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醚基硅溶胶和多异氰酸酯反应制备SiO_2原位增强聚氨酯硬泡及其增强机理

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高分子材料科学与工程 2019年第4期35卷 128-133页

作者：何小通杨公雯汪逸航李嘉晋倪国章丁运生合肥工业大学化工学院高分子材料与化工研究所安徽合肥230009 中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063 先进功能材料与器件安徽省重点实验室安徽合肥230009

应用自制界面剂控制硅溶胶粒径,得到一种以聚醚多元醇为分散介质的聚醚基硅溶胶,以此硅溶胶与多异氰酸酯(PAPI)反应,制备了二氧化硅(SiO_2)原位增强聚氨酯(PU)硬泡。通过发泡反应特性测试、电子显微镜观察泡孔结构及PU硬泡的压缩强度测... 详细信息

应用自制界面剂控制硅溶胶粒径,得到一种以聚醚多元醇为分散介质的聚醚基硅溶胶,以此硅溶胶与多异氰酸酯(PAPI)反应,制备了二氧化硅(SiO_2)原位增强聚氨酯(PU)硬泡。通过发泡反应特性测试、电子显微镜观察泡孔结构及PU硬泡的压缩强度测试,研究了原位反应生成的SiO_2对PU泡孔结构的影响,并结合数学模拟计算结果,探讨了SiO_2对PU硬泡的增强机理。结果表明,界面剂对硅溶胶有较强稳定作用,原位反应生成的SiO_2在PU发泡过程中具有良好的异相成核作用,且这种作用导致的泡孔均匀性与泡孔壁厚增加是SiO_2增强PU硬泡的主要原因。当聚醚基硅溶胶浓度为8%时(以SiO_2含量计),制备出的PU硬泡的泡孔较均匀,压缩强度较未增强的PU硬泡提升了约50%。

关键词：聚氨酯硬泡硅溶胶原位增强

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原位增强羟基磷灰石/壳聚糖复合棒材

复合材料学报 2011年第2期28卷 123-129页

作者：胡晓兰谢鹏辉王雯皓余荣禄申丙星董炎明厦门大学材料学院材料科学与工程系福建省防火阻燃材料重点实验室厦门361005

利用低温水溶液均相沉积法制备了磷酸钙盐微纤维;应用原位沉析法制备了壳聚糖（CS）三维棒材及羟基磷灰石（HA＊）/CS复合棒材。XRD证实应用原位沉析法制备HA＊/CS复合棒材过程中,磷酸钙盐转化为羟基磷灰石结构,尺寸为10~60μm,并用SEM... 详细信息

利用低温水溶液均相沉积法制备了磷酸钙盐微纤维;应用原位沉析法制备了壳聚糖（CS）三维棒材及羟基磷灰石（HA＊）/CS复合棒材。XRD证实应用原位沉析法制备HA＊/CS复合棒材过程中,磷酸钙盐转化为羟基磷灰石结构,尺寸为10~60μm,并用SEM对晶体形貌进行了表征,分析了转化机制。HA＊/CS复合材料的微观形貌表明,HA＊晶体在CS凝胶棒原位沉析的过程中析出而与CS基体形成镶嵌、相互咬合结构,且在基体中分散均匀,有效地提高了HA＊与CS基体的界面连接作用,使力学性能显著提高。所制备的HA＊/CS棒材随HA＊含量的增大（在其饱和溶解度3.3 wt%范围内）,复合材料的弯曲性能逐渐提高,当羟基磷灰石质量分数为3.3%时,复合材料的弯曲强度达到159.6 MPa,弯曲模量达到5.1 GPa,比CS基体分别提高85.6%和54.5%。HA＊/CS复合棒材的弯曲强度和弯曲模量远高于松质骨,弯曲强度也比密质骨高。

关键词：壳聚糖棒材羟基磷灰石原位增强内固定材料

TiB_(2)原位增强铝基复合材料的制备及其性能研究

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热加工工艺 2022年第8期51卷 69-71页

作者：范玉虎余申卫王惠梅汪勇王成辉曹栋姚永辉谢江天中国船舶重工集团公司第十二研究所陕西兴平713102 陕西柴油机重工有限公司陕西兴平713105

采用原位自生技术制备了TiB_(2)含量分别为3wt%、5wt%和8wt%的TiB_(2)/Al铝基复合材料。通过金相组织分析、电镜扫描分析,从微观机理上对原位自生TiB_(2)相的生成状态进行了分析。结果表明,生成的TiB_(2)相尺寸约1~2μm,均匀地分布在基... 详细信息

采用原位自生技术制备了TiB_(2)含量分别为3wt%、5wt%和8wt%的TiB_(2)/Al铝基复合材料。通过金相组织分析、电镜扫描分析,从微观机理上对原位自生TiB_(2)相的生成状态进行了分析。结果表明,生成的TiB_(2)相尺寸约1~2μm,均匀地分布在基体中,同时,组织中存在少量Al3Ti相剩余;随着TiB_(2)含量的增加,铝基复合材料的抗拉强度逐渐增加,当TiB_(2)含量为5wt%时,复合材料的抗拉强度最高达到110 MPa;伸长率逐渐下降,由纯铝时的22.5%下降至8wt%TiB_(2)含量时的15.5%。

关键词： TiB_(2) 原位增强铝基复合材料

三种形貌纳米SiO_2的调控合成及其原位增强亲水性聚氨酯注浆复合材料

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复合材料学报 2017年第5期34卷 957-962页

作者：李嘉晋范仁祥李雅迪陈丁丁倪建明丁运生合肥工业大学化工学院高分子材料与化工研究所合肥230009 淮北矿业(集团)有限公司淮北235000 先进功能材料与器件安徽省重点实验室合肥230009

以硅酸钠为硅源,通过对硅酸钠水解形成纳米SiO_2(nano SiO_2)的过程进行调控,得到含无定形nano SiO_2(nano A-SiO_2)、球状nano SiO_2(nano S-SiO_2)和层状六角形nano SiO_2(nano LH-SiO_2)的水溶胶。以异氰酸酯和高亲水性聚醚多元醇为... 详细信息

以硅酸钠为硅源,通过对硅酸钠水解形成纳米SiO_2(nano SiO_2)的过程进行调控,得到含无定形nano SiO_2(nano A-SiO_2)、球状nano SiO_2(nano S-SiO_2)和层状六角形nano SiO_2(nano LH-SiO_2)的水溶胶。以异氰酸酯和高亲水性聚醚多元醇为原料,合成亲水性聚氨酯(HPU)预聚体,并实现其与硅溶胶的原位反应,制备nano SiO_2/HPU注浆复合材料。通过ATR-FTIR、TEM、SEM及力学性能测试,对nano SiO_2/HPU的结构和性能进行表征与测试。结果表明,成功实现了聚乙二醇(PEG)对硅酸钠水解生成nano SiO_2过程的调控,并且不同形态结构的nano SiO_2粒子对nano SiO_2/HPU注浆复合材料的力学性能影响不同。其中,nano S-SiO_2/HPU具有更高的压缩强度,nano LH-SiO_2/HPU具有更强的韧性。

关键词：纳米SiO2 原位增强亲水性聚氨酯注浆复合材料力学性能

Si_3N_4原位增强Cu基复合材料的制备

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复合材料学报 2015年第2期32卷 458-464页

作者：徐玉松李鹏靳翠平江苏科技大学材料科学与工程学院镇江212003

采用感应炉熔炼及水雾化工艺制得了Cu-Si合金粉末,经N2、H2混合气体选择氮化和真空放电等离子烧结(SPS)成型,制备得到了Si3N4原位增强Cu基复合材料(Si3N4/Cu),利用萃取法研究了选择性氮化产物及其晶体结构。结果表明:复合粉末中N含量随... 详细信息

采用感应炉熔炼及水雾化工艺制得了Cu-Si合金粉末,经N2、H2混合气体选择氮化和真空放电等离子烧结(SPS)成型,制备得到了Si3N4原位增强Cu基复合材料(Si3N4/Cu),利用萃取法研究了选择性氮化产物及其晶体结构。结果表明:复合粉末中N含量随氮化温度的升高和氮化时间的延长而增大。在1 000℃下氮化,持续时间大于60h时,粉末中的N含量明显提高;Cu的衍射峰出现整体向大角度方向的明显偏移,同时晶格常数变小,表明Si从Cu基体中脱溶,与N反应生成Si3N4;Si3N4/Cu复合材料的增强体以β-Si3N4为主;随着氮化温度的升高和氮化时间的延长,Si3N4/Cu复合材料的电导率和硬度逐步提高。

关键词：复合材料 Cu基原位增强 Si3N4 制备

原位增强PLA/PBS合金的微观形态及力学性能研究

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塑料工业 2016年第9期44卷 32-36页

作者：贾仕奎王忠朱艳陈立贵张显勇陕西理工学院材料科学与工程学院陕西汉中723000

以聚乳酸(PLA)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为原料,过氧化二异丙苯(DCP)为增容剂,通过具有"扁平口模"的双螺杆挤出机进行熔融混合,利用热拉-骤冷成型工艺制备了一系列PLA/PBS合金。分别采用扫描电子显微镜(SEM)、广角X-射线衍射(WAXD)、差... 详细信息

以聚乳酸(PLA)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为原料,过氧化二异丙苯(DCP)为增容剂,通过具有"扁平口模"的双螺杆挤出机进行熔融混合,利用热拉-骤冷成型工艺制备了一系列PLA/PBS合金。分别采用扫描电子显微镜(SEM)、广角X-射线衍射(WAXD)、差示扫描量热仪(DSC)和万能试验机测试研究了原位增强PLA/PBS合金的断面形态、结晶性能和力学性能。结果表明,PLA在PBS基体中形成了微纤增强形态,PLA微纤的形成未改变PBS基相的晶型;PLA微纤的形成使PLA/PBS合金的拉伸强度、弯曲强度与冲击强度分别较纯PBS提高了7.4%、28.9%和6.1%。随着DCP的加入,PLA微纤尺度降低且与PBS基体界面结合更紧密;当DCP的添加量为0.5%时,PLA/PBS合金的力学性能最佳。

关键词：聚乳酸聚丁二酸丁二醇酯原位增强微观形态力学性能

莫来石晶须前驱体原位增强海胆状莫来石材料的性能研究

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硅酸盐通报 2021年第5期40卷 1679-1684页

作者：胡其国刘莹邵晴李济江西陶瓷工艺美术职业技术学院材料与机械工程学院景德镇333001

为了提高粉煤灰的高附加值利用,分别以氢氧化铝和粉煤灰漂珠作为海胆状莫来石前驱体的铝源和硅源,氢氧化铝和粉煤灰为莫来石晶须前驱体增强剂的铝源和硅源,AlF_(3)和V_(2)O_(5)为晶须促进剂和烧结助剂,采用固相法原位制备了莫来石陶瓷... 详细信息

为了提高粉煤灰的高附加值利用,分别以氢氧化铝和粉煤灰漂珠作为海胆状莫来石前驱体的铝源和硅源,氢氧化铝和粉煤灰为莫来石晶须前驱体增强剂的铝源和硅源,AlF_(3)和V_(2)O_(5)为晶须促进剂和烧结助剂,采用固相法原位制备了莫来石陶瓷材料。主要研究了增强剂与海胆状莫来石前驱体的配比(质量比分别为3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3)对制备的莫来石陶瓷材料性能、物相组成和显微结构的影响。结果表明,随着增强剂与海胆状莫来石前驱体的配比从3∶7增大至7∶3,试样中形成的晶相全为莫来石,材料内部更加致密,体积密度和抗压强度逐渐增大,总气孔率逐渐减小,增强剂的引入提高了材料的线变化率和抗热震性能,但降低了材料的重烧线变化率,材料的残余抗压强度及残余强度比先增加后减小。当增强剂与海胆状莫来石前驱体的质量比为6∶4时综合性能较佳。

关键词：粉煤灰莫来石晶须前驱体海胆状原位增强

陶瓷纤维/莫来石晶须原位增强堇青石-莫来石轻质隔热材料

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人工晶体学报 2017年第6期46卷 980-986页

作者：秦梦黎王玺堂王周福马妍刘浩武汉科技大学耐火材料与冶金省部共建国家重点实验室武汉430081

以蓝晶石、粘土、氧化镁粉为原料,以淀粉为造孔剂和固化剂,引入适量的硅酸铝陶瓷纤维或多晶莫来石纤维和AlF_3,通过莫来石晶须在陶瓷纤维表面的原位形成,制备了具有陶瓷纤维/莫来石晶须互锁结构的堇青石-莫来石轻质隔热材料。研究了陶... 详细信息

以蓝晶石、粘土、氧化镁粉为原料,以淀粉为造孔剂和固化剂,引入适量的硅酸铝陶瓷纤维或多晶莫来石纤维和AlF_3,通过莫来石晶须在陶瓷纤维表面的原位形成,制备了具有陶瓷纤维/莫来石晶须互锁结构的堇青石-莫来石轻质隔热材料。研究了陶瓷纤维在AlF_3的作用下对材料显微结构观察、常温力学性能和导热系数的影响。研究表明:在AlF_3的作用下,莫来石晶须在硅酸铝纤维表面垂直生长,部分穿插在发育良好的堇青石晶粒中;这种具有陶瓷纤维/莫来石晶须互锁结构的的陶瓷材料,其力学性能得以提高并降低了材料的导热系数。

关键词：堇青石-莫来石轻质隔热材料莫来石晶须原位增强淀粉固化硅酸铝陶瓷纤维

SiC纳米线原位增强SiC/SiC接头设计及性能研究

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SiC纳米线原位增强SiC/SiC接头设计及性能研究

作者：唐茂西华大学

学位级别：硕士

SiC陶瓷本身具有密度低、热导率高、热膨胀系数小、常高温力学性能好等一系列优异特性,被广泛应用于航空航天、空间光学、微电子、核能、运输等领域。然而,由于受到高性能陶瓷材料成型技术的限制,使得制备大尺寸和复杂形状陶瓷部件非常... 详细信息

SiC陶瓷本身具有密度低、热导率高、热膨胀系数小、常高温力学性能好等一系列优异特性,被广泛应用于航空航天、空间光学、微电子、核能、运输等领域。然而,由于受到高性能陶瓷材料成型技术的限制,使得制备大尺寸和复杂形状陶瓷部件非常困难。因此,采用连接技术将比较简单的部件进行拼接是制备大尺寸和复杂构件最为行之有效的方法之一。连接技术的发展对SiC陶瓷应用领域拓宽起着非常重要的促进作用。陶瓷连接技术在解决连接强度的同时,应该最大限度的发挥陶瓷本身的耐高温、耐磨等特性。目前,以高温应用为目的的连接技术是迫切需要发展的核心技术。本课题主要针对SiC陶瓷的高温应用需求,在传统的C-Si反应连接技术基础上,首次提出将具有良好热学和力学性能的SiC纳米线原位引入到SiC陶瓷接头中,系统的开展了以下工作:1.多组元浆料制备与优化;2.SiC纳米线生长机理分析;3.SiC纳米线强化C-Si反应连接接头的微观结构和力学性能分析。通过以上探究,得出了以下研究结果:1.所制备多组元浆料体系以乙酸乙酯和二甲苯的混合溶液为溶剂,浆料组元还包括:蓖麻油(分散剂)、酚醛树脂(粘结剂)、聚碳硅烷(有机前驱体)、二茂铁(催化剂)、SiC原始粉体(惰性填料)和炭黑粉体(活性填料)。当蓖麻油含量为4wt%、浆料粘度保持在2000000mPa.s(剪切速率:20S)时,浆料的均匀性最好,涂覆质量最佳。2.聚碳硅烷热解过程中,随热解温度的升高,热解产生的固相产物首先进行无机化转变形成非晶SiC,然后逐步向晶态β-SiC和α-SiC转变。热解可能形成的气相分子主要包括H、CH、SiH和CHSiH,是SiC纳米线生长的主要原料。当无催化剂作用时,所制备SiC纳米线随机分布,顶端无小圆球(气-固生长机理);当使用二茂铁作催化剂时,所制备SiC纳米线呈针状均匀分布,顶端存在明显小圆球(气-液-固生长机理)。3.使用聚碳硅烷在陶瓷连接层内部制备SiC纳米线的形貌和尺寸可以通过调控热解温度、SiC原始粉体粒径和聚碳硅烷含量进行优化。致密化连接后接头连接层厚度受聚碳硅烷含量和SiC原始粉体粒径的影响。连接层内部的相组成为α-SiC和β-SiC与游离硅的混合相。所得接头的最高室温和高温(1200℃)四点1/3弯曲强度分别为289±60MPa和368±44MPa,可还原基体强度的81%。

关键词： SiC陶瓷 SiC纳米线 SiC/SiC接头原位增强