制备低密度pmp泡沫中的热性能研究

在聚－4－甲基－1－戊烯（pmp）低密度泡沫的制备中,利用示差扫描量热分析仪对pmp聚合物在均四甲苯／萘所组成的溶剂／非溶剂二元体系中的凝胶化过程进行在线测量,测定了它的凝胶化范围以及凝胶化温度与冷却速率和pmp在溶剂;非溶剂体系中所占比例的关系。利用热重－示差扫描量热系统对所制备的低密度pmp泡沫的热性能进行了分析,得到了泡沫密度变化对热稳定性等的影响。     

靶用低密度聚4-甲基-1-戊烯泡沫的制备与表征

 通过控制体系的受热历史,改进了惯性约束聚变靶材料聚4-甲基-1-戊烯(TPX)泡沫二元溶剂体系的制备工艺,并利用β射线检测和X射线照相技术,对不同制备工艺的泡沫柱进行密度分布表征。结果表明：两种方法检测的结果基本一致,即凝胶过程的冷却速率为1 ℃/min,且凝胶后采用淬冷使其快速固化的方法能制得密度分布均匀的低密度TPX泡沫样品,从而确定了均匀泡沫的最佳制备工艺。由于二元溶剂体系的超低密度TPX泡沫样品孔径太大,极个别大孔可达数百μm,均匀度极低,所以采用TPX的环己烷一元溶剂体系可以成功制备出最低密度达3 mg/cm³的超低密度TPX泡沫样品,且满足Z箍缩物理实验用靶的需求。     

低密度聚亚胺酮泡沫的制备

确定了以1,4-二氧六环为溶剂体系,经热致相分离和冷冻干燥技术制备了低密度聚亚胺酮泡沫,分析了其质量浓度对泡沫密度的影响,结果显示:泡沫实验密度与聚合物浓度有较好的线性关系,可实现对泡沫密度的有效控制。差示扫描量热法、热重法等热性能测试结果表明:聚亚胺酮泡沫材料的热分解行为与本体材料一致,但玻璃化温度较本体材料玻璃化温度高。泡沫孔结构测试结果表明:随着密度的增加,平均孔径有降低的趋势,孔径分布趋于单一化。对其力学性能进行分析可知:所制备的泡沫硬而强,具有较高的模量和抗压强度,断裂压缩随密度增加而增加。随着泡沫密度的增加,其破坏形变随之增加。     

低密度聚环己基乙烯泡沫的制备

低密度CH聚合物多孔材料是惯性约束聚变(ICF)的重要靶材料,利用热致相分离原理对低密度聚环己基乙烯泡沫的制备进行了研究。首先通过聚苯乙烯(PS)氢化反应制备了聚环己基乙烯(PVCH),经过溶剂选择,确定以环己烷/1,4-二氧六环为溶剂体系,经热致相分离和冷冻干燥技术制备出低密度PVCH泡沫。通过分析溶液浓度对泡沫密度的影响,确定了泡沫密度与聚合物溶液质量浓度之间的关系,在0.04~0.15 g/cm3范围之内可实现对泡沫密度的有效控制。泡沫孔结构测试结果表明随着密度的增加,平均孔径有升高的趋势,孔径分布趋于单一化,孔径范围为23.63~0.83μm。     

低密度PMP聚合物泡沫成型控制

为了进一步提高低密度聚-4-甲基-1-戊烯（PMP）聚合物泡沫的成型性能,满足惯性约束聚变物理实验的需求,采用热诱导倒相法结合原位成型和机械加工来进行低密度PMP聚合物泡沫的成型控制研究。 研究结果表明:在热诱导倒相法制备过程中,聚合物溶液形成凝胶后施加气压,再将其在加压状态下在液氮中淬火,可以大大减少得到的PMP/溶剂混合体中大的孔洞,提高其强度,并且在溶剂脱除后PMP泡沫收缩变小,微观结构更加均匀, 孔径更加细小。采用原位成型和机械加工的方法,可以实现低密度PMP聚合物泡沫的精密成型控制。     

溴掺杂低密度PMP泡沫的制备技术研究

 详细论述了掺溴聚-4-甲基-1-戊烯(PMP)低密度泡沫的制备方法与性质测量。以PMP为泡沫骨架材料，均四甲苯/萘为溶剂，六溴苯为掺杂单体，利用热诱导倒相法制备出密度20～60 mg/cm³的掺溴低密度泡沫。在理论密度为50 mg/cm³时掺杂溴原子最大质量分数可达58.91%。利用扫描电镜观测泡沫结构表明：聚合物泡沫均是一种“叶片”状开放的结构，“叶片”的大小依赖于聚合物掺杂量的多少。随着掺杂量的增大，可供形核-长大的晶核也逐渐增多，最终得到的聚合物“叶片”较小。整个体系中密度分布是较为均匀的，掺杂单体在整个聚合物体系中基本不存在沉降的趋势。整个泡沫体系在低温区未出现较大的失重，溶剂的脱出较为完全线。     

压力对Zr46.75Ti8.25Cu7.5Ni10Be27.5大块非晶合金玻璃转变和晶化动力学的影响

利用X射线衍射和差示扫描量热分析研究了高温高压下Zr_46.75Ti_8.25Cu_7.5Ni₁₀Be_27.5大块非晶合金的玻璃转变和晶化行为，结果发现压力降低了该大块非晶合金中的自由体积、热焓和晶化激活能. 关键词： 大块非晶合金 高压 差示扫描量热分析 玻璃转变     

无催化法制备低密度三聚氰胺-甲醛气凝胶

 以三聚氰胺和多聚甲醛为原料,二甲基亚砜为溶剂制备三聚氰胺-甲醛(MF)气凝胶,湿凝胶经超临界干燥,制备出密度最低可达70 kg/m3的MF气凝胶。采用红外吸收光谱、场发射扫描电镜、N2吸附-脱吸附分析和热失重分析表征了MF气凝胶的组成、微结构以及热性能。结果表明:以二甲基亚砜为溶剂制备的MF气凝胶,虽然其微观结构较以水为溶剂的气凝胶差,比表面积及孔径分布均一性均降低,但是其热稳定性有所提高。     

溶剂热法制备α-Fe2O3纳米材料

采用溶剂热法,以硝酸铁为铁源,以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为表面活性剂,合成了立方体α-Fe2O3纳米材料,并用X-射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）对其进行了表征.结果表明：溶剂热法所制备的立方体α-Fe2O3纳米材料,其平均边长约为30nm.     

μm量级钨掺杂PMP泡沫制备

以聚-4-甲基-1-戊烯（PMP）为泡沫骨架,m量级钨为掺杂材料,超高分子量聚乙烯（UHWPE）为溶液粘度控制剂,通过热诱导倒相技术实现了低密度钨掺杂聚合物泡沫的制备。实验结果表明:当UHWPE质量分数为25%时,能够实现粒径10 m的钨在泡沫体内的均匀掺杂;泡沫密度为20 mg/cm3时,钨掺杂质量分数最高可达60%。     

聚丙烯酸酯泡沫密度均匀性控制

低密度泡沫材料大多存在一定程度的密度不均匀性,这对其后续使用性能将带来不良影响。简述了ICF靶用聚丙烯酸酯泡沫的制备方法,对其密度不均匀性形成机理进行理论分析。在此基础上,改进其制备工艺,控制泡沫密度分布,并利用β射线检测技术,对制备工艺改进前后直径为mm量级的低密度聚丙烯酸酯泡沫柱进行密度分布表征。研究结果表明:改用聚四氟乙烯代替玻璃模具,有利于制得密度分布均匀的泡沫样品;选用最高的紫外光的能量,能促进自由基均匀分布,从而最终能够提高泡沫的密度均匀性。采用β射线对密度范围为10～100 mg.cm-3的TMPTA泡沫的密度均匀性进行表征,结果表明:随着泡沫密度的降低,密度均匀性越低,对制备工艺要求越高。     

THERMAL CONDUCTIVITY OF GRAPHITIC CARBON FOAMS

Carbon foams are being developed as a new class of thermal management materials. These foams are produced with a wide variety of thermo-mechanical properties; however, very few studies of the properties of carbon foams have been reported in literature. This article reports on an experimental study that was conducted to determine the thermal conductivity of various forms of graphitic carbon foam by using the flash diffusivity and guarded hot plate method. To reduce errors introduced by porous specimen, the test samples were vacuum infiltrated with epoxy. The thermal diffusivity results from the flash diffusivity instrument were used to determine the thermal conductivity of the samples. Some foam samples were determined to have large variations in thermal properties within the sample block. A theoretical and numerical model has been used to examine the effect of the filler epoxy on the experimental results and the influence of pore characteristics on the thermal conductivity of these foams. It was determined that accurate measurement of thermal properties of graphitic foam samples requires careful selection of sample size and measurement technique.     

Using shock waves to improve the sound absorbing efficiency of closed-cell foams

Producing closed-cell foams is generally cheaper and simpler than open-cell foams. However, the acoustic and filtration efficiency of closed-cell foam materials is generally poor because it is very difficult for fluid or acoustic waves to penetrate into the material. A new method using shock waves to remove the membranes closing the cell pores (known as reticulation) and thus to improve the acoustic and filtration behavior of closed-cell foam material is presented. Various shock treatments have been carried out on polyurethane and polyimide foams and the following conclusions were drawn: (1) reticulation efficiency increased and thus the airflow resistivity and tortuosity decreased when increasing the amplitude of the shock treatment; (2) the rigidity of the foam is decreased; (3) the process is reliable and repeatable and (4) obtained acoustic performance is comparable to classical thermal reticulation.     

软质聚氨酯泡沫塑料的低温热导率

讨论了软质聚氨酯泡沫塑料对流判据的低温传热机理.根据软质聚氨酯泡沫塑料结构简图,将各种参数和低温数据带入对流判据公式,得到对流判据L的计算结果.计算了软质聚氨酯泡沫塑料的低温热导率.为了与计算的低温热导率比较,采用测试硬质泡沫塑料热导率的稳态热流双试样保护热板装置,测试了软质聚氨酯泡沫塑料的低温热导率,最后给出了低温热导率与温度关系曲线.根据试验,讨论了低温热导率的影响因素如温度、密度、吸水率等.     

低密度三羟甲基丙烷三丙烯酸酯泡沫的研制

 以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）为原料,结合紫外光固化及冷冻干燥工艺,成功制备了密度在4～20 mg/cm³、可自支撑的TMPTA泡沫柱。试验研究发现,泡沫的收缩导致实际密度与理论密度的比值大于1,且随理论密度的增加而减小;热失重测试表明泡沫的热分解温度达到290 ℃;SEM测量表明泡沫具有均匀、开放的网络结构。压汞仪测试表明泡沫的孔径主要分布在3.0～7.5 mm之间,平均孔径为7.37 mm。TMPTA泡沫柱已成功地应用于近年的Z箍缩物理试验中。     

金掺杂PMP泡沫的制备与表征

以聚-4-甲基-1-戊烯(PMP)为泡沫骨架材料,金颗粒为掺杂材料,均四甲苯与萘为混合溶剂体系,通过热诱导倒相技术制备出金掺杂低密度聚合物泡沫。实验结果表明:在金含量不变的情况下,掺杂泡沫的实际密度与理论密度呈线性关系;在理论密度不变的情况下,掺杂泡沫的实际密度随掺杂质量分数的增加趋近于理论值;金实际掺杂质量分数低于理论掺杂质量分数;掺杂泡沫与纯PMP泡沫具有类似的孔洞结构,随掺杂质量分数的增加泡沫的孔洞直径分布变宽且网络骨架尺寸有变大的趋势。     

STRUCTURE-PROPERTY RELATIONSHIPS IN POLYOLEFIN FOAMS

Two theoretical models that can be used to predict the thermal conductivity and Young's modulus of low-density polyethylene (LDPE) foams produced by a high-pressure nitrogen solution process are presented. The main factors that influence the properties of these materials were studied in terms of these models. The results show that the two properties depend on different factors. Moreover, the matrix polymer morphology of the foams was studied and compared to that of the solid sheet from which the foams were manufactured.