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功能材料 2016年第11期杂志 文档列表

功能材料杂志热点·关注

不同纳米材料对粉煤灰基地聚合物的改性作用11001-11006

摘要：系统研究了不同种类纳米材料对CFA基地聚合物的凝结时间和力学性能的影响,并结合FT-IR研究了其纳米改性作用机制。结果表明,纳米Al2O3对凝结时间的影响不大,纳米SiO2、硅灰与稻壳灰均能够缩短体系的凝结时间,且掺量越大影响越明显。化学合成纳米材料和天然纳米材料均能提高CFA基地聚合物早期抗压强度,其中硅灰的适宜掺量为10%（质量分数）,稻壳灰为5%（质量分数）。纳米SiO2和硅灰的掺入提高了CFA基地聚合物体系无定型凝胶相的聚合度;纳米Al2O3和稻壳灰对凝胶相的结构无明显影响。纳米材料通过化学作用、颗粒填充作用和晶种成核作用提高了CFA基地聚合物的抗压强度。

高性能环保型尾矿砂水泥基复合材料增韧性能研究11007-11012

摘要：针对项目组研发的高性能环保型建材即替代比率达50%的尾矿砂PVA纤维水泥基复合材料,采用立方体抗压实验、薄板四点弯曲实验和薄板拉伸实验,分别测得了该复合材料的抗压强度、弯曲荷载-挠度位移和拉伸应力-应变等特性曲线,获得了该复合材料的弯曲韧性和弯曲强度以及断裂能和抗拉强度。通过实验,研究PVA纤维掺量和水胶比等因素对尾矿砂PVA纤维水泥基复合材料增强和增韧性能的影响。实验结果表明,配合比对尾矿砂PVA纤维增韧水泥基复合材料的力学性能有显著影响;合适的配合比可使该复合材料获得准应变硬化和多裂缝特征,使其具有良好的弯曲韧性和抗拉延性以及较好的抗压强度、弯曲强度和抗拉强度。综合评价了尾矿砂PVA纤维增强水泥基复合材料的强度、韧性及其适用性,为该环保型复合材料的工程应用提供了依据。

减振集料对高强混凝土的收缩性能影响11013-11017

摘要：基于轻集料多孔可吸附性,采用常压与负压浸泡两种方法将不同阻尼材料(水和聚合物乳液)导入多孔轻集料中制备出减振集料并用于配制高强混凝土,在分析减振集料等体积取代普通集料对混凝土强度和阻尼功能影响的基础上,重点研究其引入对混凝土内部湿度与收缩性能影响,并结合SEM与MIP分析其微观结构。结果表明:掺加适量减振集料可显著提高混凝土阻尼功能而不明显降低其强度,减振集料可发挥内养护作用并明显改善混凝土收缩性能,延长膨胀剂作用时间,优化水泥石孔隙结构。

不同微结构SiCNO陶瓷的制备及介电特性研究11018-11021

摘要：以双亲性嵌段共聚物F127(PEO106-PPO70-PEO106)为模板剂,聚乙烯基硅氮烷(PVSZ)为前驱体,采用软模板法和无压烧结工艺制备出不同微结构SiCNO陶瓷。利用扫描电镜、电子探针、X射线衍射仪、动态光散射、热重分析和阻抗分析仪等手段表征SiCNO陶瓷,并分析了不同形貌结构对陶瓷介电损耗特性的影响。结果表明,通过精确控制蒸发温度可制备出棒状、十字架状、球形和卵形结构SiCNO陶瓷;SiCNO陶瓷介电损耗与形貌结构密切相关,介电损耗值随着蒸发温度升高呈先增大后降低的趋势,当陶瓷微观结构为十字架结构时,介电损耗达到最高值为0.24;当陶瓷微观结构为卵形结构时,介电损耗最低值为0.03。

稻草碎料/聚丙烯复合材料制备及性能研究11022-11026

摘要：以稻草碎料和聚丙烯为主要原料,采用热压成型制备了稻草碎料增强聚丙烯复合材料,研究了NaOH改性剂浓度、稻草碎料质量分数以及热压温度对复合材料力学性能的影响。研究表明,8%NaOH处理可以去除稻草碎料中部分半纤维素,使稻草碎料表面变得粗糙,有效改善了复合材料力学性能;稻草质量分数为40%时,聚丙烯可以有效包覆稻草碎料,复合材料拉伸强度和冲击强度的得到改善;热压温度为180℃时聚丙烯的流动性好,能改善稻草碎料在聚丙烯中分散的均匀性,且不会使聚丙烯热降解。此时,复合材料拉伸强度和冲击强度分别达到了最大值61.2 MPa和18.4kJ/m~2。

功能材料杂志综述·进展

Al/Ni反应叠层箔的研究进展11027-11033

摘要：Al/Ni反应叠层箔具有高能量密度特征,并可以由自蔓延反应方式快速释放此能量,所伴随的显著温升现象对于特种焊接具有重要意义。采用不同制备技术获得的Al/Ni反应叠层箔的组织结构特征各异,其自蔓延反应动力学特征亦有所不同。迄今所开展的相应反应热、生成相顺序及自蔓延速率的探索已获得了较为丰富的研究成果,为Al/Ni反应叠层箔工程应用的前期研究提供了重要支撑。

一维GaN纳米材料制备及其光电器件研究进展11034-11040

摘要：一维GaN纳米材料相对于薄膜材料在光电器件应用方面具有诸多优势,本文主要论述一维GaN纳米材料的主要制备方法及其光电器件应用的研究进展。首先分别介绍采用MOCVD、MBE、CVD及模板法制备一维GaN纳米材料,重点论述GaN纳米材料的结构与形貌调控。其次介绍一维GaN纳米材料分别应用于主要光电器件包括LED、太阳能电池、激光器及光探测器的研究动态,讨论纳米材料性能、结构以及制备技术对其器件性能的影响。最后对一维GaN纳米材料的发展与应用前景进行展望。

功能材料杂志研究·开发

超支化聚酯对形状记忆环氧树脂性能影响的研究11041-11045

摘要：使用端羟基超支化聚酯(HBP)改善形状记忆树脂体系在室温和赋形温度下的拉伸性能。研究表明,当HBP加入量低于5%时,形状记忆环氧树脂的玻璃化转变温度(Tg)出现轻微的下降;超过这一比例后,Tg随HBP加入量的增加逐渐提高。此外,形状记忆环氧树脂的拉伸性能得到了显著改善,在室温下,树脂的断裂伸长率和拉伸强度可分别提高14.6%和7.6%,在赋形温度下,二者可分别提高27.7%和57.3%。电镜观察显示,当加入量较低时,HBP与环氧/酸酐体系完全相容,改性效果显著;而加入量大于10%时,HBP在树脂体系中形成相分离,改性效果较差。

复合型水性聚氨酯涂料的制备与防腐性能研究11046-11050

摘要：水性聚氨酯涂膜的附着力、致密性和收缩性等方面存在不足,使其在金属防腐涂料领域没有获得广泛的应用。针对水性聚氨酯反应性官能团少和交联度低的特点对其进行改性,并对涂层的性能进行了研究。采用Tafel曲线外推法,EIS交流阻抗等电化学方法研究不同—NCO/—OH值涂层在5%NaCl溶液中的电化学行为。结果表明,红外光谱分析表明实验成功制得了预期产物,热分析表面涂层具有良好的耐热性。—NCO/—OH值为1.90的涂膜性能最优,腐蚀电流为1.83×10-7 A/cm~2,阻抗模值为666 723Ω·cm~2。

巯基改性玻璃纤维化学镀银导电性的研究11051-11055

摘要：镀银玻璃纤维因具有良好的导电性能而广泛应用于电磁屏蔽材料。本文对3-巯丙基三乙氧基硅烷(KH580)改性的玻璃纤维表面进行化学镀银,利用银离子与巯基发生配位反应制备了镀银玻璃纤维导电材料。利用电化学工作站测量镀层玻璃纤维单丝电阻率。结果表明,KH580浓度较低时,因难以形成完整的单分子层膜其电阻率较高,而KH580浓度过高时,多层组装膜呈现的疏水性会阻碍银层的形成,也会增加电阻率。当KH580浓度为2%时,镀银层均匀致密,超声清洗表明镀层结合牢固,其电阻率最低可以达到7.2×10-7Ω·m。

纤维类别对三维浅交弯联复合材料弯曲性能影响的数值模拟11056-11060

摘要：借助绘图软件PRO/E建立一种三层三维浅交弯联机织复合材料结构细观模型,并借助大型有限元软件ANSYS对该复合材料的弯曲力学性能进行模拟分析。分别将纤维材料定义为玻璃纤维和碳纤维,树脂基体定义为环氧树脂E51。对比在1kN的弯曲载荷作用下,两种不同类别纤维作为增强体时的复合材料、纤维增强体和树脂基体的应力、应变分布情况,预测复合材料的破坏形式,并与实验结果定性对比。结果表明,玻纤作为增强体时比碳纤维表现出更大的弯曲应力和弯曲应变,更容易发生破坏;1kN弯曲载荷作用下复合材料的破坏形式主要为纤维增强体的变形,树脂基体的碎裂以及纤维增强体和树脂基体间的脱粘。

AA2195铝锂合金的热变形行为11061-11067

摘要：通过Gleeble-3500热模拟实验机上进行热压缩实验,研究了变形温度为400500℃,应变速率为0.0110s-1时2195铝锂合金的热变形行为。通过金相显微镜研究了热变形中显微组织的演变。研究结果表明,该合金流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的提高而增大。该合金流变应力可采用Zener-Hollomon参数来描述,在获得流变应力σ解析表达式中A=7.08018×1012 s-1、α=β/n1=0.01473、n1=5.42929,其热变形激活能为Q=190.27kJ/mol。热加工图表明AA2195铝锂合金适宜加工区为400430,442473℃,应变速率为0.010.2s-1以及温度范围为477500℃,应变速率为0.010.3s-1的区域。

聚氨酯后处理对发泡水泥保温板性能的影响11068-11071

摘要：采用全水发泡填充和溶液浸泡两种后处理方式考察聚氨酯宏观结构对发泡水泥密度、孔形貌、吸水率、导热性能及强度的影响,并对其作用机制做了进一步探讨。研究发现,聚氨酯全水发泡填充使得发泡水泥容重下降,吸水率增加,抗压强度随着填充孔径减小而增大;经过聚氨酯溶液浸泡后的水泥发泡体系质量吸水率降低37.2%(质量分数),抗压强度提高364%,导热系数下降32.4%。

溶剂对晶硅太阳能电池背银电极用银浆的性能影响11072-11075

摘要：实验采用松油醇-二乙二醇丁醚醋酸酯-柠檬酸三丁酯的溶剂体系,通过改变三种溶剂的质量比,考察了溶剂对晶硅太阳能电池背电极用银浆的性能影响,并利用扫描电子显微镜(SEM)、综合热分析仪(TG-DTA)等仪器对样品进行了表征。实验结果表明,松油醇、二乙二醇丁醚醋酸酯、柠檬酸三丁酯按2∶2∶3的质量比配制的背面银浆性能更佳,其膜层致密、焊接拉力高,并且光电性能更优。

Li以及Li化合物的添加对17Mg/12Al复合材料储氢性能影响的研究11076-11080

摘要：通过粉末烧结制备17Mg/12Al复合材料,然后再添加Li,LiH以及LiAlH4混合球磨制备17Mg/12Al+10M（M=0,Li,LiH,LiAlH4）复合材料。经研究发现,烧结后的17Mg/12Al复合储氢材料主要由Mg17Al12和Mg2Al3组成,经过20h机械球磨后,Mg17Al12和Mg2Al3转变为具有FCC结构的Mg-Al固溶体。Li以及Li化合物的添加能提高Mg-Al固溶体的储氢容量和改善Mg-Al固溶体的热力学性能,如17Mg/12Al复合材料的储氢容量为1.73%（质量分数）,添加Li以及Li化合物后,17Mg/12Al+10M（M=Li,LiH,LiAlH4）的吸氢量则分别上升到2.23%,2.36%和1.81%（质量分数）,且脱氢活化能从194.5kJ/mol分别降低到172.8,146.3和155.4kJ/mol。

二十二烷/膨胀石墨复合相变材料的制备与表征11081-11086

摘要：基于膨胀石墨(EG)良好的热性能和吸附性,以膨胀石墨为吸附介质,以二十二烷(DE)为相变材料,用熔融共混法制备了二十二烷/膨胀石墨复合相变材料,采用扫描电镜、差示扫描量热仪、综合热分析仪、X射线衍射仪等对其进行性能测试和表征分析。结果表明,膨胀石墨具有网络状微孔结构,通过与二十二烷的物理结合将其封装,使其稳定性提高,同时颗粒粒径较小且均匀性较好,分散性提高;随着膨胀石墨含量的增加,复合相变材料导热系数提高、热稳定性增强;复合相变材料的相变温度较二十二烷略有降低,过冷现象得到改善,并具有较高的相变潜热;综合分析,复合相变材料中膨胀石墨的最佳含量为10%(质量分数)左右。

膨润土/硫复合材料在锂硫电池中的应用11087-11090

摘要：以膨润土作为单质硫的载体,热处理得到含硫50%(质量分数)的膨润土/硫复合材料,采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和比表面分析仪对复合材料进行结构、形貌和孔径分析,通过充放电性能测试和交流阻抗对锂硫电池进行电化学性能分析。电化学测试结果表明,在1.0~3.0V电压范围内,以0.2、0.5C大小的电流密度对电池进行充放电性能测试,首次放电比容量分别为795.6和586.0mAh/g,100次循环后对应的放电比容量分别为488.5和421.5mAh/g,容量保持率分别为61.3%和71.8%。

分散途径对Al2O3-SiO2/PAA系统流变性的影响11091-11095