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研究了恒形变条件下硫磺用量对丁腈橡胶(NBR)预置裂纹扩展发展的影响.利用疲劳试验机进行了疲劳试验,采用体视显微镜对裂纹的长度进行了测量,利用扫描电镜和轮廓仪观察了其断面形貌,利用溶胀法获得了其交联密度和交联键的类型.结果表明,随硫磺用量由0.5 phr增加到2.0 phr,NBR的拉伸强度增大,断裂伸长率减小,硫磺用量为1.5phr时撕裂强度出现最大值,且裂纹的扩展速度最慢;随硫磺用量增大,NBR的交联密度增大,交联键中的硫原子个数增多,1.5 phr时交联键主要为单、双硫键,且疲劳断面比较粗糙,这解释了硫磺用量为1.5 phr时NBR具有较好的耐疲劳性能的现象.硫磺用量为2 phr和2.5 phr时,NBR的交联键以多硫键为主,其键能较低,此时NBR的耐疲劳性能较差.

关键词: 丁腈橡胶 , 硫磺用量 , 疲劳裂纹 , 断面形貌 , 交联键

承压条件下声子晶体吸声性能研究

卢少杰 , 孟晓宇 , 蔡子青 , 丛川波 , 周琼 , 崔立山

合成材料老化与应用

声子晶体是一种新的吸声材料，研究了局域共振单元包覆层模量、厚度以及橡胶基体模量对声子晶体共振吸声频率、吸声系数的影响规律。在常压及承压条件下，包覆层模量越高，厚度越小，共振吸声频率越高，其规律符合共振频率与包覆层模量、厚度之间的关系。随着压力的增加，声子晶体的共振吸声频率均向高频移动。承压条件下，包覆层模量较低的样品低频吸声系数略高。包覆层厚度为2 mm的样品，常压及承压条件下低频吸声系数数值变化较小。基体橡胶模量对声子晶体吸声频率和吸声系数未见明显影响。

关键词: 声子晶体 , 局域共振单元 , 承压 , 低频吸声 , 水声材料

碳黑种类及用量对丁腈橡胶疲劳裂纹扩展的影响

曹刚 , 丛川波 , 孟晓宇 , 周琼 , 张士诚

合成材料老化与应用

在受到周期应力的作用下,丁腈橡胶内已存在的裂纹会不断扩展而最终橡胶断裂。本文考察了碳黑种类及用量对丁腈橡胶疲劳过程中预制裂纹扩展情况的影响并对断面形貌进行了观察。结果表明,在N220、N330和N550三种碳黑中,N220碳黑补强的丁腈橡胶抑制裂纹增长的性能最好；采用N330补强填料时,碳黑含量为20和30份时效果均较好。

关键词: 丁腈橡胶 , 疲劳裂纹 , 补强体系

裂纹形态对丁腈橡胶力学性能和耐疲劳性能的影响?

田斌 , 丛川波 , 孟晓宇 , 周琼 , 张文学

合成材料老化与应用

丁腈橡胶为石化行业应用最为广泛的一类橡胶材料。在受到周期应力的作用下，丁腈橡胶内已存在的裂纹会不断扩展而最终导致橡胶断裂。本文考察了预制缺陷的种类及大小对丁腈橡胶疲劳过程中裂纹扩展情况的影响，并对断面形貌进行了观察。结果表明，在圆形、纵向和横向三种缺陷中，纵向缺陷对丁腈橡胶的力学性能和耐疲劳性能影响最小；对圆形缺陷来讲，随孔直径的增大，丁腈橡胶的耐疲劳性能和力学性能逐渐下降。

关键词: 丁腈橡胶 , 疲劳裂纹 , 裂纹形态

磺化聚醚醚酮/多壁碳纳米管复合质子交换膜的制备与性能

秦瑞红 , 孟晓宇 , 魏鹏 , 刘旭 , 蔡子青 , 周琼

膜科学与技术 doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2015.04.006

合成了表面接枝磺酸基团的改性多壁碳纳米管(S-MWNTs),通过溶液共混法制备了用于直接甲醇燃料电池的磺化聚醚醚酮(SPEEK)/S-MWNTs复合膜.扫描电镜显示,S-MWNTs在掺杂量比较少时,能够在SPEEK基体中均匀分散;热重分析证明,复合膜具有优异的热稳定性.当掺杂量为1o时,复合膜的机械性能,尺寸稳定性及电导率均提高,这有效解决了纯SPEEK膜中质子电导率与机械性能、尺寸稳定性等相矛盾的问题.

关键词: 磺化聚醚醚酮 , 多壁碳纳米管 , 质子交换膜 , 直接甲醇燃料电池

超临界CO2方法制备纳米蒙脱土/氢化丁腈橡胶复合材料

孟晓宇 , 刘旭 , 丛川波 , 周琼

复合材料学报

比较了超临界CO2方法与机械共混法制备的纳米蒙脱土/氢化丁腈橡胶复合材料的结构与性能,以验证超临界CO2方法在氢化丁腈橡胶复合材料制备中的有效性.并研究了超临界CO2处理条件对蒙脱土分散情况的影响.XRD及TEM研究表明,与机械共混法相比,超临界CO2处理有效提高了氢化丁腈分子向蒙脱土层间扩散的能力,使层间距进一步增大,最大达3.93 nm.同时,蒙脱土片层能够均匀无规地分散于氢化丁腈橡胶基体中,且具有较高的剥离程度.而超临界处理时,温度和压力的变化对蒙脱土的分散情况影响不大.蒙脱土加入后,蒙脱土/氢化丁腈橡胶复合材料的拉伸强度显著提高,从14.4 MPa分别增加到16.3 MPa(机械共混法)和19.6 MPa(超临界CO2方法),断裂伸长率也略有增加.超临界CO2方法比机械共混法所制备复合材料的力学性能要高,且在介质浸泡前后,仍能够保持较好的力学性能.

关键词: 超临界CO2 , 纳米蒙脱土 , 氢化丁腈橡胶 , 复合材料 , 纳米结构

氢化丁腈橡胶在高温盐酸中的老化过程

丛川波 , 邹功文 , 孟晓宇 , 周琼

高分子材料科学与工程 doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.03.022

研究了氢化丁腈橡胶(HNBR)在不同温度下和10％的盐酸中,老化前后的化学组成、微观结构和力学性能变化.通过固态碳核磁、X射线光电子能谱、扫描电镜、红外光谱和拉伸测试表征分析了经盐酸浸泡和未经浸泡的HNBR试样.由这些结果可知,在110℃和130℃的条件下,HNBR发生的老化反应主要是腈基水解为酰胺基,并有少量羧酸基产生.当温度升高到150℃时,会有一部分碳酰胺基转变为羧酸基,并且伴有少量氨气生成.在170℃时,随着温度的进一步升高,氨气的产生速度加快;生成大量的羧酸基团和氨气,导致HNBR基体内部形成大量孔洞;与此同时,碳酰胺基团之间会发生缩合反应,产生交联,导致HNBR的硬度提高.这些反应很好地解释了氢化丁腈橡胶材料老化前后的力学性能变化.

关键词: 氢化丁腈橡胶 , HCl水溶液 , 老化过程

聚醚酰亚胺/氧化石墨烯复合材料的制备与性能

石传明 , 孟晓宇 , 杨礼德 , 于安军 , 丛川波 , 周琼

合成材料老化与应用

利用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),通过溶液共混的方式制备聚醚酰亚胺/氧化石墨烯(PEI/GO)复合材料.采用XRD、FT-IR、AFM、拉伸、TGA等手段对其结构和性能进行研究.结果表明,当氧化石墨烯含量为质量分数0.3％时,复合材料的拉伸强度提高了41.7％;氧化石墨烯的加入,增强了复合材料的电导性和热稳定性.

关键词: 聚醚酰亚胺 , 氧化石墨烯 , 复合材料 , 溶液共混

原子核的反常宇称能谱研究

徐延冰

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2004.01.002

将具有负宇称的 fp 空间扩大到包含1g9/2 轨道, 采用修正的表面相互作用(MSDI), 对64Ge, 66Ge, 68Ge, 70Se, 72Se, 74Se, 76Kr 和 78Kr等偶偶核作了形变Hartree-Fock计算, 得到了基态和一些激发态的解. 同时, 还用近似角动量投影形变Hartree-Fock(PDHF)方法对偶偶核64Ge, 74Se和奇A核79Kr进行了能谱计算, 得到其正、负宇称带的解, 计算结果与实验谱基本一致.

关键词: 形变Hartree-Fock态 , 角动量投影 , 单粒子能谱 , 反常宇称态