定向MWNTs/PMMA的原位聚合制备及耐磨损性

采用原位聚合方法制备了定向碳纳米管/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料,并且研究了该复合物的耐磨损性.对定向碳纳米管及其复合物进行了傅立叶红外吸收光谱分析、扫描电镜及光学显微镜观察.采用砝码质量法评价了复合物的耐磨损性.分析结果表明,混酸处理后定向碳纳米管附带了-OH、-COOH基等极性基团.混酸处理后定向碳纳米管束状结构被破坏,定向碳纳米管可以单管形态分散于基体中,碳纳米管表面包覆着PMMA.砝码质量法耐磨损性测试结果表明,定向碳纳米管的加入可提高PMMA复合物的耐磨损性和耐划痕性,当定向碳纳米管用量为0.7%时,复合物的耐磨损性能提升了54%.     

碳纳米管径对MWCNTs／PMMA复合物耐磨损性的影响

研究了具有四种不同碳纳米管径的MWCNTs/PMMA复合物系的耐磨损性.对MWC-NTs进行酸化处理,采用原位本体聚合方法制备复合板,用砝码质量法评价复合板的耐磨损性.研究结果表明：混酸处理后,MWCNTs在MMA中的分散稳定性得到明显提高,L-MWNTs-4060在PM-MA中分散得最好,L-MWNTs-60100分散得最差;L-MWNTs-4060型碳纳米管复合板的耐磨损性最好,L-MWNTs-60100型的最差;而L-MWNTs-1030和L-MWNTs-2040型的介于其两者中间.     

SiO2纳米粒子增强改性聚乙烯力学性能的研究

以不同比例的SiO2纳米粒子与mLLDPE／LDPE基材进行熔融共混所获得的复合材料为研究对象,力学性能测试和SEM、TEM观察照片研究结果表明：当使用经处理的2％SiO2纳米粒子时,其复合材料力学性能达到最佳值;与纯mLLDPE／LDPE相比,拉伸强度、断裂伸长率分别提升了13．7MPa和174．9％,表明了SiO2无机纳米粒子被分散于基材中,与基材形成牢固的界面结合,与基体树脂之间的链段发生缠结,形成了有利于力学性能提高的界面结构．     

纳米SiO2增强增韧HDPE的研究

采用微胶囊包覆的方法对二氧化硅无机纳米粒子进行表面处理．然后通过熔融共混法制备高密度聚乙烯(HDPE)／SiO2纳米复合材料．力学性能测试技材料断面形貌分析等显示．此改性方法制得的纳米SiO2微胶囊采用常规的熔融混合法就能在基体树脂HDPF中达到纳米级的均匀分散，对基体树脂HDPE具有明显的增强增韧效果。     

TiO2／SiO2核壳结构微粒的合成及超疏水防紫外线功能织物的制备

以正硅酸乙酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法在纳米TiO2表面包覆SiO2壳层,制备TiO2／SiO2核壳结构复合微粒,并将其负载在涤纶织物上,然后对织物进行疏水化处理,得到具有超疏水和防紫外线双重功能的织物．采用透射电子显微镜对复合微粒进行了表征;采用扫描电子显微镜对涤纶及处理后的涤纶织物的表面形貌进行了观察;采用视频光学接触角测量仪对涤纶织物表面的润湿性能进行测试;对织物超疏水性能的稳定性以及织物的紫外线防护性能进行了研究．结果表明：TiO2／SiO2复合微粒在纤维表面的负载不仅极大地提高了纤维表面的粗糙性,有利于超疏水表面的形成,并且由于TiO2的引入使织物获得了良好的紫外线防护性能;SiO2壳层对TiO2的包覆降低了TiO2的光催化作用,从而有效地提高了超疏水表面的紫外光照射稳定性．     

纳米二氧化钛表面包覆改性及光催化性能研究

通过Cr2O7^2-的还原反应研究了Fe^3 和SiO2包覆对锐钛型纳米二氧化钛光催化性能的影响，以及氢氟酸溶液对SiO2包覆层的刻蚀作用。结果表明：铁包覆可提高纳米二氧化钛的光催化性能；当Fe2O3有与TiO2的质量比10％时，Fe^3 包覆纳米二氧化钛光催化性能最好；SiO2包覆能很好地屏蔽纳米二氧化钛的光催化功能；采用2.5%的氢氟酸溶液可以除去SiO2包覆层，恢复纳米二氧化钛的光催化功能。     

聚丙烯基纳米SiO2复合材料性能研究

采用多种方法对纳米SiO2粒子进行表面处理，并深入探讨了纳米SiO2粒子的分散机理。通过熔融共混法制备了PP／纳米SiO2复合材料，对此复合材料进行了力学性能测试。结果表明：经适当处理的纳米SiO2粒子能均匀地分散在聚丙烯中，对PP的力学性能有显著的改善作用，而且对PP的结晶有明显的异相成核作用。纳米SiO2在用量为2％时可以使PP的缺口冲击强度提高1倍，同时拉伸强度也有很大提高。     

无卤阻燃ABS体系的性能

采用氧化锌（ZnO）、二氧化硅（SiO2）包覆改性ZnO及微胶囊红磷（MRP）／酚醛环氧树脂（NE）制备了无卤阻燃ABS．探讨ZnO及SiO2包覆改性ZnO的阻燃增效作用及协同作用机理．IR分析结果表明,包覆改性后在ZnO表面形成了Si-O-Zn键,表明在ZnO表面形成了SiO2包覆层．实验结果表明,ZnO及其SiO2包覆的ZnO可显著提高ABS材料的阻燃性能,并且对ABS的力学性能影响不大,当ZnO的添加量为5％时,阻燃ABS的极限氧指数（LOI）达到36％;当添加5％表面SiO2包覆量为5％的改性ZnO时,阻燃ABS的LOI达到41％．阻燃ABS试样垂直燃烧实验均可达到V-0级别．TG分析结果表明,ZnO及SiO2表面包覆改性ZnO可以促进材料成炭,增加残炭含量,提高ABS的阻燃性能     

纳米Ni/SiO_2核壳结构粒子的制备和表征

采用微波多元醇法制备了纳米Ni粒子,再通过水解正硅酸乙酯(TEOS)得到SiO2,实现对纳米Ni粒子的表面包覆,形成Ni/SiO2核壳结构。通过X射线衍射和透射电镜对包覆前后的粒子进行了观察分析。结果表明,微波多元醇法制备的Ni纳米粒子平均粒径100 nm,分散较均匀;包覆后的Ni粒子表面有一层非晶态的SiO2壳层,壳层的厚度随TEOS的浓度增大而增加。     

PMMA／SiO2复合颗粒制备与表征

乳液聚合是对纳米颗粒改性的常用方法。但聚合效果不好且对改善纳米颗粒的分散作用不大。本实验引入硅烷自组装单分子层，采用无皂微乳液聚合法制备PMMA／SiO2复合颗粒。EDS、FTIR、TEM、LSS分析表明．纳米SiO2通过硅烷功能化，可以更有效地与MMA发生化学键合。复合颗粒在水中分散效果明显改善。不规则形状纳米SiO2通过组装而接近球形结构。复合颗粒具有很好的有机相容性和分散稳定性。     

纳米SiO2填充尼龙PA1010的摩擦磨损性能实验研究

用纳米 Si O2 填充 PA1 0 1 0制备了尼龙复合材料 ,并用 MM- 2 0 0磨损试验机对尼龙复合材料与 45钢在干摩擦条件下的摩擦磨损实验进行了实验 .研究表明 ,纳米 Si O2 填充 PA1 0 1 0大幅度提高了尼龙复合材料的耐磨性 ,降低了摩擦系数 .纳米 Si O2 填充量在 1 0 %左右时 ,尼龙复合材料达到最低摩擦系数 0 .32和最低磨损量 0 .2 mg,磨损量比纯 PA1 0 1 0降低了 60多倍 ,摩擦系数降低了 1倍 .对纳米 Si O2 填充尼龙的磨损机理研究发现 ,纳米 Si O2 填充尼龙复合材料的磨损机理受滑动速度和接触载荷影响比较大 .当摩擦副 PV值小于 60 Nm/ s时 ,尼龙复合材料的磨损机理主要是切削和粘着磨损 .当摩擦副 PV值大于 60 Nm/ s时 ,磨损机理转变为疲劳剥层或熔融流变 ,导致磨损量急剧增长 .     

填料特性对尼龙摩擦学性能的影响及作用机理

在尼龙１０１０（ＰＡ１０１０）中分别添加颗粒状、层状、纤维状填料,制备出系尼龙基复合材料,利用环块磨损实验机研究了填料的形态,性质对尼龙基复合材料干摩擦条件下摩擦学性能的影响。结果表明,当填料的质量分数为３０％时,玻璃纤维、高岭土、铝粉、二氧化硅以及氧化铜均能改善ＰＡ１０１０的摩擦学性能,其中以玻璃纤维（ＧＦ）最为显著,层状结构的高岭土也有较好的效果,其他３种各向同性填料的改性效果差别较小,利用高倍显微镜对尼龙及其复合材料的转移行为,磨损机理以及填料减磨机理进行了研究,分析表明,填料的加匀不同程度的促进了复合材料向对介副表面的转移、改善了材料的摩擦学性能,而各种填料的减磨机理也不一样,尼龙基复合材料的磨损形式以粘着磨损,疲劳磨损为主,此外还有磨粒磨损,在给定实验条件下,ＰＡ１０１０复合材料含有质量分数为３０％的     

溶聚丁苯橡胶接枝MAH的性能研究

溶聚丁苯橡胶(SSBR)由于其优良的耐磨、耐低温等性能,主要用于轮胎的胎面、胎体和胎侧等部位,但由于SSBR是一种非极性橡胶,使得它与白炭黑等极性填料的结合力较弱。为了提高SSBR与白炭黑的相容性,以马来酸酐(MAH)为极性单体对SSBR进行接枝改性。研究了接枝聚合物(SSBR-g-MAH)与白炭黑共混后的胶料的各项性能,探讨了接枝率对胶料性能的影响。结果表明,溶聚丁苯橡胶接枝了MAH后,接触角降低,门尼黏度增大,硫化时间延长,胶料的综合力学性能有不同程度的提高。动态力学(DTMA)测试表明,接枝MAH后实现了胶料抗湿滑性能的提高和滚动阻力的降低,为轮胎胎面胶提供了理想的材料。     

纳米SiO_2/有机硅/聚丙烯酸酯复合乳液的合成

以含有共聚基团的有机硅化合物改性纳米 Si O2 ,通过与丙烯酸酯单体共聚 ,合成了一系列纳米 Si O2 /有机硅氧烷 /聚丙烯酸酯复合乳液 ,其硅质量分数可以在 5 %～ 70 %之间连续变化 ,研究了反应时间、单体配比、合成工艺和加料方式等多种因素对反应进程和乳液性能的影响     

表面处理碳纤维对增强尼龙复合材料性能影响

采用空气氧化法对碳纤维进行表面处理 ,以注塑成型法制备碳纤维增强尼龙 1 0 1 0复合材料 .研究发现表面处理碳纤维可明显提高增强尼龙复合材料的拉伸强度和摩擦学性能 ,其中摩擦系数较未处理碳纤维增强降低了 3 0 %～ 5 0 % ,而耐磨性提高了 2～ 3倍 .用扫描电镜对拉伸断口和磨损表面形貌分析发现 ,表面处理可显著改善碳纤维和尼龙基体间的界面结合性能 .最后对影响表面处理碳纤维增强复合材料性能的作用机理进行了初步分析     

稀土掺杂WSi2/MoSi2材料的合成及其性能

采用自蔓延高温合成（SHS）和机械合金化（MA）方法复合制备了稀土质量分数为0．2％～2．0％的WSi2／MoSi2复合材料．利用MRH-5A型环一块式摩擦磨损试验机测定了复合材料试样与CrWMn钢在油润滑条件下的滑动磨损性能，研究了稀土含量对材料的微观结构、力学性能以及摩擦学性能的影响．结果表明：稀土增强的WSi2／MoSi2复合材料具有细晶组织结构，较高的抗弯强度、硬度和断裂韧性以及较好的耐磨性能，在稀土质量分数为0．5％～0．8％时，复合材料具有最佳的力学性能和摩擦学性能．基体的致密化及强化有利于降低其摩擦磨损．此外，采用SHS＋MA工艺可在低的烧结温度获得高致密度的复合材料．     

Mechanical Properties and Erosive Wear Resistance of Zirconia Toughened Al2O3-TiC Ceramics

The effect of ZrO2, content on the fracture toughness, flexural strength and Vickers hardness as well as the erosive wear resistan properties of zirconia toughened Al2O3-TiC ceramic composites has been investigated. The results showed that the improvement in fracture toughness and flexure strength of composites with the content of zirconia less than 50% and 10% in mass fraction respectively,is primarily attributed to stress-induced transformation toughening by the analyse of X-ray diffraction. The dependance of erosion wear resistance on the attak angle and the content of ZrO2, panicles of the composites was also revealed. It is found that the erosion rate of the composites has a sharp rise at a attack angle over 65°. This phenomenon is due to a brittle response to the erosion test by microsmictural observation on eroded surface.     

原位自生成陶瓷相增强铝基复合材料的研究

采用粉末冶金法成功制备了原位生成陶瓷相增强AI基复合材料。应用X射线衍射仪进行了物相组成测试,发现含10％－20％（重量百分比） SiO2复合材料的最终物相均为MgAI2O4、MgO、Mg2Si、Si和AI。研究了SiO2含量对复合材料硬度、密度、电导率、抗压强度、磨擦磨损等性能的影响表明,随SiO2含量的增加,复合材料的硬度和密度增加,电导率、抗压强度和体积磨损量减小,而磨擦系数却增加。