PBAT/PVA复合材料发泡行为及抗收缩性能研究

为提高聚己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)发泡材料的抗收缩性,用热塑性加工的方法制备PBAT/聚乙烯醇(PVA)复合材料,并采用超临界二氧化碳技术制备发泡材料.探讨了PVA含量、发泡温度以及压力对泡孔形貌的影响.流变性能、动态力学分析的结果表明, PVA的加入改善了PBAT熔体的黏弹性,提高了其熔体强度,增强了复合材料的发泡能力.研究结果表明, PVA的加入可提高PBAT的发泡温度,降低发泡材料的收缩率.当PVA含量为10%时,可将发泡温度提高至105℃,稳定体积膨胀率为15倍,体积收缩率仅有1.25%;而此时PBAT的体积膨胀率只有7倍,体积收缩率却达到了78.83%.     

金刚石粉悬浮液超声预处理促进金刚石成核特性研究

本工作发展了一种金刚石粉悬浮液超声预处理方法，有效地促进了各种衬底材料特别是绝缘材料上金刚石膜的成核，大大提高成核密度，使硅和石英玻璃上金刚石晶粒密度分别达到l Olo和10'cm-Z，并使成核的孕育期缩短到S分钟，获得了连续的超薄金刚石膜.本文同时提出了这种预处理方法促进成核的机理.     

基于格点-弹簧模型模拟含缺陷陶瓷材料的压缩破坏过程

采用基于有限元参数映射的格点-弹簧模型(lattice spring model)对多晶三氧化二铝(Al2O3)陶瓷的压缩破坏过程进行了数值模拟. 采用弹脆性模型模拟材料, 用弱界面模拟材料晶界, 基于Griffith能量准则判断断裂. 模拟了特定孔隙率下的Al2O3陶瓷的冲击破坏过程, 所得到压缩强度与实验测试结果基本吻合. 考察了孔隙对材料压缩力学性能的影响, 结果显示: 有孔隙陶瓷表现出一定的应变率敏感性并且其裂纹密度时程曲线具有明显的“台阶”, 而无孔隙陶瓷没有此现象; 含孔隙陶瓷的裂纹密度发展过程中的“台阶”对应了内部裂纹的发展和止裂机制, 是有孔隙陶瓷和无孔隙陶瓷的重要区别.     

冲击压缩下纯铝中微孔洞塌陷的数值模拟

由于实验中无法观察材料的孔涮在受冲击加载时的变形过程,本文对纯铝中孔洞的变形过程进行了数值模拟.采用了3种材料模型:舣线性模型、塑性随动模型和应变率相关塑性模型,分别模拟了它们在冲击压缩下内部微孔洞的塌陷,并对结果作了详细的比较.结果表明:基体材料模型为双线性模型时,孔洞在冲击压缩下会出现射流现象,应变率的变化和材料的硬化方式不影响孔洞的变形;模型为应变率相关塑性模型时,孔洞在冲击压缩下不会出现射流现象,孔洞的变形与当前应变率和应变率历史相关;模型为塑性随动模型时,孔洞在压缩到某一时刻体积不会进一步缩小,孔洞周围单元会因失效而被删除,孔洞反而有变大的趋势,并且用这种模型模拟孔洞变形时,硬化系数会对孔洞变形有影响.通过对使用3种模型计算结果的比较,可以确定影响孔洞变形的主要因素.     

成核剂对聚烯烃的结晶和力学性能的影响

本文利用加入各种类型的成核剂的方法得到了不同结晶形态的聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP);用偏光显微镜研究了各种成核剂的成核作用和结晶形态;用显微激光分析仪和差动热分析(DSC)研究了各成核剂对结晶和熔融过程的依赖关系,并测定了它们对结晶度的依赖关系,研究了它们对拉伸力学性能的影响。研究结果表明,成核剂可以明显地使晶粒细而均匀,能改变结晶和熔融速率,以适应各种工艺性要求,但对力学性能的影响较小,因此可以根据工艺和使用要求选用不同的成核剂。     

不同初始状态下压实黄土浸水后的变形特性研究

以压实黄土为研究对象,通过一系列浸水后的压缩变形试验研究了不同初始含水率、初始干密度和竖向压力对非饱和压实黄土浸水后变形特性的影响.结果表明:非饱和压实黄土在相同竖向压力条件下,浸水压缩稳定后的状态与初始状态无关;压实黄土浸水后产生压缩变形的起始点压力值主要受试样初始干密度影响,而终止点压力值主要受初始含水率影响.其次...     

蜂窝材料在面内压缩下的动力坍塌(英文)

基于我们近年来的实验研究和数值模拟,主要概述了蜂窝材料受面内压缩时的准静态和动态坍塌行为.在准静态加载条件下,对圆胞蜂窝材料的方形试件施行了面内的双向等量压缩实验,观察到非均匀变形模式的发生和演化.为了研究加载速率的影响,对此过程也进行了有限元模拟,揭示了当加载速度增加到某一临界速度时,试件的变形由总体坍塌模式向渐进坍塌模式(即冲击波模式)转化.最后,将根据几种模型所作数值模拟得到的临界冲击速度同波的陷阱理论作了比较.     

纳米多孔TiO_2薄膜的制备与表征

以TiCl4为前躯体,两亲性三嵌段共聚物F38为模板剂,Si(100)为衬底,采用溶胶-凝胶法和旋涂涂膜工艺,制备了孔径可调的纳米多孔TiO2薄膜.研究了聚合物模板浓度与TiO2薄膜的纳米孔形态的关系.随着模板剂含量的增加,薄膜中介孔密度随之增加,约大于15%便发生介孔连通,连通后介孔成蠕虫状.同时,研究了不同的退火温度及退火方式对纳米TiO2薄膜晶相的影响.单次退火4h(600～800℃)为锐钛矿相、热稳定性好,而等时退火容易生成锐钛矿相/金红石相的混晶.     

魔芋葡甘露聚糖/聚乙烯醇复合海绵的制备及性能

采用热成型法,利用魔芋葡甘露聚糖(KGM)和聚乙烯醇(PVA)共混溶液,与甲醛交联进行缩醛化反应制备KGM/PVA复合海绵。样品的Fourier变换红外光谱(FT-IR)表明了缩醛化反应的发生,扫描电镜(SEM)结果确认了海绵内部连通的孔隙形貌。性能研究结果表明,复合海绵的密度随KGM含量增加而增加,而孔隙率随之呈现出下降趋势;当KGM含量为2%(质量分数)时,复合海绵的断裂伸长率最优,为255%,拉伸强度为31 kPa,同时具有较好的吸水保水性能。     

SnO_2/TiO_2介孔材料的合成及其光催化性能

以水热法制备的纳米二氧化硅(KIT-6)作为硬模板,将不同质量比复合的SnO_2和TiO_2通过溶胶-凝胶法包裹在纳米二氧化硅表面,最后用HF除去模板得到SnO_2/TiO_2介孔材料.采用电子扫描显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射(DRS)、氮气吸附-脱附实验、红外光谱(FT-IR)等对其进行表征.结果显示,结果显示,该材料为多孔颗粒,有较大的比表面积(127.62~136.38m2·g-1).TEM测试表明随着SnO_2含量的增多,粒径减小.在避光条件下的吸附亚甲基蓝(MB)实验表明,该介孔材料对MB的吸附能力随着SnO_2含量的增加而增强.紫外光(λ=365nm)降解MB实验表明,SnO_2含量为5%的SnO_2/TiO_2介孔材料对MB的光催化效果最好,150min的脱色率达到97.3%.稳定性实验表明,连续5次光催化实验后,该介孔材料对MB的脱色效果无显著降低,具有良好的稳定性.     

增材制造八角桁架点阵结构材料的力学行为

基于激光选区熔化增材制造技术(SLM), 以GP1不锈钢为母材, 制备4种相对密度的八角桁架点阵结构试样, 开展了准静态单轴压缩和直接撞击式霍普金森压杆实验, 并结合显式有限元计算模拟, 研究了相对密度和加载速率对八角桁架点阵结构试样在力学响应、变形模式和吸能特性的影响. 结果显示: (1)相对密度是影响八角桁架点阵结构材料力学响应的关键参数, 屈服载荷随着相对密度基本呈线性增长, 并且表现出明显的应变率强化效应; (2)在准静态压缩下, 随着相对密度增大, 八角桁架点阵结构的变形模式由弯扭屈曲模式逐渐向稳定屈服模式转变; 而在冲击压缩下, 八角桁架点阵结构的变形模式随着冲击速度由对称稳定变形模式向非对称逐渐压垮模式转变; (3)八角桁架点阵结构总吸能随着相对密度线性增大, 而比吸能随着相对密度呈现双线性变化, 在相对密度30%处出现拐折, 当相对密度高于30%后, 比吸能增大缓慢; (4)与准静态加载相比, 冲击加载下八角桁架点阵结构的总吸能和比吸能都显著提升.     

等级状CdS树枝晶的形貌控制及生长机理

以聚乙烯醇(PVA)作为表面修饰剂,采用水热法在180 ℃下于Cd2 -硫脲络合体系中合成了大量的等级状CdS树枝晶.用扫描电镜研究发现,合成的这些CdS晶体具有规则的树枝状形貌,X射线衍射图谱显示这些产物具有六方铅锌矿结构.研究表明:在晶体生长中, PVA分子在CdS晶体不同晶面的选择吸附对其取向生长有强化作用,从而有助于树枝晶的形成,但过量PVA的空间位阻效应及其交联作用对CdS树枝晶的形成有不利的影响.     

磁致驱动纳米Fe_3O_4/PVA磁性复合膜的研制及其应用研究

磁致驱动膜材料,要求材料具有超顺磁性,膜表面光滑、有良好的机械性能.本文加入柠檬酸盐改性控制Fe_3O_4粒径生长,利用正交实验优化制备工艺条件:柠檬酸盐含量n(Fe)/n(柠檬酸盐)为0.5、pH值控制在9~10、反应温度、晶化温度为6℃、晶化时间是40 min.通过TEM、BET、VSM、XRD以及ANSYS仿真软件等测试手段分别对其进行表征,结果表明:柠檬酸盐可控制Fe_3O_4微晶的生长,同时作为分散剂使分散的Fe_3O_4在水中形成胶体,以保证最终形成的纳米Fe_3O_4粒径分布均匀.制备的纳米Fe_3O_4具有超顺磁性,纳米磁性材料的粒径可控制到15 nm范围内,制备的磁致驱动Fe_3O_4/PVA复合膜的外观均匀光滑,其磁感应性能具有良好的表现,其动力学仿真分析和理论分析相吻合.     

几种极性增塑剂对淀粉/PVA混合浆相分离速度的影响

以初显分离时间为量化指标,选取丙三醇、尿素、1,2-丙二醇及乙二醇四种淀粉和PVA的常用增塑剂,定量研究了这些极性化合物对淀粉与PVA-1799及PVA-1788混合浆液相分离速度的影响.结果发现这4种极性化合物都能在一定程度上降低淀粉与PVA-1799混合浆液的相分离速度,尿素还具有提高淀粉与PVA-1788混合浆液稳定性的功能.此外,本文还研究了丙三醇和尿素的用量、淀粉与PVA的混合比例对混合浆液相分离速度的影响.     

无支撑体SiO2膜的制备及其表征

本文以正硅酸乙酯为原料,乙醇为溶剂,盐酸为催化剂,N-N-二甲基甲酰胺及PVA为成膜助剂,用溶胶—凝胶法在载玻片上制备了无支撑体的S iO2膜,并利用差热-失重分析(DTA-TG)、X衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析手段对凝胶、粉体材料、膜进行了分析和表征.实验结果表明:DCCA及PVA的加入能有效地防止膜的开裂,可以制备连续性较好的薄膜.     

粘弹性材料中部分脱粘微孔洞的增长

分析了无限大粘弹性材料中粒子界面部分脱粘后所形成的微孔洞的变形规律。采用Laplace变换和Eshelby等效夹杂理论,导出了不同成核时间所对应的孔洞应变表达式。分析结果表明：成核孔洞的应变不仅与远场应变历史有关,而且也与该孔洞的成核时间有关。给出了孔洞变形的数值结果。本研究对于分析粘弹性材料中微损伤演化规律具有重要意义。     

影响HFCVD金刚石晶核孕育期的几种因素

首次总结了影响热丝ＣＶＤ金刚石晶核孕育期的几种因素,认为热丝对反应气体的分解效率是关键因素,热丝分解效率受热丝温度Ｔｆ热丝周围碳源浓度、尤其是受热丝碳化程度的影响。对热丝碳化越充分导致金刚石晶核的服育期越短、成核密度越容易获得提高一现象进行了解释。     

含载药粒子壳聚糖温敏性水凝胶的制备及性能

制备了一种含载药粒子的壳聚糖/聚乙烯醇(CTS/PVA)温敏性水凝胶,研究了影响凝胶性能的因素.实验结果表明,与单纯的CTS/PVA水凝胶相比,含载药粒子的CTS/PVA水凝胶的凝胶强度增加了一倍左右,药物释放实验没有出现突释现象,释放速度较慢且平稳,缓释效果较好,14 d累积释放了32%.     

聚氨酯的阻尼性能和形态结构的研究Ⅰ.硬段分布对PPG-TDI-MOCA体系的影响

研究了硬段的含量和交联度对PPG(聚氧化丙烯二醇)TDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)-MOCA(3,3′-二氯-4,4′二氨基二苯甲烷)聚氨酯体系的动态力学性能的影响.结果表明:随着体系硬段含量的增加,材料的阻尼峰降低,而玻璃化转变温度变化较小;随着体系交联度的增加,聚氨酯在高温部分的阻尼因子提高,玻璃化转变温度向高温方向拓展,软段被"硬化";但当交联度过大时,软段间的链缠结较多,低温部分的阻尼因子下降.用原子力显微镜技术研究了硬段含量对PPG-TDI-MOCA体系的形态结构的影响,发现在硬段质量分数从28.43%增加到42.08%时,软段相区为连续相,但硬段微区的密度和尺寸明显增大,而且软硬段的界面变得清晰,相分离程度变大.     

高温下氦离子辐照对钨材料微观结构的影响

本文以金属钨为研究对象,研究了高温He~+辐照对钨材料微观结构的影响.在800℃下用20keV的He~+辐照,辐照剂量分别为5×10~(19) He~+/m~2、1×10~(20) He~+/m~2以及5×10~(20) He~+/m~2,然后用透射电镜(TEM)对辐照前后样品的微观结构进行表征.研究结果表明,钨在800℃辐照下有位错环和气泡的产生,随着辐照剂量增加,氦泡的尺寸不断增大,但体密度变小;位错环尺寸变大,体密度变小,位错环不断消失重组,形成了明显的线状位错.并且由g·b=0不可见准则发现,钨在He~+辐照后有1/2〈111〉和〈100〉两种类型的位错环,且1/2〈111〉类型的位错环比例居多.