碳纤维中的单层石墨物相及其对力学性能的影响

依据碳纤维中各种物相的X射线衍射特性, 确认PAN基碳纤维中除了乱层石墨微晶外, 还存在大量的单层六元环C原子层面物相, 建立起两种非完整结晶物相的定量分析方法. 实验结果表明, 随着退火温度由1350 ℃上升到2400 ℃, Tx-3高强型碳纤维中的单层石墨含量由59.6%下降到34.8%, 乱层石墨含量由40.4%上升为65.2%. 与此同时, 碳纤维的拉伸强度则由3.65 GPa下降到2.05 GPa, 而延伸率也由1.04%下降到0.58%. 并对PAN基碳纤维中单层石墨对其力学性能的影响也进行了初步的探讨.     

聚丙撑碳酸酯的辐射效应

研究了室温条件下聚丙撑碳酸酯(PPC)在钴-60和电子加速器辐照过程中的响应行为。结果表明,聚丙撑碳酸酯是一种辐射裂解型聚合物,其分子量随着辐射剂量的增加而减小。1mm厚PPC片材在室温和N2气保护条件下,其裂解G值为Gs,γ-ray=10.81;Gs,EB=4.9。不同的裂解G值表明,O2气在聚丙撑碳酸酯的辐射裂解过程中有重要影响。红外光谱研究表明,辐射后聚丙撑碳酸酯在3474cm-1处的峰宽峰高增加,表明其裂解后端—OH基增加。由于裂解作用,辐射后聚丙撑碳酸酯的抗张强度和断裂伸长率均下降。在通常的辐射消毒剂量范围内(25~50kGy),PPC的保留抗张强度大于23MPa,断裂伸长率大于4%,裂解后试样的力学性能依然能够满足实际应用需要,因此PPC可以经受辐射消毒。     

活化温度对单组分水性聚氨酯膜结构和性能的影响

用FTIR,DSC,SEM等方法研究了不同热活化温度对水性聚氨酯(APU)结构和性能的影响.结果表明,较高温度的热处理有利于APU膜分子中的氢键重新排列,导致APU膜中无序化氢键有较大幅度地增加和有序化氢键小幅增加,从而形成大量非完善的远程有序结构和少量完善的远程有序结构.这种有序结构在APU中成为有效的物理交联点,使APU膜表现出较好的力学性能.     

利用高炉水淬渣制备(Ca/Y)-α-Sialon陶瓷的组织与性能

以高炉水淬渣合成的Ca-α-Sialon粉体为原料采用无压烧结技术制备了（Ca/Y）-α-Sialon陶瓷。通过用排水法、三点弯曲实验法、金相显微镜法、XRD法等手段研究了（Ca/Y）-α-Sialon陶瓷的烧结致密化过程、材料的力学性能、显微组织、相组成和材料的断裂特征。结果表明,适量的Y2O3促进材料的烧结致密化和提高材料的力学性能,但Y2O3过量（大于10%）时对材料的烧结和力学性能不利。掺杂Y^3＋的（Ca/Y）-α-Sialon呈柱状晶,随着Y2O3含量的增加和烧结温度的提高,（Ca/Y）-α-Sialon呈柱状晶出现粗化和等轴化。含10%Y2O3的材料在1700℃烧结时可获得较高的力学性能。     

稀土对MoSi2力学性能和抗氧化性能的影响

采用自蔓延和真空烧结方法制备了掺杂0．9％La2O3的MoSi2基复合材料，利用热重分析法，SEM和X射线考察了La2O3颗粒对MoSi2力学性能、抗氧化特性以及循环氧化后力学性能的影响。结果表明，与纯MoSi2相比，RE／MoSi2材料的弯曲强度和断裂韧性分别提高了46％和78％；稀土对MoSi2材料的强韧化机制主要是细晶强化、弥散强化和细晶韧化。RE／MoSi2的氧化增重是纯MoSi2的2．5倍，稀土使MoSiz材料的抗氧化性能降低。由于纯MoSi2材料氧化后的晶粒长大，其抗弯强度比氧化前降低了17％。稀土对MoSi2氧化时的晶粒长大倾向有抑制作用，使得RE／MoSi2材料的抗弯强度基本不变。     

脂肪族聚碳酸酯(PPC)与聚乳酸(PLA)共混型生物降解材料的热学性能、力学性能和生物降解性研究

通过溶液浇铸法制备了脂肪族聚碳酸酯与聚乳酸的共混物(PPC/PLA).采用示差热分析(DSC)和热重分析(TG)研究了材料的热性能.采用拉伸力学试验研究了共混物的力学性能.通过土壤悬浊拟环境培养降解实验法和扫描电子显微镜分析(SEM)对共混材料的生物降解性能进行了研究.实验结果表明,随着PPC含量的增加,共混物的拉伸强度和杨氏模量降低,而生物降解速率却显著提高.但是,在一定的降解时间内,某些比例共混物的降解速率比100%PPC还要快.综合分析表明,PPC/PLA是力学性能和降解性能可以互补的共混体系.     

ε-CL-20基PBX结构和性能的分子动力学模拟——HEDM理论配方设计初探

以高能量密度化合物ε-CL-20(六硝基六氮杂异伍兹烷)为主体,分别添加5种高聚物黏结剂(Estane5703、GAP、HTPB、PEG和F2314)构成高聚物黏结炸药(PBXs).用分子动力学(MD)方法模拟研究各PBX的结合能、相容性、安全性、力学性能和能量性质,通过比较和分析,为优选黏结剂、指导HEDMs配方设计提供信息和规律.由结合能预测各PBX的相容性和稳定性排序为:ε-CL-20/PEG>ε-CL-20/Estane5703≈ε-CL-20/GAP>ε-CL-20/HTPB>ε-CL-20/F2314.以对相关函数g(r)描述了组分之间相互作用的方式.5种黏结剂的少量加入均能显著改善ε-CL-20的弹性力学性能,增强各向同性.各黏结剂并非通过改变ε-CL-20的分子结构影响PBX的感度.它们主要通过自身的热容(C°p)和密度(ρ)影响PBX的安全性和能量性质.     

乙炔气体流量对纳米TiC类金刚石复合膜的化学结构及力学性能影响

采用离子注入与反应磁控溅射相结合的方法在钛合金及硅片基体表面上制备了纳米TiC类金刚石(DLC)复合膜.通过纳米压痕技术检测了薄膜的纳米硬度，显微划痕试验评估了薄膜的结合力.通过X射线光电子能谱及X射线衍射表征了薄膜的化学结构.结果表明，通过改变C₂H₂气体流量，可以达到控制薄膜中钛原子含量的目的，合适的C₂H₂气体流量可以在DLC膜中形成较多的纳米TiC晶粒，形成DLC包覆TiC晶粒的复合结构，使DLC膜力学性能得到明显提高.另外，划痕试验表明掺钛、先注入后沉积工艺都使薄膜的结合力得到了较大提高. 关键词： 纳米TiC类金刚石复合膜 类金刚石膜 力学性能     

N2分压对ZrN/WN纳米多层膜缺陷性质与力学性能的影响

利用射频磁控溅射系统在不同N₂分压的条件下，制备了一系列ZrN/WN纳米多层膜.借助慢正电子湮没技术分析了样品的缺陷性质，采用纳米压痕仪研究了多层膜的力学性能.结果发现：N₂分压为0.4Pa的多层膜具有最小的空位型缺陷浓度，其中心层和膜基结合层的平均S参数分别为0.4402和0.4641，而较低或较高的N₂分压都可能导致空位型缺陷浓度的增加.随着空位型缺陷浓度的减小，多层膜的硬度和临界载荷增大.对于空位型缺陷浓度最小的多层膜，其硬度和临界载荷达到最大值，分别为34.8GPa和100mN，说明较低的缺陷浓度有利于提高多层膜的力学性能. 关键词： ZrN/WN纳米多层膜 缺陷性质 力学性能 慢正电子湮没     

关于超高分子量聚丙烯超拉伸膜的结构性能的研究——Ⅱ.形态结构变化对力学性能的影响

用X-射线衍射、动态力学测定等手段研究了不同拉伸倍数的超高分子量聚丙烯薄膜的力学性能的变化.以X-射线衍射法并基于串联力学模型的假设得到的各样品的表观晶区模量E_c~(app)约为34-38GPa.样品模量E_b随拉伸倍数增加而逐渐增大,其变化趋势与非晶区取向因子的变化相类似,说明非晶区取向是左右样品模量的重要因素.室温下,69倍拉伸样品的模量为27GPa,约为表观结晶模量的3/4,且其值在-150-160℃的温度范围内没有急剧变化,说明超拉伸明显改善了材料的力学性能及热稳定性.在各拉伸样品中,考虑伸直链结晶生成的可能性,利用并串联力学模型对伸直链结晶的体积分数做了估算,并对X-射线衍射法所得表观结晶模量进行了修正,认为室温下聚丙烯的真正晶区模量约为47GPa.