莫来石纤维增强SiO2气凝胶复合材料的制备及性能研究

以正硅酸乙酯为硅源,采用溶胶-凝胶及超临界干燥技术制备了掺杂莫来石纤维的SiO2气凝胶复合材料,并对材料的热学性能和力学性能进行了测试,结果表明:SiO2气凝胶复合材料的热导率与其密度、温度和纤维添加量有关;添加莫来石纤维可以明显提高SiO2气凝胶的弹性模量和机械强度,改善材料的力学性能;莫来石纤维添加量控制在3%左右可以使SiO2气凝胶材料保持较低的热导率和较高的机械强度.     

纳米孔 SiO2多层隔热材料的制备和结构优化设计

以SiO2粉体为主要原料,加入石英纤维和硬硅钙石晶须作为增强材料,通过湿法工艺制备了纳米孔SiO2.制备的纳米孔SiO2密度为0.3g/cm3,孔隙率为85％左右.孔隙直径主要分布在20到80nm之间.由于大量纳米孔的存在,纳米孔SiO2中固相导热和对流传热大大降低.为了降低纳米孔SiO2的高温辐射传热,采用辐射屏蔽层与纳米孔SiO2叠层复合来制备纳米孔SiO2多层隔热材料.采用有限元方法,通过传热计算得到纳米孔SiO2多层隔热材料等效导热系数随辐射屏蔽层的发射率、层密度及工作温度的变化规律.提出了纳米孔 SiO2多层隔热材料的结构优化设计方案.     

静电纺丝技术制备TiO2/SiO2复合中空纳米纤维与表征

用静电纺丝技术成功制备出复合中空 TiO 2/ SiO 2纳米纤维。用动态热分析仪、 红外光谱仪、X射线衍射仪、 扫描电镜、 透射电镜和 X射线能谱仪等分析技术对样品进行了表征。分析结果表明 , 得到的产物为复合中空TiO 2/ SiO 2纳米纤维 , 以非晶 SiO 2为外壳 , 内壁由粒径为 50 nm的晶态 TiO 2粒子组成 , 复合中空纳米纤维平均直径 2μm , 长度 > 100μm。讨论了复合中空纳米纤维的形成机制 , 复合纤维在烧结过程中 , 芯层 TiO 2纳米粒子向外表面扩散 , 与壳层 SiO 2粒子形成新化学键 , 得到复合中空纳米纤维。     

纳米SiO2/玄武岩纤维增强环氧树脂复合材料的制备和耐久性能研究

首先,利用上浆法,将改性纳米SiO2与玄武岩纤维复合;然后利用手工铺料法,制备了纳米SiO2/玄武岩纤维增强环氧树脂层状复合材料(S-BF/EP).利用SEM对改性玄武岩纤维和玄武岩纤维/环氧树脂层状复合材料的表面形貌和界面形貌进行了研究;利用FT-IR、TGA和万能力学试验机对复合材料的分子结构、热解性能和耐久性能进...     

掺杂TiO2的纳米多孔SiO2薄膜的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法、分子模板法及旋转涂覆法在硅衬底上制备掺杂TiO2的SiO2薄膜，并采用差热分析（DSC-TGA）、红外吸收光谱（FTIR）、X射线衍射、小角衍射（SAXS）、原子力显微镜（AFM）、台阶仪（Atomic-Profiler）以及纸擦拭法（paper-wiping method）和胶带剥离法（adhesive tpe-stripping method）对薄膜的性能进行了分析与表征，结果表明，薄膜的最佳热处理温度为400℃，所制备的掺杂TiO2的SiO2薄膜为多孔结构的无定形态，具有较好的机械性能，平均孔径随着膜层的增加而减小，一层膜和两层膜的平均孔径分别为87.4nm和62.8nm，厚度分别为538.7nm和1032.3nm。     

纤维增强纳米SiO2复合隔热材料的力学性能研究

采用干法成型工艺制备了纤维增强纳米SiO2复合隔热材料,考察了成型压力和纤维长度对复合材料力学性能的影响。结果表明,成型压力越大,复合材料承受压力载荷的能力越强,纤维表面致密的纳米级颗粒覆层对纤维起到的保护和应力缓冲作用越强,抗折强度越高。增强纤维长度对抗压强度影响不大,纤维越长,抗折强度越高,但当纤维过长时会因分散困难而导致抗折强度下降,故适宜的纤维长度为5mm。此外,采用等效包容体理论建立了纤维增强复合材料细观力学分析模型,并对纤维增强机理进行了深入分析和探讨。     

无机纤维毡／SiO2气凝胶隔热材料的制备及性能

以无机纤维毡为增强材料,正硅酸乙酯为硅源,采用溶胶一凝胶技术制备了无机纤维毡／Si02气凝胶隔热材料。研究了无机纤维毡的类型、密度等因素对复合材料的影响。结果表明：无机纤维毡／siO2气凝胶复合材料的隔热性能优,导热系数仅略高于纯Si02气凝胶,强度则有显著提高。     

EVA/SiO2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。     

纳米SiO2/环氧树脂复合材料性能研究

采用溶液共混法制备了纳米SiO2/环氧树脂复合材料。通过冲击强度测试、SEM分析、DSC测试以及红外光谱分析、对材料的冲击性能耐热性能及其固化行为进行了探讨。实验结果表明,不同类型的纳米SiO2/环氧树脂复合材料其冲击性能都比纯环氧树脂固化物要好,并且都在纳米SiO2含量为4%时为最佳;纳米SiO2的加入也能有效提高材料的玻璃化转变温度;而且纳米SiO2的比表面积越大,其冲击性能和耐热性能越好。     

PMMA/纳米SiO2纳米复合材料的制备和界面研究

用硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2进行修饰改性,采用原位分散聚合法制备了PMMA/纳米SiO2纳米复合材料,用溶解实验、力学性能、SEM和DMA等方法对纳米SiO2粒子和PMMA基体之间的界面相容性进行了表征和研究,由拉伸强度计算出来界面相互作用参数B.结果表明:SiO2在基体中可能起到了交联点的作用;改性后的氧化硅与聚合物基体形成强的界面结合;随着纳米粒子含量的增加,粒子和聚合物基体之间有效的界面相互作用越强.     

TiO2载Cu2+、Zn2+无机抗菌剂的制备及性能研究

采用固相合成法制备以TiO2为载体,以Cu2 、Zn2 为主要抗菌成分的无机抗菌剂,研究了制备条件及Cu2 、Zn2 含量对抗菌性能的影响,结果表明:当热处理温度为450～600℃,保温时间为2h,Cu2 和Zn2 质量百分含量比为(0.66～1.18):(2～3)时,样品均具有较好的抗菌效果;具有最好抗菌效果的样品中,TiO2以锐钛矿相存在,同时羟基氧的生成及Cu2 和Cu 的共存,使得样品具有良好的抗菌效果.     

稀土Eu掺杂纳米TiO2的荧光特性研究及其应用

以Eu2O3试剂为荧光前驱体,与钛酸正丁酯在酸-水溶液中发生溶胶-凝胶反应,制备了一种可作为荧光标记分子的Eu3+/TiO2荧光性纳米微粒,并对样品的形貌、组成及结构进行了表征.结果表明,纳米粒子的平均粒径5nm.用468nm激发光源激发样品,荧光强度随着Eu3+的掺杂含量0、0.5%、1%、2%、3%、4%先升高后降低,当掺杂含量为2%时,荧光强度最强.采用倒置荧光显微镜观察了Eu3+/TiO2纳米荧光探针在洋葱表皮细胞膜上聚集受激发射荧光行为.     

TiO_2纳米管阵列热驱动掺银制备TiO_2-Ag复合涂层及其光催化性能

无定形结构TiO2纳米管阵列(titania nanotube arrays,TNA)在浸泡AgNO3溶液后,再经适当的热处理,不仅可使TNA的晶体结构转变为锐钛矿型或金红石型,还可以制得海绵状TiO2-Ag复合涂层。深入研究了AgNO3溶液浓度、热处理温度等对TiO2-Ag复合涂层结构和光催化制氢性能影响的影响。研究结果表明,AgNO3溶液浓度对TiO2-Ag复合涂层形貌结构和晶体结构具有重要影响。当AgNO3溶液浓度为0.1~0.5 mol/L、热处理温度为500℃时,可制得海绵状TiO2-Ag复合涂层,该涂层在紫外-可见光光照条件下,光催化制氢速率为2.14μmol/cm2·h。     

Environmental degradation of the electrical and thermal properties of organic insulating materials

The sorption behaviour of water molecules in epoxy-based thermosetting networks is discussed and related to the modifications of the polymer properties. The hypothesized sorption modes and the corresponding mechanisms of plasticization are discussed on the basis of experimental liquid-sorption tests, differential scanning calorimetry (DSC), and electrical analyses. Two modes of moisture sorption are assumed: a sorption leading to an increase in the free volume of the system, and adsorption of the water molecules due to hydrogen bonding to hydrophilic groups present in the network and to the surfaces of holes which make up the excess free volume of the glassy polymer. Electrical investigation improved the understanding of the hygrothermal ageing phenomena. Water conditioning of the composites modified the surface and bulk resistivities as a consequence of microstructural damage and plasticization.     

The mechanical properties of natural fibre based honeycomb core materials

This paper investigates the compression properties of square and triangular honeycomb core materials based on co-mingled flax fibre reinforced polypropylene (PP) and polylactide (PLA) polymers. Initial testing focused on investigating the sensitivity of the tensile properties of the composites to variations in processing conditions. Following this, a range of triangular and square honeycomb structures were manufactured using a simple slotting technique. These structures were tested in compression at quasi-static rates of strain and their strength and specific energy absorption characteristics were determined. Finally, a finite element analysis was undertaken to accurately predict the strength, energy-absorbing characteristics, buckling behaviour and failure modes of these natural fibre based core materials.     

纳米二氧化钛/硅胶光催化剂的制备与性能研究

采用溶胶 凝胶法在硅胶载体上制备了纳米二氧化钛 ,研究载体表面负载二氧化钛的结构、表面形态及其光催化性能。实验发现 ,包覆在硅胶表面的二氧化钛大小为 2 0～ 30nm ,且分布均匀 ,晶型为锐钛矿相 ,以甲基橙作为降解对象研究所制备样品的光催化性能。     

Facile preparation and photoelectrochemical properties of CdSe/TiO2 NTAs

In the present work we report the design and synthesis of CdSe/TiO₂ nanotube arrays (NTAs) and their implementation as a photoanode for photoelectrochemical (PEC) application. CdSe nanoparticles with well dispersion were decorated on the inner and outer surfaces of 2.5 μm-long TiO₂ nanotubes via electrodeposition. These CdSe/TiO₂ NTAs exhibit a significant photocurrent responds under visible light illumination (λ ≥ 420 nm). The results presented in this study display a promising method that the photoelectrochemical performance could be improved via composition, size and crystalline control of CdSe/TiO₂ NTAs. And the tubular morphology is also able to facilitate charge transport in nanostructure-based PEC cells. This research demonstrates a new approach, which have great potential applications in fabricating novel heterostructure-photoelectrochemical devices.