连续碳纤维增强的聚芳醚酮复合材料的层间破坏

用双悬臂梁和端开口弯曲试件分别研究了连续碳纤维增强的聚芳醚酮复合材料(CF/PEK-C)的Ⅰ型和Ⅱ型的层间破坏。CF/PEK-C的Ⅰ型层破坏的线弹性断裂判据G_(Ⅰc)和弹塑性断裂判据J_(Ⅰc)分别为0.69KJ/m~2且与裂纹长度无关。CF/PEK-C的Ⅱ型层间破坏的稳定性,与裂纹和半距之比α/L有关。当α/L小于0.7时,表现为不稳定的Ⅱ型层间破坏的断裂韧性G_(Ⅱc)为1.62KJ/m~2。当α/L大于0.7时,则为稳定的Ⅱ型层间破坏。此时的G_(Ⅱc)与临界点的选择有关。由亚临界点和0.95点法得出的G_(Ⅱc)值分别为1.73和2.74KJ.M~2。     

聚氧化乙烯(PEO)/聚双酚A羟基醚(PBHE)共混体系的非等温结晶动力学

本文联系Avrami方程和Ozawa方程,得出一个适合于非等温结晶动力学过程的新的基本方程,由这个方程可获得描述非等温结晶动力学过程的某些参数,并用DSC方法,对PEO/PBHE共混体系的非等温结晶动力学进行了研究,对实验结果进行了讨论.     

芳烃硝化中的NO_2~++NO→NO_2+NO~+电子转移

用电子转移半经典理论,在谐振势近似下,导出交叉反应电子转移的动力学模型,在UHF/6-31G基组水平上,优化电子转移NO_2~++NO→NO_2+NO~+的碰撞络合物结构,用线性反应坐标研究了电子转移反应的透热势能面,反应活化能,电子转移矩阵元等动力学参量,对此交叉反应及相应的自交换反应体系NO_2~+/NO_2和NO~+/NO作动力学计算,得这3个基元步骤的活化能分别为81.4,128.8,和39.3KJ·mol~1.用过渡态结构参数估算溶剂重组对活化能的贡献,计算了300K时的速率常数.高的活化能垒可能影响NO_2~+在芳烃硝化中作为氧化剂的反应活性.     

1,2-丁二烯到1,3-丁二烯异构化反应速率常数的理论计算

采用从头算方法在6-31G基组上研究了1,2-丁二烯到1,3-丁二烯异构化反应的反应机理.采用MP2方法对反应的活化位垒进行了相关能的校准.计算结果表明:该反应是一个途经自由基中间体的分步过程;在MP2/6-31G//UHF/6-31G+ZPE基础上,对应于TS1和TS2的活化位垒分别为64.95×4.184kJ/mol和64.10×4.184kJ/mol.在统一统计理论的基础上,计算了该反应在温度为1100～1600K区间的热速率常数值,计算结果可很好地用Arrhenius公式表达为:k(T)=2.4×10~(13)exp(-62.8×4.184kJ/RT)s.理论的研究结果与实验很好地相吻合.     

甲硫醇和氢原子反应的从头算直接动力学

利用双水平直接动力学方法对反应CH3SH+H的微观机理和动力学性质进行了理论研究.对于此反应的三个反应通道,即—SH和—CH3基团上的两个氢提取通道及一个取代通道,在MP2/6-311+G(d,p)水平上优化得到了各稳定点的结构及振动频率,并在G3(MP2)水平上进行了单点能量计算以获得更精确的能量信息;在此基础上运用结合小曲率隧道效应校正的变分过渡态理论(CVT/SCT)计算了各反应通道在220-1000 K温度区间的速率常数.计算结果表明提取—SH基团上H的反应通道R1在整个反应温度区间都是主要通道,而随着温度的升高,低温下的次要反应通道——取代通道R3变得越来越重要,并且在高温下将成为一个竞争的反应通道;提取—CH3基团上H的反应通道(R2)由于具有较高的反应能垒,因而,其对总反应速率常数的贡献可以忽略.计算得到的总反应速率常数与已有的实验值符合得很好,进而我们预测了该反应在220-1000 K温度范围内速率常数的表达式为:k=5.00×10-18T2.39exp(-119.81/T),为将来的实验研究提供参考.     

溶胶-凝胶法原位生成SiO_2改性硅基耐烧蚀材料

建立了在硅基耐烧蚀材料中用溶胶-凝胶法原位生成SiO2的方法.首先将硅橡胶、气相白炭黑、纤维等原料混炼硫化制备出硫化胶.然后将硫化胶依次浸入四氢呋喃、原硅酸乙酯和正丁基胺水溶液中进行预溶胀处理、物理扩散和化学反应,得到原位生成SiO2.SEM照片显示,在硅基耐烧蚀材料中原位生成的SiO2颗粒呈球形,粒径在40~60 nm,但分布不均匀,在硫化胶表层存在富集现象.实验结果表明,原位生成SiO2平均含量增加,硅基耐烧蚀材料的抗拉强度增加,线烧蚀率下降;含13.7%原位生成SiO2硅基耐烧蚀材料抗拉强度为5.82 MPa,线烧蚀率为0.071 mm/s.     

腐殖酸对汞的吸附特性与动力学研究

采用静态吸附法研究了汞在腐殖酸上的吸附特性和动力学特征.结果表明,20℃以下,平衡吸附量随温度的升高而增加,20℃以上,吸附反应受温度的影响却很小.溶液的pH在5～9范围内,具有最高的吸附效率,有利于腐殖酸吸附更大量的汞.吸附过程符合伪二级吸附速率方程,吸附速率常数k2随初始浓度的增加反而减小,这与快吸附反应比例F以及到达F的时间有关.腐殖酸对汞的吸附活化能为20.37kJ/mol,说明吸附反应属于化学吸附过程.     

烷基环己烷夺氢反应类的动力学研究

应用反应类过渡态理论(RC-TST)研究了氢自由基抽取烷基环己烷氢的反应类,给出了该类反应的动力学参数.通过研究该反应类中的14个代表反应,分析得到了RC-TST方法所需要的各种参数,建立了该类反应的线性能量关系式(LER).应用RC-TST/LER方法计算得到速率常数与TST/Eckart方法计算结果吻合很好,分析表明RC-TST/LER方法对于准确预测夺氢反应类的速率常数十分有效,可以节约大量计算成本.     

初探化学反应速率复习课中实验情境的创设

在化学新课程改革实验教学观念转变的背景下,尝试以实验带复习的教学方式,通过创设化学反应速率影响因素多重性、实效性和生活性的实验情境,帮助学生体验如何从理论到实践、再由实践上升到理论,最后应用理论指导实践的过程,以期达到复习课上知识与能力的提升。     

紫外光引发环氧树脂的下行前线聚合行为

采用紫外光(UV)引发法研究了221型脂环族环氧树脂的下行前线聚合行为.探讨了光引发剂、热引发剂用量和预热温度等对聚合前线的推动速率Vf和前线引发时间ti的影响,并利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重(TG)和差示扫描量热(DSC)等对固化物结构和热性能进行了表征.研究结果表明,提高光引发剂浓度、热引发剂浓度或预热温度,均可提高聚合前线的推动速率Vf,缩短引发时间ti.采用该技术制备的环氧树脂固化物具有较好的均一性及热稳定性.