聚酰胺酰亚胺(PAI)的合成及改性环氧树脂/DDS体系研究(Ⅲ)TDE-85/PAI/DDS体系碳纤维复合材料的力学性能及断貌

考查了在TDE-85/DDS体系中加入不同端基,不同分子量的PAI后对其碳纤维复合材料性能的影响。结果发现,PAI的分子量在19 000～40 000范围内对复合材料的影响不大,而PAI有无活性端基和用量的影响却较大,并发现,加入20％未封端的PAI到TDE-85/DDS体系中所制得的复合材料的综合性能最好,其断裂韧性G_(IL)可提高63％左右,并且不影响其热性能,此外,还用SEM对复合材料断貌进行了分析。     

二苯基二氯硅烷与双酚-A的缩聚反应动力学

研究了二苯基二氯硅烷与双酚-A在等克分子比条件下的缩聚反应动力学。采用熔融缩聚时反应速率规律性复杂,结果无法处理;而用萘、二苯醚、苯乙酮等溶剂稀释至一定程度后,前期反应动力学呈现二级反应规律。当温度相同时,溶剂极性越大,反应速率越快;在一定温度范围内反应速率常数的对数与绝对温度的倒数标绘呈线性关系,获得在萘、二苯醚、苯乙酮中缩聚反应的活化能分别为:17.1千卡/克分子,24.8千卡/克分子,10.3千卡/克分子。Lewis碱及其盐对此反应有显著的催化效应。验证了缩聚反应过程中体系极性改变时,反应速率即发生对应的变化,阐明了熔融缩聚反应速率不稳定的原因。提出了反应系按S_N2机理进行。     

我院所产W_(2-1)树脂应用简介

由酚醛环氧树脂与甲基丙烯酸反应合成的酚醛环氧型乙烯基酯树脂(简称W_(2-1)树脂),是一类新型的耐热、耐化学腐蚀树脂。由于它具有与通用不饱和聚酯树脂相似的、良好的工艺操作性能,以及与骨架环氧树脂相接近的优良的物理特性,因而自六十年代中期该类树脂问世以来发展迅速。1979年初,我院高分子研究室着手该项研究工作。后在本院化工厂进行扩大中试和多方面应用试验,结果证明:W_(2-1)树脂工艺性能良好,质量稳定可靠,应用效     

ZnO(0001)Zn极性面上不同单体生长动力学特性

通过第一性原理和密度泛函方法,计算了在富锌和富氧条件下形成的Zn原子、ZnO分子、Zn3O1和Zn1O3团簇等不同单体在ZnO(0001)Zn极性面上典型的纤锌矿和闪锌矿结构沉积位的系统总能及其扩散势垒和相互作用能.结果表明,Zn1O3和Zn3O1团簇以及Zn原子单体易于获得纤锌矿结构的ZnO,而ZnO分子的稳定性较弱且易于沉积于闪锌矿位；富锌条件形成的Zn3O1团簇单体或Zn原子单体,有利于在较低温度下获得均匀结构的晶体；Zn3O1团簇单体则会形成具有一定孔洞的单一相晶体,而Zn1O3单体易形成致密的晶体；以Zn原子、Zn1O1和Zn1O3团簇为单体的沉积更易于聚集,而ZnO分子则不利于成核.     

Tuning the thermal conductivity of strontium titanate through annealing treatments

Strontium titanate(SrTiO_3) is a promising n-type material for thermoelectric applications. However, its relatively high thermal conductivity limits its performance in efficiently converting heat into electrical power through thermoelectric effect.This work shows that the thermal conductivity of SrTiO_3 can be effectively reduced by annealing treatments, through an integrated study of laser flash measurement, scanning electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, x-ray absorption fine structure, and first-principles calculations. A phonon scattering model is proposed to explain the reduction of thermal conductivity after annealing. This work suggests a promising means to characterize and optimize the material for thermoelectric applications.     

Influence of nitrogen and magnesium doping on the properties of ZnO films

Undoped ZnO and doped ZnO films were deposited on the MgO(111) substrates using oxygen plasma-assisted molecular beam expitaxy. The orientations of the grown ZnO thin film were investigated by in situ reflection high-energy electron diffraction and ex situ x-ray diffraction(XRD). The film roughness was measured by atomic force microscopy, which was correlated with the grain sizes determined by XRD. Synchrotron-based x-ray absorption spectroscopy was performed to study the doping effect on the electronic properties of the ZnO films, compared with density functional theory calculations.It is found that, nitrogen doping would hinder the growth of thin film, and generate the NOdefect, while magnesium doping promotes the quality of nitrogen-doped ZnO films, inhibiting(N_2)Oproduction and increasing nitrogen content.     

聚酰胺酰亚胺的合成及改性环氧树脂体系研究——(Ⅰ)聚酰胺酰亚胺的合成及其表征

采用偏苯三酸酐酰氧(TMAc)和二氨基二苯醚(DDE)或二氨基二苯砜(DDS)合成不同分子量及不同分子结构的聚酰胺酸(PAA),再用化学酰亚胺化方法进行酰亚胺化制备线形可溶可熔的聚酰胺酰亚胺(PAI),详细研究了合成条件对产物性能的影响,并用FTIR、元素分析、热分析等方法对TMAc、PAA及PAI进行了分析表征,证明只要反应条件控制恰当,可以制得所需的PAI。     

同步辐射技术和透射电镜技术以及密度泛函理论相结合的综合表征方法及其应用

同步辐射技术和透射电镜技术是研究材料的重要表征手段,广泛应用于物理、化学、材料、环境与能源等学科的前沿研究领域.这两种技术方法,其物理原理是光子和电子与材料的相互作用,包括光子在材料中的散射与吸收,电子的衍射与能量损失等,从而演化出各种具体表征手段.从物理本质看,基于量子力学的密度泛函理论,其本征函数可以与同步辐射X射线的衍射和透射电镜电子的衍射得到的电荷密度相对应,而其本征值则可以与同步辐射X射线的吸收谱和光电子谱以及透射电镜电子的能量损失谱得到的能级或能带信息相对应.这些对应关系使得这两种技术手段和理论计算方法可以互相验证也可以互相补充,从而对材料的结构和电子信息的分析更为全面细致.本文综述了同步辐射技术和透射电镜技术的进展,通过典型材料表征进行举例说明,这两种技术结合密度泛函理论,能够深入分析功能材料的晶体结构信息以及各种物理化学性能.最后展望了这三种方法相结合的未来发展趋势.     

Ⅱ-Ⅵ比对分子束外延生长的ZnO/ZnMgO超晶格的相结构调控

在Zn_1-xMg_xO中,x=0.4~0.6仍为一个岩盐矿和纤锌矿共存的结构,影响了其晶格质量。本文利用等离子体辅助的分子束外延设备在c面蓝宝石衬底上外延生长了ZnO/ZnMgO超晶格,并改变其生长过程中的Ⅱ-Ⅵ比,利用原子力显微镜、X射线衍射、透射谱和X射线光电子能谱对样品进行了表征分析。发现在较低氧分压下制备的样品结构以岩盐矿为主导,而在较高氧分压下两相共存并以纤锌矿为主。这种相分离现象与裂解氧原子的密度有关。     

二乙烯基苯为偶联剂SB嵌段星型共聚物的合成及偶联活性的研究

以DVB为偶联剂,用阴离子聚合工艺制得了SB二嵌段星型聚合物。用气相色谱法研究了在偶联反应中工业DVB中四个组份(p-DVB、m-DVB、m-EVB、p-EVB)的反应活性。用GPC估算了不同时间下的偶联效率,并对偶联反应历程进行了讨论。实验结果表明,工业DVB的四个组份各自均服从一级反应机理,它们的活性次序为: k_(app)(p-DVB)>>k_(app)(m-DVB)>k_(app)(m-EVB)>k_(app)(p-EVB) 在适当条件下,合成了一定臂数的星型共聚物,并对其性能进行了研究。