功能材料杂志社
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《功能材料》杂志在全国影响力巨大,创刊于1970年,公开发行的月刊杂志。创刊以来,办刊质量和水平不断提高,主要栏目设置有:研究·开发、工艺·技术、热点·关注、综述·进展等。
  • 主管单位:重庆材料研究院
  • 主办单位:重庆材料研究院
  • 国际刊号:1001-9731
  • 国内刊号:50-1099/TH
  • 出版地方:重庆
  • 邮发代号:78-6
  • 创刊时间:1970
  • 发行周期:月刊
  • 期刊开本:B5
  • 复合影响因子:0.61
  • 综合影响因子:0.533
相关期刊
服务介绍

功能材料 2015年第11期杂志 文档列表

功能材料杂志综述·进展

碳纳米管聚合物复合材料弹性模量预测模型研究进展

摘要:碳纳米管具有优异的力学、电学、光学和磁学等性能,是聚合物复合材料理想的增强体.弹性模量是材料重要的力学性能参数之一,本文介绍了近年来碳纳米管聚合物复合材料弹性模量的研究状况,综述了混合法则、Hashin-Shtrikman 模型、Cox 模型、Halpin-Tsai模型和数值模拟法预测碳纳米管聚合物复合材料弹性模量的方法,并提出了研究中面临的一些问题以及发展方向.
11001-11005
功能材料杂志研究·开发

离子键增强水性聚氨酯/纳米羟基磷灰石复合材料的研究

摘要:水性聚氨酯/羟基磷灰石(WBPU/HA)纳米复合材料的研究已有报道,但通过离子键增强复合材料的研究却很少见.制备了稳定性良好的带羧酸根的阴离子型WBPU 乳液和带季铵的阳离子型的HA 胶体.其中纳米羟基磷灰石胶体通过合成过程中引入氨乙基磷酸使其带上正电荷.然后加入柠檬酸根将HA胶体转变为阴离子胶体.两种胶体溶液共混,并通过透析去掉柠檬酸根后得到均匀的混合胶体,干燥后得到力学性能良好的WBPU/HA 复合材料.当HA 含量为0-15%(质量分数)时,复合材料力学强度从纯PU 的10.9 MPa 提高到了22.3 MPa,提高幅度达100%.这是由于两相间存在正负电荷的离子键作用.当HA 含量为20%(质量分数)时,由于HA 粒子的团聚导致力学性能下降.提供了一种通过胶体共混来制备离子键增强的纳米复合材料的新方法.
11006-11010

自组装法制备SiO2-PMBAAm-PAM复合微球及其水化膨胀性能研究

摘要:首先在st-ber方法的基础上制备出了尺寸均一的单分散的SiO2 微球. 在乙腈溶剂中,采用NN’G亚甲基双丙烯酰胺(MBAAm)和丙烯酰胺(AM)作为聚合物单体,通过自组装技术成功制备出了较规则球形且粒径分布集中的SiO2-PMBAAm-PAM 核壳结构聚合物复合微球,并对其制备条件进行了系统优化.将优化制备出的复合微球进行了水化膨胀性能测试.测试结果表明,随着矿化度增大,复合微球的膨胀倍率减小;随着pH 值增大,复合微球的膨胀倍率呈现先增大后减小的趋势,且在中性环境中膨胀性能最好.
11011-11016

植物纤维增强的生物质复合材料微观机理及力学性能研究

摘要:为了解决生物质复合材料中淀粉基质与植物纤维分子间的表面结合问题,探究淀粉/纤维预处理对二者分子间氢键形成的影响,提高生物质复合材料的力学性能,在多年研究的基础上,优化成分配伍,分别制备了剑麻纤维、纸浆纤维、稻草纤维和木质纤维增强的生物质复合材料.通过红外光谱实验,研究了热塑性淀粉的化学键变化和复合材料制品化学键的变化机理,对比了4种复合材料中淀粉和纤维分子间氢键的强弱.拉伸强度和压缩强度实验结果表明,剑麻纤维增强的复合材料的拉伸强度最高可达3.75MPa,压缩强度最高可达1.26MPa,远远好于纸浆纤维、稻草纤维和木质素纤维复合材料.SEM图像显示了热塑性淀粉和生物质复合材料的微观结构形态.
11017-11020

基于数值模拟的碳纳米管水泥基复合材料导电机理分析

摘要:通过建立碳纳米管水泥基复合材料的代表性体积单元模型,基于有限元法进行了有效介质方程导电模型的拟合和感知性能的计算,得到碳纳米管水泥基复合材料在荷载作用下的应力与体积电阻率的关系,在此基础上了分析了碳纳米管水泥基复合材料的导电机理. 研究结果表明,碳纳米管体积掺量为1.50%时,随碳纳米管直径减小及长径比增大,有限元数值解的有效介质方程拟合值变化不大,这是因为1.5%的掺量已超过渗流阈值且有限元分析只考虑接触导电;当碳纳米管的体积掺量在0.31%-1.33%范围内时,碳纳米管水泥基复合材料的感知性能满足Simmons隧道效应普适方程.
11021-11026

聚(甲基氢-间二乙炔基苯硅烷)树脂及其复合材料的制备及性能

摘要:采用格氏试剂法和氨解法,合成了-种新型耐高温聚(甲基氢-间二乙炔基苯硅烷)树脂(PMNS),利用FTGIR 和DSC 研究了树脂的固化行为,通过TGA考察了树脂固化物的耐热性能,并对复合材料的力学性能、断面形貌和耐水性能进行了研究.结果表明,PMNS树脂溶于大多数有机溶剂中,可在低温条件下固化,PMNS树脂固化物在氮气氛围下Td5(质量损失5%的温度)达到670 ℃,1000 ℃的质量保留率为90.7%;常温下复合材料的弯曲强度达到412MPa,玻璃化转变温度高于400 ℃,具有优异的热稳定性能和耐水性能.
11027-11031

高模量阻尼复合材料的制备及性能研究

摘要:通过一种带功能基团的多嵌段聚合物PB-MA-b-P-MA-b-PDMS-b-P-MA-b-PBMA (自制)与环氧树脂(TDEG85)在固化剂间苯二胺的作用下固化形成大分子聚合物,同时分别使用Al2O3 和碳纤维(400)进行补强,进行不同配比对比实验,制备一种高模量阻尼复合材料,并研究了它的性能.多嵌段聚合物、环氧树脂与碳纤维补强剂之间的宏观相容性较好,尤其是加入碳纤维粉后,体系中3种组分协同作用,材料表现良好的阻尼性能,tanδ〉0.3的温域约为50 ℃ (70-120℃),且最大值达到1.2.还可以通过调节配方来获得不同性能的阻尼材料.制备的阻尼材料具有良好的热学性能,分解温度达到250℃.
11032-11038

AlN/橡胶复合材料等效热导率数值计算

摘要:利用计算机生成不同的AlN/橡胶复合材料等效结构单元,基于三维格子玻尔兹曼模型计算了复合材料的等效热导率.实验制备了AlN/橡胶复合材料,并测定了不同填充量下复合材料的热导率,用以验证模型的有效性. 将LBM 计算结果与实验结果及Maxwell、Bruggeman、Nielsen等模型进行了比较,发现本文数值计算结果与Maxwell模型吻合较好,相比较于Bruggeman模型与Nielsen模型更加接近实验值.研究了AlN 颗粒尺寸及分布方式对复合材料导热性能的影响.结果表明,一定体积分数范围内,粒径较小的AlN 颗粒填充橡胶复合材料的等效热导率较大,当体积分数增大到20%,粒径较大的复合材料内先开始形成导热网络,大大提高了热导率;随机分布比均匀分布方式下的复合材料的等效热导率大,不同的粒子空间分布结构是影响复合材料热导率的关键因素.
11039-11042

导电聚偏氟乙烯/碳纳米管复合膜的制备与性能研究

摘要:通过浸没沉淀相转化法制备了聚偏氟乙烯/多壁碳纳米管导电复合膜,研究了复合膜的亲水性、导电性、通量、表面形态以及机械性能.研究表明,碳纳米管的加入可以使复合膜中的β相增多,α相减少.扫描电镜表明通过超声分散处理可以使碳纳米管均匀地分散在聚偏氟乙烯基质中,同时由于碳纳米管的加入,复合膜的亲水性、通量、导电性、介电常数以及机械性能都得到了改善.
11043-11046

Fe-Ni/NiFe2O4纳米复合颗粒的制备与磁性研究

摘要:结合共沉淀法和氢气还原法成功制备出Fe-Ni/NiFe2O4 纳米复合颗粒,所制备的纳米复合颗粒包含NiFe2O4 和Fe-Ni合金,其中Fe-Ni合金具有体心立方和面心立方两种结构.用XRD 和TEM 对所得样品进行结构分析.用SQUID 测量样品在室温时的磁滞回线,发现Fe-Ni/NiFe2O4 纳米复合颗粒的矫顽力和饱和磁化强度与制备态NiFe2O4 纳米颗粒相比随着退火时间的增加呈现出逐渐增加的趋势.为了进一步研究所制备的纳米复合颗粒的磁性特征,测量退火时间相同而退火温度不同的两个样品在零磁场冷却(ZFC)和带磁场冷却(FC)条件下的MGT 曲线.
11047-11050

多壁碳纳米管的表面功能化及分散性研究

摘要:多壁碳纳米管(MWCNTs)分别经混合、强酸氧化浸泡和酰氯化处理后,再与9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)的衍生物(DHDOPO)进行接枝反应得到表面功能化的MWCNTs.利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(T-A)、紫外G可见分光光度仪(UV-Vis)和沉降实验等分别表征改性前后MWCNTs的结构和表面形态,估算DHDOPO在MWCNTs表面的相对接枝率,研究改性前后MWCNTs在乙醇中的分散性.结果表明,MWCNTs经混合强酸氧化后表面出现羧基;DHDOPO在MWCNTs上的相对接枝率为51%;混合强酸氧化和表面接枝DHDOPO的MWCNTs在无水乙醇中具有良好的分散性.
11051-11055

剪切增稠液复合三维织物抗高速冲击性能的研究

摘要:制备剪切增稠液,通过透射电镜图观察分散相粒子在STF系中的形貌结构和分散状况,利用稳态流变测试来分析STF 的流变性能和剪切增稠机理.将STF与UHMWPE三维织物在一定工艺条件下复合,得到STF复合三维织物,分析纯UD 布靶样、UD布结合三维织物靶样、UD 布结合STF复合三维织物靶样的高速冲击性能.实验结果表明,STF能够有效地增强三维织物的高速冲击性能.
11056-11059

膨胀石墨/纳米氧化锌/锌复合电极材料的超级电容器性能

摘要:以膨胀石墨为原料,与滚压振动磨预处理得到的纳米锌粉混合,超声分散24h制备膨胀石墨G纳米氧化锌及锌的复合电极材料(EG/ZnO/Zn).采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微(SEM)、场发射透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱分析仪(RaGman),对材料的微观结构及成分表征.结果表明,复合材料中含锌和氧化锌,纳米锌粉颗粒和氧化锌纳米棒在膨胀石墨表面和层间分散良好,其中氧化锌纳米棒呈现出六方晶系纤锌矿结构,其直径大约为20nm.利用电化学循环伏安和恒电流充放电对材料进行电化学电容性能测试,表明经处理的复合电极材料在0.1A/g的电流密度下有明显的赝电容特性,比电容达147F/g,其赝电容来源不只是欠电位沉积的化学吸附,还有氧化还原反应.
11060-11064

Al2O3粒径与形貌对尼龙复合材料导热性能影响研究

摘要:以尼龙(PA)为基体、三氧化二铝(Al2O3)为导热填料经熔融共混、模压成型后制得尼龙导热复合材料.通过扫描电子显微镜、导热分析仪对复合材料微观形貌、导热性能进行表征.结果表明,Al2O3在尼龙基体中具有良好的分散性;Al2O3填料含量、粒径和形貌都对复合材料导热率有影响,当粒径为5μm 的片状Al2O3的填充量达到50%(质量分数)时,其导热率可达0.838W/(m·K);不同形貌的Al2O3填料复配使用可以有效构建导热通路、提高复合材料热扩散系数,但会降低材料热容、使复合材料导热系数减小.
11065-11068

PEEK与纳米TiO2填充PTFE复合材料的摩擦磨损性能研究

摘要:采用高速机械搅拌的方式充分混合原料,然后用模具将混合好的材料冷压成型,再通过一定的烧结程序制备不同体积含量的聚醚醚酮(PEEK)和纳米TiO2协同填充改性的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料试样.利用MRH-3摩擦磨损实验机在不同实验条件下对试样进行摩擦学性能的测试. 磨损后用QuantaFEG450扫描电镜对钢环表面的摩擦形貌进行观察与分析.实验结果表明,填充PEEK 可大幅降低PTFE复合材料的体积磨损率,但复合材料的摩擦系数却随PEEK含量的增加而表现出逐渐上升的趋势.用不同含量的纳米TiO2填充10%PEEK/PTFE,摩擦系数和体积磨损率都表现出随纳米TiO2含量的增加而逐步上升的趋势,其中2%NanaGTiO2/10%PEEK/PTFE复合材料的摩擦系数和体积磨损率最小.当滑动速度和载荷分别超过2m/s和200N 后对复合材料的磨损率有显著地影响,而环境温度在25-120 ℃范围内变化对磨损率和摩擦系数的影响均不明显.
11069-11073

预氧丝毡复合材料的力学性能探讨

摘要:首次以预氧丝毡为增强材料,以环氧树脂为基体,采用模压成型工艺制备预氧丝毡复合材料.研究了预氧丝毡前处理方式、固化剂用量和固化压力对复合材料力学性能的影响,以复合材料纵、横向拉伸性能和弯曲性能为评价指标,优化出最佳的预氧丝毡复合材料制备方法,并利用扫描电子显微镜观察分析了复合材料的拉伸断面.结果表明,采用模压成型工艺制备的预氧丝毡复合材料具备良好的力学性能.经过前处理的预氧丝毡制备的复合材料板材力学性能优于未处理的板材.当固化剂用量为树脂质量的60%、固化压力为3MPa,复合材料拉伸和弯曲性能最佳.
11074-11079

AlN/TiSiN纳米多层膜的微观组织和力学性能研究

摘要:采用TiSi复合靶和Al靶,用射频磁控溅射工艺沉积不同TiSiN 层厚度的AlN/TiSiN 纳米多层膜.采用X 射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和纳米压痕仪研究了不同TiSiN 层厚度对AlN/TiSiN 纳米多层膜的微观组织和力学性能的影响.结果表明,随着TiSiN 层厚度的增加,AlN 相的结晶程度先增加后降低,涂层的硬度先提高后降低,当TiSiN 层厚度为0.5nm时具有最高的硬度和弹性模量.HRTEM 观测可知,在TiSiN 层厚度为0.5nm 时,TiSiN 层在AlN层的模板作用下呈密排六方结构,并与AlN 层呈共格外延生长,薄膜的强化主要与共格外延生长结构有关.
11080-11084

碳纤维毡/环氧树脂复合材料的力阻效应

摘要:以短切碳纤维毡和环氧树脂为原材料制成复合材料,考察了该材料在单向拉伸载荷下的力阻响应.实验结果表明,该材料具有正力阻效应(拉应变引起材料的电阻增大).其中,单层碳纤维毡/环氧树脂复合材料的力阻灵敏度可达13.9,但在加载过程中其电阻表现出逐渐衰减趋势;多层碳纤维毡/环氧树脂复合材料的力阻性能更为稳定,但随着层数的增加灵敏度逐渐降低,5层复合材料的力阻灵敏度下降到5.7.多层复合材料的立体导电网络是其稳定性提升和灵敏度下降的主要原因.将碳纤维毡/环氧树脂多层复合材料敷设在梁结构表面形成智能表层,利用其力阻性能实现了梁结构在循环载荷下的变形监测以及在单调载荷作用下损伤监测.
11085-11088