高岭土－聚丙烯酰胺夹层复合物的合成

用化学分析、ＩＲ、ＸＲＤ等手段研究了高岭土一聚丙烯酰胺夹层复合物的合成过程。通过对高岭土一ＤＭＳＯ（二甲亚砜）中间复合物的置换反应，将丙烯酰胺单体引入高岭土层间。ＩＲ谱显示出有机物分子与高岭土的外羟基可能以氢键形式相互作用；ＸＲＤ谱表明夹入有机分子后，高岭上层间距ｄ＿（００１）值增大。通过适当的热处理，实现了丙烯酰胺单体在高岭土层间的聚合，增强了复合物结构的稳定性。     

复合材料的Ⅰ型层间断裂韧性

本文采用铰链式双悬臂梁试件对碳/双马来酰亚胺复合材料的Ⅰ型层间断裂韧性进行了研究,分析比较了层间断裂韧性G_IC的表达方法,用三次多项式和幂函数拟合实验柔度的方法得到的结果比较满意,实验结果表明纤维桥连对单向层合板的G_IC的影响是显着的,用刀片切割桥连纤维后G_IC值下降百分之二十,分散性也有显着下降。另外发现G_IC值随试件厚度增加而增大。     

环氧玻璃钢层合板冲击破坏及其断口微观特征的研究

S-GF/Ep648复合材料层合板[0₉°/θ]_s冲击抗力试验的结果表明其冲击抗力值与铺层角θ无关,只受浸水时间的影响;而另一种铺层形式[+θ₈/-θ₈]的复合材料层合板,在落重冲击试验中却发现:在相同的冲击能量下,θ越大,分层破坏越严重,损伤区面积也越大。利用SEM-505扫描电子显微镜对发生穿透性断裂、层间分层断裂或仅出现冲击损伤等破坏形式的断口表面进行了观察和分析,讨论了影响该复合材料冲击断裂和冲击损伤性能的因素。     

平纹织物结构对织物增强复合材料层间断裂韧性影响的研究

本文采用粘贴片式双悬臂梁(DCB)试件和端部切口弯曲(ENF)试件研究了平纹织物的经纬纱密度对玻璃平纹织物/环氧树脂复合材料的Ⅰ型和Ⅱ型层间断裂韧性的影响。实验结果表明织物的密度对层间断裂韧性有显著的影响。提出了在织物增强复合材料层合板中,基体在织物孔洞中形成层间铆接,并且就其与层间G_IC和G_IC的关系进行了研究。     

CF/PEEK复合材料界面层结构与性能关系研究

本文根据聚醚醚酮(PEEK)在碳纤维表面形式的横晶层的结构特征分析,建立了CF/FEEK复合材料界面层微观力学性能的理论方程,计算了界面层的杨氏模量.通过超声浸渍法测量复合材料的力学性能验证了计算结果,证明所进行的分析合理.计算结果表明,PEEK界面横晶层在垂直于纤维方向的杨氏模量E_r随PEEK结晶度的增大,或随横晶中PEEK晶片长度的增大而增大,并随晶片厚度的增大而减小.该界面层的上述模量值始终高于界面层附近球晶的模量值E_s,两者之间的比值E_T/E_s;依赖于横晶及球晶中的晶片长度b、厚度c和宽度a.由于界面层的模量高于非界面层的模量,当复合材料中纤维表面形成横晶时,复合材料将有较高的刚性.     

环氧网络结构设计与复合材料增韧的研究

本文以自由体积理论,对BF₃MEA固化环氧网络结构与T_g的关系进行了研究,并分析了组分对网络T_g的贡献,为确定固化剂的影响,对BF₃MEA及DDS固化环氧网络的断裂韧性进行了测试。结果表明,DDS固化体系的韧性要比BF₃MEA固化的相应的环氧网络的高。根据理论分析及实验结果,对复合材料基体的网络结构进行了重新设计,在提高复合材料层间韧性的同时保证其耐热性不会下降。实验结果验证了这一设想。     

交联不饱和聚酯的过剩热焓松弛与物理性能变化

本文研究了交联不饱和聚酯在低于T_g温度下退火处理,过剩热焓松弛过程及其物理和力学性能的变化.结果表明,随退火时间的增加,从T_g转变区吸热峰所确定的过剩热焓松弛量、T_g温度、实数杨氏模量和密度都提高,而虚数模量、内耗下降.从退火温度与过剩热焓松弛的速率确定了过剩热焓松弛过程的活化能为7千卡/充分子.讨论了这一松弛过程的分子机理.     

复合材料层板的拟协调罚单元*

本文在文献提出的多变量拟协调元和罚函数相结合的方法基础上构造了考慮耦合和剪切效应的十五自由度三角形层合板单元。此单元适用于薄和中厚层合板的强度分析,具有收敛和应用范围广的优点。文中以各向同性和复合材料层合板多组数例证明了该单元的有效性,同时还讨论了跨厚比L/h和弹性模量比E₁/E₂与剪切效应的关系,得出了一些有意义的结论。     

Cu2O/TiO2复合物的制备及抗菌和除氨气性能

通过调控钛酸四丁酯的浓度,制备了两种形貌的Cu₂O/TiO₂复合物。利用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对样品进行了表征,并将复合材料的抗菌性能和除氨气性能与Cu₂O进行了详细比较。结果表明,钛酸四丁酯的浓度由0.04%变为0.12%时,TiO₂在Cu₂O表面由膜状变为粒状。性能测试结果表明,与纯相Cu₂O相比,膜状表面的Cu₂O/TiO₂复合物的抗菌性能有所提高,而粒状表面的Cu₂O/TiO₂复合物的抗菌性能略有降低。两种形貌的Cu₂O/TiO₂复合物对氨气的去除性能均好于纯相Cu₂O,但粒状表面的Cu₂O/TiO₂复合物的除氨气性能优于膜状表面的复合物。     

500kV变电站厂界低频噪声控制指标适用性调查分析

随着电网设施的发展,变电站的低频噪声问题越来越受到关注。为分析500 kV变电站厂界低频噪声控制指标的适用性,基于实测数据对9座变电站厂界低频噪声进行了分析,并选取2座变电站分别对其实体围墙上下方和主变附近采取降噪措施前后的厂界噪声进行了比较。结果表明,变电站厂界低频噪声在中心频率为100 Hz的1/3倍频带上的峰值最为明显。厂界低频噪声样本低频段声能量比例θ_low和L_Ceq-L_Aeq平均值分别为87.2%和11.0 dB,并且呈现出L_Aeq较低的声样本的θ_low和L_Ceq-L_Aeq却较大的规律。围墙下方的厂界噪声L_Aeq和L_{100 Hz}通常小于围墙上方,但θ_low和L_Ceq-L_Aeq却可能更大。通过主变附近采取降噪措施使厂界噪声L_Aeq和L_{100 Hz}得到有效控制的情况下,θ_low和L_Ceq-L_Aeq也可能比原来更大。可见,直接引入θ_low和L_Ceq-L_Aeq指标来评价变电站厂界低频噪声存在一定缺陷。分析结果可为变电站厂界低频噪声排放控制指标选取和限值确定提供参考。     

高岭石在甲醇钠溶液中的结构转变研究

高岭石和甲醇钠溶液反应，在不同的条件下，可以得到具有插层和无定形结构的衍生物。利用XRD、IR和TEM分析了高岭石结构的变化。研究表明：插层结构产物是高岭石由晶体结构向无定形结构转化的过渡态；高岭石和甲醇钠的插层反应是从高岭石的边缘开始的，无定形衍生物中高岭石的层状结构完全被破坏成碎片。     

熔融法制备高岭石/2-吡啶甲酸插层复合物

以高岭石/二甲亚砜(DMSO)作为前驱体,采用熔融插层法在130℃温度下制备了高岭石/2-吡啶甲酸插层复合物,采用X射线衍射和Fourier变换红外光谱进行了表征.结果表明:高岭石/2-吡啶甲酸插层复合物中,高岭石的层间距由0.72nm扩张到1.409nm,插层率达到84％;在此基础上,分析了2-吡啶甲酸的插层机理,即2-吡啶甲酸分子中羰基与高峰石的内表面羟基形成了氢键,2-吡啶甲酸分子可能以单分子层近似垂直排列与高岭石层间.     

醋酸钾插层高岭石的作用机理分析及模型的提出

通过采用吸潮法制备出了插层率约为90%的高岭石/醋酸钾插层复合物.利用x射线衍射和红外光谱研究了插层前后高岭石结构的变化.在本文实验结果和国内外已有的研究结果基础上,综合考察了各种可能性,提出醋酸根离子首先与水分子配位结合,配位体中的水分子再与内表面铝羟基以氢键形式相结合.结合理论结构计算,推断水合K 离子处于醋酸根中的甲基和硅氧面的复三方孔之间,并且水合K 离子部分处于复三方孔中,进而提出了全新的醋酸钾插层高岭石的作用机理模型,结果表明该模型的理论计算值与实验结果具有很好的一致性.     

烷基咪唑离子液体插层高岭石的制备与表征

为研究离子液体插层高岭石复合材料的性能,利用三步插层法合成离子液体1-乙基-3-甲基咪唑溴盐/高岭石(K-[Emim]Br)、1-丁基-3-甲基咪唑溴盐/高岭石(K-[Bmim]Br),采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、差热分析法(TG-DSC)、扫描电镜(SEM)及紫外吸收光谱(UV)等技术对产物进行表征.结果表明:离子液体分子已经进入到高岭石层间,将片层撑开,增大了层间距,说明其插层成功;离子液体与高岭石内表面羟基形成氢键;离子液体插层后,高岭石的脱羟基温度由492℃分别上升到501和494℃,热稳定性能得到提升;插层复合物的形貌较原始高岭石有了明显改变;复合物在紫外区域具有良好的紫外吸收性能.     

Intercalation of kaolinite under hydrothermal conditions

Intercalation of kaolinite with dimethylsulphoxide (DMSO) was carried out under hydrothermal conditions using a Parr bomb. The intercalated complex has been characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform-infrared spectroscopy (FT-IR) and thermogravimetric analysis techniques. It was found that the intercalation reaction is completed in 20 min and a high yield, 90%, of kaolinite/DMSO intercalate was obtained. An expansion of the original c-axis spacing of 0.714 nm in kaolinite to 1·124 nm, as a result of incorporation of DMSO molecules into the kaolinite interlayers, has been observed by XRD studies. FT-IR analyses of the intercalated complex have established the nature of interactions between the host structures and the incoming DMSO molecules. The hydrothermal method of intercalation developed in this study can also be used for other systems.     

煤系高岭土/二甲基亚砜插层复合材料研究

以煤系高岭土为主要原料、二甲基亚砜(DMSO)为插层剂,制备出煤系高岭土/DMSO插层复合材料。利用X射线衍射、红外光谱和差示扫描量热-热重分析对插层复合物进行了研究。结果表明,DM-SO分子成功地插入了高岭石层间,与高岭石的内表面羟基形成新的氢键,并使高岭石的层间距从0.714nm增大至1.121nm,脱羟基温度由541℃左右降低至523℃。煤系高岭土/DMSO插层复合体于197℃左右发生DMSO的脱嵌作用。     

高岭石/N-氧化吡啶插层复合物的制备及其机理分析

以高岭石/DMSO插层复合物作为前驱体,在微波辐射下成功制备了高岭石/N-氧化吡啶插层复合物,采用X-射线衍射、FT-IR光谱等技术对产物进行表征.实验结果表明：在高岭石/N-氧化吡啶插层复合物中,高岭石的层间距扩张到1.251nm,插层率达到了72.2%.在此基础上,进一步分析N-氧化吡啶插层高岭石的作用机理,即N-氧化吡啶分子中的N-O基团与高岭石的内表面羟基形成了氢键,N-氧化吡啶分子以单分子层形式近似垂直排列于高岭石层间.     

The effect of microwave on preparation of kaolinite/dimethylsulfoxide composite during intercalation process

Since there are hydrogen bonds and no exchangeable ions between the layers of kaolinite, the intercalation reaction of organics is difficult. We induct microwave techniques into the preparation of kaolinite/organics intercalation compound. We studied the microwave effect for the inserted piece (dimethylsulfoxide), intercalation rate and intercalation speed and discussed intercalation compound by Fourier-transformed infrared spectroscopy, X-ray diffraction (powder method), thermal analysis (TG/DTA) and transmission electron microscopy. The result shows that microwave radiation can greatly shorten reaction time. XRD shows the intercalation rate can reach above 80% after 40 min reaction. FTIR proves the hydrogen bonds are formed between DMSO molecules and the inner surface hydroxyls of kaolinite and a TEM micrograph shows that microwave radiation can accelerate an exfoliation effect, which makes stacking layers of kaolinite delaminated as well as a reduction of the particle size dimensions.     

高岭石插层复合材料研究进展

本文综述了高岭石 /聚合物插层纳米复合材料、高岭石 /有机物插层复合物的制备及其发展 ,分析了高岭石插层复合物的表征技术及插层机理 ,并对其发展前景进行了展望。