高分子基金属复合材料的前沿应用

高分子基金属复合材料作为一种具有独特物理属性的功能材料,兼具金属的高导电导热性以及加工便利性。近年来,高分子基金属复合材料成为科技前沿热点。复合材料不仅在芯片堆叠、集成电路和系统集成等高精度封装中实现技术突破,而且为医疗传感装置、柔性显示屏和软体机器人的开发提供了新思路。本文系统介绍了高分子基金属复合材料,从工作性能、应用概况及市场分析等方面总结其在电子封装、柔性显示、医疗传感和电磁屏蔽领域的的研究现状。

功能高分子复合材料重点实验室2024年度开放研究基金申报指南

一、设立宗旨功能高分子复合材料山西省重点实验室(以下简称实验室)以中北大学作为依托单位,主要开展功能纳米复合材料可控制备、结构与性能关系及应用机理等方面的研究。为了有效促进学术交流,培养功能纳米复合材料领域的科技人才,围绕功能高分子复合材料山西省重点实验室的重点研究方向,依据《中北大学重点实验室开放研究基金管理办法》和《功能高分子复合材料山西省重点实验室开放研究基金管理规定》,特设立实验室开放研究基金项目,以资助国内外科技工作者依托实验室的开放研究环境开展高水平科学研究工作。

镁基金属复合材料与不锈钢激光熔覆层的结合界面特征

利用中间过渡层的作用 ,在镁基金属复合材料上激光熔覆了不锈钢合金层 ,熔覆层与基体为冶金结合。中间过渡层与基体的结合交界面上 ,元素交互扩散距离为 6 0 μm。不锈钢熔覆层与过渡层的结合交界面上 ,Cr,Fe,Cu等元素的交互扩散距离约为 5 μm ,Ni,Zn两元素的交互扩散距离很大。激光熔覆试样的腐蚀电动势 (Ecorr)分别比喷涂试样和未处理试样提高两倍和三倍。

海泡石基金属氧化物复合材料的合成及其光催化性能研究进展

海泡石比表面积大、孔隙率高,且表面具有一定量的硅羟基基团,这可为其负载金属氧化物如TiO_2、ZnO、Fe_2O_3等提供更多的活性位点,因而它可以作为一种有效载体来制备具有较好吸附性和催化性的复合材料。主要介绍了海泡石基金属氧化物复合材料的不同制备方法,如溶胶-凝胶法、沉淀法、浸渍法;概述了其在提高比表面积、孔容积以及吸附性能等方面具有的优势;并综述了其在液相和气相光催化领域中的应用;介绍了其光催化性能的影响因素及最佳降解效果;最后对其作为生态环境材料的应用进行了前景展望。

羰基金属复合材料的研究与应用

本文对羰基金属复合材料的制备方法、研究现状及进展、以及羰基金属复合材料的应用前景进行了综述。

聚合物基金属纳米复合材料研究进展

综述了聚合物基金属纳米复合材料的制备方法、物理化学性能和最新研究进展。

有机高分子材料重要研究领域展望与国家自然科学基金高分子领域资助概况

本文是作者根据国家自然科学基金委员会组织的"十五"学科发展专家战略研讨成果,结合基金管理工作整理撰写的.主要介绍我国高分子材料发展相关的动态和值得重视的研究方向.同时,简述了国家自然科学基金近况和在高分子领域的资助概况,以供读者参考.

机床用新型钴基金属复合材料的制备与性能研究

以少量石墨烯作为增强体,采用分步球磨法,制备了机床用不含稀土的CoWAlSrCrV新型钴基金属复合材料,并进行了显微组织、物相组成、耐磨损性能和抗高温氧化性能的测试与分析。结果表明,该方法制备的新型钴基复合材料具有较佳的耐磨损性能和抗高温氧化性能。与La2CoO4钴基稀土复合材料相比,该新型复合材料的25℃磨损体积减少44.8%、300℃磨损体积减少45.8%、800℃磨损体积减少45.2%,800℃高温氧化100h后的单位面积质量增重减少69.7%。

半导体/绝缘高分子复合材料研究取得重大突破

在国家自然科学基金和创新研究群体科学基金的支持下，由中科院长春应用化学研究所杨小牛领导的一个研究小组在半导体／绝缘体高分子复合材料研究方面取得突破，其最新研究成果被国际著名期刊Advanced Functional Materials以“卷首插画”形式予以重点报道。

木基金属功能复合材料研究进展

为弥补木材固有的缺陷,改变木材物理、力学、化学性质和构造特征,对木材功能改性的研究从未间断过,从最初的木材塑合技术、浸渍技术、乙酰化技术、热处理技术、压缩和弯曲技术、漂白和染色技术等,到现在较为先进的微波处理技术,均极大地推动了木材科学的发展。随着对木材基本物化性能研究的逐步深入,新型木基复合材料也应运而生,如木基金属功能复合材料,其赋予木材新的电磁屏蔽、导热和导电等功能。根据木基金属复合材料的功能特性,可将其分为3类:电磁屏蔽木材、金属化木材和浸透型磁性木材。电磁屏蔽木材主要用于有射线辐射空间的地板、棚板、壁板等,其制备方法主要有化学镀金属和胶合金属两种,化学镀金属是通过化学的方法使木材表面金属化,胶合金属是通过胶黏剂将金属材料与木材相结合,这两种方法均能提高木材的电磁屏蔽效能,可以减少电磁辐射对人体的伤害。金属化木材是将低熔点合金以熔融状态浸透到木材细胞中并冷却固化后形成的复合材料,熔融状态的金属以木材导管为载体,使复合材料的压缩强度、硬度、导热性、导电性、耐磨性、冲击韧性等大幅度提高,可作导热木材用于地热采暖领域。浸透型磁性木材是在一定的压力下使磁流体浸透到木材内,从而制得带有磁性的木材,可用在磁记录、记忆、电磁转换、屏蔽、防护、医疗和生物技术、分离纯化等诸多领域。目前,木基金属功能复合材料的研究主要集中在木材表面化学镀上,此种制备方法金属只能覆盖在木材表面,而不能浸透到木材内部。金属化木材可以使金属浸透到木材中,但现有研究所用的基材没有经过处理,金属的渗透性不高,如何改善基材,最大限度发挥金属化木材的优异性能,进一步推动木基金属功能复合材料的应用范围,将是下一步研究的重点。本文对3种不同功能复合材料(电磁屏蔽木材、金属化木材和浸透型磁性木材)的研究现状进行概述,同时提出木基金属功能复合材料现有研究中的不足,并展望金属化木材在更多领域的应用和发展前景。

聚合物基金属梯度复合材料的制备与结构研究

本文通过石墨阴极溶液涂膜法制得甲基丙烯酸-丙烯酸共聚物[P(MMA-co-MAA)]与环氧乙烷(PEO)的共混聚合物,并以其为基质制备了聚合物基铜金属复合膜(CPCFs)。在这一过程中,对所得溶胀阴极膜(SCF)进行半干燥处理后,用电化学方法使其还原以得最终产物。实验研究表明:(1)低P(MMA-co-MAA)含量会增强SCF的离子电导率;(2)还原反应中酸性环境会增强电导性;(3)水-乙醇共溶剂有助于增强电导率。偏光显微镜测试显示:poly(MMA-co-MAA)会影响PEO的结晶。X-射线衍射实验也证实了还原铜金属单质的存在。

微波膨化木基金属复合材料的涂饰性能及耐光老化研究

【目的】微波膨化木基金属复合材料(PWMC)是一种密度适中、高导热、富有装饰性的新型金属木材料。为其未来在室内装饰、家居木制品等领域的高附加值应用提供技术支撑,开展了涂饰性能与耐光老化性的研究。【方法】使用水性聚氨酯清漆涂饰PWMC,研究涂饰工艺对表面色度学参数和光泽度的影响,探讨砂纸目数与表面粗糙度间的关系。在紫外光老化条件下,研究光老化处理前后PWMC的色度学参数和光泽度变化,分析木材区域及表面聚氨酯涂层的光降解机理。【结果】透明涂饰对PWMC发挥着保护与装饰的双重作用。三底两面透明涂饰处理后PWMC整体、木材和金属区域的总色差值分别为10.26、9.07和3.22,木材区域颜色变幅大于金属区域。涂饰后金属与木材两区域间的光泽度差异值由17.7降至2.3,表明涂饰处理能够有效降低光泽度差异。砂纸目数为240目时,PWMC各区域具有相近的粗糙度参数,差异值较小,表面平整且均一,此时漆膜附着力最佳(0级)。720 h光照下PWMC木材区域偏绿黄变化,木材与金属区域明度值增加;涂饰后木材与金属两区域的色度学参数变化幅度与失光率更低,证实了水性聚氨酯清漆对PWMC耐光性的提升作用。红外光谱与X射线光电子能谱显示PWMC木材区域与聚氨酯涂层中碳的氧化态升高,说明紫外光老化条件下发生了氧化降解。【结论】本研究探明了微波膨化木基金属复合材料的涂饰性能与耐光性,为微波膨化木增值利用提供了理论和技术依据。

可生物降解医用镁基金属复合材料的研究进展

镁基金属复合材料目前广泛应用于生物医学领域,如骨科植入物等,现已成为第三代生物材料之一。与钛、不锈钢、钴铬等永久性植入物相比,镁具有生物可降解特点,因此镁基金属复合物是骨折内固定装置更好的选择,在骨折愈合后不需要二次手术将其移除。除此之外,镁能刺激新骨形成,具有抗菌特性,能降低因感染造成内固定失败的风险。基于诸多优点,人们对镁基金属可降解生物材料的开发越来越感兴趣。本文就镁基金属复合材料在生物医学领域的最新研究进展进行综述,对几种用于制备镁基金属复合材料的增强剂以及其加工技术进行全面描述,讨论增强体选择和制备工艺对镁基生物复合材料力学性能、腐蚀性能和生物性能的影响。

镁基块体金属玻璃基复合材料研究

在空气中采用普通铜模浇铸法制备了两种成分的Mg-Cu-Al-Y金属玻璃复合材料(Mg65Cu23Al2Y10和Mg65Cu20Al5Y10)试样。XRD分析表明,随着Al的加入,原本的非晶“馒头峰”上出现了晶体增强相的尖锐峰;DSC曲线中晶化放热峰表明两种合金基体为非晶态结构,相比于纯玻璃态时,复合材料的玻璃转变温度和初始晶化温度均下降,过冷液相区变窄,同时表现为多级晶化;尽管两种合金的成分只有细微差别,但微观组织却相差很大,当Al含量为2%时,显微组织中有明显的针状组织存在,而Al含量为5%时,为粒状组织。显微硬度测试表明:当Al含量为2%时,硬度值明显提高,均值达到了276HV,比完全非晶态下的硬度值高出42HV。

华南理工大学超分子与功能高分子研究团队

本团队主要研究方向包括超分子弹性体材料及其在医学领域的应用;功能性两性离子聚合物/大分子季铵盐及其在植物保护领域的应用;基于胶乳/填料混合的橡胶复合材料等。团队先后承担国家自然科学基金、广东省科技计划、广州市科技计划和多项企业委托技术开发项目等。在Polym Chem.React Funct Polym.J Polym Sci Polym Chem.Appl Surf Sci,Polym Engi Sci.《橡胶工业》和《弹性体》等期刊上发表论文60余篇,授权中国发明专利10余项,撰写专著3本。

在新型高分子材料领域不断探索

宁荣昌教授现任西北工业大学复合材料研究中心主任,西北工业大学高分子超强吸水剂工程研究中心主任,同时兼任中国航空学会材料工程委员会委员、中国复合材料学会树脂基复合材料分委员会委员、中国塑料标准委员会委员、教育部高等院校高分子材料与工程专业教学指导委员会委员等社会职务。

MgO/Mg生物复合材料的制备及其腐蚀行为

采用粉末冶金和热压烧结的方法制备以MgO陶瓷粉末(质量分数分别为5%、10%和20%)为增强相的MgO/Mg镁基生物复合材料,并用XRD和SEM表征其显微组织结构。以纯镁金属作为对照样,分别采用失重腐蚀、动电位极化扫描和电化学阻抗谱研究不同MgO含量的镁基复合材料在模拟体液(简称SBF)中的腐蚀降解速率和腐蚀行为。结果表明:MgO/Mg镁基复合材料与纯镁金属具有相同的腐蚀机制,MgO在镁基体中的均匀、连续分布,可以提高镁基复合材料整体的耐腐蚀性能,其耐蚀性随着MgO含量的增加而改善,20%MgO/Mg复合材料表现出最好的耐腐蚀性能。

2种萘氧基MPc/TiO_2复合材料的制备及其表征

合成了萘氧基酞菁的前体化合物3-(2-萘氧基)邻苯二腈,通过1H NMR和熔点测定对其结构进行了表征,采用原位合成法合成了3-(2-萘氧基)CoPc/TiO_2和3-(2-萘氧基)CuPc/TiO_2复合材料,并利用IR、UV-Vis、XRD对产物进行表征,讨论了中心金属离子和负载TiO_2后对酞菁Q带最大吸收波长的影响,以及负载酞菁后对TiO_2晶型的影响.结果表明:复合材料Q带吸收发生一定程度红移,酞菁的负载使TiO_2的晶粒变小,但晶型没有改变.

溶液还原法合成聚合物基金属梯度复合膜反应机理的探讨

用溶液还原法合成了聚合物基金属梯度复合膜 ,对浓溶液中 - CN/Cu2 +摩尔比及涂膜后预干燥程度进行了优化选择 ,并初步探讨了膜的形成机理。电化学反应过程中介质的 Cu2 +在外加电场作用下 ,向阴极迁移 ,穿过膜和膜内 Cu2 +一起向阴极迁移 ,参与得到电子还原为 Cu单质的反应 ,最终形成沉积层 ,并使阴极延伸。还原反应和离子迁移继续不断地进行 ,最终形成沉积层、过渡层和未沉积层的理想结构。

Fe-Al/Al_2O_3新型陶瓷复合材料在刀具方面的规模化应用开发

本项目针对项目编号715-006-0210计划书中的技术指标和研究目标全力进行了研究和探索,完成了所下达的任务指标。此外,在该基金的资助和影响下,建成年产50万片复合陶瓷刀具中试厂一座,使企业得到高技术股上市的运作资格并有望近期上市。项目的前期研究获得了山东省科技进步奖一等奖1项,并于2000年6月获得山东省省委、省政府的科技重奖,发表密切相关学术论文18篇,出版专著1部,获得材料发明专利1项,专利号95110195,名称为铁铝金属间化合物-氧化铝陶瓷复合材料及其制备工艺。