硅泡沫垫层材料老化性能

硅泡沫垫层材料同其他高分子材料一样同样存在老化的问题，在使用和贮存过程中会受到温度、湿度、氧化、应力等因素的影响而发生老化，性能劣化。因此，研究其相对薄弱环节的贮存老化性能是很重要的。     

基于WLF方程的硬质聚氨酯泡沫塑料贮存寿命评估

硬质聚氨酯泡沫塑料是聚氨酯材料体系中最重要的品种之一，它是以聚氨酯树脂为基体，经发泡工艺制作而成的泡沫材料。由于硬质聚氨酯泡沫塑料在使用过程中有可能发生老化而导致其力学性能发生变化，因而老化性能的研究和贮存寿命的评估是硬质聚氨酯泡沫塑料的一个重要研究方向。     

凹凸棒石/硅橡胶复合材料的热氧化降解和老化性能研究

本文采用高压均质结合对辊挤压工艺对天然凹凸棒石进行棒晶解离得到了纯度较高和比表面积较大(133.7 m²/g)的纳米解离凹凸棒石. 进一步通过机械共混法分别将天然凹凸棒石和纳米解离凹凸棒石与硅橡胶生胶复合制备了天然凹凸棒石-硅橡胶和纳米解离凹凸棒石-硅橡胶材料,研究了天然凹凸棒石和纳米解离凹凸棒石对凹凸棒石/硅橡胶复合材料热氧化降解和老化性能的影响. 结果表明,天然凹凸棒石-硅橡胶和纳米解离凹凸棒石-硅橡胶在300 oC热氧老化处理0.5 h后,相比于纯硅橡胶,初始5%失重温度从385 oC提高至396∽399 oC. 系列表征结果表明,天然凹凸棒石和纳米解离凹凸棒石增强了纳米粒子与硅橡胶之间的相互作用从而抑制了纳米颗粒聚集,并且可显著提高硅橡胶侧链Si-CH₃的保存率,从而提高了该复合材料的热氧化降解和老化性能. 此外,纳米解离凹凸棒石可大大抑制纳米粒子的长大;因此老化后,纳米解离凹凸棒石-硅橡胶表现出了比硅橡胶(10.6%、7.4%和5.0%)更高的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度保留率(40.6%、34.9% 和30.1%).     

点火药与接触材料在老化过程中的相容性及金属材料腐蚀

通过研究点火药与接触材料的相容性随贮存或老化时间的变化规律、金丝、焊锡和铝箔的腐蚀机理及金属与炸药接触腐蚀原因及程度，为其在贮存环境条件下的性能变化及寿命预估提供了可靠的试验和理论依据。     

GI-920炸药老化前后的热分解

在长期贮存过程中，GI-920炸药中的PETN会发生缓慢热分解，其中分解产物气体对炸药产生自加速作用。从以前的研究结果来看，GI-920网络炸药老化后有明显的爆速下降，如平面爆速板经65℃老化14个月，其爆速由原来的7303m／s下降到6822m／s。为了跟踪老化过程，本文在65℃下对GI-920炸药进行了14个月的加速老化实验，并测试了不同老化阶段的GI-920样品在100℃，48h下的常压热失重，结果见图1。     

紫外辐射加速老化高温硫化硅橡胶的X射线光电子能谱研究

高温硫化硅橡胶具有优良的电气性能、机械性能、憎水性而广泛应用于特高压输电线路,但亦会受外界环境的影响而老化,其抗紫外老化性能受到关注。课题组模拟户外紫外辐射环境,设计搭建了可调式紫外辐射加速老化试验箱,对A、B两个厂家的高温硫化硅橡胶样品进行了紫外辐射(0,500和1 000 h)加速老化实验,重点对辐射前后的试样进行X射线光电子能谱全谱扫描和窄区谱分析、确定元素化学位移及相对含量,分析紫外辐射对高温硫化硅橡胶表面化学态的影响,进而判断紫外辐射加速高温硫化硅橡胶老化机制。结果表明：高温硫化硅橡胶主要元素为O_1S,C_1S,Si_2p,其中O_1S主要以O-Si-O（532.4 eV）的形式存在,紫外辐射后,拟合分峰观察到534 eV的-OH的小峰,积分面积随辐照时间延长而增加;C_1S为C-H,C-C（284.8 eV）或C-O（286.3 eV）,随着辐射时间的延长,C-H和C-C结合能峰积分面积减小,C-O结合能峰的积分面积略微增加;Si_2p为Si-C（102.39 eV）,紫外辐射后新增SiO_x（x=3～4）结合能峰（103.6 eV）且积分面积随辐射时间延长而增加。分析认为紫外辐射加速老化的机理是紫外线切断硅橡胶中键能较低的部分Si-C,C-C和C-H键,裂解后的自由基可相互结合发生交联反应形成SiO_x（x=3～4）;辐射产生高活性的臭氧氧化自由基生成-COOH。XPS技术能够探究高温硫化硅橡胶的表面化学态从而促进其老化机理的研究。     

丙烯酸酯乳液文物保护材料耐老化性能评价

水溶性的丙烯酸酯乳液是文物领域常用的保护材料,多用于壁画、彩画、骨质文物、漆木器文物的加固和粘接。使用最广泛的丙烯酸酯乳液类文物保护材料是由原罗门哈斯公司生产的Primal系列。商品材料如PrimalAC33、 SF016、 B60A、 WS24和MC76等在国内外的文物保护修复实践中应用较多,但文献报道大多数是直接购买使用的修复案例,缺乏较为系统科学的性能评价研究。针对5种常用的Primal系列丙烯酸酯乳液文物保护材料的湿热老化性能和光老化性能开展研究,通过微观形貌、色差和光泽度等分析比较其耐老化性能,采用红外光谱追踪光老化过程中的分子结构变化和吸收峰强度,阐释其降解机理。实验结果表明,WS24和B60A的耐湿热性能较好,SF016耐湿热性能最差;AC33的颜色和失光率变化最明显。光老化测试发现,紫外光照射过程中所有的材料均发生了断链反应,另外AC33与MC76有内酯生成。经过4 200 h光老化后,AC33、 SF016、 B60A和MC76的羰基指数(CI)均有不同程度的增大,羰基吸收峰强度(D_t)降低了10%～15%。WS24的羰基指数下降非常迅速,羰基吸...     

蒽酮高分子复合物发光体的光老化研究

通过５５５ｎｍ单色光照射下的２小时人工老化和露天中２６个月自然老化。研究了蒽酮高分子复合物发光体的光老化性质，经过２６个月的自然老化发光峰值强度下降了４８％，树脂的光透过度下降了４０％，表明光老化的原因主要是树脂老化引起的。     

凹凸棒石/硅橡胶复合材料的热氧化降解和老化性能研究（英文）

本文采用高压均质结合对辊挤压工艺对天然凹凸棒石进行棒晶解离得到了纯度较高和比表面积较大(133.7 m2/g)的纳米解离凹凸棒石.进一步通过机械共混法分别将天然凹凸棒石和纳米解离凹凸棒石与硅橡胶生胶复合制备了天然凹凸棒石-硅橡胶和纳米解离凹凸棒石-硅橡胶材料,研究了天然凹凸棒石和纳米解离凹凸棒石对凹凸棒石/硅橡胶复合材料热氧化降解和老化性能的影响.结果表明,天然凹凸棒石-硅橡胶和纳米解离凹凸棒石-硅橡胶在300℃热氧老化处理0.5 h后,相比于纯硅橡胶,初始5%失重温度从385℃提高至396～399℃.系列表征结果表明,天然凹凸棒石和纳米解离凹凸棒石增强了纳米粒子与硅橡胶之间的相互作用从而抑制了纳米颗粒聚集,并且可显著提高硅橡胶侧链Si-CH_3的保存率,从而提高了该复合材料的热氧化降解和老化性能.此外,纳米解离凹凸棒石可大大抑制纳米粒子的长大;因此老化后,纳米解离凹凸棒石-硅橡胶表现出了比硅橡胶(10.6%、7.4%和5.0%)更高的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度保留率(40.6%、34.9% 和30.1%).     

紫外辐照高温硫化硅橡胶的红外光谱分析和老化机理

高温硫化(HTV)硅橡胶复合绝缘子广泛应用于特高压输电线路,其抗紫外老化性能越来越受到人们的关注。采用自行设计的可调式紫外老化试验箱对两个厂家的高温硫化硅橡胶样品进行了紫外辐照(0,500和1 000 h)加速老化实验,辐照光波长范围为320～750 nm。对辐照前后试样进行傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)测试,分析谱峰的变化与试样(表面)官能团的关系,辅以扫描电子显微镜(SEM)和憎水性、体积电阻率的测试来研究HTV硅橡胶的老化机理。结果表明:高温硫化硅橡胶FTIR全谱图中1 260 cm~(-1)处Si—CH_3反射峰和800 cm~(-1)附近Si—(CH_3)_2反射峰强度随辐照时间的增加而逐渐减弱, 1 000～1 100 cm~(-1)处的Si—O—Si反射峰强度随辐照时间的增加先减弱后增强;扫描电镜观察到辐照后的样品表面出现大颗粒和坑洞、粗糙度变大,其主要元素O, Si和Al重量百分比略增加;喷水分级法在表面形成的水珠随着样品辐照时间的延长由均匀分布变得不均匀且出现合并,憎水性有明确下降;体积电阻率略微降低。分析认为:辐照后紫外线切断了HTV硅橡胶部分Si—C, C—C和C—H键,对称排列的非极性甲基基团—CH_3从硅氧主链上脱落,减弱了对主链强极性的屏蔽作用,使Si—O—Si峰强度减弱,且少量侧链被氧化,形成C—O和—OH(COOH);而主链之间因裸露出来的自由基—Si·发生进一步的交联反应,使得Si—O键相对含量增加,使Si—O—Si峰强度再增强。二方面结果均导致高温硫化硅橡胶表面极性增强,憎水性下降。水本身具有微弱的电离,憎水性下降的高温硫化硅橡胶易吸收空气中的水使其表面载流子浓度增加体积电阻率略有下降。通过红外光谱分析,紫外线是通过切断高温硫化硅橡胶表面的部分Si—C, C—C, C—H键,使其生成新的自由基并发生交联和氧化而使其老化的。红外光谱的应用对于高温硫化硅橡胶复合绝缘子老化研究及其在特高压输电线路上的挂网应用均具有重要意义。     

直流老化及热处理对ZnO压敏陶瓷缺陷结构的影响

在电场为3.2 kV/cm, 电流密度为50 mA/cm²条件下对ZnO压敏陶瓷进行了115 h的直流老化, 研究了直流老化对ZnO压敏陶瓷电气性能及缺陷结构的影响. 发现直流老化115 h 后ZnO压敏陶瓷的电位梯度、非线性系数分别从2845 V/cm, 38.3下降到51.6 V/cm, 1.1, 介电损耗中的缺陷松弛峰被增大的直流电导掩盖, 电模量中只观察到一个缺陷松弛峰, 低频区交流电导率急剧增大并且相应的电导活化能从0.84 eV下降到只有0.083 eV. 通过对直流老化后的ZnO压敏陶瓷在800 ℃进行12 h 的热处理, 发现其电气性能和介电性能都得到了良好的恢复并有一定的增强, 电位梯度、非线性系数恢复到3085 V/cm, 50.8, 电导活化能上升到0.88 eV. 另外, 其本征氧空位缺陷松弛峰也得到了一定的抑制. 因此, 认为热处理过程中氧在晶界处的扩散作用对ZnO压敏陶瓷的直流老化恢复起到了关键作用. 关键词： ZnO压敏陶瓷 介电性能 直流老化 热处理     

掺铑BaTiO3单晶场致应变特性的研究

系统地研究了掺铑的BaTiO₃单晶在老化后的场致应变性能.研究发现，晶体的场 致应变随老化时间的增加而增大，在老化27天后，在300V/mm的电场下，其双向场致应变可达1.11％；在较小的测试频率下（0.01Hz）也可得到0.95％的可逆的巨大的单向场致应变，在低频范围内，晶体的单向场致应变随测试频率增大而减小；研究晶体老化后的电滞回线，发现其 形状类似于蜂腰磁滞回线.实验结果表明，对BaTiO₃单晶掺杂铑元素可以大大改 善其电致伸缩性能，可能产生新的在超大应变及非线性驱动器中的应用. 关键词： 3单晶')" href="#">BaTiO₃单晶 掺铑 场致应变 老化     

质子辐照对MQ硅树脂增强的加成型硅橡胶质损及热性能的影响

 采用空间综合辐照模拟设备研究了100 keV和150 keV能量的质子辐照对MQ硅树脂增强的加成型硅橡胶的损伤及其对硅橡胶热性能的影响。试验结果表明：质子辐照后，硅橡胶表面出现损伤裂纹，随辐照能量和剂量的增加，裂纹的数量增多，裂纹增大；质子辐照后，硅橡胶的质量有所损失，其质损率随辐照能量和剂量的增加而增加；质子辐照后硅橡胶的耐热性随辐照剂量的增加先略有增加而后下降，经辐照后的硅橡胶在玻璃态和玻璃转变区的温度区间内收缩率降低，而在高弹态的温度区间内膨胀率增加。     

电子元件的老化与筛选

为了保证电子元件使用的可靠性和稳定性,需要进行老化与筛选.电子元件的失效分为早期失效、正常使用期和损耗老化失效期三个阶段.除了常用的老化筛选方法之外,还可采用自然老化和简易老化方式.以场效应管功率老化系统为例研究了常用试验装置.国产电子元件需加强老化筛选这个环节.     

不同封装材料的中功率GaN基LED器件老化分析

针对中功率蓝光及相应的白光LED器件进行加速老化实验,并具体分析了器件中硅胶和绿红混合荧光粉等封装材料对老化行为的影响和失效机理。在测试器件的光电老化行为之后,利用反射光谱和飞行时间二次离子质谱对失效器件进行了结构分析。结果表明,温度和湿度对蓝光和白光器件老化行为具有不同的影响。对于中功率蓝光LED而言,其光衰的主要原因是由于S、Cl等元素的引入及氧化等因素引起的黄化导致了透明硅胶反射率的下降。而对于绿红混合荧光粉组成的中功率白光LED来说,其光衰和色漂问题主要归结于在高温特别是高湿环境下工作,器件中荧光粉和硅胶等封装材料发生了一些化学反应,使荧光粉发生分解,并引起了荧光转换效率的下降。     

Si衬底GaN基蓝光LED老化性能

报道了芯片尺寸为500μm×500μm硅衬底GaN基蓝光LED在常温下经1000h加速老化后的电学和发光性能,其光功率随老化时间的变化分先升后降两个阶段;老化后的反向漏电流和正向小电压下的电流均有明显的增加;老化后器件的外量子效率(EQE)比老化前低;老化前后EQE衰减幅度在不同的注入电流下存在明显差异,衰减幅度最小处出现在发光效率最高时对应的电流密度区间。     

掺铑BaTiO3单晶场致应变特性的研究

系统地研究了掺铑的BaTiO3单晶在老化后的场致应变性能.研究发现,晶体的场致应变随老化时间的增加而增大,在老化27天后,在300V/mm的电场下,其双向场致应变可达1.11%;在较小的测试频率下(0.01Hz)也可得到0.95%的可逆的巨大的单向场致应变,在低频范围内,晶体的单向场致应变随测试频率增大而减小;研究晶体老化后的电滞回线,发现其形状类似于蜂腰磁滞回线.实验结果表明,对BaTiO3单晶掺杂铑元素可以大大改善其电致伸缩性能,可能产生新的在超大应变及非线性驱动器中的应用.     

真空紫外辐照对MQ增强硅橡胶热性能及光学性能的影响

 采用空间综合辐照模拟设备研究了真空紫外辐照对MQ增强加成型硅橡胶的表面形貌、质量损失、热性能及光学性能的影响。试验结果表明：真空紫外辐照后,硅橡胶表面出现损伤裂纹,随辐照剂量的增加,裂纹的数量增多;真空紫外辐照后,硅橡胶的质量有所损失,其质损率随辐照剂量的增加而增加;真空紫外辐照后硅橡胶的耐热性随辐照剂量的增加先增加而后下降;真空紫外辐照对硅橡胶材料的体膨胀/收缩变形影响不大,但对材料的光学性能有较大影响,随着辐照剂量的增加,材料的光学透过率下降。     

炸药、高分子材料及部件贮存性能与老化机理研究进展

1有机与高分子材料老化机理研究开发了高分子材料老化化学结构在线红外检测技术装置（见图1）和高分子材料老化的微结构变化监测技术（见图2）。探索了恒温TGA,GC-MS和XPS,AFM,UV,固相微萃取,NMR等分析方法在高分子材料老化和机理研究中的应用,确定了材料主要性能变化的评估方法。     

三聚氰胺-甲醛系凝胶老化过程中的体积收缩影响因素

 介绍了三聚氰胺-甲醛凝胶老化过程的溶剂效应及其对体积收缩的影响。从凝胶的离浆-溶胀平衡以及溶剂效应等两个方面对湿凝胶老化过程中的体积收缩作了分析，通过测量形状规则的湿凝胶在溶剂交换和老化过程中的体积变化研究湿凝胶组成、交换溶剂的成分及步骤对凝胶体积收缩的影响。结果表明：控制交换溶剂的组成能显著改善湿凝胶后处理过程中的体积收缩。合适的湿凝胶交换步骤是先使用凝胶体内液体和目标溶剂的混合溶剂进行交换，逐次增大目标溶剂的含量，直至最后使用纯目标溶剂进行交换，即可获得体积收缩较小的湿凝胶体系。