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纳米填料对环氧涂料防腐耐磨性能影响的研究

表面技术 2008年第1期37卷 71-74页

作者：丛巍巍周张健宋书香姚伟志马垚葛昌纯北京科技大学特种陶瓷与粉末冶金实验室北京100083

环氧树脂由于其本身的附着力强,耐化学药品性和耐磨性也很好,所以被广泛应用于防腐涂料上。但是由于其自身脆性等缺点,在使用中通常需要对其进行改性处理。其中,各种纳米粉体对环氧树脂的改性得到了广泛的关注,对于提高环氧涂料的耐腐... 详细信息

环氧树脂由于其本身的附着力强,耐化学药品性和耐磨性也很好,所以被广泛应用于防腐涂料上。但是由于其自身脆性等缺点,在使用中通常需要对其进行改性处理。其中,各种纳米粉体对环氧树脂的改性得到了广泛的关注,对于提高环氧涂料的耐腐蚀性和耐磨性等性能发挥了重要作用。主要综述了纳米粉体在提高环氧树脂涂料的防腐性和耐磨性等方面的研究进展,介绍了纳米粉体分散改性的先进方法和表征手段,对纳米填料应用于重防腐耐磨环氧涂料的发展进行了展望。

关键词：纳米填料分散含量环氧涂料重防腐耐磨

纳米填料和超细钢微丝复掺超高性能混凝土力学和智能性能

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纳米填料和超细钢微丝复掺超高性能混凝土力学和智能性能

作者：张围大连理工大学

学位级别：硕士

超细钢微丝具有优异的抗拉强度和导电性,较低体积掺量即可广泛分布于混凝土中,从而显著提高混凝土的强度、韧性以及导电性。碳纳米管和纳米二氧化钛（Nano titanium dioxide,NT）已被证实是从纳米尺度改善混凝土微观结构、力学性能及智... 详细信息

超细钢微丝具有优异的抗拉强度和导电性,较低体积掺量即可广泛分布于混凝土中,从而显著提高混凝土的强度、韧性以及导电性。碳纳米管和纳米二氧化钛（Nano titanium dioxide,NT）已被证实是从纳米尺度改善混凝土微观结构、力学性能及智能性能的代表性一维和零维纳米材料。本文研究多壁碳纳米管（MWCNTs）/NT与超细钢微丝复合掺入对活性粉末混凝土（RPC）的强度、韧性、导电性及压敏性能的增强或改性作用,并探究填料掺量和水泥种类对RPC性能的影响规律,同时通过复合材料理论计算分析纳米填料与超细钢微丝复掺对RPC性能的增强/改性机理。主要研究内容和结论如下:（1）制备了不同水泥种类和填料掺量的MWCNTs与超细钢微丝双掺RPC,测试了其抗折强度、折后抗压强度、弯曲韧性、压缩韧性及弹性模量。试验结果表明,掺入0.25%MWCNTs使RPC的抗折强度和弯曲韧性最多分别增长17.11%和62.31%;选用硅酸盐水泥且掺入0.5%MWCNTs对RPC的折后抗压强度、压缩韧性增长更有利。RPC的强度和韧性均随钢微丝掺量增加而提高。在抗折强度和弯曲韧性方面,钢微丝体积掺量为1.2%时,可与MWCNTs发挥“1+1≥2”的协同增强/增韧作用,但纳/微米二相填料对RPC折后抗压强度普遍无协同增强作用。0.25%MWCNTs和1.2%钢微丝具有最佳复掺效果,使RPC的抗折强度、折后抗压强度、弯曲韧性、压缩韧性分别提高150.66%、94.60%、313.56%和206.09%。钢微丝单掺RPC、MWCNTs与钢微丝双掺RPC的弹性模量普遍高于空白组,最大增幅为22.92%。当选用硅酸盐水泥时,RPC复合材料获得更高的强度增幅、韧性增幅、抗压强度峰值和压缩韧性峰值;而普通硅酸盐水泥有助于RPC复合材料获得更高的抗折强度和弯曲韧性,并提高RPC空白组的弹性模量。（2）制备了不同水泥种类和填料掺量的NT与超细钢微丝双掺RPC,测试了其强度、韧性及弹性模量。试验结果表明,掺入1.5%NT使RPC的抗折强度、弯曲韧性增长37.87%和48.44%;3%NT是提高NT复合RPC的折后抗压强度、压缩韧性的最佳掺量。NT与钢微丝双掺RPC的力学性能随钢微丝掺量增加而显著提高,且NT与钢微丝双掺填料的协同增强/增韧规律与MWCNTs与钢微丝双掺填料基本一致。复掺1.5%NT与1.2%钢微丝使RPC的抗折强度及弯曲韧性增长最多,最大增长率分别为171.59%和466.46%,但NT与钢微丝双掺RPC的折后抗压强度及压缩韧性与钢微丝单掺RPC无明显区别。掺入NT或NT和钢微丝对弹性模量无显著影响。水泥种类对NT与钢微丝双掺RPC的强度及韧性的影响规律同MWCNTs与钢微丝双掺RPC。（3）通过复合材料理论计算分析了 MWCNTs/NT与超细钢微丝复合掺入对RPC力学性能的增强机理。复合材料理论计算结果表明RPC复合材料内钢微丝的平均中心间距随钢微丝掺量增加而减小,说明形成了更紧密的增强网络;增加MWCNTs掺量,MWCNTs的破坏模式由拉断转变为拔出,而RPC复合材料中钢微丝的破坏机制均为拉断;钢微丝与基体之间的粘结强度随着钢微丝掺量增加而降低。加入适当掺量的MWCNTs或NT使纳米填料与钢微丝双掺RPC中钢微丝与基体之间的粘结强度高于钢微丝单掺RPC,且普通硅酸盐水泥有助于RPC复合材料获得更高的粘结强度。（4）测试了 MWCNTs与超细钢微丝双掺RPC的直流和交流导电性能及其在循环压缩荷载和单调压缩荷载下的压敏性能。试验结果表明,随MWCNTs掺量增加,MWCNTs复合RPC的电阻率逐渐降低,而压敏性逐渐提高,且使用普通硅酸盐水泥有利于获得更好的导电性和压敏性。掺入0.5%MWCNTs可分别使RPC的直流电阻率、交流电阻率最多降低52.16%和62.2%,其在循环荷载和单调压缩荷载下的应变灵敏度分别为51.53和36.88。0.15%、0.3%、0.6%、1.2%掺量的钢微丝使钢微丝单掺RPC的直流电阻率（交流电阻率）分别降低2（1）、3（2）、5（4）、6（5）个数量级。当钢微丝掺量较低时,MWCNTs与钢微丝双掺RPC可能获得低于钢微丝单掺RPC的电阻率。而含0.6%或1.2%钢微丝的RPC中钢微丝搭接形成的导电网络较完善,再添加MWCNTs反而导致电阻率增大,且其电阻率在单调压缩荷载下无明显降低。0.3%钢微丝单掺RPC具有突出的压敏性能,其在循环压缩荷载和单调压缩荷载下的应变灵敏度分别为13.96和135.05。当采用高水胶比时,0.5%MWCNTs与0.15%钢微丝双掺RPC在循环压缩荷载及单调压缩荷载下的压敏性能优于单一填料复合RPC,而0.5%MWCNTs和0.3%钢微丝双掺RPC在循环压缩荷载和单调压缩荷载下的压敏性接近钢微丝单掺RPC。水泥种类及配合比会影响RPC的导电性和压敏性,普通硅酸盐水泥制备而成的RPC具有更高的电阻率;增大水胶

关键词：纳米填料超高性能混凝土超细钢微丝力学性能智能性能

纳米填料在高压直流电缆用聚乙烯复合材料应用中的研究进展

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绝缘材料 2013年第6期46卷 25-28页

作者：胡阳廖霞戢菁东方电气股份有限公司成都610036 四川大学高分子科学与工程学院成都610065

综述了纳米填料在改善聚乙烯高压直流电缆绝缘材料的空间电荷、电荷捕获、介电常数以及提高其耐电压能力和电气强度方面的最新国内外研究进展,并讨论了不同填料的加入、纳米粒子表面处理和水分对纳米复合材料电绝缘性能的影响及其机理,... 详细信息

综述了纳米填料在改善聚乙烯高压直流电缆绝缘材料的空间电荷、电荷捕获、介电常数以及提高其耐电压能力和电气强度方面的最新国内外研究进展,并讨论了不同填料的加入、纳米粒子表面处理和水分对纳米复合材料电绝缘性能的影响及其机理,并展望了今后的研究重点。

关键词：聚乙烯纳米填料高压直流电缆电绝缘性能

纳米填料填充环氧树脂复合材料的制备与电气性能研究

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纳米填料填充环氧树脂复合材料的制备与电气性能研究

作者： Mahnoor Fiaz 华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

作为最广泛应用的热固型树脂,环氧树脂目前在电气和微电子行业领域具有广泛的应用前景。与纯环氧树脂体系相比,环氧基纳米复合材料在电气和机械性能方面表现出一些优势。在本研究中,通过改性将纳米级填料成功地引入到环氧树脂中。为改... 详细信息

作为最广泛应用的热固型树脂,环氧树脂目前在电气和微电子行业领域具有广泛的应用前景。与纯环氧树脂体系相比,环氧基纳米复合材料在电气和机械性能方面表现出一些优势。在本研究中,通过改性将纳米级填料成功地引入到环氧树脂中。为改善环氧树脂复合材料的绝缘性能,将纤维素纳米纤维（CNF）、金属有机骨架（MOF）和钛酸钡碳氮化碳聚多巴胺（BaTiO3-C3N4-PDA）作为填料加入环氧树脂中,制备不同负载量的环氧树脂复合材料,并对复合填料的微观结构进行了表征和分析,对复合材料的热性能、介电性能、表面电荷消散性能等电气性能进行了测试和分析。实验结果发现,适当的添加纳米填料可以有效改善环氧树脂复合材料的电气绝缘性能和电荷消散性能。其中添加CNF后复合材料的击穿场强出现下降,但是随着填料质量分数的上升,复合材料的电荷消散能力呈现逐步上升并超过纯环氧树脂。添加MOF的环氧树脂复合材料有着比纯环氧树脂更低的介电损耗、更高的击穿场强。通过将钛酸钡为核,在外层包裹石墨相氮化碳（g-C3N4）和盐酸多巴胺（HPDA）形成三层式结构,有效阻止通电过程中自由电荷进入材料内部。在击穿场强变化不大的前提下,添加7%质量分数的BaTiO3-C3N4-PDA复合材料的电荷消散能力提高了30%。论文表明通过将纳米填料填充环氧树脂复合材料的方式可以有效的调控和改善环氧树脂的基本性能。本研究对环氧树脂复合材料在电气绝缘领域实际应用价值具有理论和实践意义。

关键词：聚合物电介质纳米填料纤维素纳米纤维金属有机骨架钛酸钡环氧树脂复合材料

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纳米填料对聚乙烯复合物空间电荷行为的影响

纳米填料对聚乙烯复合物空间电荷行为的影响

作者：牛志新哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

聚乙烯以其优异的介电性能、良好的机械性能和加工特性而成为一种广泛应用的工程电介质材料，但是聚合物在强电场的作用下，聚集空间电荷使内部电场畸变，严重影响材料工作性能，所以需要对聚乙烯进行改性，而纳米复合材料的出现对聚乙... 详细信息

聚乙烯以其优异的介电性能、良好的机械性能和加工特性而成为一种广泛应用的工程电介质材料，但是聚合物在强电场的作用下，聚集空间电荷使内部电场畸变，严重影响材料工作性能，所以需要对聚乙烯进行改性，而纳米复合材料的出现对聚乙烯的改性起了重要作用,纳米复合后能够改善老化性能、热机械性能，提高介电强度和降低空间电荷。因此，对纳米复合聚乙烯的研究在绝缘材料的进展上起着至关重要的作用。首先对纳米复合聚乙烯的相关材料进行制备，选取了含有不同质量分数的四种材料，即SiO、经过偶联剂处理的SiO、沸石粉(4A)及沸石粉(NAY)，并且利用原子力显微镜(AFM)和击穿场强两种不同的方法分别从宏观和微观来研究纳米复合聚乙烯的分散特性。通过这两种方法对比可得出，纳米复合材料的样品混合均匀，试样形貌均匀，纳米尺度也在所研究的范围之内。本文利用电导电流和脉冲电声法对纳米复合聚乙烯的空间电荷行为进行研究，主要利用电导电流来研究纳米复合聚乙烯的拐点处阈值和杂质离子的迁移率，并且利用脉冲电声法原理，测量材料在不同场强下和短路时的空间电荷分布，通过对实验结果的分析得出，掺杂量多少和场强大小都会影响空间电荷的注入量和注入深度。通过运用TSC方法对纳米复合聚乙烯进行测试，把TSC和空间电荷相结合研究纳米复合聚乙烯的陷阱状态。利用TSC方法及理论研究为聚合物材料陷阱能级表征提供了重要途径，这对揭示聚合物电介质的微观、介观结构与宏观电性能之间的关系具有重要的科学意义和应用价值。并同时对纳米复合聚乙烯的空间电荷特性和I-V特性曲线加以研究，研究纳米复合聚乙烯的存储过程，从而确定出具体构成空间电荷陷阱的原因，这将对纳米复合聚乙烯TSC谱的研究具有重要的理论意义。

关键词： TSC 纳米填料聚乙烯 I-V特性曲线空间电荷

功能纳米填料在橡胶中的作用及橡胶纳米复合材料的制备

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合成橡胶工业 2015年第1期38卷 67-73页

作者：高磊龚光碧魏绪玲梁滔徐典宏兰州交通大学化学与生物工程学院兰州730070 中国石油石油化工研究院兰州化工研究中心兰州730060 西北师范大学化学化工学院生态环境相关高分子材料教育部重点实验室兰州730070

综述了功能纳米填料在橡胶中的作用,如可提高橡胶力学性能,改善橡胶硫化性能、抗老化性能、阻隔及隐身等性能;介绍了橡胶纳米复合材料的制备方法,主要有共混法、原位聚合法、溶胶-凝胶法及层间插入法;展望了功能纳米填料在橡胶中的作用... 详细信息

综述了功能纳米填料在橡胶中的作用,如可提高橡胶力学性能,改善橡胶硫化性能、抗老化性能、阻隔及隐身等性能;介绍了橡胶纳米复合材料的制备方法,主要有共混法、原位聚合法、溶胶-凝胶法及层间插入法;展望了功能纳米填料在橡胶中的作用及橡胶纳米复合材料制备的发展前景。

关键词：纳米填料橡胶功能性制备综述

含纳米填料的阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的研究进展

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高分子材料科学与工程 2012年第11期28卷 187-190页

作者：李向梅韩廷解李响欧育湘北京理工大学阻燃材料研究国家专业实验室火安全材料与技术教育部工程研究中心北京100081 武警后勤装备研究所北京102613

综述了5种新型的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)纳米复合材料(分别含单壁碳纳米管(SWCNT)、炭纤维(CNF)、多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)、纳米二氧化硅(NS)、纳米金属氧化物(NMO))的制备、形态、热稳定性及热裂解、阻燃性。这类材料大多以溶液共... 详细信息

综述了5种新型的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)纳米复合材料(分别含单壁碳纳米管(SWCNT)、炭纤维(CNF)、多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)、纳米二氧化硅(NS)、纳米金属氧化物(NMO))的制备、形态、热稳定性及热裂解、阻燃性。这类材料大多以溶液共混法,少数以熔融共混法制备,阻燃性能在文中多以锥形量热仪表征。纳米填料在PMMA中的分散性是影响纳米复合材料性能的关键。

关键词：纳米复合材料纳米填料聚甲基丙烯酸甲酯制备性能阻燃

不同维数纳米填料对膨胀型防火涂料性能的影响

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化工新型材料 2020年第S1期48卷 100-103,107页

作者：刘建志刘博孔祥朋陈现景刘驰宇邓小波山东省产品质量检验研究院国家消防及阻燃产品质量监督检验中心(山东) 济南250102

将层状纳米黏土(Na^(+)-MMT)、层链状纳米海泡石(S9)和三维网状纳米SiO_(2)用于协效两种膨胀阻燃体系,以聚磷酸铵(APP)和成炭发泡剂(CFA)为膨胀阻燃剂C-IFR,以APP/季戊四醇(PER)/三聚氰胺(MEL)为膨胀阻燃剂T-IFR,与改性聚丙烯酸树脂(GPA... 详细信息

将层状纳米黏土(Na^(+)-MMT)、层链状纳米海泡石(S9)和三维网状纳米SiO_(2)用于协效两种膨胀阻燃体系,以聚磷酸铵(APP)和成炭发泡剂(CFA)为膨胀阻燃剂C-IFR,以APP/季戊四醇(PER)/三聚氰胺(MEL)为膨胀阻燃剂T-IFR,与改性聚丙烯酸树脂(GPA)为成膜物质,一起制备膨胀型防火涂料GPA/C-IFR与GPA/T-IFR。采用耐火性能测试仪与耐水性测试仪对比研究了Na^(+)-MMT、S9及SiO_(2)对两种防火涂料耐火性能与耐水性后耐火性能衰减的影响。在此基础上采用锥形量热仪(FTT)与扫描电镜(SEM),分析Na^(+)-MMT、S9及SiO_(2)这3种维数纳米填料在涂料成炭性能、热释放及烟释放等气体释放量的差异。结果表明:层链状S9用于GPA/C-IFR与GPA/T-IFR复配体系的涂料耐火性能最佳,3种维度填料的耐水性后耐火性能皆明显衰减;在GPA/C-IFR复配体系涂料中,层链状S9分散性更均匀,炭层相对致密完整,利于提高涂料炭层的阻燃隔热性和热稳定性,降低涂料的热释放速率峰值,但不利于烟气释放量和CO释放量降低。

关键词：维数纳米填料防火涂料耐火性能耐水性

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密炼机同步转子构型对纳米填料分散性的影响

橡胶工业 2007年第7期54卷 426-429页

作者：刘朋霞汪传生胡海明青岛科技大学机电工程学院山东青岛266042

研究密炼机同步转子构型对纳米填料在NR胶料中的分散性及NR硫化胶物理性能的影响。结果表明,在相同的混炼条件下,采用六棱同步转子加工的NR胶料中纳米填料的分散性较好,NR硫化胶综合物理性能较优;二棱功能同步转子的混炼效果优于新型二... 详细信息

研究密炼机同步转子构型对纳米填料在NR胶料中的分散性及NR硫化胶物理性能的影响。结果表明,在相同的混炼条件下,采用六棱同步转子加工的NR胶料中纳米填料的分散性较好,NR硫化胶综合物理性能较优;二棱功能同步转子的混炼效果优于新型二棱同步转子和二棱销钉同步转子。

关键词：密炼机同步转子纳米填料 NR 分散性