钨丝/锆基非晶复合材料与93W合金弹芯侵彻靶板的损伤特征

为研究钨丝/锆基非晶复合材料(WF/Zr-based bulk metallic glass matrix composite,WF/Zr-MG)及93W合金两种弹芯材料对于45钢靶板的侵彻特征机理与损伤特征,利用上述两种弹芯进行对比开展侵彻试验,在宏观和微观层面对侵彻结果进行分析,其中,宏观定量化表征量采用等效直径进行研究,微观层面利用扫描电镜、光学显微镜、XRD衍射仪与显微维氏硬度仪对靶板的微观形貌、相变及硬度特征进行表征。试验结果表明,WF/Zr-MG弹芯完全贯穿靶板,而93W合金弹芯残留于靶板之中,其等效扩孔直径分别为16.7和18.4 mm,前者较后者低10.18%,WF/Zr-MG弹芯的穿甲能力高于93W合金弹芯。在微观角度,WF/Zr-MG与93W合金弹芯侵彻后弹坑细晶层晶粒长径比分别为4.5和7.3,其维氏硬度HV的峰值分别为249和287,其中高硬度层宽度分别为10.2和8.9 mm。前者对应靶板高硬度层更宽的原因是Zr基非晶合金在侵彻过程中持续释放热量,使其温度影响区较大,因此硬度提升的区域大。侵彻过程中,后者的靶板强度明显高于前者的,其主要原因为WF/Zr-MG弹芯发生屈曲回流,而93W合金弹芯产生蘑菇头现象,使得WF/Zr-MG弹芯对于靶板的挤压变形更小,晶粒拉长效果减弱,硬度峰值提升变小,靶板单位长度的能量损耗小,从而增强WF/Zr-MG复合材料弹芯的穿甲能力。

相容剂HDPE-g-(MAH-co-St)的合成及对HDPE/WF复合材料力学性能和吸水率的影响

将高密度聚乙烯/木粉(HDPE/WF)复合材料熔融混合后制成,并研究了自合成相容剂高密度聚乙烯接枝马来酸酐和苯乙烯多单体共聚物(HDPE-g-(MAH-co-St))的含量对HDPE/WF复合材料力学性能和吸水率的影响,并用FTIR、SEM、DMA对其接枝情况、断面形貌、动态力学性能进行表征。同时又与相容剂高密度聚乙烯接枝马来酸酐(HDPE-g-MAH)增容HDPE/WF复合材料的力学性能和吸水率进行对比。结果表明:当HDPE-g-(MAH-co-St)添加量为5份时,HDPE/WF复合材料的力学性能最佳,其中拉伸强度、冲击强度、弯曲强度、弯曲模量较未添加相容剂时提高了44.62%、29.09%、50.05%、32.65%;较添加5份HDPE-g-MAH增容HDPE/WF复合材料时提高了43.12%、8.06%、64.93%、22.98%。当HDPE-g-(MAH-co-St)添加量为5份时,HDPE/WF复合材料的30天吸水率最佳,较未添加相容剂时提高了68.47%,较添加5份HDPE-g-MAH增容HDPE/WF复合材料时提高了34.63%。

纳米CaCO_3增强增韧HDPE复合材料的研究

较深入地开展了纳米CaCO3对HDPE的增强增韧研究。结果表明 :(1)纳米Ca CO3在未经表面处理的情况下 ,与HDPE仍具有一定的粘接作用力 ,对HDPE有增强增韧作用。 (2 )现有表面处理剂对纳米CaCO3与HDPE相界面粘接作用的改变不大 ,但能够促进CaCO3粒子在基体中的均匀分散 ,大大地减少了CaCO3增强增韧HDPE的用量。表面处理后的CaCO3在含量仅为 4%～ 6 %时 ,复合材料冲击强度即可提高 1倍 ,同时其屈服强度、模量均有所提高。

水镁石短纤维增强HDPE/EPDM无卤阻燃复合材料的研究

本文着重研究了水镁石短纤维增强ＨＤＰＥ／ＥＰＤＭ复合材料的力学性能、介电性能以及水镁石短纤维的阻燃效果，对水镁石短纤维和粒状无卤阻燃剂填充ＨＤＰＥ／ＥＰＤＭ复合体系的拉伸性能、介电性能和阻燃效果进行了对比研究。并采用动态力学谱、ＳＥＭ等方法对该体系的微观结构进行了分析，结果表明，水镁石短纤维对复合体系除具阻燃作用外，还具有显箸的增强作用。

磷酸脒基脲与聚磷酸铵协同阻燃的木粉/HDPE复合材料

采用锥形量热仪(CONE)、极限氧指数(LOI)、热重分析(TGA)和力学试验等研究手段,分析聚磷酸铵(APP)、磷酸脒基脲(GUP)及二者复配(GUP/APP)对木粉/高密度聚乙烯(WF/HDPE)复合材料燃烧性能、热降解行为以及力学性能的影响。CONE研究结果表明:APP可显著降低WF/HDPE复合材料的热释放,但同时也使得复合材料的烟释放增加;将GUP与APP按适当比例复配不仅可以有效抑制复合材料的热释放,而且可以降低烟释放速率,表现出较好的协同阻燃和抑烟作用。TGA结果表明:GUP与APP复配使得WF/HDPE复合材料的初始热分解温度降低,残炭产率提高。此外,GUP和APP复配阻燃WF/HDPE复合材料具有较高的氧指数和较小的力学性能损失。

HDPE/稻糠复合材料性能研究

研究了稻糠表面处理方法、稻糠含量、HDPE回收料用量等对HDPE/稻糠复合材料物理性能的影响规律。结果表明,采用常规偶联剂处理稻糠时,对HDPE/稻糠复合材料的改性效果较差;在制备HDPE木塑复合材料时,稻糠与松木粉的应用效果相近;同时,应根据材料的使用性能要求,严格控制稻糠用量和HDPE回收料的用量。

改性纳米CaCO_3/HDPE复合材料性能的研究

在 HDPE中加入高分子偶联剂改性的纳米 Ca CO3 ,测试了复合材料的力学性能和流变性能。发现高分子偶联剂的加入改善了无机粒子和聚合物间的结合 ,促进了无机粒子在体系中的均匀分散 ,使体系的力学性能上升 ,高分子偶联剂的最佳使用量 (质量分数 )是 1% ;纳米 Ca CO3 的加入减小了体系的弹性 ,增加了刚性 ,改善了材料的挤出特性 ,对体系的流变性能没有产生大的影响。

聚乙烯蜡表面改性及对木粉/HDPE复合材料性能影响

利用过氧化物作为引发剂,把马来酸酐接枝到聚乙烯蜡上。接枝前后聚乙烯蜡的红外光谱变化证实了接枝反应的发生。与未改性的聚乙烯蜡相比,改性后聚乙烯蜡填充木粉/HDPE复合材料的平衡扭矩和力学性能提高,其拉伸、弯曲、冲击强度分别提高71%、47%和70%,但随着改性聚乙烯蜡添加量的增加,材料的力学性能又有所下降。扫描电镜照片显示改性聚乙烯蜡填充的复合材料,木粉在基体中分散均匀,界面结合良好。

HDPE导电复合材料的结构与性能关系研究

以溶液共混制得的炭黑/HDPE和石墨/HDPE导电复合材料为对象,系统研究了复合材料导电性能与导电填料含量的关系、导电性能与温度的关系、伏安特性、电致发热性能,为开发应用这类复合材料提供了理论依据。

填充HDPE复合材料基体结晶形态的控制因素

本文以ＨＤＰＥ／玻璃微珠和ＨＤＰＥ／ＣａＣＯ３体系为研究模型，通过扫描电镜、红外光谱、偏光显微、小角激光散射和材料力学性能实验等方法考察了这两种体系的界面粘结性、填料含量、粒径及试样成型冷却速率等与其材料性能及基体结晶形态变化间的关系。实验结果表明：在复合材料试样成型过程中，因基体树脂冷却收缩而产生的界面应力可干扰基体中球晶的生长环境，应变诱导填料颗粒周围基体树脂的结晶，促使其表面伸展链晶体结构的形成，并由此而明显改变了复合材料的耐热性；复合材料的界面粘结性是产生这种应变诱导作用，并控制异相结晶的关键。

不同增容剂对HDPE基木塑复合材料力学性能的影响

研究了4种不同增容剂对HDPE基木塑复合材料力学性能的改善效果。比较并分析了不同增容剂用量对复合材料性能的影响。结果表明:不同增容剂对木塑复合材料的拉伸、弯曲等性能的改善程度存在较大差别,其中马来酸酐改性聚丙烯(MA-PP)的增容效果最佳。

接枝改性对HDPE基微波竹炭复合材料性能的影响

采用高密度聚乙烯(HDPE)作为基体树脂,微波改性竹炭作为填料,通过熔融接枝法制备了HDPE基微波竹炭复合材料,分析了顺丁烯二酸酐(MAH)、过氧化二异丙苯(DCP)的含量及比例,对复合材料静态、动态力学性能和热稳定性能的影响。静态力学性能结果表明,随着MAH、DCP含量的增加,HDPE基微波竹炭复合材料的力学性能呈先增大后降低的趋势;当MAH含量一定,MAH∶DCP比例为2∶0.1时,HDPE基微波竹炭复合材料的力学性能较优。动态热机械分析仪(DMA)与热重分析仪(TGA)分析表明,MAH熔融接枝改性提高了HDPE与微波竹炭两相之间的界面作用力,有利于改善HDPE与微波竹炭的界面性能,与SEM分析结果一致;并且,还能提高复合材料在高温下的热稳定性。

纳米ZnO/HDPE复合材料的制备与研究

采用共混方法制备了纳米ZnO/HDPE复合材料。研究了纳米ZnO对复合材料力学性能的影响。结果表明 :对于经偶联剂表面处理的纳米ZnO ,当质量分数为 1%～ 3 %时 ,明显改善了复合材料的拉伸力学性能 ;但是 ,当质量分数超过 3 %时 ,复合材料的力学性能反而随纳米ZnO用量的增加而降低 ;

纳米SiO_2的表面处理及HDPE/SiO_2复合材料研究

采用多种方法对纳米SiO2粒子进行表面处理,通过母料法工艺制备了HDPE/纳米SiO2复合材料,研究了纳米SiO2的含量对HDPE复合材料性能的影响。结果表明:经适当处理的纳米SiO2粒子能均匀地分散在HDPE中,能显著改善HDPE复合材料的力学性能;当纳米SiO2的质量分数为6%时,HDPE复合材料的综合力学性能最佳。

塑料基体中MAPE/HDPE比例对木塑复合材料力学性能的影响

以高密度聚乙烯(HDPE)和马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)共混物为塑料基体,以木粉为填料,用注塑成型法制备木塑复合材料,研究MAPE/HDPE质量比变化对塑料基体和木塑复合材料力学性能的影响。结果表明:MAPE/HDPE比变化对MAPE/HDPE共混形成的塑料基体强度基本没有影响,但对由该共混物所制得的木塑复合材料的强度影响显著;在相同的木粉含量下,保持配方中MAPE和HDPE的总含量不变,木塑复合材料的拉伸强度随MAPE/HDPE比率增大先迅速增加,然后趋于平缓,冲击强度随MAPE/HDPE比增大逐渐减小。

HDPE/高岭土复合材料的制备与性能

用硅烷类偶联剂 (KH- 5 70 )和高分子偶联剂处理高岭土 ,研究了高岭土疏水值的变化 ;制备了高岭土 / HDPE复合材料 ,研究了材料的力学性能。结果表明 :在 HDPE中填充用偶联剂处理的高岭土 ,可起到增韧增强作用 ,其中 KH- 5 70的最佳用量为 2 % ,高分子偶联剂的最佳用量为 1% ;在相同用量时 ,高分子偶联剂处理的高岭土比 KH- 5 70处理的高岭土具有更好的增韧增强效果。

炭黑预处理对炭黑/HDPE导电复合材料性能的影响

通过用四种有代表性的处理剂对炭黑进行预处理 ,研究了处理后炭黑填充的HDPE复合材料的电性能、力学性能和流变性能。发现四种处理剂对复合材料的性能均有一定的改善。但也表现出各自的差异 ,在导电性能上表现的差异更为明显 ,如经钛酸酯偶联剂和硬脂酸处理的炭黑 ,在炭黑含量为 15 %时 ,可使复合材料的电阻率降低 1～2个数量级。

EVA对HDPE/EVA/CB导电复合材料性能的影响

分别研究了HDPE/CB、EVA/CB两种复合材料的导电性能,并研究了不同含量EVA对HDPE/EVA/CB复合材料性能的影响,包括体系结晶度的变化和微观形态。根据TEM图片发现,CB在HDPE/EVA/CB复合材料中主要存在于HDPE相中,EVA的加入增加了复合材料的室温电阻率,同时,提高了材料的熔体指数。当EVA含量在37.5%～50.0%之间时,可以得到较理想的加工性与导电性能的平衡点。

HDPE纤维/树脂基超混杂复合材料设计及其性能研究

本文研究了高密度聚乙烯纤维增强树脂基超混杂复合材料（ＰＥＳＨＣＭ）性能，通过采用功能剪裁技术进行混杂设计，超混杂复合材料既具有良好的力学性能，同时又兼具耐腐蚀、耐磨耗等功能性，借助于ＳＥＭ和理论分析，初步探讨了ＰＥＳＨＣＭ具有优异耐磨性的原因。

温度对稻壳／HDPE复合材料弯曲蠕变性能的影响

研究了稻壳／HDPE（木塑）复合材料在25～75℃下的弯曲性能和短期弯曲蠕变性能，结果表明，该复合材料的弯曲性能和短期弯曲蠕变性能与温度显著相关；利用时温等效原理得到了25℃时稻壳／HDPE复合材料的弯曲蠕变柔量主曲线；采用十元件力学模型可以很好拟合该复合材料的弯曲蠕变柔量主曲线．