20wt% SiO_2/Al-Mg复合材料的界面反应及其微结构

采用粉末冶金法制备了20wt%SiO2/Al-Mg复合材料。研究了SiO2和基体元素Al,Mg反应机制,研究表明:在原SiO2颗粒内,形成MgAl2O4,MgO,Mg2Si和少量Al和Si。MgAl2O4呈不规则形状,而且MgAl2O4往往和Al相邻;MgO和Mg2Si形成片层状共析体;经620℃烧结30min,SiO2被完全反应掉。反应生成物Si多数被排到Al基体中;原Al-Mg基体中主要物相为:Al,Mg2Si和Si,Mg2Si颗粒的尺寸小于0.2μm。原Al-Mg基体中,单质Mg已不存在,Mg反应形成Mg2Si。

SiO_2/Al-Mg复合材料的界面反应

对粉末冶金法制备的SiO2／Al-Mg复合材料的显微组织、物相组成及反应过程进行了研究，发现10％～20％SiO2-Al-Mg复合材料的最终物相均为MgAlO4、MgO、Mg2Si、Si和Al．反应时Al、Mg由SiO2颗粒外向颗粒内扩散，SiO2被夺去氧，Si被置换到原SiO2颗粒外．总结了颗粒SiO2与Al-Mg反应的热力学，推测了颗粒内外的优先反应．

溶胶凝胶法制备SiO2气凝胶/石英纤维增强石英复合材料及其性能探析

为合理研究增强石英纤维复合材料性能的方法,为SiO2气凝胶制备提供合理的参考,本文以正硅酸乙醋等作为主要原料,对石英纤维进行一系列的真空浸渍固化处理,通过有效的手段,增强石英复合材料的性能,提升SiO2气凝胶的应用效果。研究表明,在石英纤维复合材料中应用SiO2气凝胶可持续优化材料的使用性能,有效降低复合材料显气孔率和吸水率,提高了材料的憎水性能,改善材料的吸湿性。同时,提高了复合材料的体积密度、力学强度,但又对石英纤维复合材料的介电常数几乎不会产生影响,对损耗角正切的降低也有一定帮助,从而满足实际应用需求。

锂离子电池SiO/TiH_(2)复合负极材料的制备及其电化学性能

SiO材料具有较高的理论比容量、较低的电压平台以及比Si低的体积膨胀率,被认为是最具有商业化潜力的负极材料,但是SiO存在因初始库伦效率低、体积膨胀率高引起的循环快速衰减等问题。将SiO负极材料与钛氢化合物复合,采用简单、易于工业化的球磨和热处理方法制备了SiO/TiH_(2)负极材料,探讨了热处理温度与SiO和TiH_(2)的质量比对SiO/TiH_(2)复合负极材料的影响。结果表明,热处理过程中形成的高导电性中间相可以起到增强导电性、缓冲体积膨胀、显著改善复合负极材料循环和倍率性能的作用。其中热处理温度为700℃、质量比为4∶1的SiO/TiH_(2)复合负极材料的初始库伦效率为74.4%,100次循环后比容量为555.2 mA·h/g,比容量保持率为53.6%。

PET/纳米SiO_2复合材料的制备 I.纳米SiO_2在PET单体EG中的分散性研究

以 EG为分散介质 ,研究了分散方法 ,分散剂的种类 ,分散剂的浓度及分散时间对纳米 Si O2 在 EG中分散性的影响 ,用 TEM对其分散情况进行表征 ,并对其分散机理进行探讨与研究。其结果表明 ,不同的分散方法 ,不同种类的分散剂及不同的分散剂浓度 ,不同的分散时间对 Si O2 在 EG中的分散性有不同的影响。

RTVSR/SiO_2电绝缘纳米复合材料的性能研究

该文研究了不同制备方法制成以及采用不同偶联剂处理的纳米 SiO2 在 RTV 硅橡胶中的分散情况,根据结果对 RTVSR/SiO2 纳米复合电绝缘材料进行了力学、热学、耐酸液(HCl)性能以及电气性能测试,并与纯 RTV 进行了对比。借助 FT-IR、FT-Raman、SEM 和 TG-DTG-DSC 等先进的测试手段,对它们的测试结论和试验数据进行了比较与研究。实验表明,采用 B 型偶联剂处理的纳米 SiO2能更好地分散于 RTV 硅橡胶中,而且所得到的复合物有了更优异的力学、热学、耐酸液性能。考虑到 RTV 硅橡胶是电气绝缘材料,因此对 RTV/SiO2 纳米复合电绝缘材料也进行了耐漏电起痕、tanδ 、ρν和憎水角等基本电气性能指标测试。

微纳米SiO_2/PP复合材料增强增韧的实验研究

为了研究无机刚性颗粒对通用塑料聚丙烯(PP)的力学性能的影响,采用熔融共混方法制备了经硅烷偶联剂A-151处理的SiO2/PP复合材料,并通过其缺口冲击、拉伸、弯曲试验和冲击断面的形貌观察,分析研究了微纳米SiO2颗粒大小、填充量、表面改性以及不同颗粒大小SiO2混合物对PP复合材料增韧、增强效果的影响。实验结果表明:纳米SiO2的加入可以同时改善其韧性、刚性和强度;填充量相同,颗粒越细,SiO2/PP复合材料的力学性能越好。SiO2经改性后填充到PP基体中,明显改善了颗粒在基体中的分散性及基体与颗粒之间界面结合性能,使复合材料的综合力学性能得到提高。不同颗粒大小的SiO2混合后填充到PP基体中,混合SiO2的协同效应使复合材料拉伸、弯曲性能进一步提高,对PP基体具有更好的增强效果,但其冲击性能下降。

聚合物/纳米SiO_2复合材料的研究进展

纳米SiO2 粒子具有许多新的特性 ,利用它对聚合物进行改性 ,可以得到具有特殊性能或性能更加优异的聚合物 /纳米SiO2 复合材料。介绍了纳米SiO2 特性、聚合物 /纳米SiO2 复合材料的制备方法以及我国聚合物 /纳米SiO2

碳纤维表面SiO_2涂层的制备及其在镁基复合材料中的应用

利用Sol-Gel方法,通过优化溶胶的配置、纤维提拉过程和干燥烧结等工艺过程,在碳纤维表面制备出均匀的、无裂纹的SiO_2涂层.采用SEM、XPS和TEM表征了碳纤维表面SiO_2涂层的结构、形貌、元素分布以及涂层碳纤维/镁基体的界面结构.结果表明,涂覆SiO_2的碳纤维,抗氧化能力提高,拉伸性能略有降低,但与镁基体复合后其拉伸强度降低了20%.SiO_2涂层改善了Mg对碳纤维的润湿能力,有效地促进了熔融Mg液对碳纤维的浸渗.

革用聚氨酯/SiO_2纳米复合材料的制备与物性研究

采用溶胶 凝胶反应制备纳米SiO2 颗粒 ,然后通过超声分散机将SiO2 纳米颗粒分散到聚氨酯树脂中制备出聚氨酯 SiO2 纳米复合材料。利用透射电子显微镜 (TEM)、傅里叶红外分光光度计 (FTIR)、万能电子试验机、动态力学分析仪 (DMA)、量热示差扫描仪 (DSC)分别表征了纳米复合树脂材料的结构和形态、力学性能和热稳定性。实验结果表明 ,纳米SiO2 颗粒均匀分布在聚氨酯中 ,并与聚氨酯的基团发生了反应 ;聚氨酯 SiO2 纳米复合材料具有较纯聚氨酯树脂更高的模量和内耗峰强度。拉伸强度和拉伸模量得到了很大的提高 ,并具有一个最佳值 ;而断裂伸长率有所下降 ,但随SiO2 含量的进一步增加又有所提高 ;纳米SiO2 掺杂对聚氨酯树脂的耐低温的性能影响不大 ,却提高了树脂的耐热性能 ,从而使聚氨酯树脂使用温度更宽。

热处理温度对纳米CoFe_2O_4/SiO_2复合材料结构和磁性的影响

采用溶胶-凝胶法制备了纳米CoFe2O4/SiO2复合材料。利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)和M ssbauer效应研究了纳米复合材料结构、晶粒尺寸及磁性。结果表明,样品中CoFe2O4的晶粒尺寸随着热处理温度的提高而增加,非晶态SiO2的存在有效地抑制了CoFe2O4晶粒的生长。VSM结果表明,样品的比饱和磁化强度和矫顽力随CoFe2O4晶粒尺寸的增加而变大。M ssbauer效应结果表明,随着热处理温度的提高,样品从超顺磁和磁有序的混合状态转变为完全的磁有序状态。

纳米SiO_2对聚醚砜酮复合材料摩擦学性能的影响

在 MM- 2 0 0 0型摩擦磨损试验机上考察了不同载荷和速度下纳米 Si O2 含量对聚醚砜酮 (PPESK)复合材料摩擦磨损性能的影响 ,并利用扫描电子显微镜 (SEM)观察分析 PPESK及纳米 Si O2 /PPESK复合材料磨损表面形貌及磨损机理。结果表明 :纳米 Si O2 不但可以提高 PPESK的耐磨性 ,而且还有较好的减摩作用。在本研究的试验条件下 ,当纳米 Si O2 的质量分数为 2 5 %时 ,填充 PPESK复合材料具有最佳摩擦学性能。随着载荷的增大 ,填充 PPESK的摩擦系数降低 ,填料含量在 2 0 %质量分数以下时随载荷增大其耐磨性提高较明显 ,而填料含量超过 2 0

纳米SiO_2/纤维素复合材料的非均相制备及其性能

采用硅酸四乙酯(TEOS)作为无机前聚物,纤维素为有机组分,利用溶胶-凝胶法在非均相乙醇溶液中制备了纳米SiO2/纤维素复合材料。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)和热重分析(TGA)对复合材料的形貌、结构以及热稳定性进行表征。讨论了SiO2含量对材料力学性能的影响。研究了主要因素碱催化剂氨水对纤维素与SiO2复合效果的影响。结果表明,纳米复合材料的弹性模量、拉伸强度随SiO2含量的增加先增加后减少,质量分数分别为3.1%、10.6%时弹性模量、拉伸强度达到最大。氨水加入量为3.70×10-4mol/L时,纤维素与SiO2的复合效果最佳。非均相制备的纳米SiO2/纤维素复合材料同样也明显提高了纤维素材料的疏水性、热稳定性和力学性能。

Al_2O_3·SiO_2颗粒增强铝基复合材料的摩擦磨损特性

对用挤压铸造法制备出的Al2O3·SiO2颗粒增强铝基复合材料在不同条件下的摩擦磨损特性进行了研究.结果表明:Al2O3·SiO2颗粒的加入可提高复合材料的耐磨性,复合材料同基体铝合金相比摩擦因数也较低.在较低载荷和滑动速度下,该复合材料的耐磨性明显优越于基体铝合金,摩擦因数也稳定地低于基体铝合金;而在较高载荷和滑动速度下,同基体铝合金相比,复合材料耐磨性的改善有所降低,但摩擦因数仍可以保持较低的水平.这是由于随着载荷和滑动速度的变化,复合材料的磨损机制发生了转化.对Al2O3·SiO2颗粒在摩擦磨损过程中所起到的作用进行了分析.

EVA/SiO_2纳米复合材料的制备与性能研究

采用一步法制备出EVA/SiO2纳米复合材料,利用FESEM、FTIR、SEM等测试手段表征纳米SiO2微粒在EVA基体中的分散性,并研究其力学性能及流变性能.结果表明SiO2微粒以30～40nm左右的粒径分散于EVA基体之中,并与EVA形成化学键合结构,断裂时呈现脆韧双重断裂特征.当纳米SiO2填充量为1%时,拉伸强度与断裂伸长率分别提高16.1%与11.7%,并以该含量处为转折点先提高后降低.纳米SiO2微粒填充量在1%～3%范围内,复合熔体的表观粘度低于纯EVA,熔点变化较少,加工流动性得到改善.

SiO_2/氰酸酯纳米复合材料的力学性能和热性能

采用高速均质剪切法制备了SiO2/氰酸酯(CE)纳米复合材料,并对该体系的静态力学性能、动态力学性能和热稳定性进行了研究。结果表明,纳米SiO2的加入提高了复合材料的冲击强度和弯曲强度。当SiO2含量为0.30 wt%时,复合材料的冲击强度达最大,增幅为88.9%;当SiO2含量为0.15 wt%时,材料的弯曲强度达最大,增幅为20.0%。复合材料的储能模量和高温损耗模量较纯CE树脂有明显提高,玻璃化转变温度比纯CE提高了31.2℃,热分解温度在SiO2含量为0.30 wt%时达最大,失重为10%时的热分解温度提高了25.7℃。

MTES疏水改性SiO_2气凝胶修饰活性炭复合材料的制备及结构表征

采用原位聚合法,以正硅酸四乙酯(TEOS)为原料、甲基三乙氧基硅烷(MTES)为疏水改性剂,活性炭为载体,制备疏水SiO2气凝胶修饰活性炭复合材料。采用接触角分析仪、N2吸附法、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)对疏水SiO2气凝胶修饰活性炭复合材料的表面特性和结构进行表征。结果表明:所制备的疏水SiO2气凝胶修饰活性炭复合材料的接触角为156°、比表面积为759.2 m2/g、孔体积为4.38 cm3/g,最可几孔径是32nm,孔径主要分布为1～50 nm,疏水SiO2气凝胶均匀地分散于活性炭表面。

纳米复合材料CoFe_2O_4/SiO_2的制备和表征

采用溶胶-凝胶法制备了(CoFe2O4)x/(SiO2)1-x纳米复合材料.利用TG/DTA,XRD和Mssbauer效应研究了热处理过程中干凝胶的变化及样品的结构、晶粒尺寸和磁性.结果表明,随着SiO2含量的增加,样品中CoFe2O4的晶粒尺寸和内磁场逐渐变小,并从磁有序状态转变为超顺磁状态.

SiO_(2f)/SiO_2复合材料与TC4,Ti_3Al和TiAl的钎焊

在880℃/10min规范下,采用AgCuTi活性箔带钎料完成了SiO2f/SiO2/TC4,SiO2f/SiO2/Ti3Al和SiO2f/SiO2/TiAl三种接头的连接,每种接头界面均结合良好。接头显微组织结果表明,三种接头组织形貌较为相似,均在靠近SiO2f/SiO2母材的界面处形成了一层薄薄的扩散反应层组织,在该组织中出现了Ti和O的富集。分析认为,钎焊过程中钎料中的Ti会优先向SiO2f/SiO2母材边缘扩散,同时,金属母材中的元素在液态钎料的作用下不断向钎缝中溶解,其中一部分母材中的Ti也会向复合材料母材边缘扩散,两种不同来源的Ti共同与SiO2发生反应生成Ti-O相,根据三种接头扩散层中Ti和O的原子比例推断Ti-O相为Ti2O。三种接头的钎缝基体区主要由白色组织和灰色组织共同组成,其中白色组织中富含Ag,主要以Ag基固溶体形式存在,而灰色组织中富含Ti和Cu,二者结合生成Ti-Cu组织。

纳米SiO_2/环氧树脂复合材料性能研究

以纳米 Si O2 作为增强材料 ,制备纳米复合材料 ,研究了不同的纳米 Si O2 含量对纳米复合材料性能的影响 ,采用透射电镜对纳米 Si O2 粒子的分布进行了表征 ,采用正电子湮没技术 (PAL S)测试了自由体积的尺寸及浓度。结果表明 ,当纳米粒子 Si O2 含量为 3%时 ,自由体积浓度最小 ,纳米复合材料的性能最佳。