室温下β⁃Ga_(2)O_(3)纳米柱的脆韧转变研究

β⁃Ga_(2)O_(3)的力学性能关系到相关电子器件的制造、封装以及应用,然而目前关于β⁃Ga_(2)O_(3)单晶的力学变形机制研究还相对匮乏。本文研究了(100)β⁃Ga_(2)O_(3)单晶在压应力作用下的力学行为,发现其极易沿着(100)B面脆断,并计算得到该材料的断裂应力范围为3141~6151 MPa。进一步揭示了不同长径比、不同直径对β⁃Ga_(2)O_(3)纳米柱力学变形行为的影响,实验结果表明:当长径比>2时,β⁃Ga_(2)O_(3)纳米柱在不同直径下均沿着(100)B面发生脆断;当长径比<2且直径<200 nm时,(100)β⁃Ga_(2)O_(3)发生脆性向塑性的转变,表现为先沿着(201)面发生滑移,之后沿着(100)B面断裂。最后,讨论了晶体学取向对于小尺寸β⁃Ga_(2)O_(3)塑性的影响,研究结果为理解β⁃Ga_(2)O_(3)的力学性能提供借鉴。

聚合物共混物脆韧转变性能研究 Ⅲ.分散相形态参数之间的关系

为了研究形态（特别是分散状态）对聚合物共混物韧性的影响，建立了准网络形态模型，定义了分散相分布系数（ξ，０＜ξ１），并给出其物理意义，推导了基体层厚度的计算公式，研究了形态参数的变化对基体层厚度的影响．对于常见的无规形态，ξ≈１．对于准网络形态，ξ＜１，并且不是常数．计算结果表明，减小ξ和分散相粒径及其分布、增大其体积分数有利于减小基体层厚度．从理论上证明了准网络形态比无规形态更有利于减小基体层厚度．

聚合物共混物脆韧转变性能研究 Ⅳ橡胶粒子的分布对PVC/NBR共混物脆韧转变的影响

根据作者已建立的准网络形态模型和推导出的基体层厚度计算公式，从实验上研究了橡胶粒子的分布对聚氯乙烯（ＰＶＣ）／丁氰橡胶（ＮＢＲ）共混物脆韧转变的影响．结果表明，不仅无规形态ＰＶＣ／ＮＢＲ共混物存在脆韧转变主曲线，而且准网络形态ＰＶＣ／ＮＢＲ共混物也存在脆韧转变主曲线．但是两条主曲线明显不重合，表明橡胶粒子的分布对ＰＶＣ／ＮＢＲ共混物脆韧转变有显著影响．而且准网络形态ＰＶＣ／ＮＢＲ共混物的临界基体层厚度比无规形态ＰＶＣ／ＮＢＲ共混物的临界基体层厚度大得多，表明准网络形态比无规形态明显有利于增韧．因此临界基体层厚度不仅是基体的特征参数，还是界面粘结和橡胶粒子分布的函数．

PS/SBS/CaCO_3共混物体系脆韧转变

研究了不同组成的聚苯乙烯 (PS)基三元共混物体系的缺口冲击性能、拉伸性能和断面形貌以及相形态 .实验结果表明 ,微米级碳酸钙的增韧改性效果稍好于纳米级碳酸钙 ,但增强效果却相反 .随着分散相含量的增加 ,3种共混物韧性皆明显提高 ,拉伸曲线向右下方移动 ,应变软化减弱 ,应变硬化增强 .研究发现了随分散相含量的增加 ,PS共混物出现了脆韧转变 ,而且脆韧转变以不同的形式表现了出来 ,即冲击强度。

HDPE/E-TMB共混物和HDPE/弹性体共混物的脆韧转变和断面形态

用材料力学性能测试方法和扫描电镜研究了HDPE/E-TMB共混物和HDPE/弹性体共混物的脆韧转变行为和冲击断面形态。结果表明,HDPE/E-TMB共混物的脆韧转变可在弹性体含量较低的情况下发生;弹性体含量相同时,HDPE/E-TMB共混物有更高的冲击强度和拉伸屈服应力;冲击强度相同时,HDPE/E-TMB共混物有更高的拉伸屈服应力和弯曲弹性模量。弹性体含量为8%的两种共混物的冲击断面形态属于不同的断裂机理,这种机理的不同揭示了HDPE/E-TMB共混物具有特殊的结构特征。

聚合物共混物脆韧转变性能研究 Ⅱ准韧性聚合物共混物脆韧转变的几何模型

给出了分散相粒间基体层厚度Ｔ与分散相粒径（ｄ）、粒径分散度（σ）和分散相体积分数（）的定量关系式．发现σ对Ｔ的影响与有关，不仅Ｔ随σ的增大而增大，而且越大，这种影响越显著．用计算机图像分析仪直接测定了聚氯乙烯／丁腈橡胶、聚丙烯（ＰＰ）／三元乙丙橡胶、ＰＰ／乙烯醋酸乙烯酯共聚物共混物的Ｔ，发现这三种共混物的Ｔ近似于对数正态分布．理论预示与实验结果很好符合．

逾渗理论及聚合物脆韧转变逾渗模型

在介绍逾渗理论的历史发展及其描述方法的基础上,总结了聚合物共混体脆韧转变(BDT)中的逾渗模型的提出、发展及应用.并指出对BDT逾渗模型的进一步研究具有很明显的科学意义和实际意义.提出了可深入着手研究的五个方向,即建立系列聚合物和系列共混体系的逾渗模型、将其宏观性能与组分特征参数建立联系、展开脆韧转变的逾渗理论的过程研究、进行纳米共混物脆韧转变的逾渗研究以及聚合物体系逾渗过程的计算机模拟.

PP/EPDM/CaCO_3三元共混体系的脆韧转变研究

采用扫描电镜和材料力学性能试验方法研究了ＰＰ／ＥＰＤＭ／ＣａＣＯ３三元体系中ＣａＣＯ３的表面处理与其材料的缺口冲击韧性及产生脆韧转变现象之间的关系。实验结果及分析表明：体系中分散相颗粒周围向ＰＰ基体扩散、渗透或与之共结晶的ＥＰＤＭ部分是增韧ＰＰ的有效成分；较好的表面处理条件下，体系中加入较少量的ＥＰＤＭ即可使材料缺口冲击韧性和拉伸模量值同时达到较好水平。

环氧化三元乙丙橡胶增韧聚对苯二甲酸丁二酯的脆韧转变

环氧化的三元乙丙橡胶(eEPDM)与聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)共混可以使PBT共混体的缺口冲击强度获得很大的提高.当eEPDM橡胶浓度为24wt%时,PBTeEPDM共混体的缺口冲击强度是纯PBT的12倍.随着eEPDM含量的增加,在室温下PBTeEPDM共混体出现了明显的脆韧转变,其脆韧转变的临界粒子间距为0.49μm.橡胶的加入及含量的增加使PBT体系的脆韧转变温度(TBD)向低温移动,且PBTuEPDM与PBTeEPDM共混体脆韧转变温度的差随橡胶含量的增加而逐渐增大.扫描电镜照片表明,在橡胶组成相同的情况下,PBT基体中分散的eEPDM粒子明显小于未环氧化的EPDM粒子.且eEPDM橡胶的粒子间距(ID)也明显地低于uEPDM橡胶粒子的ID,这导致PBTeEPDM共混体系在室温下出现脆韧转变.

聚合物共混物脆韧转变性能研究 V.橡胶粒子的分布对聚氯乙烯/丁腈橡胶共混物韧性刚性关系的影响

聚合物共混物脆韧转变性能研究Ｖ．橡胶粒子的分布对聚氯乙烯／丁腈橡胶共混物韧性刚性关系的影响刘浙辉朱晓光张学东漆宗能（中国科学院化学研究所工程塑料国家重点实验室北京１０００８０）蔡忠龙（香港理工大学应用物理系香港九龙）王佛松（中国科学院北京...

EPDM增韧聚丙烯及其脆韧转变机理的研究

聚丙烯/EPDM共混物韧性的测定可以在很宽的温度(25～132 ℃)和组分(EPDM质量分数为0～26%)中进行.发现了增加温度和增加EPDM组分对EPDM增韧的聚丙烯的脆韧转变有相同的影响,发现了聚丙烯/EPDM共混物的脆韧转变温度与EPDM组分之间的相互关系以及聚丙烯/EPDM共混物的拉伸强度和断裂伸长率与EPDM组分之间的相互关系.

CaCO_3刚性粒子增韧HDPE的脆韧转变研究

研究了ＨＤＰＥ／ＣａＣＯ３填充体系中ＣａＣＯ３表面处理、粒径、含量及基体树脂分子量、结晶性与其材料缺口冲击强度、产生脆韧转变现象及基体晶态结构间的关系。结果表明，该共混体系中界面应力的应变诱导致结晶作用及其所引起的基体中伸展链晶体网络结构的形成是该材料实现脆韧转变的重要原因。

聚合物共混体脆韧转变的损伤竞争理论Ⅲ．分散相形态和界面粘接对脆韧转变的影响

应用前文提出的聚合物共混体脆韧转变（ＢＤＴ）的损伤竞争准数（Ｄａ）判据，研究了共混体分散相形态与界面粘接对ＢＤＴ的影响。由Ｄａ判据预示，在一定范围内，增加分散相含量，减小分散相粒径，减小粒子在基体中的聚集程度以及增大粒子的形状不规则性，皆有利于ＢＤＴ的发生。界面粘接强度的增加在一定范围内也能够使共混体的韧性增加。这些理论预示与实验结果相一致，从而表明Ｄａ判据能够反映分散相形态与界面粘接等多种因素对共混体损伤过程的影响规律，是聚合物共混体脆韧转变的控制参量。

PP/POE共混体系脆韧转变的定量研究

研究了乙烯-1-辛烯共聚物(POE)对两种不同型号的聚丙烯(PP)的增韧情况。结果显示,对不同性质的基体PP,出现脆韧转变所需的弹性体POE含量不同;根据逾渗模型,应用不同的计算公式,定量地求得了两种PP/POE体系分别出现脆韧转变时的临界基体层厚度Tc。

POE-g-MAH和PC协同增韧聚对苯二甲酸丁二酯的脆韧转变

研究马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物弹性体(POE-g-MAH)和热塑性树脂(PC)协同增韧聚对苯二甲酸丁二酯的脆韧转变,借助扫描电镜(SEM)观察分析增韧体系的相形态和断口形貌,并对增韧机理进行探讨。结果表明,添加PC后,共混体系的脆韧转变在较低POE-g-MAH含量下发生。当PBT与PC质量配比为50/50时,共混物在POE-g-MAH含量为10%时获得超高韧性,达到78kJ/m2,同时拉伸强度达到52.5MPa。SEM分析认为,PC含量较高时,呈现极不规则的近似条状或片状的分散相结构,以及柔性界面层的存在是共混体系在较低弹性体含量下出现脆韧转变而获得高强韧性的主要机制。

含球形分散相周围基体中的形变能密度及其对聚合物共混体脆韧转变的影响

从Ｇｏｏｄｉｅｒ方程出发，研究了球形分散相周围基体中的形变能密度分布及其与分散相力学性能的关系，将所得结果结合前文给出的聚合物共混体的脆韧转变方程讨论了分散相的力学性能对聚合物共混体脆韧转变的影响，结果与实验一致。

熔融法制备EPDM-g-GMA及其对PEN脆韧转变的研究

利用Haake流变仪对 (乙烯 /丙烯 /二烯 )共聚物 (EPDM)进行熔融接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯 (GMA) ,考察了单体、引发剂 (DCP)用量对接枝率的影响。结果表明 ,随着DCP用量的增加 ,接枝率增大 ;随着GMA用量的增加 ,接枝率趋于一个平衡值。聚萘二甲酸乙二酯 (PEN) /EPDM g GMA共混物的脆韧转变主要受温度和EPDM g GMA用量的影响 ,增加EPDM g GMA用量可以降低PEN/EPDM g GMA共混物的脆韧转变温度。

纳米莫来石填充PP/EPDM共混物的脆韧转变

制备了含纳米莫来石的三元乙丙橡胶(EPDM)和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)母料,研究了纳米莫来石对聚丙烯(PP)/EPDM和PP/EPDM-g-MAH共混物脆韧转变的影响。结果表明:纳米莫来石的加入使PP/EPDM和PP/EPDM-g-MAH共混物的脆韧转变提前,尤其在纳米莫来石用KH-550改性后,PP/EPDM共混物发生脆韧转变时EPDM的含量由15%降至10%;在橡胶相含量相同时,加入纳米莫来石后共混物的弹性模量和拉伸强度略有下降,而断裂伸长率显著下降。

聚合物共混体脆韧转变的损伤竞争理论Ⅱ．基体性能对脆韧转变的影响

根据前文［１］提出的聚合物共混体脆韧转变（ＢＤＴ）的损伤竞争准数（Ｄａ）判据，研究了基体性能对ＢＤＴ的影响，并将聚合物的本征脆韧转变尺寸与Ｖｉｎｃｅｎｔ的σｂ～σｙ图进行了关联。在主要考虑测试温度对基体屈服应力影响的条件下，根据Ｄａ判据研究了ＢＤＴ的温度效应，首次推导了临界脆韧转变温度与临界分散相含量、临界粒径和临界粒间距的关系。

碳酸钙粒子增韧高密度聚乙烯的脆韧转变--Wu氏增韧理论聚合物共混物脆韧转变判据的适用条件

采用不同尺寸的碳酸钙粒子增韧高密度聚乙烯,研究了不同温度下共混体系的临界粒子间距与碳酸钙粒子尺寸和含量之间的关系,确定了温度是Wu氏增韧理论临界粒子间判据适用性的重要影响因素。结果表明,在17℃下,临界粒子间距与碳酸钙粒子的尺寸和含量无关,该条件下Wu氏增韧理论临界粒子间距判据是适用的;而随着温度的升高,发现临界粒子间距依赖于碳酸钙粒子的尺寸,表明高温条件下,Wu氏增韧理论临界粒子间距判据不再适用。