王会峰
,
唐彬彬
,
牟世伟
,
星禧
,
柯盛包
,
韩克清
,
刘勇
,
余木火
兵器材料科学与工程
采用FTIR及TG对SiBN陶瓷纤维的结构及高温稳定性进行分析，在空气气氛中1400℃下对其进行高温氧化处理，并利用SEM、XRD、EDS等手段对高温处理后陶瓷纤维的结构及元素分布情况进行表征。结果表明：SiBN陶瓷纤维具有良好的高温稳定性，Si—N键、B—N键构成了SiBN陶瓷纤维的骨架架构，其碳的质量分数仅为0.1%；经高温氧化处理后SiBN纤维出现明显的皮芯结构，其中O元素以SiO2的形式主要富集在皮层，隔绝了纤维内部与空气的接触，从而保证了纤维的高温稳定性。另外，高温氧化处理后仍保持其纤维形状，结构致密，无明显孔洞，且仍为无定型结构。
关键词:
SiBN陶瓷纤维
,
前驱体聚合物转化法
,
高温抗氧化性
,
高温稳定性
沈伟波
,
李双江
,
孔海娟
,
王涛
,
韩克清
,
滕翠青
,
余木火
材料科学与工程学报
采用低温溶液缩聚的方法,在N-甲基吡咯烷酮(NMP)-氯化锂(LiCl)溶剂体系中引入了邻氯对苯二胺作为第三单体,与对苯二胺(PPD)和对苯二甲酰氯(TPC)反应,得到改性PPTA树脂.考察了第三单体含量对聚合体ηinh的影响,并对合成的芳香酰胺进行了XRD、TG、SEM等分析表征.研究结果表明改性聚合体的结晶度及热性能与PPTA相比略有下降,但仍不失为良好的稳定型树脂.通过表征膜的力学性能,发现加入45mol％第三单体制备的薄膜具有最佳的力学性能,与相同条件下制备的PPTA薄膜相比其拉伸强度有明显的提高,而且加入第三单体能够逐渐提高薄膜的断裂伸长率,改善薄膜的韧性.
关键词:
第三单体
,
邻氯对苯二胺
,
力学性能
,
韧性
柯盛包
,
刘勇
,
张晨宇
,
王会峰
,
韩克清
,
滕翠青
,
余木火
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140704.001
以聚硼硅氮烷(PBSZ)为前驱体,SiBNC纤维(SiBNCf)为增强纤维,采用前驱体聚合物裂解转化与热压烧结技术相结合的方法制备了SiBNCf/SiBNC陶瓷复合材料.在800～1 500℃空气气氛下非等温氧化1～3 h,研究了SiBNCf/SiBNC的氧化演变机制及氧化动力学行为.采用SEM、XRD研究了SiBNCf/SiBNC陶瓷复合材料氧化实验前后的微观形貌、物相,采用阿基米德体积排水法和三点弯曲测试法分析了复合材料的密度、孔隙率及力学性能.结果表明:SiBNCf/SiBNC陶瓷复合材料具有优异的抗氧化性能和高温稳定性,生成的氧化膜能有效阻隔氧气的进入,并且有效填补了SiBNCf/SiBNC复合材料的裂纹及孔洞缺陷,具有高温自愈合行为.SiBNCf/SiBNC复合材料氧化后密度提高,这能大幅度提高其三点弯曲强度,当密度从1.67 g/cm3提高到1.86 g/cm3时,气孔率下降41％,弯曲强度从7.51 MPa提高到26.54 MPa.
关键词:
SiBNC
,
陶瓷复合材料
,
抗氧化性
,
自愈合性
,
纤维增强
陈磊
,
张静洁
,
刘淑萍
,
张文辉
,
郑颖
,
韩克清
材料科学与工程学报
本文研究了增塑熔纺聚丙烯腈原丝在氧化为预氧化纤维后,进一步进行低温碳化,并探索了纤维在不同温度下(600～1000℃)和升温速率下的演变过程.本文采用差示扫描量热法(DSC),热失重分析(TGA),扫描电镜(SEM)和拉曼光谱(Raman)等手段对纤维的性能进行表征.结果表明,在合适的升温速率下纤维具有较小的放热焓和较强的热稳定性及较高的碳收率.随着热处理温度的升高,纤维表面的杂质减小,同时断面变得越来越致密,但是当温度超过800℃后,纤维的表面会产生较多的微孔.
关键词:
熔纺PAN纤维
,
预氧化
,
碳纤维
,
低温碳化
余慧敏
,
韩克清
,
陆大光
,
余木火
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2004.04.027
用粘度法测试研究了蒙脱土(MMT)纳米材料对PET固相缩聚的影响,并通过WAXD,DSC,热台偏光显微镜等手段,研究了加入MMT对PET固相缩聚过程中的结晶度、晶体结构等的影响.结果表明MMT纳米材料对PET的固相缩聚反应具有明显的促进作用,而且MMT的加入起到异相成核作用,促进了PET的晶核形成;与此同时MMT纳米微粒与PET之间较强的界面作用又在一定程度上阻碍了分子链段运动,限制了晶体生长速率,结晶完善程度较差.
关键词:
蒙脱土
,
PET
,
固相缩聚
,
结晶
陈磊
,
刘淑萍
,
余木火
,
王海风
,
郑颖
,
韩克清
材料科学与工程学报
本文对聚丙烯腈(PAN)/酶解木质素(EHL)混合物的增塑熔融纺丝进行了研究,并对获得的纤维的结构与性能进行了分析.采用单螺杆纺丝机在150～200℃可以实现PAN/EHL的增塑熔融纺丝,在不同的卷绕速度下(200～500m/min)可得到均匀连续、直径在35μm左右的卷绕丝.本文采用傅里叶红外(FTIR-ATR),热失重分析(TGA),扫描电镜(SEM)和X射线衍射等手段对纤维进行表征.结果表明,增塑剂脱除后对纤维表面和断面形貌进行观察发现,纤维表面基本光滑,径向结构均一,无皮芯结构,两相间具有良好的相容性.木质素的加入使得PAN/EHL增塑熔纺纤维的热稳定性及碳收率明显提高,同时结晶度下降.
关键词:
聚丙烯腈
,
酶解木质素
,
增塑熔融纺丝
,
碳纤维
李兆敏
,
王聪
,
韩克清
,
余木火
,
李松年
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2007.05.022
以4,4'-二胺基二苯砜(DDS)为固化剂,将表面化学修饰的MWNT作为填料加入到环氧树脂中,制备了MWNT/环氧树脂复合材料,采用非等温DSC研究了MWNT对环氧树脂固化过程的影响.结果表明,表面化学修饰的MWNT能促进环氧树脂的固化,降低固化反应的起始温度和峰顶温度;根据Kissinger公式和Crane经验方程推出了固化反应的表观活化能、反应级数、频率因子和速率常数;根据不同升温速率下的DSC固化反应放热曲线确定了固化工艺参数.
关键词:
多壁碳纳米管
,
环氧树脂
,
固化动力学
耿冉
,
贾军
,
孙泽玉
,
韩克清
,
余木火
材料科学与工程学报
二硼化锆是一种很具潜力的超高温陶瓷材料.通过干法纺丝手段可以得到具有一定优良性能的二硼化锆纤维:以二硼化锆陶瓷制备中的液相前驱体转化技术为依据,采用八水合氧氯化锆、硼酸、蔗糖和柠檬酸为原料,并利用聚乙烯醇为纺丝助剂,制得二硼化锆前驱体纺丝液,然后利用干法纺丝制得前驱体纤维,通过高温烧结制得二硼化锆陶瓷纤维.仪器分析结果如下:通过同步热分析仪(TG-DSC)分析前驱体纤维在100℃～1400℃的失重情况,发现二硼化锆纤维在1200℃左右生成;采用X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱分析(XPS),发现陶瓷纤维中二硼化锆晶形完整且含量较高;通过陶瓷纤维的X射线能谱分析(EDS)及元素分析(EA),发现纤维产物的纯度也较高;另外,扫描电镜(SEM)、单丝强度测试和热失重(TG)分析结果表明:干法纺丝制得的陶瓷纤维表面光滑,强度较好,具有一定的耐高温性.
关键词:
二硼化锆
,
陶瓷纤维
,
干法纺丝
贾军
,
耿冉
,
孙泽玉
,
唐彬彬
,
韩克清
,
余木火
材料导报
采用水和乙醇混合液为溶剂,八水合氧氯化锆、硼酸、柠檬酸、蔗糖为无机原料,通过溶解混合反应制得无机溶液.利用聚乙烯醇为助剂,通过混合浓缩制备了ZrB2前驱体溶液,并对其进行了流变性能研究与干法纺丝尝试.结果表明,溶液的粘度、储能模量和损耗模量均随温度升高先降低后增加;粘度随着剪切频率及剪切速率的升高而下降,并随着聚乙烯醇含量的升高而下降,说明该溶液为假塑性流体,并且无机成分的加入对其流变性能影响不大;损耗角正切随着温度的升高及剪切频率的增加呈现出先增加后降低的趋势;粘流活化能、非牛顿指数、结构粘度指数均随着聚乙烯醇含量的增加而下降,表明溶液可纺性能得到提升.聚乙烯醇占25％的前驱体溶液可以干纺得到很好的纤维,表明所制得的一系列比例的溶液都可以纺制较好的前驱体纤维,为下一步制备ZrB2陶瓷纤维打下基础.
关键词:
ZrB2
,
聚乙烯醇
,
前驱体溶液
,
流变性能
,
纺丝
何小云
,
兰嫒
,
张玥
,
韩克清
,
余木火
材料科学与工程学报
采用碱/尿素/水体系对实验室自制的纤维素氨基甲酸酯(N％-1.8)在双螺杆中进行低温溶解,过滤、脱泡,得到清亮的纤维素氨基甲酸酯溶液.探讨制膜液浓度、凝固浴浓度、凝固浴温度,凝固时间对再生膜力学性能的影响,并结合FT-IR、XRD、SEM对膜的结构和形貌进行表征.结果表明,制膜液浓度为4.5wt％,凝固浴为H2SO4-8％、HOAc-16％和H2SO4/Na2SO4-7 ％/9％,凝固温度20～30℃,凝固时间为5min时所得的膜具有较好的力学性能,抗拉强度达到60～70MPa,断裂伸长率为6～10％.
关键词:
纤维素氨基甲酸酯
,
纤维素氨基甲酸酯膜
,
凝固浴
