铝合金的影响,将可以抵抗原子氧腐蚀的氮化硼纳米片(BNNS)添加到环氧树脂中,用于铝合金的抗电化学腐蚀,并进行极化曲线及阻抗测试。结果表明:添加质量分数为0.20%的BNNS,可使纯环氧树脂涂层点蚀电位正移323 mV,钝化区间增大5倍左右,阻抗增大15倍,抗电化学腐蚀效果优异;BNNS使电解液中的离子在涂层内的扩散通道变得弯曲狭长,增强了涂层抗电化学腐蚀的能力。

铝合金板厚度对硼纤维/环氧复合材料单面修复效果的影响

采用单向硼纤维/环氧复合材料补片真空袋压工艺单面修复不同厚度含中心裂纹铝合金板,测试了修复试件的热学及准静态力学性能,并采用三维有限元模型分析了修复试件的残余热应变和应力强度因子。结果表明:修复试件的弯曲挠度随铝合金板厚度增大而减小;修复试件铝合金板下表面裂纹尖端附近的残余热应变随铝合金板厚度增大而增大,补片上表面的残余热应变则随铝合金板厚度增大而减小,这与有限元分析结果吻合较好。含中心裂纹铝合金板的应力强度因子随铝合金板厚度增大而减小,而单面修复试件的应力强度因子随铝合金板厚度增大而增大。采用相同长度和宽度的单向硼纤维/环氧复合材料补片单面修复后,铝合金板厚度为1.76 mm修复试件的承载能力保留率为93.85%,而厚度为10.20 mm修复试件的只有84.01%;修复试件的刚度得到了完全恢复,等效刚度均大于完好试件的刚度。

铝合金板厚度对硼/环氧补片单面修复试件疲劳性能的影响

采用单向硼/环氧复合材料补片真空袋压工艺单面修复含中心裂纹不同厚度铝合金板,测试了修复试件的疲劳性能,从疲劳寿命、疲劳裂纹扩展速率和裂纹扩展纹线考察不同厚度铝合金板修复后疲劳性能的差异。结果表明:硼/环氧补片胶接修复后,铝合金板的疲劳寿命大幅度提高,且疲劳寿命提高幅度随铝合金板厚度增大而降低。厚度为1.76 mm、5.20 mm和10.20 mm 3种铝合金板修复试件的疲劳寿命分别是未修复试件的22.30倍、12.84倍和8.40倍。厚度为1.76 mm铝合金板修复试件在铝合金板完全断裂后还能继续承担疲劳载荷,而厚度为5.20 mm和10.20 mm 2种铝合金板修复试件在铝合金板断裂后完全破坏。裂纹扩展速率和归一化裂纹长度差均随铝合金板厚度增大而增大。

宁波材料所在制备高导热环氧复合材料方面取得进展

中国科学院宁波材料技术与工程研究所表面事业部功能碳素材料团队使用低成本的商用聚氨酯泡沫为模板,在其表面包覆石墨烯纳米片并采用快速加热移除聚氨酯模板而得到结构完整的三维石墨烯泡沫。当石墨烯质量分数为6.8%时,环氧复合材料的导热系数达到了8.04 W/mK,较纯环氧树脂提高了44倍,环氧复合材料同时保持了良好的力学性能。除此之外,研究还发现在石墨烯抽滤过程中引入微米尺度的球形氧化铝颗粒,可以使得石墨烯片取向由水平方向部分转变为纵向方向,得到具有类似“豌豆荚”的结构。这类仿“豌豆荚”结构的二元石墨烯-氧化铝填料可有效增强聚合物材料的导热性能,该方法制备的环氧复合材料纵向和横向的导热系数分别可达到13.3 W/mK和33.4 W/mK。开发的高导热环氧复合材料有望代替传统的聚合物材料解决目前高度集成的电子设备的散热问题。

熔盐法合成高导热磷化硼及其热管理性能研究

随着电力电子器件封装密度提高,开发导热性能优异的热界面材料受到了广泛关注。绝大多数传统导热填料的热导率较低,因此合成新型高导热填料是提高热界面材料导热性能的重要途径。本研究通过简单的熔盐法合成了高导热的磷化硼(BP)颗粒,与氮化硼(h-BN)混合并通过搅拌和浇注的方法填充到环氧树脂(EP)基体中制备得到树脂基复合材料(BP-BN/EP)。实验结果表明:采用三盐法(NaCl:KCl:LiCl)合成的BP产率最高达到74%,相对于单盐法(41%)和双盐法(39%)分别提高了33%和35%。对于BP-BN/EP复合材料,复合材料的微结构显示BP和BN颗粒均匀分布在环氧树脂基体。当混合填料体积分数为30%时,该复合材料的热导率达到1.81W·m^(-1)·K^(-1),是纯树脂热导率(0.21W·m^(-1)·K^(-1))的8.6倍,这与BP颗粒作为桥梁连接相邻BN颗粒形成导热网络有关。除此以外,相较于不含BP的复合材料(SBN-BN/EP),BP-BN/EP复合材料展现出更加优异的热导率、热稳定性和较好的热力学性能。因此,熔盐法合成的BP在热管理领域具有较大的应用前景。

无张力修补腹壁疝158例

无张力疝修补术是运用人工复合材料进行疝修补的新方法,笔者自1998年3月以来,应用美国Bard公司生产的锥形疝环充填物和网状补片进行无张力疝修补术158例,取得良好疗效,现报告如下:

纳米复合涂料

201502032丙烯酸树脂/斑脱土纳米复合涂料的透气性和形态学研究[刊,英]/Choudalakis,G.等//Progress in Organic Coatings.-2014,77（4）.-845-852在丙烯酸聚合物树脂中加入亲水性斑脱土纳米片,制备了纳米复合涂料。分析了水性悬浮液在涂膜制备和固化过程中纳米片的分散机理。