碳纤维水泥基复合材料的阻-温特性

研究了碳纤维水泥基复合材料的阻-温特性。发现当温度低于某一特定值时，电阻率随温度的升高而单调降低(NTC效应)。超过此值时，则表现为电阻率随温度升高而大幅度单调增加(PTC效应)。普通水泥基材料不具有相应的阻-温特性．     

基料对聚乙烯/炭黑复合材料PTC特性的影响

研究了基料对聚乙烯／炭黑复合材料ＰＴＣ特性的影响。试验表明，３种不同聚乙烯作为基料时，复合材料ＰＴＣ特性存在差异的原因是其结构上的差异所造成的。炭黑与聚乙烯分子的相互作用对ＰＴＣ特性的热重复性有重要影响     

炭黑填充聚乙烯PTC效应及其稳定性

可控自发热高分子材料是利用炭黑填充结晶高分子材料的正温度系数特性（PTC效应）制成的具有自动控温性能的功能高分子材料，文中通过对6种炭黑填充聚乙烯体系电性能的研究，分析了产生PTC效应的机理，筛选出了具有较强PTC效应的炭黑填充聚乙烯体系，并通过对该体系PTC稳定性研究得出，较佳的消除高于熔点的负温度系数效应（NTC效应）的方法是辐射交联，本研究为制备出具有实用价值的可控自发热聚乙烯的材料奠定了基础。     

基料对聚乙烯／碳黑复合材料PTC特性的影响

研究了基料对聚乙烯／炭黑复合材料ＰＴＣ特性的影响。试验表明，３种不同聚乙烯作为基料时复合材料ＰＴＣ特性存在差异的原因是其结构上的差所造成的。     

成核剂对聚乙烯/炭黑复合物的形态及PTC特性的影响

借助 WAXD、SAXS、DSC等手段研究了成核剂的引入对聚乙烯 /炭黑导电复合体系的结晶行为、聚集态结构的大尺寸效应及 PTC特性的影响。结果表明 ,成核剂的引入对结晶度的影响不大 ,但却使得基体的微晶尺寸、长周期等变小 ;从而改善了导电复合物的 PTC特性 ,提高了材料的开关性能 ,并改善了阻 -温曲线的重复稳定性。     

热处理对聚乙烯/炭黑复合材料PTC性能的影响

为提高聚乙烯/炭黑导电复合材料的PTC性能,将高分子PTC复合材料热处理一定时间后,再分别通过淬火、慢火、空气冷却等方式进行处理,室温放置一定时间后进行电气性能测试.结果表明:慢火处理比淬火和空气冷却处理更能降低样品的电阻;在低于基体熔融温度下处理,可以使样品电阻降低;而在高于熔融温度下处理时,可以使电阻增大,但却缩短了样品的动作时间.在170℃加热后的样品经淬火冷却后,其动作时间缩短为28 s.     

炭黑碳纤维填充双组分聚合物体系的导电网络及其阻温特性

以2种不同形态尺寸的导电填料炭黑(CB)、 碳纤维(CF)填充双组分聚合物体系高密度聚乙烯(HDPE)聚丙烯(PP), 制备了四元导电复合材料。研究了导电网络的结构形态及其对材料阻温特性的影响。光学显微镜及SEM 观察表明: 炭黑选择性地分布于HDPE中, 体系中HDPE与PP呈双连续相分布, 形成双渗流导电网络结构。而具有较高长径比的碳纤维在两相基体中均匀分布并贯通多个相区, HDPE导电相区的碳纤维相互桥接形成导电网络。电性能测试结果表明: 体系的体积电阻率与CB/HDPEPP及CBCF/HDPE三元复合体系相比下降了1~5个数量级。同时, 双渗流导电网络的存在也有效抑制了负温度系数(NTC)效应, 提高了循环稳定性。与CBCF/HDPE体系相比, CBCF/HDPEPP体系的NTC效应从2个数量级下降到0.6个数量级, 电阻特征弛豫时间从951s增加到了2370s。      

聚乙烯／炭黑导电复合材料的功率特性

研究了用聚乙烯／炭黑复合材料制备的自控温加热带在不同环境下的功率特性。结果表明：该加热带随环境温度自动调节输出功率的能力由传热情况决定，加热带的工作温度由外加电压的决定而与传热情况无关；加热带的功率－电压特性由传热情况（δ）和加热带本身的性质决定，热处理能显著改善功率－电压特性，加热带的安装不影响功率－电压特性而吸改变功率大小。     

炭黑改性对炭黑/高密度聚乙烯体系电性能稳定性的影响

采用熔体共混法制备了炭黑（CB）/高密度聚乙烯（HDPE）导电复合材料。研究了硝酸氧化对CB/HDPE导电复合材料正温度系数（PTC）、负温度系数（NTC）效应和电性能稳定性的影响。结果表明,填充氧化炭黑（CB-O）提高了CB-O/HDPE体系的电性能稳定性和PTC强度,部分消除或降低了复合材料的NTC效应。而CB-O/HDPE体系的室温电阻率比CB/HDPE体系只增加了0.3个数量级,但比经过交联处理的CB/HDPE（CB/crosslinked-HDPE）体系降低了1个数量级。CB-O/HDPE复合材料性能的改善主要是由于CB经氧化后,表面羧基、羟基等极性基团含量增加,抑制了CB粒子高温时的自团聚作用,减弱了体系的NTC效应;同时CB表面微晶晶界处导电性较差区域的减少,提高了CB的导电性,,并且CB-O表面大量孔洞和裂缝的形成,增强了CB-O与HDPE的物理吸附作用,提高了复合材料的电性能稳定性。      

成核剂对聚乙烯／炭黑复合物的形态及PTC特性的 …

借助ＷＡＸＤ、ＳＡＸＳ、ＤＳＣ等手段研究了成核剂的引入对聚乙烯／炭黑导电复合体系的结晶行为、取信态结构的大尺寸效应及ＰＴＣ特性的影响。结果表明,成核剂的引入对度的影响不大,但却使行基体的微昌尺寸、长周期为小;从而改善了导电复的的ＰＴＣ特性,提高了材料的开关性能,并改善了阻－温曲线的重复稳定性。     

电子束辐照对PVDF/CB导电复合体系性能的影响

在较宽的剂量范围内研究了辐照对发黑填充的聚偏氟乙烯（PVDF／CB）导电复合体系性能的影响。发现在所研究的剂量范围内辐照都能有效降低该体系的室温电阻率。通过DSC测试和X射线衍射实验发现,电子束辐照在一定剂量下能提高体系的结晶度,但不改变体系的晶型。室温电阻率的变化是结晶度、结晶完善程度、晶片厚度和辐照引起的CB与PVDF相容性和界面粘结的变化多重作用的结果。在一定剂量下电子束辐照能显著提高PVDF／CB导电复合体系的肌效应,消除NTC现象。     

碳纤维(碳毡)/树脂复合吸波材料的研究

分别研究了平铺排布的碳毡和单向排布的碳纤维类吸波复合材料的微波吸收特性。结果表明:单向排布的聚丙烯腈基碳纤维的吸波性能与纤维的排布间距和纤维含量密切相关。本实验条件下可获得有效带宽大于3 GHz,10 dB以下的反射衰减。平铺排布碳毡的吸波性能随碳毡含量的影响较大,含量0.27 wt%时,在8 GHz~18 GHz 频段获得90 %以上的吸收率。     

温度对高密度聚乙烯－炭黑材料电性能的影响

讨论了ＨＤＰＥ－ＣＢＰＴＣ导电材料的电性能与温度的关系，发现在一定温度范围内，Ｒ－Ｔ关系符合Ｒ＝Ｒ·ｅｘｐ（αＴ），α为材料电阻随温度变化的温度系数，α值受聚合物基材的影响，ＣＢ含量及热处理不改变α的值，但可改ＩｎＲ－Ｔ成线性关系的温度范围，随着温度升高，表征材料导电性质的Ｂ值并非全都升高。对热－冷循环过程中ＰＥ－ＣＢ材料的Ｒ－Ｔ关系的研究表明：升温曲线与冷却曲线存在不同程度的偏离，热处理及交联处理可减小这种偏离，交联可以有效地消除ＰＴＣ材料的ＮＴＣ现象。     

炭纤维及其复合材料的吸波性能和吸波机理

炭纤维和炭纤维复合材料在隐身技术中已经得到了广泛应用。通过分析连续炭纤维、短切炭纤维、螺旋形炭纤维、异形截面炭纤维、掺杂改性炭纤维及其复合材料的微波电磁特性和吸波性能,探讨了以上几种炭纤维的吸波机理,其中螺旋形炭纤维和异形截面炭纤维是最有发展前景的两种吸波炭纤维。     

碳纤维增强MC 尼龙的研究

利用树脂传递模塑成型的原理, 通过阴离子聚合制得了碳纤维增强MC 尼龙。研究了不同纤维含量对复合材料性能的影响。研究结果表明, 用这种方法制得的碳纤维增强MC 尼龙的机械性能较普通MC 尼龙有较大幅度的提高, 纤维在基体中的分散性好, 同基体的粘接性也相当好。      

电子束固化复合材料界面

电子束固化复合材料界面粘结性能较低是急待解决的问题。利用阳极氧化技术和偶联剂涂层对碳纤维表面进行处理。处理前后的碳纤维表面性能利用SEM、XPS和接触角测试方法进行分析,通过层间剪切强度表征电子束固化复合材料界面粘结性能,并且与热固化复合材料进行对比。结果表明: 当碳纤维在酸性电解液中进行阳极氧化时,有利于提高电子束固化复合材料界面粘合性能,在碱性电解液中进行阳极氧化时, 则导致较低界面粘接性能。阳极氧化与偶联剂双重增效作用能够提高电子束固化复合材料界面粘合性能。     

超临界水对碳纤维/酚醛复合材料的分解作用

对碳纤维/酚醛复合材料的分解回收处理进行了探索研究。采用超临界水为反应介质,在400 ℃,NaOH水溶液的浓度为1 mol/L,反应时间30 min,填充率为0.62时,基体树脂的分解率达到75 %。质谱和气相色谱分析表明,分解产物为多种含苯环的物质,其中苯酚、甲基苯酚的含量在分解产物中达到33 %。随着反应温度和反应时间的增加,复合材料的分解率增加。SEM分析表明:分解后纤维表面光滑,没有树脂层,可以看出分解作用的效果。     

表面涂覆对PE／CB导电复合材料元件性能的影响

用环氧和有机硅树脂涂料对由聚乙烯／炭黑制备的正温度系数电路保护元件的表面处理及其工艺进行了研究。讨论了几种常见溶剂，固化剂，增塑剂对电路保护元件电阻的影响。     

碳毡/铜复合材料的摩擦磨损特性研究

本文研究了用电沉积法制备的碳毡/铜复合材料的摩擦磨损特性。研究结果表明,在干摩擦条件下,复合材料的耐磨性主要与摩擦副间维持连续有效碳膜时间的长短有关,该时间取决于碳毡纤维的体积分数。在油润滑条件下,碳毡/铜复合材料的耐磨性与复合材料的硬度及纤维弯曲和破断所消耗能量的多少有关。在这两种条件下,复合材料的耐磨性均明显优于常用耐磨铜合金ZQSn6-6-3.