改性环氧树脂的合成及在低红外发射率涂层上的应用

合成了聚氨酯改性环氧树脂,研究了合成改性环氧树脂的最佳反应时间,通过红外光谱(IR)研究了聚氨酯预聚体和环氧树脂之间的化学反应,不同聚氨酯预聚物添加量对改性树脂固化物冲击韧性和拉伸强度的影响,并以该树脂制备了低红外发射率涂层,研究了聚氨酯不同添加量及固化剂种类对涂层柔韧性和硬度的影响。结果表明,制备改性环氧树脂的最佳反应时间为3h,红外谱图显示聚氨酯预聚体成功接枝到环氧树脂上。当聚氨酯预聚体的添加量为环氧树脂质量的10%时,改性树脂冲击韧性和拉伸强度达到最大值;选用聚酰胺为固化剂时,涂层的柔韧性可达1mm,铅笔硬度始终保持在3H。     

一种新型近红外伪装涂层的制备及光谱性能研究

以聚氨酯为基体,叶绿素、铬绿、水等为填料,研制出一种可有效模拟植物反射光谱的近红外伪装涂层.实验结果表明,涂层在近红外波段具有明显的水吸收峰,克服了传统的材料因不含水而无法实现“同谱”的不足;含水量60 wt%时,涂层在300~2500 nm波段呈现出与植物相似的光谱反射特征,相似度高达99%,且符合美军标光谱通道要求,有望成为对抗现代光谱侦察的有效手段.此外,通过FT-IR、SEM等表征手段,简要讨论了涂层组成及微观结构对其光谱性能的影响.     

三种聚氨酯基低红外发射率涂层的防腐蚀效果研究

为了考察低红外发射率涂层的防护效果,利用腐蚀电化学手段研究了以聚氨酯为粘合剂,分别以铜粉,硅烷偶联剂改性铜粉、丙烯酸改性铜粉为填料的三种低红外发射率涂层在模拟海水(3.5wt.%NaCl溶液)环境中对于碳钢基体的电化学腐蚀防护行为,比较了该三种涂层体系的防腐蚀性能.结果表明:在浸泡初期,添加改性填料的两种涂层表现出较好的防腐蚀性能,但随着浸泡时间延长,该两种涂层失效速率加快;而添加未改性填料的涂层在整个浸泡过程中的防腐蚀性能最好.根据涂层试样的电化学参数与涂层特征频率推测,在长期浸泡过程中,由填料改性所引入的亲水基团-COOH、-OC2H5促进了水向涂层内部的渗入,从而影响了含有改性填料涂层的长期防护性.     

自组装与纳米技术

自组装技术是制备纳米结构的几种为数不多的方法之一。本文对最近几年自组装技术在纳米科技领域中的一些重大突破和成果进行较为系统地综述 ,主要包括以下几个方面 :自组装单层膜、纳米尺度的表面改性、超分子材料、分子电子学与光子晶体     

改性石蜡制备及低红外发射率研究

采用丙烯酸接枝石蜡与苯胺酰胺化的方法制备改性石蜡,以此为黏合剂,Al粉为填料,制备出发射率可调的复合相变材料,并对复合相变材料的结构、热性能、控温效果和红外发射率进行了表征。结果表明,改性石蜡的相变温度提高了16.3%,相变潜热提高近60%,控温效果提高了39.3%,添加40%Al粉的复合相变材料的红外发射率可降至最低。     

两种低红外发射率涂层的防腐蚀效果研究

采用电化学阻抗谱(EIS)研究了分别以三元乙丙橡胶(EPDM)、马来酸酐改性三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)为粘合剂,铜粉为填料的两种低红外发射率涂料在模拟海水环境中的电化学腐蚀行为.结果表明:浸泡初期腐蚀介质均能渗入两种涂层内部,涂层表现出较弱的防护性能,马来酸酐改性三元乙丙橡胶基涂料的防腐蚀性能优于三元乙丙橡胶...     

Ge/ZnS一维光子晶体的设计、制备及低红外发射率性能

通过从理论上分析介质层厚度、不同介质材料的折射率差及周期数对一维光子晶体红外发射率的影响规律,设计得到了可实现8~14μm波段低红外发射率性能的Ge/ZnS一维光子晶体。随后采用光学镀膜技术在石英基片上通过交替沉积Ge层和ZnS层的方法制得所设计的一维光子晶体,并采用扫描电镜(SEM)及傅里叶变换红外光谱(FTIR)分别对其微结构及光谱发射率进行了系统研究。结果表明,所制备一维光子晶体在8~14μm波段具有低红外发射率性能,其平均发射率可低至0.195。采用Ge、ZnS等无机半导体材料,通过合理的一维光子晶体设计同样可以获得低至0.2以下的红外发射率。     

硬脂酸/碳纳米管/聚甲基丙烯酸甲酯复合相变胶囊的制备与热性能研究

首先使用浸渍法制备硬脂酸/碳纳米管(SA/α-CNTs)复合相变材料,然后采用原位聚合法以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为壁材,以制得的SA/α-CNTs为芯材,制备硬脂酸/碳纳米管/聚甲基丙烯酸甲酯(SA/α-CNTs/PMMA)复合相变胶囊。通过SEM、TEM、FT-IR表征材料的微观结构与组成,通过DSC、TGA、步冷曲线分析材料的相变温度、相变焓、热稳定性能和导热性能。实验结果表明与纯硬脂酸相比,SA/α-CNT提高到207.95 J/g SA,相变时间由1000 s缩短到520 s,硬脂酸在SA/α-CNTs/PMMA相变微胶囊的完全热分解温度从280℃提升到310℃,说明PMMA的包覆和碳纳米管的复合可提升材料的热稳定性。     

烧结温度和热处理对ZnO压敏陶瓷的影响

首次提出用"微观网络"的分析方法来研究ZnO压敏陶瓷的相结构和电性能,并对其"微观网络"中的两个节点即烧结温度和热处理温度进行研究,结果显示:随着烧结温度的升高,ZnO压敏陶瓷的压敏电压不断下降,非线性系数则不断提高,至1250℃达到最大值。这主要与晶粒的大小、均匀度以及晶界势垒的高度有关。对于热处理温度,研究结果表明:在600℃下的热处理能大大提高ZnO压敏陶瓷的稳定性。通过对"微观网络"中烧结温度和热处理温度的研究,可以确定较佳的工艺参数。     

二氧化钛涂层热反射性能影响因素研究

金红石型二氧化钛是一种宽禁带的无机半导体材料,在可见-近红外波段有很高的光谱反射率。本文通过热处理、球磨等处理手段增大填料粒径及填料粒子在树脂体系中的分散度来提高涂层对太阳光的反射率。不同手段处理后的粉体在400~2 500 nm波长范围内的平均反射率提高了7%,将涂层置于阳光下照射,记录不同时间下的温度,处理过的粉体的涂层的温度比未处理过的粉体的涂层低2 ℃。