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复合材料论文8篇

时间:2022-09-05 05:02:52

复合材料论文

复合材料论文篇1

毕业设计是高职复合材料专业教学计划的组成部分,是实践教学的重要环节之一,是学生在校期间对所学复合材料专业知识的综合应用,是提升学生专业技能、分析解决问题以及对科技论文撰写能力的一次有效锻炼,同时其也是毕业生们从学校走向社会,对所学基础课程知识、专业课程知识和各种综合能力接受全面检验的一个重要阶段。毕业设计的质量是衡量高职院校人才培养质量以及教育教学水平的一个重要指标,特别是在目前高职院校教学评估和巡视诊断工作中,毕业设计更是检查评估的重点。

2高职复合材料专业毕业设计存在的问题

2.1学校方面

①毕业设计时间短,与就业实习时间有冲突。高职复合材料专业按人才培养方案将毕业设计安排在第五学期,共八周时间。但这段时间也正是毕业生找工作,签订就业协议的时间。很多学生一旦找到了合适的岗位后,便立即与用人单位签订合同,出去顶岗实习,例如12级专业就有20名左右学生与菲舍尔航空部件公司签订就业协议,提前进厂顶岗实习。学生不在学校,这给毕业设计指导带来了很多的阻碍,指导教师只能通过电话、短信、邮件等方式和学生进行联系,无法进行面对面指导与交流,论文指导效果非常不好。有些学生离校后更换手机号码,不主动和指导教师联系,造成教师根本无法联系上指导学生,更不要谈就论文进行定期指导了。

②开展毕业设计的实践条件不足。毕业设计的选题大致为复合材料成型与胶接两个方向,学校虽然有一定的复合材料的成型和胶接的实验实训条件,但由于场地小,设备缺乏,无法满足专业学生的毕业设计要求,因此学生的毕业设计完成大多是参考相关文献进行工艺设计,只是理论上的分析,不仅学生完成困难,而且没有具体的工艺实训过程操作,内容空洞。

2.2教师方面

①师资匮乏,教师指导压力大。指导教师相对于学生的数量严重不足,教师指导压力大,无法保证对每位学生毕业设计进行有效的指导。毕业生忙于就业和实习,对于毕业设计不上心,加之高职学生基础薄弱,专业论文撰写的能力不强,所以老师指导起来更是压力倍增。教师在指导毕业设计同时还要完成相对较多的教学任务,往往会精力分散,指导学生又多,导致指导效果不佳。

②选题理论化,部分与生产实践脱节。虽然专业教师均具备硕士学位,专业理论水平高,但多半缺乏企业工作经历,不能及时准确把握企业动态和职业岗位的需求,因此在毕业设计选题上很多老师多半采取由学生自主选择毕业设计课题或让学生参与自己的立项科研课题,而未考虑学生职业岗位的需求。因此选题理论化,与生产实际脱节。

2.3学生方面

①对于毕业设计积极性不高。在毕业设计期间,很多学生忙于找工作和提前进入企业实习,对于毕业设计积极性不高,得过且过。学生常常不能按时完成老师布置的毕业设计的选题和资料搜集任务,也不能参加老师定期的指导会议。对于后期的论文修改,也不能及时认真修改,很多学生都是随意修改下,就交上来,态度不认真。还有部分同学很难联系上,对于毕业设计任务置之不理。

②搜集、整理资料能力差。撰写毕业设计首先应搜集相关专业资料阅读,并进行分析和整理,随后才能开展毕业论文的撰写。但很多学生搜集网络资料的能力非常差,大多数学生只会使用简单常用的搜索引擎,对于相关论文数据库的使用和信息检索非常陌生。同时,学生资料整理能力也有限,只会将查到的资料东拼西凑、无序堆积,缺乏逻辑性和前后的连贯性。

③毕业设计撰写能力差。毕业设计的撰写指导教师只起引导作用,主要给出资料搜集任务和对论文的修改意见,论文主体是由学生完成。大多数学生撰写毕业设计能力较差,在撰写毕业设计茫然一片,不知道如何编排结构,如何进行分层分析,逻辑推理。只是对搜集到的相关资料进行拼凑,论文内容逻辑混乱,前后层次不明,不连贯,读起来一头雾水。有部分学生内容与题目基本没关系,论文格式更是五花八门,错误百出。

3提高毕业设计质量的途径

3.1调整毕业设计时间,提前布置毕业设计任务

条件允许的情况下,可以把毕业设计任务提前到第四个学期的期末,在学生参加暑期顶岗实习前,进行毕业设计工作动员和任务预分配工作。要求学生在顶岗实习期间,结合自己实习的相关工作拟定毕业设计课题范围,在相关专业岗位认真将其工艺流程、参数等进行详细记录的任务,并要求学生完成实习岗位工艺的相关科技文献查询任务,开学以书面报告形式上交给指导教师。这样为学生后续毕业设计完成积累了素材,完成毕业设计也会顺手很多。

3.2重视毕业设计选题,注重与生产实践相结合

毕业设计的选题应在理论深度上降低要求,注重其技能性和实用性。学生可在顶岗生产实习的过程中自主选择适合工作岗位的课题。由于学生所选课题紧贴工作岗位,有些甚至可能是单位急需解决的问题

,学生认真思考和亲手操作过,对于其中的工艺流程和质量管理过程非常熟悉,因此学生的积极性会提高,参与性较强,毕业设计质量会大幅提高。比如2010级部分暑期在西安航天复合材料研究所实习的同学,选择缠绕和模压等与其工作相关的成型工艺作为毕业设计选题,其毕业设计就完成的非常不错。

3.3专兼职指导教师合作,团队指导毕业设计

面对师资力量匮乏,有经验、有资历的指导教师人手不足的情况,我们应充分利用校外实训基地、顶岗实习单位的资源,采取激励制度,扩宽教师聘请的渠道,鼓励和吸引技术专家工程技术人员、技师等具有丰富实践经验的技术骨干到校担任毕业设计指导工作。这些技术人员与我们的专职教师组成团队,共同指导毕业设计工作,这样既缓解了指导教师短缺的矛盾,又弥补了校内指导教师在实践方面的不足。另外,部分提前就业实习的学生可自主选择所在就业实习单位具有高级职称的技术人员作为指导教师,这样在做毕业设计时,指导教师就在身边,可随时指导,提高其解决实际问题的能力,也会避免老师与学生沟通障碍的问题,大大提高毕业设计指导效率和毕业设计质量。

3.4加强对毕业设计过程的监管

学校和系部对学生的毕业设计环节应加强监督管理,定期抽查,体现对毕业设计环节的重视。教研室定期组织指导教师对学生的毕业设计情况进行检查并将各组检查情况上报教研室。定期召开会议对各组指导情况及检查中存在的问题进行探讨,并给出下一阶段指导工作的任务和具体要求。另外还可开展教师和学生的互评活动,要求教师根据学生的表现给学生打分作为最后毕业设计总评的一部分;学生也可以根据教师的指导情况给教师评分,作为对教师教学效果评价的一部分,这样给学生增加了压力,给教师增强了责任心。与此同时,要严把答辩关,对于审查教师和评阅教师共同认定合格的论文才能进行答辩,并要求每位同学必须现场答辩,答辩过程中,论文的质量和现场表现均要纳入到答辩成绩中。

3.5毕业设计考核评价过程化

将学生平时参加组内讨论会情况、资料搜集整理工作情况、论文进度汇报工作情况、论文质量、答辩表现情况均纳入毕业设计考核中,并根据相应的项目给出合理的分数。毕业设计的考评最大限度反映学生的专业知识和综合素质水平,也使毕业设计考核工作更加合理和公平化。

4结语

复合材料论文篇2

面对高技术时代对高性能钛合金材料日益紧迫的要求,非连续增强钛基复合材料因其具有的高比强、高比刚度、耐高温和耐蚀性能已成为研究的热点。人们对其制备工艺、微结构、力学性能等进行了一系列的研究,而这些研究的主要目标为外加法制备的钛基复合材料。而本研究则采用原位合成工艺制备非连续增强的钛基复合材料。与外加法比较,原位合成法因其工艺简单、材料性能优异,在技术和经济上更为可行。增强体的原位合成,避免了增强体的污染问题,也避免了熔铸过程中存在的润湿性问题,有利于制备性能更好的复合材料。然而,为了低成本高效制备高性能的钛基复合材料尚有许多问题需要解决。因此,从理论和实验上研究这些问题,对低成本高效制备高性能的钛基复合材料具有非常重要的理论和实际意义。

针对金属基复合材料发展应用中的关键问题??成本和性能,本文开发设计了新型的钛基复合材料的制备工艺,可以低成本高效制备性能优异的钛基复合材料。即可利用钛与碳化硼、硼及石墨之间的自蔓燃高温合成反应,采用普通的钛合金冶炼工艺制备出单纯TiB晶须、单纯TiC颗粒增强或TiB晶须和TiC粒子混杂增强的钛基复合材料。为了拓展钛基复合材料的应用领域,为制备高性能的钛基复合材料打下坚实的基础,本文的研究主要包括以下几个方面工作:

1、研究了利用钛与石墨、硼及碳化硼之间的反应制备TiB和TiC增强钛基复合材料的原位合成机理。利用热力学理论计算了钛与石墨、硼、碳化硼反应的Gi自由能DG和反应生成焓DH,结果表明:各个反应的Gi自由能DG值都为负值,说明在热力学上上述反应是可行的。虽然在热力学上可以利用钛与碳化硼之间的化学反应合成TiB2和TiC增强体,但从化学平衡考虑,TiB2不能稳定存在于过量钛中,因此能够稳定存在于普通钛合金中的增强体为TiB和TiC。上述反应都为高放热的反应,从理论上讲绝热温度都大于自蔓燃高温合成的判据,表明反应能自发维持。

2、利用非自耗电弧炉和自耗电弧炉经普通的钛合金铸造工艺制备出单纯TiB晶须、单纯TiC颗粒增强或TiB晶须和TiC粒子混杂增强的钛基复合材料。X射线衍射分析结果表明:原位合成的增强体为TiB、TiC。这些增强体分布非常均匀,主要呈现为短纤维状、树枝晶状和等轴或近似等轴状。电子探针和带能谱的扫描电镜分析结果表明:短纤维状增强体为TiB,而树枝晶状和等轴或近似等轴状增强体为TiC。实验结果与理论分析一致,这为原位自生钛基复合材料的工业化生产提供了依据。

3、研究了原位合成钛基复合材料增强体的生长机制,结果表明:增强体的生长机制与凝固过程及增强体的晶体结构密切相关。原位合成的增强体以形核与长大的方式从熔体中析出而长大。对于原位合成TiB和TiC混杂增强的钛基复合材料,经历了析出初晶、二元共晶和三元共晶三个阶段。由于不同的晶体结构,增强体TiB与TiC形成不同的生长形态。TiB具有B27晶体结构,易于沿[010]方向生长长成短纤维状,而且TiB横截面的形状呈多边形,其晶面主要由(100)、(10)和(101)组成。同时,在TiB的(100)面上容易形成层错。而TiC具有NaCl型对称结构,容易长成树枝晶状、等轴状和近似等轴状。发现原位合成的增强体TiB容易在(100)面上形成高密度的层错,层错的形成与增强体的晶体结构、生长机制有关,同时也有利于降低增强体与基体合金界面的晶格畸变。而原位合成增强体TiC的晶格比较完整,偶尔在(111)面上形成孪晶,该孪晶结构在增强体形核与长大的过程中形成。

4、研究了合金元素铝的加入对原位合成钛基复合材料微结构及力学性能的影响。合金元素铝的加入,并不改变复合材料的物相组成,也不改变复合材料的凝固过程,但由于合金元素的存在,阻碍了增强体的形核与长大过程,导致形成的TiB和TiC初晶更为细小,尤其是使TiC增强体易于形成等轴状。合金元素铝不仅固溶强化了基体合金,而且细化增强体也有利于提高复合材料的力学性能。

5、利用透射电镜、高分辨透射电镜对原位合成(TiB TiC)/Ti复合材料界面微结构进行研究和分析,发现两种增强体与基体的界面均为清洁界面,为直接的原子结合、界面结合状况良好。TiC增强体与基体合金没有确定的位相关系,而TiB增强体与基体合金存在以下位相关系:、、(0002)Ti//(001)TiB和以及、(0002)Ti//(200)TiB和。该位相关系在凝固过程中形成,与增强体的晶体结构及基体合金的晶体结构密切相关,形成该位相关系有利于降低增强体与基体合金界面的晶格畸变能。

6、研究了铸态钛基复合材料和热锻后高温钛基复合材料的力学性能。由于原位合成增强体的加入,钛基复合材料的力学性能与相应基体合金比较有了明显的提高,在增强体含量为8%时,其弹性模量E、屈服强度s0.2和抗拉强度分别达到131.2GPa,1243.7MPa和1329.8MPa,与基体合金Ti6242比较分别提高了19.3,47.4和45.5。其强化机理主要来源于增强体承载、晶粒细化及高密度位错的形成。石墨的加入,形成更多等轴状、近似等轴状TiC粒子有利于提高复合材料的室温性能,这与短纤维状TiB的存在导致复合材料低应力断裂有关。

7、研究了原位合成钛基复合材料的高温瞬时拉伸性能。在600oC、650oC和700oC的抗拉强度分别超过800MPa,750MPa和650MPa,与高温性能较好的IMI834合金比较,在600oC的抗拉强度提高幅度超过25。随着温度的提高,其屈服强度、抗拉强度降低,塑性提高,但与基体合金比较高温强度有了明显的提高。断口分析表明:低温时,裂纹由增强体断裂引起,而在高温时裂纹最先在短纤维晶须TiB的端面上形核,然后裂纹扩展到基体合金中,最后导致材料失效。说明低温时,增强体承载对提高复合材料的力学性能非常有利,而在高温时,其强化作用主要由增强体与位错的交互作用引起。位错容易在短纤维状晶须TiB的端面处塞积,形成裂纹源导致材料失效。因此与等轴状及近似等轴状增强体TiC比较,短纤维状增强体TiB对复合材料高温力学性能的强化效果要低一些。这也是石墨的加入形成等摩尔的TiB和TiC增强体有利于提高复合材料高温性能的主要原因。

8、研究了原位合成钛基复合材料的高温蠕变性能和持久断裂性能。原位合成钛基复合材料的高温蠕变经历了典型的蠕变变形的三个阶段。蠕变持久强度与基体合金比较有了明显的提高。持久强度与温度及载荷密切相关,温度和载荷的提高都降低复合材料的高温蠕变和高温持久性能。石墨的加入形成更多的TiC粒子,同样有利于提高钛基材料的持久强度。在高温、持久载荷作用下,材料的失效仍然主要由短纤维端面处形成裂纹而导致材料失效引起。

本研究首先从理论上分析了原位合成TiB、TiC及TiB和TiC混杂增强钛基复合材料的原位合成机制,并以此为基础开发出了一种新型钛基复合材料加工工艺。利用该工艺钛合金生产厂家可以在不改变设备和工艺的条件下,低成本高效制备高性能的钛基复合材料。而采用该原位合成工艺制备复合材料的性能是可设计和可控制的,针对不同的应用条件,可以设计不同成分的基体合金及不同含量、不同配比增强体的复合材料以满足不同的需求。从合金相图、增强体晶体结构及凝固理论相结合分析了原位合成增强体的生长机制、生长形态、分布状态以及界面微区特征。研究了钛基复合材料的微观组织对钛基复合材料力学性能的影响规律。这些研究为以后制备高性能的钛基复合材料和拓展 钛基复合材料的应用领域打下了坚实的理论基础和为批量生成提供了实用途径。近两年来,研究成果引起了国家航空航天部门的关注,国家“十五”军工重点课题和航天支撑基金、航天创新基金课题获得了批准。并将用于我国的先进战略导弹XX-2改,战术导弹XX-19及新一代洲际导弹和潜地导弹的构件。鉴于该技术在国防军工方面具有的战略意义以及在民用领域的潜在应用前景,与国内大型钛合金加工企业—宝钢集团五钢有限公司开展产业化研究,完成了该材料的中试过程,实现了新型钛基复合材料的工业化生产。研制开发的材料近期将在国家战略、战术武器、宇宙飞船等方面得到验证和应用。并将逐渐推广应用于民用领域,为国民经济的发展作出贡献。

关键词非连续增强钛基复合材料,原位合成,生长机制,凝固,晶体结构,微观结构,力学性能,位向关系,界面结构

Fabrication,MicrostructureandMechanicalPropertiesofinsituSynthesizedTitaniumMatrixComposites

ATRACT

Duetoincreasingrequirementfortitaniumalloywithhighpropertiesinhightechnologyera,discontinuouslyreinforcedtitaniummatrixcompositesownthefollowingadvantages:highecificstrength,highecificmodulus,highelevatedtemperatureproperty,wearresistanceandlowfabricatingcost,sotheyhavebecometheresearchhotot.Theproceingtechnique,microstructureandmechanicalpropertieshavebeenexteivelystudied.However,themainaimisdiscontinuouslyreinforcedtitaniummatrixcompositepreparedbytraditionaltechniquesuchaspowdertechnologyandliquidmetallurgy,wheretheceramicparticlesaredirectlyincorporatedintosolidorliquidmatricesreectively.Inthispaper,paredwithtraditionaltechnique,insitutechniqueownthefollowingadvantages:thetechniqueisverysimpleandthepropertiesareexcellent,soitiseasiertofabricatetitaniummatrixcompositesintechnologyandeconomic.Theinsitusynthesisofceramicparticleavoidsthepollutionofreinforcementsandwettabilityexistingincastingtechnique,soitisvaluabletofabricatetitaniummatrixcompositeswithbetterproperties.However,therearestillquitealotofproblemstoberesolvedinordertofabricatetitaniummatrixcompositeswithhighpropertiessimplyandatlowfabricationcost.Therefore,theresearchontheseproblemsintheoryandexperimentisveryimportant.

Itiswellknownthatthekeyproblemindevelopmentandalicationofmetalmatrixcompositesiscostandproperty.Anewtechniquehasbeendesignedtoproducetitaniummatrixcomposites,inwhichitispoibletofabricatetitaniummatrixcompositeswithhighpropertiessimplyandatlowfabricationcost.TitaniummatrixcompositesreinforcedwithTiBwhisker,TiCparticleorTiBwhiskerandTiCparticle,wereproducedbycommontitaniumalloycastingtechniqueutilizingtheself-propagationhigh-temperaturesynthesisreactiobetweentitaniumandboron,graphite,B4C.Inordertodeveloptheutilizationareaoftitaniummatrixcompositesandmakebasisforproducingtitaniummatrixcompositeswithhighproperties,thefollowingworkshavebeendeveloped.

1.InsitusynthesismechanismoftitaniummatrixcompositesreinforcedwithTiB,TiCorTiBandTiCutilizingthereactiobetweentitaniumandboron,graphite,B4Chavebeeninvestigated.GifreeenergyDGandformationenthalpyDHofreactiobetweentitaniumandboron,graphite,B4Cwerecalculatedbythermodynamictheory.TheGifreeenergyDGofabovereactioisnegative,whichindicatesthattheabovereactioallcantakeplace.ItispoibletosynthesizeTiB2andTiCutilizingthereactionbetweentitaniumandB4C.However,coideringfromchemicalbalance,TiB2cannotexistintitaniummatrixalloystably.Theabovereactioreleasequitealotofheat.Moreover,theadiabatictemperatureisgreaterthanthetheoreticalcriterion,whichindicatesthatthereactioncanbesustainedbyitself,namelyself-propagationhigh-temperaturesynthesisreactioncanoccur.

2.TitaniummatrixcompositesreinforcedwithTiBwhisker,TiCparticleorTiBwhiskerandTiCpart iclehavebeenproducedbynon-coumablevacuumarcremeltingfurnaceandcoumablevacuumarcremeltingfurnace.TheresultsofX-raydiffractionshowthattheinsitusynthesizedreinforcementsareTiBandTiC.Thereinforcementsweredistributeduniformlyinmatrixalloy.Theshapesofreinforcementsareshort-fibreshape,dendriticshapeandequiaxedshapeornear-equiaxedshape.Thereinforcementwithshort-fibreshapeisTiB,thereinforcementwithdendriticshapeandequiaxedshapeornear-equiaxedshapeisTiC.Theexperimentalresultisingoodagreementwiththeoreticalresult,whichprovidesgistforcommercialproductionofinsitusynthesizedtitaniummatrixcomposites.

3.Thegrowthmechanismsofreinforcementsininsitusynthesizedtitaniummatrixcompositeshavebeeninvestigated.Thegrowthmechanismsarecloselyrelatedtosolidificationpathsandcrystalstructures.Thereinforcementsdiersefrommeltandgrowinthewayofnucleationandgrowth.FortheinsitusynthesizedTiBwhiskerandTiCparticlereinforcedtitaniummatrixcomposites,thereinforcementsundertakethefollowingthreestages:primarycrystal,binaryeutecticandternaryeutectic.Duetothedifferentcrystalstructures,TiBandTiCgrowindifferentshapes.TiBisliabletogrowalong[010]directionandformshort-fibreshapeduetoit’sB27crystalstructure.TheshapeofTiBatcrosectionispolygon,thecrystalfacesarecomposedwith(100),(101)and(10).Moreover,thereisstackingfaultinTiBandthestackingfaultislikelytoformat(100)crystalface.TiCwithNaClcrystalstructuregrowsindendritic,equiaxedornear-equiaxedshape.

4.Theeffectsofaluminumadditiononmicrostructureandmechanicalpropertiesofinsitusynthesizedtitaniummatrixcompositeshavebeeninvestigated.Theadditionofalloyingelementaluminumdoe’tchangephasesandadjustthesolidificationpath.However,thealloyingelementhindersthenucleationandgrowthofreinforcementsthatresultinmorefineTiBandTiCreinforcementsandmakeTiCreinforcementsgrowwithequiaxedparticleseasily.Aluminumnotonlystrengthethematrixalloybysolidsolutionstrengthening,butalsoimprovesthemechanicalpropertiesbyrefiningthereinforcements.

5.TheinterfacialmicrostructuresofinsitusynthesizedTiBwhiskerandTiCparticlesreinforcedtitaniummatrixcompositeshavebeenoervedbymeaoftramiionelectronicmicroscopyandhigh-resolutiontramiionelectronicmicroscopy.Theresultsshowthattheinterfacesareveryclean.Theyarebondedwell.ThereisnocoistentcrystallographicrelatiohipbetweenTiCandtitanium.However,therearefollowingcoistentcrystallographicrelatiohibetweenTiBandtitanium:,,(0002)Ti//(001)TiB,and,,(0002)Ti//(200)TiB.Moreover,itiscloselyrelatedtothecrystalstructuresofreinforcementandmatrixalloy.Theformationofabovecrystallographicrelatiohiisvaluabletodecreasetheenergyoflatticestrainbetweenreinforcementandmatrixalloy.

6.Themechanicalpropertiesofcast-titaniummatrixcompositesandhigh-temperaturetitaniummatrixcompositesafterhot-forginghavebeeninvestigated.Duetotheincorporationofinsitusynthesizedreinforcements,themechanicalpropertiesimproveobviouslycomparedwithmatrixalloy.Whenthevolumeofreinforcementsis8,theYoung’smodulusE,yieldstrengths0.2andteilestrengthare131.2GPa,1243.7MPaand1329.8MPa,reectively.Theyimprove19.3,47.4and45.5,reectively.Thestrengtheningmechanismsincludethefollowingfactors:undertakingloadofreinforcements,refinementofgrainsizeandformationofhigh-deitydislocatio.TheadditionofgraphiteformsmoreTiCparticleswithequiaxedornear-equiaxedshapethatisvaluabletoimprovethemechanicalpropertiesoftitaniummatrixcompositesatroomtemperature.ThisisrelatedtoexistingofTiBthatresultfractureofcompositesatlowlevelofaliedstrain.

7.Theultimateteilemechanicalpropertiesoftitaniummatrixcompositesatelevatedtemperaturehavebeeninvestigated.Theultimateteilestrengthsofinsitusynthesizedtitaniummatrixc ompositesat600oC,650oCand700oCare786.1MPa,657.4MPaand564.3MPa,paredwithIMI834alloy,theultimateteilestrengthat600oCimproves23.8.Astemperatureincreases,theyieldstrengthandultimatestrengthdecrease,paredwithmatrixalloy,themechanicalpropertiesathightemperatureofinsitusynthesizedtitaniummatrixcompositesimproveobviously.Theanalysisoffracturesurfacesshowthatcrackareformedduetothefractureofreinforcementsatlowtemperature,whilethecracksarelikelytonucleateattheendsofshort-fibreTiBandpropagatetomatrixalloyathightemperaturesothatcompositesfailure.Theyindicatethatundertakingloadofreinforcementsisvaluabletoimprovethemechanicalpropertiesatlowtemperature.Athightemperature,thestrengtheningeffectresultsfromtheinteractionbetweenreinforcementsanddislocatio.DislocatioareliabletoaccumulateandentangleattheendsofTiBwhiskers,paredwithequiaxedornear-equiaxedTiCparticle,thestrengtheningeffectofTiBwhiskerontitaniummatrixcompositesislowerthanthatofTiC.ThisisalsothemainreasonthattheadditionofgraphitetoformmoreTiCisvaluabletoimprovethemechanicalpropertiesathightemperature.

复合材料论文篇3

四点弯曲性能测试:按照标准ASTMD6109-2005进行测试;吸水率测试:按标准GB/T17657-1999中4.6进行测试;落锤冲击性能测试:按标准ASTMD4495-00进行测试,落球重量4.5kg;加工流变性能:在HAAKE转矩流变仪上进行测试,温度170℃,转子转速30r/min,加料量40g;SEM分析测试:制小样条,液氮冷冻萃断,对样条断面进行喷金处理。

2结果与讨论

试验配方中,添加一定比例的木粉、塑料和相容剂,其中剂总添加比例为2.7%。分别采用一步法、两步法、三步法工艺进行试验,其中三步法工艺造粒前剂添加比例为1.35%,造粒后再添加1.35%,按照工业化的生产流程,挤出15×50mm(厚度×宽度)实心型材。

2.1不同生产工艺对加工性能的影响从表1可以看出,在相同的温度参数、主机转速条件下,一步法工艺主机转矩和熔体压力最大,两步法工艺最小,三步法工艺次之;从型材外观上看,两步法工艺和三步法工艺生产出的型材表面光滑,一步法工艺型材表面有细小的横线裂纹;从挤出线速比较,三步法工艺是一步法工艺的1.84倍,是两步法工艺的1.31倍。在相同的主机转速下,主机转矩、熔体压力和挤出线速主要体现物料的流变性能,将一步法工艺的高混料和两步法、三步法工艺的造粒料通过扭矩流变仪进行流变性能的测试,从表2的流变特征参数可以看出,一步法工艺由于混合后的物料没有经过造粒塑化的过程,在型材挤出过程中,需要较长的时间才能将物料塑化熔融,一步法工艺的平衡时间最长,需要3.28min,同时一步法工艺的平衡扭矩也为最大,说明熔融物料的表观粘度很大,流动性差,型材挤出速度慢;两步法工艺,平衡时间适中、平衡扭矩低,说明生产时经过造粒的过程后,物料较易塑化,物料流动性好[3];三步法平衡时间最短,平衡扭矩适中,这说明了剂分两步添加,造粒后添加的剂损失少,缩短了塑化的时间,起到真正的作用,成型时挤出速度快,而平衡扭矩比两步法工艺略大,可能是因为造粒过程,剂对相容剂的副反应小,使得木粉和塑料基体的结合力增强,熔体压力增加,这是加快挤出线速的同时提高型材物理机械性能的基础。

2.2不同生产工艺对材料性能的影响从表3可以看出,弯曲性能上比较,弯曲强度两步法比一步法高18.4%,三步法比两步法高19.2%,刚性(弯曲模量)也有同样变化趋势。落锤冲击高度方面,两步法比一步法高100mm,三步法比两步法高150mm。从以上数据比较可以看出,三步法性能最好,一步法性能最差,这是因为一步法工艺物料通过高速混合机搅拌后,物料中木粉间的结合水还没能完全排出,物料水份较多,一般在2%以上,木粉和塑料的界面结合力差,高混后物料直接通过锥形挤出机挤出型材,物料与螺杆、机筒的剪切力较小,木粉没能均匀分散在塑料基体中,再加上锥形挤出机低速转动,容易出现木粉聚集成团的质量问题,这也是型材表面出现裂纹的原因,同时型材的物理机械性能差。相比两步法工艺,物料混合后再通过平行双螺杆挤出机造粒,在强的剪切力作用下,将木粉间的结合水大部分排出,破坏木质纤维间的分子间作用力,使木粉均匀分散于塑料中,同时木粉表面羟基(-OH)与MAPE的酯基(-COO-)发生反应,改善了木粉和塑料的界面结合力[4]。所以,当型材受到外力作用下,塑料基体能有效地、均匀地通过两者界面把应力传递给木粉,界面结合力的提高,型材的弯曲强度和韧性也随之提高。三步法工艺将复合剂分两部分添加,混料时添加一定比例剂,造粒后再添加一定比例剂,复合剂中含有一定比例的硬脂酸类外剂,例如硬脂酸锌,在混合过程中水分的存在使MAPE产生MAH,可与硬脂酸锌发生反应,这种反应在热力学上比MAPE与木质纤维的偶合更容易发生,也就使得木粉和塑料的界面结合力变差[5]。在混料时添加一部分剂以满足造粒过程中剪切和分散的需要,防止塑料的降解和木粉的碳化,相比两步法工艺,造粒时剂量少,剪切力也大,水分容易排除,也降低硬脂酸类外剂对MAPE的影响,这样相对两步法提高木粉和塑料的界面结合力,型材的性能明显提高。造粒后再添加剂进行混合以保证型材挤出表面光滑度,提高挤出线速和型材性能稳定性。从图2不同生产工艺的30天吸水率比较可以看出,随着浸泡时间的增加,吸水率都逐渐增加,其中采用三步法工艺生产的型材吸水率最小,30天浸泡的吸水率为1.75%,采用一步法工艺生产的型材吸水率最大,30天浸泡的吸水率为3.60%,是三步法工艺型材吸水率的2.05倍。这是因为木塑复合材料的吸水性主要是由木粉引起的,通常界面结合力差、分散越不均匀的木塑复合材料吸水率越大[4]。木粉有较强的吸水性,易吸水后与水分子之间形成氢键,木粉和塑料是典型的海岛结构,一步法工艺木粉的分散性和界面结合力差,木粉还没被塑料完全包裹,水分子进入两者的间隙易与木粉形成氢键,吸水率增加。三步法工艺提高了木粉的分散性和界面结合力,吸水率较小。

2.3不同工艺生产的木塑复合材料SEM分析通过SEM观察型材断面形貌,可以客观反映木粉和塑料的界面结合。图3是一步法工艺生产的型材断面形貌,可以明显看出,断面分布很不均匀,说明木粉并没能在塑料中很好的分散,且出现一些小空洞,可能是由于木粉没被塑料很好包裹造成,说明木粉和塑料界面结合较差,受到应力作用时,从界面结合处开始发生断裂;图4是两步法工艺生产的型材断面形貌,可以看出两相分布的均匀性有较大改善,出现较多的纤维拉丝现象和小孔洞,说明两步法工艺能使木粉在塑料中分散均匀;图5是三步法工艺的型材断面形貌,可以明显看出断面很粗糙,且出现纤维拉丝现象和深孔洞,说明三步法工艺生产的型材,不仅两相分散均匀,而且能提高两相的界面结合力,受到应力作用发生断裂时,木粉被抽出形成深的孔洞。

3结论

复合材料论文篇4

1.1数控加工技术复合材料模具的生产一般都是利用数控加工技术制造的,不同结构的模具及不同材质的模具都需要借助数控加工技术进行生产制作,数控加工技术能够有效地保证生产产品的精确度与质量标准。社会在不断发展与进步,数控加工技术亦是如此,新的高速数控铣削技术在生产复合材料模具的操作中运用,能够有效提高生产效率,并能有效做好产品的质量控制,所以数字化程度的加深绝对是一件美事。

1.2先进表面处理技术表面的技术处理是模具生产质量把控的重要环节之一,因为这关系着模具表层的成分及组织,它是模具性能的直接衡量指标,直接决定了模具的硬度、耐磨度及耐腐蚀性等,所以模具的表面处理必须受到足够的重视。现如今从生产上存在的表面处理技术概况来讲主要有以下几种:化学法、表层覆层法及激光法等。然而激光法就是目前数字化发展的典型代表,此方法现在被广泛应用在复合材料模具的生产加工中,发挥着重要的作用,它能够有效地处理模具表面存在的问题,实现规范模具标准,大大延长模具使用寿命。

1.3解决模具加工生产所面临的问题复合材料模具的生产加工环节必然会面临一些问题,比如在结构焊接过程中会出现残余变形和残余应力等问题,这个就必须采取合理的工艺措施并且选择科学的设计方案来预防问题的产生;加工精度和表面质量是比较关键也是技术难度系数比较高的环节,这个环节极易出现质量问题,这是由于多方面的因素共同导致的,所以在这个环节的每一步操作我们都需要谨慎,必要的话我们可以借用数字化检测设备对此环节进行严格的检测,预防问题的发生,提高产品质量。由于复合材料构件的不同类型及不同材质在生产过程中会产生不同的热膨胀系数,这也是会影响复合材料模具成型的质量因素,所以我们在挑选材料时,尽可能选择热膨胀系数相近的材料,这样可以有效地防止由于热膨胀系数不同而产生的质量问题。

2结语

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土木工程学科的发展,在很大程度上依赖于性能优异的新材料新技术的应用和发展。在已有结构的加固改造领域,不仅要求材料经济美观、便于施工,且要求施工后的结构承载力能够明显提高。而FPR复合材料以其优异的力学性能和广泛的适用性发挥着越来越重要的作用。

FRP(fiberreinforcedplastics)复合材料主要有碳纤维(CFRP)、芳纶纤维(AFRP)及玻璃纤维(GFRP)等,其材料形式主要有片材、棒材和型材。FRP的共同优点是:轻质高强、高弹模、抗疲劳、耐腐蚀耐久性能好、热膨胀系数低等。另外,FRP复合材料可以节省材料、自由裁剪、施工方便且速度快,虽然其前期投资较大,但维护成本低,经济效益明显。因此,FRP(片材)复合材料在土木结构加固工程中应用潜力巨大。

1、FRP复合材料的基本特性

随着增强纤维材料的发展,碳纤维、芳纶纤维及玻璃纤维已经成为当前结构工程中加固补强的重要材料。一些典型的FRP(片材)复合材料的基本力学性能见下表。

FRP复合材料的性能各异,在拉伸强度及拉伸模量方面,玻璃纤维和芳纶纤维一般比碳纤维低1/3左右;在断裂延伸率方面,芳纶纤维一般是碳纤维的2倍左右,玻璃纤维一般比碳纤维高70%左右;在韧性、抗冲击性能方面,芳纶纤维和玻璃纤维要比碳纤维好得多;在抗碱腐蚀方面,芳纶纤维和玻璃纤维则不如碳纤维好。关于其它方面的性能差异,这里不再赘述。

2、FRP复合材料在结构加固工程中应用领域

2.1民用建筑、桥梁及工业厂房

FRP复合材料因其优异的力学性能,在民用建筑及工业厂房的加固中应用很多,主要有:①梁加固。加固的作用包括抗弯和抗剪。在进行抗弯加固时,FRP复合材料的纤维方向与梁的轴向一致,一般贴在梁的受拉侧,已提高梁的承载能力。据有关试验得出,只要该梁不是超筋梁,贴一层AK-60可以提高承载力30%左右,贴两层可以提高40%左右;在进行抗剪加固时,FRP复合材料的纤维方向与梁的轴向垂直;②板加固。一般对于板的加固净空要求比较高,而且加固后不影响其外观,所以用厚度很薄且柔软的FRP复合材料进行加固是一种理想的选择;③柱加固。芳纶纤维布、玻璃纤维布是比较理想的柱加固材料。因为它们的弹模小,相对于碳纤维(弹模235Gpa),其延性较好;并且,在进行棱角打磨时一般只需要10mm左右,一般不需打磨,而碳纤维则需要30mm左右,若采用芳纶纤维就可以节约很多工时。

2.2地铁、隧道

因地铁和隧道是一种在地下工作的结构,所以它的受力与地面结构是不一样的。在洞顶和洞侧,它都有土压力的作用,而且也有净空的要求,所以进行裂缝修补时,传统的加固方法不可行,而用芳纶纤维布(不导电)进行加固维修就可以满足它的各方面要求,因为在地铁或隧道的拱顶或侧壁的裂缝一般是多向且不规则的,这就要求修复材料必须具有良好的抗剪性能,而且还是一种不导电的材料,所以芳纶布在隧道地铁工程中是一种最佳的选择。

2.3烟囱、水塔

由于烟囱水塔这样向高空发展的结构,加固维修特别困难,传统加固方法(如扩大截面法、粘钢法)基本上很难解决这样的问题,而采用轻质高强、耐腐蚀、耐久性能都很好的复合材料(尤其是芳纶纤维)进行加固,就是一种很好的方法。

3、几种加固方法的比较

3.1扩大截面法

这种加固方法是通过增大受力面积来提高结构的承载力,一般用在一些较小且对净空没要求不高的结构中。这种方法虽然具有成本较低的优点,但是增加了原结构的自重,同时减小了净空,工期长,有很大的局限性。目前,在较大的工程中很少用。

3.2粘钢法

在用钢板加固时,一般将钢板贴在被加固的结构受力部位的外边缘,同时封闭粘贴部位的裂缝和缺陷,约束混凝土的变形。粘钢法加固的特点:①既可提高结构强度,又可提高刚度;②适应结构(钢结构)又粘又铆,适应节点加固;③延伸率大,适应冲击、振动结构加固;④钢板表面处理要求严格,粘结面易生锈;⑤厚钢板端点处应力集中,混凝土易剥离。

由上述可知,采用这种方法加固必须注意几点:①对钢板的尺寸要求很严格。抗弯时宜薄点,以保证它和原结构的变形协调;抗剪时不仅宜厚点,而且在锚固时应使端部钢板延伸到应力较小区,防止应力集中造成对结构承载力的损害;②贴完后,必须对钢板边缘裂缝进行处理;③还要对钢板进行防腐处理,这也是一项长期的任务。所以其造价很高,而且它的使用范围还有一定的局限性,一般只用在刚度要求很严格的地方。

3.3FRP复合材料法

FRP复合材料法加固的特点:①高强度、高弹模,厚度薄、重量轻;②材料可任意长度,任意交叉,适应任意曲面和任意形状结构;③耐腐蚀,抗疲劳性能好;④施工简便,与混凝土结合密实;⑤材料防潮要求严格,且不宜加固节点区域。

在目前的FRP材料加固市场中,碳纤维占的比例最多。碳纤维是一种导电、易发生脆性破坏的材料,可以承受很大的静载,但在绝缘性要求很高的电气化铁路、地铁及隧道工程中,不宜采用;同为高强高弹模的芳纶纤维不存在这样的局限,能经常承受冲击载荷,芳纶纤维的极限破坏形式为塑性破坏,而且还是它的优势所在,其在抗剪方面也有很大的优势,在加固墩子时一般也是利用它优异的抗剪性能,但芳纶纤维在裁剪时须用专门的陶瓷剪刀。

4、FRP复合材料的选择

4.1环境影响

在高碱度和高潮湿度的地区,宜选择碳纤维复合材料,不宜选择玻璃纤维复合材料;在温度变化较大的地区,玻璃纤维的热膨胀系数与混凝土相似,宜选择玻璃纤维;玻璃纤维和芳纶纤维是良好的绝缘体,而碳纤维是可导电体,为避免钢筋的潜在电流腐蚀,碳纤维材料不应与钢筋直接接触。

4.2荷载影响

对于经常承受冲击或振动荷载的结构,应优先选择芳纶纤维和玻璃纤维复合材料,它们的韧性、抗冲击性能都比碳纤维复合材料好;对于要求耐蠕变和疲劳的结构,应优先选择碳纤维复合材料,碳纤维材料耐蠕变和疲劳的能力比芳纶纤维和玻璃纤维材料好得多。

4.3保护层影响

保护层的厚度和类型应根据FRP复合材料的要求选择。对环境的抗力(如潮湿、温度、冲击、曝晒等)、施工现场抗力、人为破坏的抗力等,应采取有效的保护措施,以免使FRP复合材料的力学性能减退。保护层通常采用两种方法:①在FRP复合材料外加厚树脂胶层,提供有弹性的保护层;②在FRP复合材料外粉抹一层高强水泥砂浆,保护FRP复合材料不受损害。

复合材料论文篇6

聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯PETG的优点是熔点低,其抗冲击性能及热封性能优异,但由于PETG价格昂贵,一般不单独使用,多与普通APET树脂一起共挤出生产多层复合片材,故PETG一般用作表面的热封层[4]。PETG与APET相容性良好,PETG/APET/PETG结构简称GAG型复合材料,即片材基材为APET树脂,表层为PETG树脂,是近年开发出的一种新型复合包装材料,复合材料既获得了PETG良好的韧性和热封性能,材料成本较APET提高不多,是改善APET树脂抗冲击性能的有效方案。但PETG与APET树脂的物性相差较大,要获得品质性能优异的GAG复合型材料片材,对加工设备及加工工艺的控制要求较高。

2、加工设备与加工工艺

2.1加工设备GAG结构复合片材为多层结构,因此需多层共挤挤出设备成型,根据各层的材料特性选择合适的螺杆类型。作者采用先进的专用三层共挤挤出机,两组挤出机螺杆直径分别为:65mm、120mm。其它配套设备包括结晶设备、干燥设备、物料输送系统。

2.2加工工艺

共挤复合工艺是使用二台或二台以上的挤出机分别供给不同的熔融料流,运用不同的分配器,将各种粘接树脂通过一定的流道在一个复合机头内汇合与相应的基材进行粘合的加工过程。它能够使具有不同特性的树脂在挤出过程中彼此复合在一起,使之兼有几种不同材料的优良特性。常用的分配器为AAB、BAA、BAB,A一般为大螺杆,挤出量相应较大:B为小螺杆,挤出量相应较小。GAG结构复合片材采用BAB分配器,A层对应的螺杆挤出APET树脂,B层对应的螺杆挤出PETG树脂,通过调整分配器可以调整各层的比例。GAG复合片材的生产工艺图如下:

2.3关键问题及解决方案

(1)、APET树脂进入挤出机前需充分干燥[5],因为在熔融挤出过程中水份的存在会促使APET分子水解,而水解会使相对分子质量降低,导致物理性能特别是冲击强度的下降,还会使片材产生汽泡、条纹、模糊等,严重影响片材的品质。APET在挤出前必须干燥到水分含量低于0.005%,[6]此外干燥温度的高低及时间长短也会影响到材料的性能,使用大的空气流量、高的干燥温度和长时间干燥会使材料老化。使用低的干燥温度、低的空气流量和短时间干燥会导致材料水解。建议干燥工艺为:干燥温度150~155℃,干燥时间约4~5h,露点-20~-40℃;(2)、PETG树脂进入挤出机前同样需要进行干燥处理,干燥温度65~70℃,干燥4~6h,注意干燥温度不可超过75℃,否则树脂容易粘结结块;(3)、挤出温度控制:APET挤出料筒温度高于255℃,但不高于280℃,压缩段温度可以稍高,而后区温度稍低;PETG挤出温度210~240℃,挤出温度不可高于240℃,高于240℃材料容易发生降解使得材料发黄并影响材料性能;模头温度230~240℃;(4)、GAG复合材料表面摩擦系数较大,收卷后容易粘结难以分离,所以需要在表层PETG中添加内爽滑剂降低其表面磨擦系数,根据实际情况控制内爽滑剂的添加量,内爽滑剂的添加量不宜多大,否则会造成下料及泵前压力不稳定影响生产的稳定性;(5)、根据实际需要,可通过调整A机和B机的挤出速度来控制PETG与APET的层比,PETG层层比在15~20%时材料具有较好的韧性及热封性能,材料的性价比较好;(6)、生产完成停机前应注意让PETG挤出机继续运转15~30min将螺杆里的余料挤空。以免重新开机出现“抱螺杆”的情况。重新开机时螺杆温度到达设定温度后先开启PETG挤出机运转15~30min后再开启APET挤出机;(7)、GAG复合材料的边角料应特别注意要与APET材料的边角料区分单独回收,如APET回收料中混入GAG材料,二次利用生产过程中会出现材料发黄现象,影响材料品质。而GAG复合片材边角料的回收利用,由于其无法以正常的APET结晶干燥工艺处理,所以无法直接加入到APET层中再次利用,目前比较可行的处理方法是利用双螺杆挤出机先将其造粒,再在特定的温度下进行预结晶后加到APET中进行生产。

3、总结

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摘要:以聚四氟乙烯,即“PTFE”-聚对羟基苯甲酸酯(Ekonol)-石墨(C)复合材料作为研究对象,系统论证这类材料磨损率、抗拉强度及抗冲击强度的变化规律,并使用偏光显微镜、差热分析研究它的聚态构成。结论证明,推广之后的关系式同样适用于互相之间不相溶的三元高分子复合材料,它的基体表现为结晶性高聚物。

关键词:三元高分子;复合材料;结构性能

关于复合材料的相关论证和说明有很多,在《三元高分子复合材料结构与性能关系》一文中,对二元复合材料的结构和性能关系,进行了详细的论证,并提出了相应的计算公式,但它是否可以适应多元复合材料互不相溶的高分子结晶性复合结晶性体系当中,以及它的具体的式子等情况,还无从考证。所以,本文对三元复合材料结构与性能的关系,进行详细的分析和研究,并得出相应的论证结构,已验证这一关系式。所谓的三元即PTFE-Ekonol-(C)。

1相关原理

在对复合材料的性能和结构关系的研究当中,我们应该对二元复合材料内部的结构和性能之间的关系,进行深入的研究,并指出复合材料的内部关联,复合材料是由不同结晶物质所组成。根据这一情况,我们又提出了两组不相溶结晶性高分子复合材料的关系式,用来表明复合材料结构与性能所发生的一系列变化。

2实验情况

2.1式样的具体制备

(1)原料。PTFE:上海电化厂生产的超细度粉末;Ekono:过180目的合成粉末;C:过180目的化学纯粉末。

(2)制备的流程:混料—干燥—成型—烧结—试样。

2.2测定结构和性能

(1)差热分析,使用烧结之后的锯末进行分析,并采用CDR-1分析仪,进行测定。

(2)抗冲击强度,使用小型摆锤式冲击机在常温下进行测定。(3)磨损率,使用自制的简易仪器进行测定,滑动速度在45.3cm/s,负荷为16.358kg,常温下干磨80min左右。

3结论

3.1关于聚态结构的结论

由差热分析得出PTFE与各式样分析的结果。我们可以将DTA熔融谱线底部所对应的温度,当做是材料的熔点。通过对比分析发现,纯粹的PTFE的熔点与各试样相同,这也表明多元复合材料大多是多项体系,而且各组之间互相不溶合。

3.2耐磨性与其他性能

(1)磨损情况。根据各类数据的比对发现。填料的总含量已经高达36%左右,磨损的情况已经出现了最低值。

(2)抗冲击强度。通过对各类材料的抗冲击强度,进行研究发现,它是四组试样的强度和组成的关系,也具体表现为随填料总数的增加,而急速下降,并且在34%的地方,出现了一定的转折,然后缓慢的降低。

综上所述,三元复合材料力学性能变化的转折点,与构成的实验数值有着一致性,而且与基体树脂微晶体骨架发生变化时的构成一致。该类现象在二元当中得到证实,同样它也适用于三元体系。

参考文献

[1]何东旭,邱瑶,李林玲,等.大片层石墨烯/四氧化三铁/有机高分子三元复合吸波材料的溶剂热法制备(英文)[J].中国科学:材料科学(英文),2015,(7):566-573.

复合材料论文篇8

不饱和聚酯(UP)复合材料是一种热固性材料,是增强材料领域中使用最为普遍的热固性树脂,该树脂加入引发剂发生自由基聚合反应,固化后成为不溶不熔的热固性材料。与一般微观复合材料相比,含有少量蒙脱土的纳米塑料表现出优异的综合性能,因此它们比常规填充复合材料要轻。良好的性能组合、简单的加工工艺和低廉的价格使得纳米塑料在各种高性能管材、汽车及机械零部件、电子和电气部件等领域中有广泛的应用前景。

用插层复合的方法制备有机-无机纳米复合材料是近年来材料科学领域发展的热点,具有理论意义及应用前景.熔体插层是插层复合的一种重要复合方式,它可用传统的熔体共混技术制备纳米复合材料,方法简单,不需溶剂,易于工业化生产。

本文简述了不饱和聚酯/蒙脱土纳米复合材料的特点,介绍了插层法制备不饱和聚酯/蒙脱土纳米复合材料的方法,展望了应用前景。

关键词:蒙脱土, 插层,纳米复合材料,不饱和聚酯

UP/MONTMORILLONITE NANOCOMPOSITES

Abstract The kinetics of isothermal crystallization of UP/montmorillonite nanocomposites with different content of montmorillonite prepared by melt intercalation process has been investigated by intercalation.It is shown that the presence of nanometer montmorillonite particles displays a high propensity to nucleate UP crystallization,enhance the crystallization rate of UP,reduce the surface free energies of the developing crystals and improve the behavior of isothermal crystallization of UP dealt with the Avrami and Hoffman theories.The crystallization process of UP is composed of two stages:the spherulite growth stage and the spherulite nucleation stage.With the increment of the clay content in the UP/montmorillonite nanoconposites,the crystallization rate parameter k decreases and the surface free energy of theUP crystals increases;the spherulite growth stage would become the main stage of the crystallization process in place of the spherulite nucleation stage.Key words UP, Montmorillonite, intercalation, Nanocomposites

摘 要

第一章

第二章 纳 米 材 料

2.1 纳米材料的基本概念和性

2.1.1 纳米材料的主要研究内容

2.1.2 纳米材料的主要性质

2.2 纳米复合材料

2.2.1 纳米复合材料分类

2.2.2 纳米复合材料性能

2.2.3 纳米技术的突破点

2.2.4 高分子基纳米复合材料

第三章 不 饱 和 聚 酯

3.1 饱和聚酯复合物

3.2 不饱和聚酯的性能和应用

3.2.1 层压塑料与模压塑料

3.2.2 云母带黏合剂

3.2.3 油改性不饱和聚酯漆

3.2.4 无溶剂漆

第四章 蒙 脱 土

4.1 蒙脱土的结构及特性

4.2 插层法复合技术

4.3 插层法的优点

第五章 复 合 材 料 的 制 备

5.1 不饱和聚酯/蒙脱土纳米复合材料分析

5.2 部分实验

5.2.1 实验原料

5.2.2 实验步骤

5.2.3 复合机理

第六章 性 能 讨 论

6.1 插层法制复合材料优点

6.2 实验分析

6.3 数据及结果

结 论

参 考 文 献

致 谢

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