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碳纳米管/聚乙烯复合材料薄膜紫外线透过性能的研究

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高等学校化学学报 2004年第2期25卷 394-396页

作者：狄泽超卢伟哲王昆林梁吉清华大学机械工程系北京100084

The carbon nanotubes(CNTs) and two types of low density polyethylene(LDPE, DFDA7042 and EF7B) were melting blended and blown into films with thickness 10 μm. The ultraviolet(UV) transparent characteristics and the mechanical properties of the films were investigated. The UV transparency of the films can be reduced significantly when the content of CNTs was very low: the UV transparency of the DFDA7042 film filled with 0 01% CNTs and the EF7B film filled with 0 01% CNTs was decreased by 52.1% and 50.8%, respectively compared to the blank films. CNTs would agglomerate in the LDPE matrix with the CNTs content increasing, which lead to the increase of the UV transparency.

关键词：碳纳米管聚乙烯复合材料薄膜紫外线透过性能高分子材料纳米材料紫外光屏蔽剂

淀粉/聚乙烯醇/三乙醇胺改性黏土复合材料薄膜的制备与性能

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河南工业大学学报（自然科学版） 2010年第4期31卷 46-49,53页

作者：宋佳朱春山张强邱莉河南工业大学化学化工学院河南郑州450001

以淀粉、聚乙烯醇(PVA)、三乙醇胺改性黏土等为主要原料,通过熔融混合的方法制得了复合材料薄膜,采用红外光谱表征了改性黏土的微观特征,并讨论了淀粉用量、加料顺序和黏土改性与否对薄膜吸水率的影响,测试了在适宜原料用量配比和加料... 详细信息

以淀粉、聚乙烯醇(PVA)、三乙醇胺改性黏土等为主要原料,通过熔融混合的方法制得了复合材料薄膜,采用红外光谱表征了改性黏土的微观特征,并讨论了淀粉用量、加料顺序和黏土改性与否对薄膜吸水率的影响,测试了在适宜原料用量配比和加料顺序条件下制备的薄膜的拉伸性能和热稳定性.结果表明:采用先将用聚乙烯醇预插层过的改性黏土与淀粉混合,搅拌一段时间后,再用丙三醇塑化的顺序制备的复合材料薄膜的吸水率最小,当PVA/改性黏土/淀粉的质量配比为1∶0.4∶3的条件下,薄膜的吸水率最低,拉伸性能和热稳定性能等最好。

关键词：淀粉聚乙烯醇改性黏土复合材料薄膜

稻草纤维素纳米纤维及其复合材料薄膜的制备与性能研究

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稻草纤维素纳米纤维及其复合材料薄膜的制备与性能研究

作者：王增义上海交通大学

学位级别：硕士

本文以稻草为原料制备得到纤维素微纤维（CMFs）和长径比较大的纤维素纳米纤维（CNFs）。实验结果表明,稻草经过碱处理和漂白处理后,半纤维素和木质素被除去,可获得表面较为光滑、直径为2-5μm的纤维素微纤维,纤维素的晶体结构没有改变... 详细信息

本文以稻草为原料制备得到纤维素微纤维（CMFs）和长径比较大的纤维素纳米纤维（CNFs）。实验结果表明,稻草经过碱处理和漂白处理后,半纤维素和木质素被除去,可获得表面较为光滑、直径为2-5μm的纤维素微纤维,纤维素的晶体结构没有改变,但结晶度和热稳定性提高。纤维素微纤维经2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基（TEMPO）氧化和机械处理后,可获得长径比较大、直径为5-12nm的纤维素纳米纤维,纤维素的晶体结构和结晶度没有明显改变,但热稳定性有所降低。将不同尺度的稻草纤维素纤维和聚乙烯醇（PVA）通过溶液共混法复合制备得到CMFs/PVA和CNFs/PVA复合材料薄膜,并通过形貌观测和XRD、TGA、吸水率、力学性能测试对复合材料薄膜的结构和性能进行了分析。实验结果表明,稻草纤维素纤维可与PVA分子间形成强烈的氢键作用,使得PVA的晶格结构排列得更加有序和紧凑。添加CNFs和CMFs提高了复合材料薄膜的热稳定性和拉伸强度,降低了复合材料薄膜的吸水率和透光率。少量的CNFs能够均匀地分散在PVA基体中,但是CMFs由于自身尺寸较大在复合材料薄膜中呈现出明显的聚集体,因此,CMFs添加量大于1%后复合材料薄膜的拉伸强度开始下降,纤维含量相同情况下CMFs/PVA复合材料薄膜的透光率较低。将CNFs和聚己内酯（PCL）通过熔融共混法复合制备得到CNFs/PCL复合材料薄膜,并通过形貌观测和XRD、DSC、TGA、吸水率、力学性能测试对CNFs/PCL复合材料薄膜的结构和性能进行了分析。实验结果表明,少量的CNFs可以在PCL基体中均匀地分散,但含量达到5%后则出现部分团聚。CNFs加入后,PCL的晶体结构和相转变温度没有明显改变,复合材料薄膜的吸水率和模量提高,但复合材料薄膜的热稳定性降低。

关键词：稻草纤维素纳米纤维 PVA PCL 复合材料薄膜

FeSiBp/SiR复合材料薄膜的力敏特性研究

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FeSiBp/SiR复合材料薄膜的力敏特性研究

作者：乔宝英南昌大学

学位级别：硕士

柔性力敏薄膜传感器是曲面接触应力测量的主要传感器，是当前力敏传感器的研究重点之一。本文在FeCuNbSiBp/SiR复合材料薄膜的研究基础上，采用模压成型工艺制备的FeSiBp/SiR复合材料薄膜，薄膜厚度为8020μm，FeSiB粉体含量为255wt%... 详细信息

柔性力敏薄膜传感器是曲面接触应力测量的主要传感器，是当前力敏传感器的研究重点之一。本文在FeCuNbSiBp/SiR复合材料薄膜的研究基础上，采用模压成型工艺制备的FeSiBp/SiR复合材料薄膜，薄膜厚度为8020μm，FeSiB粉体含量为255wt%，粒径在280μm范围内，较系统地研究了FeSiBp/SiR复合材料薄膜的力敏特性。 FeSiBp/SiR复合材料薄膜力敏稳定性好，其性能表征参数(阻抗值Z、应力阻抗效应SI％和灵敏度k)随压应力的变化趋势相同，对小于0.2MPa的应力更敏感。如薄膜粉体含量为77.52wt%、薄膜厚度为200μm、粉体粒径在282μm范围内的薄膜，在加载过程中，应力由0.06增加到0.18MPa，k值由143.49减小到20.66，应力由0.18增加到0.54MPa时，k值由20.66减小到2.00，当应力继续增大到1MPa时，k值几乎不变。压应力加载/卸载速率v对FeSiBp/SiR复合材料薄膜力敏特性的影响显著。随着v的减小，薄膜的SI%值增大，标准偏差减小，薄膜的力敏性能更加稳定，重复性性越好。当v不大于0.1mm/min时，薄膜的k值几乎不变。25wt%的复合材料薄膜在v不大于0.1mm/min，测试频率1kHz、压应力0.1.0MPa时，薄膜具有良好的力敏稳定性和灵敏性，随着v的增大，SI%值减小，k值相接近，在6.8.4之间。测试频率f对FeSiBp/SiR复合材料薄膜的力敏特性的影响显著。f越高，薄膜的Z和k值越小。75wt%的复合材料薄膜试样在1kHz、50kHz和100kHz三个频率下，进行动态加载/卸载试验，应力恒定时，随着f的升高，Z值和k值减小，当f为50kHz及100kHz时的k值很小，始终小于0.5。复合材料薄膜厚度、粉体含量及粉体粒径对FeSiBp/SiR复合材料薄膜的力敏特性的影响显著。在相同的测试条件下，220μm复合材料薄膜阻抗-时间曲线的重复性较80μm和120μm复合材料薄膜重复性好;FeSiB粉体粒径越小，复合材料薄膜的力学性能越稳定，Z和k值越大，对应力敏感的范围越宽，但滞后效应显著;25wt%和75wt%的复合材料薄膜力敏特性较83.3wt%的复合材料薄膜的力敏特性稳定。25wt%的复合材料薄膜的滞后效应最小，75wt%的复合材料薄膜的滞后效应最大。封装后的复合材料薄膜仍具有较好的力敏稳定性，且对脉搏的跳动都能做出有规律的周期性响应。

关键词：力敏薄膜复合材料薄膜传感器

0-3型KNN/PVDF压电复合材料薄膜的制备与表征

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0-3型KNN/PVDF压电复合材料薄膜的制备与表征

作者：王君涵大连理工大学

学位级别：硕士

随着科学技术的发展,现代工业开始需求集成化的电子元器件,而尺度为微纳米级的压电薄膜,尤其是结合了压电陶瓷与聚合物的复合材料压电薄膜,得到了各个行业研究学者的广泛关注。然而,目前复合材料压电薄膜所采用的陶瓷相大多为以锆钛酸铅... 详细信息

随着科学技术的发展,现代工业开始需求集成化的电子元器件,而尺度为微纳米级的压电薄膜,尤其是结合了压电陶瓷与聚合物的复合材料压电薄膜,得到了各个行业研究学者的广泛关注。然而,目前复合材料压电薄膜所采用的陶瓷相大多为以锆钛酸铅(PZT)为代表的铅基压电陶瓷,对人体与自然环境有一定的危害性,因此需要研究以无铅压电陶瓷作为陶瓷相的压电薄膜。本文以聚偏二氟乙烯(PVDF)作为基体,加入了以水热合成法制备的铌酸钾钠(KNN)粉体作为陶瓷相,以旋转涂覆法制备了复合材料薄膜。之后又通过电晕极化等手段进行处理,并将复合材料薄膜封装为传感器。在此实验过程中,本文以X射线衍射仪,扫描电子显微镜,傅里叶红外光谱仪,阻抗测试仪,动态信号测试仪与力锤等设备,对KNN粉体,KNN/PVDF复合薄膜及其传感器的特性进行了各种测试,并针对测试结果进行了探讨。测试结果表明KNN粉体是尺寸在5μm左右的球形聚集体,为钙钛矿结构,且KNN粉体的生长属于取向连生。通过改变碱液的OH浓度来控制生成KNN粉体,最终制备出了3μm左右的KNN粉体,以此作为陶瓷相的PVDF复合薄膜,其厚度在2μm左右,表面有分布均匀的半球状凸起。在100Hz时,复合薄膜的相对介电常数大约在4左右,且会随KNN粉体含量的增加而逐步增加,此结果也符合理论模型的预测。傅里叶红外光谱测试证明了当KNN粉体含量增多时,KNN/PVDF复合薄膜中的β相含量会下降。且复合材料薄膜在极化之后,其PVDF基体中的的α相会转变为β相。最后,将KNN/PVDF薄膜封装为传感器,进行敲击力测试,得到了传感器反馈电压的时域特性与频域特性,确认其原理与电容器相同,且得知KNN/PVDF传感器在10-60Hz范围内较为灵敏。而利用最小二乘法拟合出的灵敏度曲线证明了,KNN/PVDF薄膜传感器的灵敏度会随KNN粉体含量先增加后减少。

关键词：铌酸钾钠聚偏二氟乙烯复合材料薄膜压电传感器

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石墨烯复合材料薄膜性能分析

石墨烯复合材料薄膜性能分析

作者：赵钰沈阳航空航天大学

学位级别：硕士

石墨烯由于其优异的电学、热学和机械性质,使得石墨烯作为填料的复合材料已被广泛研究。本文主要研究了在两种在不同固化剂固化的复合材料薄膜。通过对这两种复合材料薄膜进行力学、导电性、传感性能测试探索了石墨烯复合材料在多种领... 详细信息

石墨烯由于其优异的电学、热学和机械性质,使得石墨烯作为填料的复合材料已被广泛研究。本文主要研究了在两种在不同固化剂固化的复合材料薄膜。通过对这两种复合材料薄膜进行力学、导电性、传感性能测试探索了石墨烯复合材料在多种领域的应用前景。本文首先介绍了通过热膨胀和低温超声得到石墨烯原材料的方法,用制得的石墨烯原材料作为功能性颗粒加入环氧树脂中,通过添加D400固化剂固化石墨烯/环氧树脂复合材料薄膜。由实验测试可知,随着石墨烯在薄膜内部含量的增加,薄膜的导电性不断上升,由纯环氧树脂的完全不导电上升到2.5vol.%石墨烯含量时的电导率1Es/cm。薄膜的杨氏模量也由纯环氧树脂薄膜的1.6GPa上升到了3GPa,提升了接近100%。薄膜的拉伸强度在加入少量石墨烯(0-0.2vol.%)时由52MPa上升到65MPa,之后随着石墨烯含量的增加缓慢下降,最后稳定在40MPa附近。本文随后介绍了通过添加长链柔性固化剂J2000制备的柔性石墨烯/环氧树脂薄膜,该薄膜具有良好的柔性和导电性,可以用于加工为柔性传感器。该柔性薄膜直接连接导线就可以进行压力传感的检测,具有结构简单、测试方便的优点。在进行传感测试时,当石墨烯含量达到2.5vol.%时柔性薄膜的传感系数到4。随着石墨烯含量的增加,薄膜的传感系数开始降低,但线性度增加。将2.5vol.%石墨烯含量的薄膜应用于健康监测实验中,在监测实际人体运动如握拳时,阻力增强信号可以达到50%,因此在制备柔性可穿戴设备方面预期会有良好的应用。

关键词：石墨烯复合材料薄膜柔性传感器机械性能传感性能

超亲水性等离子体改性聚丙烯基复合材料薄膜的制备及吸附性能研究

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超亲水性等离子体改性聚丙烯基复合材料薄膜的制备及吸附性能研究