铜基复合材料的构型多功能化

金属基复合材料(MMCs)由于其优异的性能,在空天、交通、电子、能源等领域的应用中具有不可替代的作用。随着科学技术的发展,单一高性能的金属基复合材料常不能满足越来越复杂的使役条件,亟需发展综合性能优异、多功能协同的新型金属基复合材料。然而,不同性能之间由于多种增强机制耦合,其解耦调控困难,使得它们呈现倒置关系。近年来,通过调控增强体在金属基体中的空间分布,即对复合构型开展研究,充分发挥复合材料的可设计性,最终实现金属基复合材料的多性能之间的协同,已成为该领域发展的重要趋势。本文在本研究团队前期关于金属材料构型化复合的研究基础上,以纳米碳/铜基复合材料为典型范例,对我们在该类新型材料研究中通过复合构型设计实现结构-功能一体化的最新进展,即"微纳砖砌"构型对强度-塑韧性-导电性能的协同进行了总结和介绍,并对该领域的发展趋势进行了展望。

呋喃环封端的聚氨酯预聚物及聚四氢呋喃型含DA加成物聚氨酯的合成与性能

呋喃环封端的聚氨酯预聚物对含Diel-Alder(DA)加成物的聚氨酯的结构和性能有很重要的影响。通过研究糠醇、糠胺与纯的4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的反应,确定了糠胺可以按照化学计量来合成呋喃环封端的MDI。并采用MDI∶聚四氢呋喃二醇(PTMG)摩尔比2∶1先合成端基为NCO的聚氨酯预聚物,进而与糠胺反应形成呋喃环封端的聚氨酯预聚物,最后通过与二苯甲烷双马来酰亚胺(BMI)的DA反应合成了聚四氢呋喃型含DA加成物的聚氨酯。研究了聚四氢呋喃二醇的相对分子质量对含DA加成物聚氨酯力学性能和可修复性能的影响。结果证明,随着聚四氢呋喃二醇相对分子质量的增加,DA加成物的含量降低,含DA加成物聚氨酯的力学性能和可修复性能均有所降低。

电极制备工艺对褐藻多孔碳双电层电容性能的影响

为探究电极制备过程对材料双电层电容可能带来的变化,以褐藻为前驱体制备多孔碳,研究了电容测试过程中碳颗粒尺寸和电极制片压力两种工艺参数对其双电层电容性能的影响规律.通过将多孔碳粉末严格筛分成5组不同的尺寸,分别制成电极并测试其充放电性能和循环伏安曲线,得到比电容随颗粒尺寸变化的规律;再选取优化尺寸的多孔碳,在4种不同的压力下制成电极片,进而研究了不同制片压力对电极电容的影响规律.研究表明,在微米级,所制电极的比电容随碳颗粒尺寸的减小显著增加,同时随制片压力的增大,比电容先增大后减小.本实验条件下,碳颗粒尺寸小于25μm、制片压力为10 MPa(对应电极片所受真实压强约619 MPa)时,得到的电极片具有最高的比电容值.