检索结果-内蒙古大学图书馆

光谱学与光谱分析 2023年第5期43卷 1426-1433页

作者：徐明锟林嘉翔张效琳李贞印王亚明刘春太申长雨邵春光郑州大学材料成型及模具技术教育部重点实验室橡塑模具国家工程研究中心河南郑州450001

聚合物制品在使用过程中,人们最关心的是它的使用失效条件,失效的重要体现就是材料的屈服。目前为止,人们普遍利用位错理论来解释聚合物材料的屈服现象,该理论关注的是晶体的取向和破坏现象,而忽略了晶体的形变和受力情况。事实上,晶体... 详细信息

聚合物制品在使用过程中,人们最关心的是它的使用失效条件,失效的重要体现就是材料的屈服。目前为止,人们普遍利用位错理论来解释聚合物材料的屈服现象,该理论关注的是晶体的取向和破坏现象,而忽略了晶体的形变和受力情况。事实上,晶体的取向和破坏只是屈服的结果,晶体承受应力的能力才是屈服的直接原因。因此,从晶体的受力和非均匀形变入手研究了聚合物制品的屈服行为,期望为理解聚合物材料的失效行为提供新思路。这里选取被人们广泛使用的等规聚丙烯(iPP)材料作为研究对象,将iPP熔体在不同温度下等温结晶制备出具有不同片晶厚度iPP样品,利用二维广角X射线衍射光谱原位监测了拉伸过程中iPP样品的晶体破坏和晶体取向过程。首次利用“覆盖法”对二维X射线衍射图进行了处理,原位观察了(110)晶面在拉伸过程中的2θ角的变化,区分出了两个方向上(平行于拉伸方向和垂直于拉伸方向)晶体形变的非均一性。结果表明:对于不同片晶厚度的iPP晶体,在单轴拉伸过程中,晶体在不同方向上的受力和形变均是不同的,即晶体的非均一形变是一种普遍现象;晶体的破坏和取向总是同时发生,都是从屈服点位置处开始,这和片晶厚度无关;而晶体破坏时对应的临界应力和晶体厚度有关,片晶越厚,晶体越稳定,需要的临界应力就越大。以上结果表明,原位X射线衍射光谱技术可以实时观测晶体结构在拉伸过程中的变化情况,从而将晶体结构演化和宏观力学性能直接关联。

关键词：二维广角X射线衍射光谱等规聚丙烯原位检测单轴拉伸晶体形变

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碳纤维边角料增强TPU纳米复合材料的制备与电热性能

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复合材料学报 2024年第4期41卷 1862-1869页

作者：崔晓凤郑茂林张娜黄明高国利郑州大学、材料成型及模具技术教育部重点实验室橡塑模具国家工程研究中心郑州450002 深圳市银宝山新科技股份有限公司深圳518108

随着碳纤维(CF)需求量的增加,CF边角料急剧增多,造成了极大的资源浪费。为解决这一问题,采用抽滤法将CF边角料制备成短切碳纤维(SCF)毡,以碳纳米管(CNT)作为二次填料,通过真空热压工艺制备了CF边角料增强热塑性聚氨酯(TPU)纳米复合电热... 详细信息

随着碳纤维(CF)需求量的增加,CF边角料急剧增多,造成了极大的资源浪费。为解决这一问题,采用抽滤法将CF边角料制备成短切碳纤维(SCF)毡,以碳纳米管(CNT)作为二次填料,通过真空热压工艺制备了CF边角料增强热塑性聚氨酯(TPU)纳米复合电热材料(CNTx-SCF/TPU)。通过SEM、TGA、DSC等对复合材料进行测试分析,探究了CNT的最佳浓度,研究了CNTx-SCF/TPU复合材料的力学性能和电热性能等。结果表明:采用克重为60 g/m2的SCF毡、CNT浓度为1.0 g/mL时制备的CNT1.0-SCF/TPU复合材料具有最高的电导率,达到417.84 S/m,与不添加CNT的SCF/TPU相比其电导率提高了34.78%;CNT1.0-SCF/TPU复合材料在3.5 V低电压下,240 s内即能达到约165℃的高温,具有优异电热性能,并具备电热温度可控、电热性能稳定等优点。

关键词：碳纤维聚氨酯碳纳米管复合材料电热性能力学性能

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PLA纳米复合材料结晶行为的研究进展

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工程塑料应用 2024年第3期52卷 166-171页

作者：徐如岩姚兰王亚明材料成型及模具技术教育部重点实验室(郑州大学) 郑州大学橡塑模具国家工程研究中心郑州450002

综述了近年来聚乳酸(PLA)纳米复合材料结晶行为的研究进展,重点介绍了PLA/纳米碳基复合材料、PLA/纳米黏土复合材料、其他PLA纳米复合材料,以及PLA/纳米杂化复合材料的结晶行为,并阐述了增塑剂与纳米填料,以及剪切流动场与纳米填料的协... 详细信息

综述了近年来聚乳酸(PLA)纳米复合材料结晶行为的研究进展,重点介绍了PLA/纳米碳基复合材料、PLA/纳米黏土复合材料、其他PLA纳米复合材料,以及PLA/纳米杂化复合材料的结晶行为,并阐述了增塑剂与纳米填料,以及剪切流动场与纳米填料的协同效应对PLA结晶行为的影响。分析表明,添加少量纳米填料可以有效促进PLA结晶,提高其耐热性和力学性能,并赋予其气体阻隔性、抗紫外线和抗菌性等特殊功能。最后,对PLA纳米复合材料结晶调控的未来研究方向进行了展望。

关键词：聚乳酸纳米复合材料结晶

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增压对聚丙烯/多壁碳纳米管复合材料结晶行为的影响

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中国塑料 2023年第10期37卷 117-124页

作者：李贞印张效琳魏聪施智勇邵春光郑州大学材料成型及模具技术教育部重点实验室郑州450002 橡塑模具国家工程研究中心郑州450002

利用广角X射线衍射仪和差示扫描热仪研究了不同增压速率、不同增压温度下等规聚丙烯/多壁碳纳米管(iPP/MWCNTs)复合材料的结晶行为。结果表明,慢速增压条件下(1 MPa/s),增压温度较低时有利于α‐iPP的生成,增压温度越高越有利于γ‐iPP... 详细信息

利用广角X射线衍射仪和差示扫描热仪研究了不同增压速率、不同增压温度下等规聚丙烯/多壁碳纳米管(iPP/MWCNTs)复合材料的结晶行为。结果表明,慢速增压条件下(1 MPa/s),增压温度较低时有利于α‐iPP的生成,增压温度越高越有利于γ‐iPP的生成,且慢速增压条件下MWCNTs对iPP的结晶具有诱导作用,制备的γ‐iPP较稳定,在升温过程中不会发生熔融重结晶现象;快速增压条件下(200 MPa/s),较低的增压温度就能够制备出纯的γ‐iPP,但MWCNTs的存在使iPP的熔体黏度增大,阻碍分子链运动,不利于晶体生长,形成的γ晶结构完善性较差,在升温过程中会发生熔融重结晶,增压温度较高时,快速增压能够制备出亚稳态中间相iPP。对比发现,增压速率和熔体记忆效应的协同作用共同决定了复合材料中iPP的结晶结构,慢速增压条件下熔体记忆效应对iPP的结晶结构影响较大,增压速率升高后,熔体记忆效应对其结晶行为的影响减弱。

关键词：等规聚丙烯多壁碳纳米管增压速率熔体记忆效应结晶结构

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变速增压法制备的聚丙烯晶体结构与热性能

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高压物理学报 2022年第5期36卷 23-30页

作者：徐明锟林嘉翔张效琳李贞印邵春光郑州大学材料成型及模具技术教育部重点实验室橡塑模具国家工程研究中心河南郑州450002

在聚合物的高压成型过程中,压力、增压速率以及聚合物的分子量都会影响制品的最终结晶结构,研究不同高压处理方法与等规聚丙烯(isotactic polypropylene,iPP)结晶结构之间的关系,有利于深入认识高压成型工艺对聚合物结晶行为的影响。利... 详细信息

在聚合物的高压成型过程中,压力、增压速率以及聚合物的分子量都会影响制品的最终结晶结构,研究不同高压处理方法与等规聚丙烯(isotactic polypropylene,iPP)结晶结构之间的关系,有利于深入认识高压成型工艺对聚合物结晶行为的影响。利用广角X射线衍射技术和差示扫描量热法,研究了两种不同分子量的iPP在不同增压速率、不同压力下的结晶行为及制品的热性能。结果表明:压力是决定中间相iPP形成的关键因素,只要压力足够高,就能够制备出完全的中间相iPP;在足够高的压力下,增压速率越高,越有利于中间相iPP的形成,相反更容易形成γ相iPP;分子量越高,制备中间相iPP需要的压力越高,需要的临界增压速率越大。制品的热性能分析表明,不同条件下得到的中间相制品在热性能上基本没有区别,但γ相iPP的晶体完善性与增压条件有关。

关键词：等规聚丙烯分子量增压速率压力结晶结构热性能

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具有结构健康监测功能的纤维增强聚合物基复合材料的研究现状

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化工新型材料 2025年第1期53卷 9-14页

作者：杜厚义赫玉欣黄烈然高子昂张瑞麟刘虎刘春太郑州大学橡塑模具国家工程研究中心郑州450002 郑州大学材料成型及模具技术教育部重点实验室郑州450002 河南科技大学材料科学与工程学院洛阳471023

纤维增强聚合物基复合材料以其优异的力学性能在许多行业中得到了广泛的应用。但由于纤维增强聚合物基复合材料本身的结构特点,以及所处环境和荷载情况的复杂性,对其整体性和耐久性进行分析比较困难。采用结构健康监测(SHM)技术对复合... 详细信息

纤维增强聚合物基复合材料以其优异的力学性能在许多行业中得到了广泛的应用。但由于纤维增强聚合物基复合材料本身的结构特点,以及所处环境和荷载情况的复杂性,对其整体性和耐久性进行分析比较困难。采用结构健康监测(SHM)技术对复合材料的结构状况进行监测,提高了复合材料结构的安全性和可靠性,在许多行业得到了广泛的应用。综述了基于电阻传感的纤维增强聚合物基复合材料的SHM方式及其应用,并对纤维增强聚合物基复合材料SHM的发展进行了展望。

关键词：纤维增强聚合物复合材料结构健康监测应用

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基于CANs的Vitrimer材料的进展及应用

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塑料 2024年第5期53卷 103-107页

作者：高子昂赫玉欣黄烈然杜厚义张瑞麟刘虎刘春太郑州大学橡塑模具国家工程研究中心河南郑州450002 郑州大学材料成型及模具技术教育部重点实验室河南郑州450002 河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023

Vitrimer材料通过引入共价键自适应性网络(CANs),在光或热的条件下,可激活共价键的键交换反应,实现分子链的断裂和重组,从而改变热固性材料交联网络的拓扑结构,赋予vitrimer热固性材料较好的可加工性,为热固性材料的回收再利用提供了全... 详细信息

Vitrimer材料通过引入共价键自适应性网络(CANs),在光或热的条件下,可激活共价键的键交换反应,实现分子链的断裂和重组,从而改变热固性材料交联网络的拓扑结构,赋予vitrimer热固性材料较好的可加工性,为热固性材料的回收再利用提供了全新的研究思路。结合近年来vitrimer材料的研究进程,综述了vitrimer材料的研究背景和特性,阐述了基于酯交换、亚胺交换、二硫键交换和多重动态键的vitrimer材料的机制及其性能,结合工业界vitrimer的应用场景,阐述了vitrimer在可回收型防火材料、粘合剂和3D打印上的应用研究进展,并对vitrimer材料的发展前景进行展望。

关键词：热固性高分子材料 vitrimer 共价适应性网络键交换反应回收

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纤维增强环氧基电磁干扰屏蔽复合材料的研究现状

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化工新型材料 2024年第10期52卷 17-22页

作者：黄烈然赫玉欣高子昂杜厚义张瑞麟刘虎刘春太郑州大学橡塑模具国家工程研究中心郑州450002 郑州大学材料成型及模具技术教育部重点实验室郑州450002 河南科技大学材料科学与工程学院洛阳471023

随着无线通讯的广泛普及和5G技术的飞速发展,电子产品给人类生产生活带来极大便利的同时,也带来了严重的电磁污染。因此,开发具有高效电磁干扰屏蔽性能的材料成为研究热点。纤维增强环氧基电磁干扰屏蔽复合材料是指将具有高电导率和高... 详细信息

随着无线通讯的广泛普及和5G技术的飞速发展,电子产品给人类生产生活带来极大便利的同时,也带来了严重的电磁污染。因此,开发具有高效电磁干扰屏蔽性能的材料成为研究热点。纤维增强环氧基电磁干扰屏蔽复合材料是指将具有高电导率和高磁导率的纤维材料或功能填料分散在环氧树脂基体中制备的具有良好电磁屏蔽性能的复合材料,该材料具有强度高、密度小、可加工性好等优点,在通信、轨道交通和航空航天等领域具有广阔的应用前景。综述了具有优良电磁干扰屏蔽性能的纤维增强环氧基复合材料的研究及应用现状,并对其未来的发展前景进行了展望。

关键词：环氧树脂纤维复合材料电磁干扰屏蔽

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电泳烘烤对EP/CF及EP/CF/GF复合材料力学性能的影响

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中国塑料 2024年第3期38卷 1-6页

作者：崔晓凤方梅杜松林张娜黄明高国利许经纬郑州大学材料成型及模具技术教育部重点实验室-橡塑模具国家工程研究中心郑州450002 深圳市银宝山新科技股份有限公司广东深圳518108 常州宏发纵横新材料科技有限公司江苏常州213135

采用真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺制备了不同铺层方式的碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP):环氧树脂/碳纤维(EP/CF)和环氧树脂/碳纤维/玻璃纤维毡(EP/CF/GF)复合材料,重点研究了不同铺层纤维体系的CFRP渗透率以及电泳烘烤前后的力... 详细信息

采用真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺制备了不同铺层方式的碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP):环氧树脂/碳纤维(EP/CF)和环氧树脂/碳纤维/玻璃纤维毡(EP/CF/GF)复合材料,重点研究了不同铺层纤维体系的CFRP渗透率以及电泳烘烤前后的力学性能变化,探究了其失效机理。结果表明,[±45°]铺层方式有利于体系中树脂的浸润,且加入GF能够明显提高体系的渗透率;电泳烘烤后,CF[0/90°]、CF[±45°]和CF/GF[±45°]的拉伸强度分别下降了15.65%、12.05%和6.77%,模量分别下降了9.08%、16.39%和10.04%,而CF/GF[0/90°]的拉伸强度和模量则分别提高了7.74%和6.95%;在弯曲性能方面,电泳烘烤后CF[0/90°]、CF/GF[0/90°]、CF[±45°]和CF/GF[±45°]的弯曲强度分别下降了7.62%、8.23%、15.89%和48.39%,模量分别降低了9.23%、3.69%、17.85%和34.38%;而电泳烘烤对4种材料的压缩性能影响较小;电泳后,CF[0/90°]和CF[±45°]的储能模量、损耗模量均有一定幅度提高,CF/GF[0/90°]和CF/GF[±45°]的储能模量、损耗模量均有下降。

关键词：碳纤维增强聚合物真空辅助树脂传递模塑渗透率电泳烘烤

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PLA/PCL纳米复合材料研究进展

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工程塑料应用 2022年第4期50卷 150-158页

作者：王博文郭选政王亚明郑州大学橡塑模具国家工程研究中心材料成型及模具技术教育部重点实验室郑州450002 平顶山神马工程塑料有限责任公司河南平顶山467000

综述了近年来聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)纳米复合材料的研究进展,重点介绍了PLA/PCL/碳纳米管、PLA/PCL/石墨烯、PLA/PCL/有机改性蒙脱土、PLA/PCL/埃洛石纳米管、PLA/PCL/纳米二氧化钛、PLA/PCL/羟基磷灰石,以及PLA/PCL/天然高分子等... 详细信息

综述了近年来聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)纳米复合材料的研究进展,重点介绍了PLA/PCL/碳纳米管、PLA/PCL/石墨烯、PLA/PCL/有机改性蒙脱土、PLA/PCL/埃洛石纳米管、PLA/PCL/纳米二氧化钛、PLA/PCL/羟基磷灰石,以及PLA/PCL/天然高分子等纳米复合材料的制备和性能。分析表明,简单地添加少量纳米填料可以调控PLA/PCL不相容共混物的微观结构,实现非化学增容,提高力学强度和韧性,并赋予聚合物抗静电、导电、电磁屏蔽、导热、抗紫外线、以及阻隔等特殊功能。最后,对PLA/PCL纳米复合材料的未来研究方向进行了展望。

关键词：聚乳酸聚己内酯纳米复合材料

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