刘刚
,
张代军
,
张晖
,
安学锋
,
益小苏
,
张忠
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.01.011
通过机械共混法制备了Al_2O_3纳米粒子改性环氧树脂基体,研究了纳米粒子含量对改性树脂基体力学性能的影响,并采用紧凑拉伸实验研究了纳米粒子改性环氧树脂的断裂韧性.利用改性树脂制备了玻璃纤维增强复合材料,研究了改性复合材料的力学性能与纳米粒子含量之间的关系.结果表明:纳米粒子的加入明显改善了环氧树脂基体的断裂韧性并且有助于提高树脂与纤维之间的界面粘接强度,因而使改性复合材料的层间性能明显提高而其他力学性能基本不变.
关键词:
纳米粒子
,
环氧树脂
,
复合材料
,
力学性能
顾瑞
,
龚兴龙
,
江万权
,
郝凌云
,
张忠
机械工程材料
使用单分散Fe/SiO2椭球型微纳复合胶粒作为磁性微粒,将其用吐温20做表面修饰并分散于油性基液中制备得到磁性液体;使用流变仪对这种新型磁性液体的流变性能进行了研究.结果表明:该磁性液体在承受垂直磁场方向的小剪切率时,其粘度会随磁感应强度的增加而变大;当剪切率较大时,粘度会变得很小且基本不随磁感应强度的增加而改变;磁感应强度一定时,该磁性液体有明显的剪切稀化现象;另外,其在承受小幅振荡剪切载荷时会表现出与典型磁性液体不同的粘弹性特征.
关键词:
磁性液体
,
核壳颗粒
,
流变性能
张宗华
,
刘刚
,
张晖
,
张忠
,
王小群
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.09.007
采用机械分散工艺制备了Al2 O3/环氧复合材料,研究了颗粒含量和颗粒表面改性对复合材料玻璃化转变温度(Tg)的影响规律.结果表明:微米颗粒的加入并未改变环氧树脂的Tg,而纳米颗粒的加入则产生了较大影响.当未表面改性的Al2O3纳米颗粒含量超过10％(质量分数,下同)时,复合材料的Tg开始下降;纳米颗粒含量为18％时,相比纯树脂体系,复合材料的Tg下降了约25℃.经过辛基硅烷表面改性的纳米Al2 O3颗粒与树脂的相容性得到改善,对体系的增黏效果减小,复合材料的Tg降低幅度较小.
关键词:
玻璃化转变温度
,
纳米复合材料
,
氧化铝
,
环氧树脂
赵玲玉
,
赵军
,
王晓猛
,
刘雅芸
,
张晖
,
张忠
绝缘材料
综述了利用共连续亚微观结构和填料的选择性分散来设计和制备功能与智能高分子材料的最新研究成果。重点介绍了双连续结构的形成及其在介电绝缘材料、导电导热材料和形状记忆材料等体系中的应用。与“海-岛”结构相比，“双连续”结构中的两个组分都可以形成三维网络结构，因而都可看作基体相，有利于材料的力学、导电以及导热等性能的协同提高。通过控制功能性金属或无机填料在共连续结构中的选择性分散可以在很大范围内调节和优化材料的功能和智能特性，为设计和制备新型高分子纳米复合材料提供了新思路。
关键词:
共连续亚微观结构
,
填料的选择性分散
,
功能与智能材料
,
介电绝缘材料
,
导电导热材料
,
形状记忆聚合物
韩树民
,
赵敏寿
,
张忠
,
郑炀曾
,
荆天辅
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2004.05.013
选择AB2型Laves相合金Zr0.9Ti0.1(Mn0.35Ni0.55V0.15)2作为添加剂与稀土基AB5型合金进行熔炼处理,制备了AB5-AB2复合合金.XRD表明,制备的AB5-AB2复合合金具有AB5合金的CaCu5主相结构,同时含有少量的AB2合金的C14型Laves相存在.并且,随着AB2含量的增加,复合合金中的第二相含量逐渐增加.通过复合处理,AB5合金的放电容量、循环寿命和倍率放电性能均得到明显提高.AB5-x%AB2复合合金电极的最大放电容量由x=0时的322 mAh·g-1升高到x=1时的331mAh·g-1.AB5-1%AB2复合合金电极,在1500mA·g-1电流密度下的放电容量从62 mAh·g-1提高到185 mAh·g-1,经300次充/放电循环后的容量保持率从44.24%提高到78.51%.
关键词:
复合合金
,
贮氢合金
,
熔炼法
,
电化学性能
李凌云
,
刘璐琪
,
汤龙程
,
高云
,
张忠
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.06.008
纤维与基体间的界面性能是决定纤维增强树脂基复合材料力学性能的关键因素.采用单纤维断裂实验方法研究二氧化硅纳米颗粒对炭纤维/环氧树脂复合材料界面的增强作用.实验结果表明,涂覆在炭纤维表面和均匀分散在环氧树脂基体中的二氧化硅纳米颗粒含量分别为4.9g/m2和25％(质量分数)时,复合材料界面性能均得到改善,界面抗剪强度相比纯树脂体系分别提高了10.0％和15.0％.通过对纤维断点处双折射光斑和样品断面形貌等信息分析,可知纳米颗粒均匀分散并镶嵌到炭纤维表面沟槽中形成的锁扣结构是界面性能提高的重要原因.
关键词:
二氧化硅纳米颗粒
,
炭纤维
,
复合材料
,
界面抗剪强度
,
单纤维断裂实验
陈恒
,
龚兴龙
,
江川霞
,
江万权
,
张忠
功能材料
研究了直流电场下钛酸钙系电流变液在静态剪切模式下的力学响应,得到了材料在静态剪切模式下的应力应变关系,讨论了材料温度、电压和剪切应变对应力的影响,以理论推导和实验数据拟合的方法得出了剪切应力与剪切应变、温度以及电场强度等参数的半经验数学关系式.理论值对比实验结果表明,剪切应力表达式与实验结果符合较好,可以用于预测材料在静态剪切模式下的剪切应变,温度和电场强度对剪切应力的影响.
关键词:
电流变液
,
静态剪切
,
应力响应
宋品
,
张晖
,
张忠
,
彭志坚
复合材料学报
对比研究了由液体橡胶在环氧树脂中原位形成的亚微米橡胶/环氧复合材料和在环氧树脂中直接添加纳米橡胶颗粒形成的纳米橡胶/环氧复合材料的性能.研究表明:未固化混合物的黏度随着纳米橡胶相的加入逐渐增加,但随着亚微米橡胶相含量的增加而降低;橡胶/环氧复合材料的玻璃化转变温度随着纳米橡胶颗粒的加入逐渐增加,但随着亚微米橡胶相含量的增加而降低;两种橡胶相的添加均使复合材料的弹性模量降低,断裂延伸率增加;在较低含量时,纳米橡胶颗粒可以提高环氧的拉伸强度;两种橡胶填充的橡胶/环氧复合材料均显示出明显的增韧效果.微观形貌分析表明,两种橡胶均可以在应力作用下脱粘并促进裂纹尖端的塑性变形.
关键词:
橡胶
,
环氧树脂
,
复合材料
,
断裂韧性
,
力学性能
沈志军
,
张晖
,
刘刚
,
张忠
,
张晨
复合材料学报
通过机械分散技术制备了纳米Al2O3/环氧、酚酞聚芳醚酮/环氧和纳米Al2O3/酚酞聚芳醚酮/环氧复合材料,并对比研究了其拉伸模量、拉伸强度、断裂性能和热性能.结果表明:纳米Al2O3及酚酞聚芳醚酮在环氧树脂中呈均匀的分散状态;纳米Al2O3使环氧树脂拉伸模量增加,使拉伸强度先增后降;酚酞聚芳醚酮使环氧树脂拉伸模量略微下降,对拉伸强度影响不明显;纳米Al2O3/酚酞聚芳醚酮/环氧三元复配体系的拉伸模量和拉伸强度呈非单调变化的趋势;纳米Al2O3和酚酞聚芳醚酮对环氧树脂均有增韧作用,三元复配体系增韧效果更明显,表现出协同增韧效果;高含量纳米Al2O3降低了环氧树脂的初始分解温度,而其余填料对环氧树脂热稳定性具有改善作用,填料均使环氧树脂玻璃化转变温度有所降低.
关键词:
环氧树脂
,
纳米Al2O3
,
酚酞聚芳醚酮
,
复合材料
,
力学性能
陈卓
,
张晖
,
袁端鹏
,
郝留成
,
张忠
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhc1xb.20150327.002
通过在聚四氟乙烯(PTFE)基体中添加不同比例微米、纳米尺度氮化硼(BN)或氮化铝(AlN),以提高高压断路器PTFE喷口复合材料的耐电弧烧蚀性能.利用CO2连续激光器烧蚀PTFE喷口材料来模拟电弧烧蚀过程,分析了光反射率、热导率以及相对介电常数对烧蚀量的影响.通过比较复合材料烧蚀量大小和数值分析结果可知,材料热学参数(热导率和热扩散系数)对烧蚀量起主要作用,BN/PTFE复合材料的耐烧蚀能力优于AlN/PTFE复合材料,10.0％ BN/PTFE复合材料的热导率可以达到0.46 W/(m·K),比纯PTFE的提高了92％,相应烧蚀过程中的质量损失为21.8 mg,比3.0％ AlN/PTFE复合材料的质量损失降低了47％,有效提高了喷口复合材料的耐烧蚀能力.
关键词:
聚四氟乙烯
,
氮化物
,
耐烧蚀
,
激光烧蚀
,
热导率
