硅酸铁锂的合成及改性研究进展

硅酸铁锂的合成及改性研究进展
硅酸铁锂的合成及改性研究进展

锂资源及其开发利用综述

锂资源及其开发利用综述 胡经国 金属锂(Li)是稀有金属家族的重要成员,21世纪的能源新贵,也是工业制造的高精材料,被誉为21世纪金属元素明星。地球上,陆地硬岩、盐湖卤水、海水锂资源丰富。锂和锂盐产品具有广泛而重要的用途。锂资源的开发利用具有广阔的发展前景。本文拟综述锂资源及其开发利用简况,作为科普作品奉献给读者。 锂和锂盐的应用 稀有金属锂(Li)能够成为21世纪金属元素明星,是因为它具有三大特性:轻、软、高能量。锂是金属元素中最轻的元素,比重仅为0.534。金属锂呈银白色,是一种既轻又软的高能量金属,因而锂和锂盐产品具有广泛而重要的用途。 锂和锂盐主要应用领域是可控热核聚变反应堆、现代信息产业和锂电池等。现已涉及人们日常生活领域,如电视机、电脑、洗衣机、电冰箱、厨房用品等。并有可能成为开发新能源的重要材料。 利用锂的可控热核聚变反应堆发电,具有效力高、价格低、安全易控制、放射性危害小等优点。用1克锂能释放出3400千瓦小时的能量。 把氢氧化锂加到电池中,可以提高电池寿命5~10倍。锂电池常被用在人造心脏起搏器上,可十几年不更换电池。 锂被专家称为“金属味精”。在其它金属中加入适量的锂,就能改善这些金属的性能。例如,锂铝、锂镁等轻合金,具有加工性能好、延展性大、抗腐蚀性强、抗高速离子、穿透能力大等特性,被广泛用于人造卫星、宇宙飞船、高速飞机的结构制造。又如,用碳酸锂制造的微晶玻璃,其强度超过了不锈钢。再如,溴化锂可以代替污染大气的制冷剂氟利昂,制冷效果能提高15%。 用锂和锂化物制成的高能燃料,具有燃烧温度高、速度快等优点,是火箭、飞机、潜艇等的必备燃料。 锂盐还可用作化肥。锂盐化肥能防止农作物腐烂和黑锈病。 锂盐还可用于陶瓷、润滑油、医药、橡胶等多种产品的制造。 世界上应用最多的锂矿物是碳酸锂和锂铝硅酸盐矿物。它们主要用于玻璃

金属材料表面改性涂层的新进展(专业课)试题及答案

1、工艺参数对合金元素吸收率的影响重要程度由大到小排列正确的是()。 A、工件电压>气压>源极电压>极间距 B、工件电压>极间距>源极电压>气压 C、气压>源极电压>极间距>工件电压 D、气压>极间距>工件电压>源极电压 2、激光熔覆陶瓷涂层不包括()。 A、激光热源 B、陶瓷高硬度、高耐磨 C、金属韧性 D、金属耐磨性 3、在1995年,()生产的Hastelloy C-2000镍基耐蚀合金为苑极,进行Ni-Cr-Mo-Cu多元共渗工艺研究。 A、美国 B、日本 C、中国 D、英国 4、下列对良好熔覆层的客观要求描述不正确的是()。 A、熔覆层材料和基体材料的熔点相近,以保证二者间稀释最小 B、熔覆层材料和基体材料的熔点相近,以保证二者间稀释最大 C、熔覆层与基体间要避免形成脆性相,以保证界面结合强度高 D、两种材料都要有一定塑性,以补偿热应力,保证界面不形成裂纹 5、下列哪项不是熔覆技术的应用()。 A、耐磨涂层 B、抗老化涂层 C、抗氧化涂层 D、耐蚀涂层 6、下列是结合力的定量测试方法的是 A、喷砂法 B、弯折法 C、锉刀法 D、张力法 7、工艺参数对合金元素的影响重要程度由小到大排列正确的是()。 A、工件电压>气压>源极电压>极间距

B、工件电压>气压>极间距>源极电压 C、气压>源极电压>极间距>工件电压 D、气压>极间距>工件电压>源极电压 1、激光熔覆尚待研究和解决的问题是()。 A、大功率激光器及适于自动化工业生产的光路转换系统 B、快速凝固理论的建立与复合涂层界面精细结构的深入研究 C、工艺过程的稳定性与反馈控制 D、涂层质量的监测与缺陷控制 2、下列哪项是熔覆技术的应用()。 A、耐磨涂层 B、耐蚀涂层 C、抗氧化涂层 D、抗老化涂层 3、下列对冲刷腐蚀描述正确的是()。 A、简称冲蚀,是材料在应力和化学介质协同作用下材料的过早失效现象 B、在石油、化工。水电等过程中广泛存在 C、暴露在运动流体中的多有类型的设备如料浆泵的过流部件、弯头、三通和换热器管,都会遭受到冲蚀的破坏 D、在含固相颗粒的双相流中,破坏更为严重,它大大缩短设备的寿命 4、激光熔覆陶瓷涂层包括()。 A、激光热源 B、陶瓷高硬度、高耐磨 C、金属韧性 D、金属耐磨性 5、下列为结合力的测试方法的是()。 A、喷砂法 B、弯折法 C、锉刀法 D、划格法 6、下列对良好熔覆层的客观要求描述正确的是()。 A、熔覆层材料和基体材料的熔点相近,以保证二者间稀释最小 B、熔覆层材料和基体材料的熔点相近,以保证二者间稀释最大 C、熔覆层与基体间要避免形成脆性相,以保证界面结合强度高 D、两种材料都要有一定塑性,以补偿热应力,保证界面不形成裂纹

锂离子电池正极材料锰酸锂的研究现状Word版

锂离子电池正极材料尖晶石型锰酸锂的研究进展 摘要:尖晶石型锰酸锂能量密度高、成本低、无污染、安全性好、资源丰富,是最有发展潜力的锂离子电池正极材料之一。但是循环过程中容量衰减较快成为制约其发展的主要因素。本文详细阐述了锰酸锂的各种制备方法及其优缺点,综述了近几年来在表面修饰和体相掺杂改性方面的研究进展。 关键词:锂离子电池;锰酸锂;正极材料;表面改性 Research Progress of Lithium Manganate as Cathode Material for Lithium Ion Batteries Abstract: Spinel LiMn2O4is a potential cathode material for lithium ion batteries due to its high energy density,low cost,no pollution to environment and safety performance. The various preparation methods of lithium manganese acid and its advantages and disadvantages were detailed. The research achievements on phase doping modification,surface modification of LiMn2O4 were reviewed. Key words: lithium ion battery; lithium manganate;anode material; surface modification 1前言 锂离子电池是性能卓越的新一代绿色环保、可再生的化学能源,目前正以其它电池所不可比拟的优势迅速占领了移动电话、笔记本电脑、小型摄像机、数码照相机、电动工具、电动汽车等应用领域,

离子注入对金属材料改性

离子注入材料表面改性的研究方法 【摘要】本文论述了离子注入材料表面改性的特点和发展应用,阐述了离子注入材料表面改性的机理。大量研究表明,离子注入通过改变材料表面和界面的物理化学特性及微观结构,能够显著提高材料的抗磨损,抗疲劳,抗腐蚀,抗氧化特性。离子注入不仅可以提高材料表面性能,延长材料使用寿命,还可以节约贵金属资源,具有很好的经济效益和应用前景。 【关键词】离子注入技术;材料表面改性;研究方法 1.前言 20世纪70年代,离子注入应用于材料表面改性并逐渐发展成一种新颖有效的材料表面改性方法。它是把工作(金属,合金,陶瓷等)放在离子注入机的真空靶室中,通过加高电压,把所需元素的离子注入到工件表层的一种工艺。材料经离子注入后,在其零点几微米的表层中增加注入元素和辐照损伤,从而使材料的物理化学性能发生显著变化。 大量实验证实,离子注入能使金属和合金的摩擦因素,耐磨性,抗氧化性,抗腐蚀性,耐疲劳性以及某些材料的超导性能,催化性能,光学性能等发生显著变化,能够大大提高材料的性能和使用寿命。离子注入在工业中应用能取得很好的效益,除延长工件的使用寿命外,还由于离子注入仅用较少量的合金元素,就可以得到较高的表面合金浓度,因而可以节约贵重金属[1]。 2.离子注入特点 与通常的冶金方法不同,离子注入是用高能量的离子注入来获得表面合金层的,因而有其特点: (1)离子注入是一个非热平衡过程,注入离子的能量很高,可以高出热平衡能量的2-3个数量级。因此,原则上周期表中的任何元素都可以注入任何基体材料。 (2)注入元素的种类,能量,剂量均可选择,用这种方法形成的表面合金,不受扩散和溶解度的经典热力学参数的限制,即可得到用其他方法难以获得的新合金相。 (3)离子注入层相对基体材料没有明显的界面,因此表面不存在粘附破裂或

青岛新正锂业改性锰酸锂

最近论坛上有很多关于改性锰酸锂的帖子,看过之后很有一些感慨。 印象很深的如“锰酸有锂”的”锰酸锂十年路”,叙述看似平淡,但是在国内磷酸铁锂热的大环境下,能够坚持信念,并且把锰酸锂的品质和性能放在首要位置,需要多大的毅力和坚持,对于有相同经历的我们,更是深有感触。 在这里,关于改性锰酸锂发表一下个人的一些见解,不足之处希望得到大家的指正。 首先,我觉得应该论述一下锰酸锂这几年的市场环境 相对于磷酸铁锂而言,锰酸锂是一款老资格的正极材料了,在国内的应用也有很长时间的历史了,不幸的是,比起日韩,锰酸锂由于其成本的低廉,在国内更多受到了做B品手机电池厂家的亲睐,长此以往,给人造成的印象就是锰酸锂本身就应该定位低端,似乎注定登不上大雅之堂。 尽管当时也有很多厂家无论是从锰酸锂的材料上还是锰酸锂电池的工艺上都在作者不断的研究,但是锰酸锂由于高温的缺陷,严重的阻碍了其在后来逐渐兴起的动力市场中的应用,随着之后磷酸铁锂的兴起,锰酸锂更理所当然的把动力市场拱手让给了磷酸铁锂,在磷酸铁锂无限风光的六七年间(大约是从05年到11年),我们做改性锰酸锂的厂家深知锰酸锂在国内大环境下,在夹缝中的举步维艰,如果屈从于大势,做低端的锰酸锂产品,只会在同质化中被卷入日益激烈的竞争,并且随着山寨手机市场的萎缩而消亡。于是很多材料厂纷纷转行。 其实,这几年对于锰酸锂来说,虽然看似灾难,背后却隐藏了巨大的希望:很多坚持下来的厂家,没有把精力过多的分散,而是通过各种尝试去克服锰酸锂的高温缺陷,同时不断的提高其常温循环性能,而且日韩把锰系材料成功的运用也证明,锰酸锂的高温缺陷并非难以攻克。 从2011年下半年开始,无论是从拜访客户还是从论坛上的信息来看,大家对于改性锰酸锂和同为锰系的三元材料十分关注,日产聆风的推出更是一个活生生的成功事例。改性锰酸锂及三元材料在动力领域的应用展现出了前所未有的前景。 此外,我觉得应该讨论一下,锰酸锂的高温缺陷究竟是否得到克服。 众所周知,锰酸锂的研究始于Goodenough老先生的课题组,之后对于锰酸锂的实验室研究十分火热,后来发现添加过量的锂有利于提高材料电化学循环性能,再后来,集中研究了几种改性元素,并且确定AL是最佳的改性元素,到这一阶段,大约是90年代前期,关于锰酸锂的改性机理从理论上有了很透彻的认识,在此之后的文献,绝大多数都是在研究各种工艺的改进以及各种改性方法的尝试,因为锰酸锂的高温缺陷的改进方法几乎是唯一的,那就是减少锰酸锂中引起歧化效应的Mn3+的数量,增加起结构稳定性的Mn4+,无论是之前添加过量的锂或者之后的各种改性元素的掺杂都是为了达到这一目的,而且事实证明,只要改性得当,锰酸锂的高温缺陷确实得到了克服,关键的问题就是如何改性和改性后所带来的副作用。改性的工艺千差万别,也是众说纷纭,在这里讨论没什么意义(也不做过多讨论),而且我对于其他家的工艺了解不是很多,也不便多说,在这里只是说一下改性对于锰酸锂容量的影响。有经验的电池技术人员都知道,克容量过高的锰酸锂,高温下锰的溶解十分严重,其实如何平衡改性程度和克容量是个很现实的问题,一般而言,100以上或者110以上的锰酸锂,高温性能无法满足动力需求,如何在保证锰酸锂高温性能的前提下,尽可能的提高锰酸锂的能量密度是把改性工艺做好后的另一个课题。 在这里需要提到的是“单晶一次颗粒”这个名词,可以毫不谦虚地说,我们是第一家推出单晶一次颗粒锰酸锂厂家,这个很多做电池的厂家都知道,工艺体系在2006年就确定了,当时我们之所以做出这个形貌的产品,主要是考虑到更好的进行改性以及保证锰酸锂晶格的完整。这一形貌的产品的优势有很多,最主要的有三点:第一,一次颗粒具有理论密度,可以有更高的振实密度和压实密度。第二,一次颗粒有很低的比表面积,从减少与电解液接触的

可充镁锂混合离子电池二氧化钛正极材料的研究

目录 摘要 ................................................................................................................................................... I ABSTRACT..................................................................................................................................... I II 第一章绪论. (1) 1.1 引言 (1) 1.2 可充镁电池的工作原理 (1) 1.3 可充镁电池正极材料的研究进展 (2) 1.3.1 过渡金属氧化物 (2) 1.3.2 过渡金属硫化物 (7) 1.3.3 普鲁士蓝及其衍生物 (9) 1.3.4 过渡金属硅酸盐 (10) 1.3.5 其他材料 (11) 1.4 可充镁电池正极集流体的研究进展 (12) 1.5 可充镁电池电解液的研究进展 (13) 1.6 可充镁电池存在的问题 (13) 1.7 可充镁锂混合电池 (14) 1.7.1 可充镁锂混合电池简介 (14) 1.7.2 可充镁锂混合电池研究进展 (15) 1.8 论文选题依据和主要研究内容 (16) 第二章锐钛矿TiO2作为可充镁锂混合离子电池正极材料的研究 (19) 2.1 引言 (19) 2.2 实验内容 (19) 2.2.1 实验仪器 (19) 2.2.2 实验试剂 (20) 2.2.3 材料表征 (20) 2.2.4 电极片的制备 (22) 2.2.5 电解液的配制 (22) 2.2.6 电池的装配及测试 (22) 2.3 结果与讨论 (23) 2.3.1 材料结构表征 (23) 2.3.2 材料的电化学性能测试 (25) 2.4 本章小结 (33) 第三章 TiO2(B)作为可充镁锂混合离子电池正极材料的研究 (35) 3.1 引言 (35) 3.2 实验内容 (36) 3.2.1 实验仪器 (36) 4.2.2 实验试剂 (36) 3.2.3 TiO2(B)的合成 (36) 3.2.4 材料表征 (37) 3.2.5 电极片的制备 (37) 3.2.6 电解液的配制及表征 (38)

硅酸盐陶瓷应用

硅酸盐陶瓷应用 材料化学1班 1005420134周舟 摘要:陶瓷是一种机械强度高、化学稳定性好、硬度高和电绝缘性好的新型无机材料,因而它作为结构材料、光学材料、电学材料、建筑材料、生物材料等广泛应用于国防尖端技术、工业、建筑及生物医药等各个领域,已成为新材料和新技术研究的热点之一。 关键词:硅酸盐;陶瓷;材料; 1 引言 陶瓷材料一般硬度较高,但可塑性差。除了在食器、装饰的使用上,在科学、技术的发展中亦扮演重要角色。高科技陶瓷领域的早期发展从使用硅酸盐氧化物陶瓷进行电绝缘开始。硅酸盐陶瓷大部分从天然原材料制造。硅酸盐陶瓷元件用于电子和电气工程,保险丝中的电绝缘、断路器、自动调温器和照明技术。硅酸盐陶瓷材料提供热绝缘的能力也用于加热、环保、热工程应用。多孔元件生产用于释放香气和杀虫剂,作为催化剂载体或实验室的各种应用[1]。 2 陶瓷的结构与特性 陶瓷是两种或两种以上的元素合成,与金属相比复杂的多其原子键合可以从离子键到完全共价键,硅酸盐陶瓷是一类主要有硅和氧合成的材料,硅和氧是地表组织中储量最丰富的两种元素土壤,岩石和沙土都是硅酸盐类材料。从化学上讲最简单的硅酸盐材料是二氧化硅。二氧化硅可以以非晶态或称玻璃存在,其中原子有很高的无序度,具有液体的特征[2]。 3陶瓷的应用 陶瓷应用范围广泛,从牙齿修复到汽车行业都有其应用。是适合广泛研究与开发的实用性材料。陶瓷主要由一些非金属矿物质和氮化硅、氧化硅等组成,它比起钢有更高的抗热和抗化学反应能力,十分适宜于取代各种合金来制造内燃机等耐高温机械设备。普通陶瓷经过高技术复合后,其抗疲劳强度和抗腐蚀性能甚至高于钢或高温合金材料,用它制造豪华车的发动机、宇航器材或潜水设备尤为理想[3-4]。

尖晶石型锰酸锂综述Microsoft Word 文档汇总

问题: 1、尖晶石锰酸锂放电平台?——3.7v,过冲电压4.2v,保护过放电压2.75v。工作电压:2.5v-4.2v。 2、三维锂离子通道?——空的四面体和八面体通过共面和共边相互联结, 形成三维的锂离子扩散通道。 3J hn-Teller效应?——LiMn2O4中Mn3+的电子组态为d4,由于这些d电子不均匀占据着八面体场作用下分裂的d轨道上,导致氧八面体偏离球对称性,畸变为变形的八面体构型,即发生了所谓的Jahl-Teller效应。 尖晶石型锰酸锂 1尖晶石型锰酸锂概述 锰酸锂主要包括尖晶石型锰酸锂和层状结构锰酸锂,其中尖晶石型锰酸锂结构稳定,易于实现工业化生产,如今市场产品均为此种结构。尖晶石型锰酸锂LiMn2O4是Hunter在1981年首先制得的具有三维锂离子通道的正极材料(空的四面体和八面体通过共面和共边相互联结, 形成三维的锂离子扩散通道),至今一直受到国内外很多学者及研究人员的极大关注,它作为电极材料具有价格低、电位高、环境友好、安全性能高等优点,是最有希望取代钴酸锂LiCoO2成为新一代锂离子电池的正极材料。但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其产业化。尖晶石锰酸锂动力电池循环寿命较短和储藏性能差的主要原因之一是锰酸锂的锰易溶解于电解液中,特别在高温下(60℃)锰的溶解尤为严重。 传统认为锰酸锂能量密度低、循环性能差、结构不稳定! 尖晶石型锰酸锂属于立方晶系,Fd3m空间群,理论比容量为148mAh/g,由于具有三维隧道结构,锂离子可以可逆地从尖晶石晶格中脱嵌,不会引起结构的塌陷,因而具有优异的倍率性能和稳定性。如今,传统认为锰酸锂能量密度低、

硅酸镁锂合成读书笔记

1、水热法: 水热法是最常用的制备硅酸镁锂及其它层状硅酸盐矿物的方法, 反应温度、反应时间及体系pH值是影响水热法制备硅酸镁锂的3个主要参数[BergayaF, ThengBKG, LagalyG. Handbook of clay science[M]. Elsevier Science&Technology, 2006: 116-120.]。 大量研究工作表明, 在较低的反应温度下不能成功地合成粘土矿物, 因此大多数粘土的合成反应温度设定在100~500°。 水热反应体系的pH值直接影响合成粘土矿物类型: pH为2~6的酸性条件下适于合成如高岭土类的1:1层状硅酸盐, pH为7~10时适于合成2:1片层状结构的硅酸镁锂、蒙脱石等, 更高的碱性条件下有利于沸石的制备。 水热反应时间决定了合成粘土的产率及结晶度, 反应时间越长产率越高, 结晶度越好。 季金华[季金华. 锂皂石的人工合成及其结构和性能的研究[ J].硅酸盐学报, 1991, 19(3): 249-257.]首次以碱金属硅酸盐和天然粘土为原料合成了硅酸镁锂。用盐酸或硫酸处理碱金属硅酸盐(硅酸钠、硅酸钾) 和天然粘土(膨润土、高岭石及凹凸棒等), 使其分解成相应的氧化物。然后按照硅酸镁锂的化学组成配成原料浆液, 在120~ 250°范围内水热反应1~6h即得纯度较高的产品。 周春晖[周春晖, 杜泽学, 李小年, 等. 水热体系合成锂皂石结构的演化和影响规律研究[ J]. 无机化学学报, 2005, 21(9): 1327-1332.]等以LiF、MgCl2、水玻璃及氨水为原料, 水热反应6h即能生成硅酸镁锂, 晶化72h后即能得到结晶较好的产物, 6~49h晶化时间范围内体系为硅酸镁锂、硅酸锂、LiF和MgOH多相共存体系。 2、微波法: Vicente等[ Vicente I, SalagreP, CesterosY, etal. Fast microwave synthesis of hectorite [ J]. Applied Clay Science, 2009, 43(1): 103-107] 按SiO2 :Mg( OH)2 :LiF为4:3:1制成原料浆料, 采用微波法在393K温度下反应16h制备出硅酸镁锂, 与水热合成法相比较, 产物的纯度高, 反应速度快, 节约时间、能源。 冯臻[冯臻. 微波合成锂皂石的结构与性能及其应用[ J]. 无机盐工业, 2006, 38(11): 33-36] 将膨润土、MgSO4、Li2O及CaF2等配成的原料浆液放入微波反应场中, 以低输出功率、缓慢升温的方式作用45min即得透明度好、纯度较高的硅酸镁锂产品。

硅酸盐型胶黏剂的应用研究

硅酸盐型胶黏剂的应用研究 00 摘要:硅酸盐型胶黏剂以其优异的粘接性能和耐高温性能,在金属、玻璃、陶瓷等材料的生产和粘接等方面起着重要的作用。本文系统地综述了硅酸盐型无机胶黏剂的特性及其在模具铸造、陶瓷及陶瓷复合材料、涂料、建筑等方面的应用,指出了硅酸盐型胶黏剂的发展方向。关键词:硅酸盐型胶黏剂特性应用 0 前言 硅酸盐型胶黏剂是以碱金属硅酸盐为粘料,加入适量固化剂和填料组成。这类胶黏剂粘接强度较高,耐热、耐水性能较好,被广泛应用于机械、冶金、勘探、交通、兵器等领域,其基本特点是:粘接性能好、耐高温、易操作、成本低、尤其在金属、玻璃、陶瓷等材料的生产和粘接等方面起着重要的作用。 1 硅酸盐型胶黏剂的特性 1.1耐高温性好 现今普适的有机胶黏剂在承受温度的上限上无法突破 200℃,而普通硅酸盐的耐温上限则可以达到900℃,若再经过改良,耐温上限可突破1000℃。可以说是胶黏剂中无法替代的巨擘。 1.2环保无毒 随着生态地球概念的提出,安建工程中的绿色、生态、以及环保、无毒,已经成为了不可阻挡的趋势。而有机胶黏剂的制作和使用中,这是一个十分艰巨的研究课题。但是硅酸盐型胶黏剂的诞生就将这一难题轻松化解,由于硅酸盐型胶黏剂的成分皆为无机物,使用的溶剂也是最为普通安全的水,在VOC 的释放含量检测上也呈现百分百零释放的成果,因此可以说硅酸盐型胶黏剂是适应安全环保无毒的首选。 1.3工艺简单 目前市场上普遍使用的有机胶黏剂需要使用十分复杂的生产工艺才能达到质量要求,不仅在制作过程中需要添加消泡剂、分散剂和稳定剂等多种必须添加剂,有些有机胶黏剂还需要添加十几种乃至数十种的外加剂,制作的工艺技术含量要求也非常高,而硅酸盐型胶黏剂的制作上只需要将各成分的配比把握好,进行适当的混合搅拌即可出产,生产工艺异常简便。

硅酸镁铝.合成硅酸镁锂.天然锂蒙脱石

南京海明斯新材料科技有限公司是江苏省高新技术企业,成立于二零一三年,注册商标为Hatorite,是中国功能皂土行业的龙头企业。主营硅酸镁铝系列、硅酸镁锂系列及其他相关蒙皂石类粘土矿物产品。 公司由全球著名的德国南方化学集团(Süd-ChemieAG)前技术总监赫尔曼.威尔森教授提供技术支持,赫尔曼.威尔森教授从事水性合成粘土,蒙皂土,锂皂石类粘土研究长达40年,后期赫尔曼.威尔森教授一直为洛克伍德公司的Laponite RD系列产品提供技术咨询,其实验成果得到全球高端客户认可。 我们将重点放在客户支持和质量控制上,旨在为全球的各种工业如涂料,油墨,塑料,橡胶,造纸,医药,食品和个人护理制造商提供更优质的功能皂土产品。 硅酸镁铝合成硅酸镁锂天然锂蒙脱石 ?首页- NANJING HEMINGS NEW MATERIALS TECHNICAL CO., LTD.南京海明斯新材料科技有限公司 2014/6/6 17:36:28 Always 1.0 ?首页- NANJING HEMINGS NEW MATERIALS TECHNICAL CO., LTD.南京海明斯新材料科技有限公司 2014/6/6 17:36:28 Always 1.0 ?首页- NANJING HEMINGS NEW MATERIALS TECHNICAL CO., LTD.南京海明斯新材料科技有限公司 2014/6/6 17:36:28 Always 1.0 ?关于我们- NANJING HEMINGS NEW MATERIALS TECHNICAL CO., LTD.南京海明斯新材料科技有限公司 2014/6/6 17:36:35 Always

硅酸盐无机胶粘剂的研制及应用

硅酸盐无机胶粘剂的研制及应用 摘要:硅酸盐胶粘剂被广泛应用于机械、冶金、勘探、交通、兵器等领域,它的基本特点是:粘接性能好、耐高温、易操作、成本低、尤其在金属、玻璃、陶瓷等材料的生产和粘接等方面起着重要的作用。在材料科学领域,硅酸盐无机胶粘剂已成为独立的研究方向。本文系统地阐述了硅酸盐无机胶粘剂研制的原则、制备方法、研制关键和应用方面的一些特性,指出了硅酸盐胶粘剂的发展方向,在应用方面具备一定的指导意义。 关键词:硅酸盐胶粘剂、研制方法 无机胶粘剂的粘接技术在近几十年来被广泛应用,发展非常迅速。作为一种粘接的技术手段,它的应用解决了大量粘接方面的生产技术关键问题,具有十分广泛的发展前景,无机胶粘剂按固化方式的不同可分为熔融固化型、挥发固化型、遇水固化型、反应固化型等。其中反应固化型无机胶粘剂应用最广泛、也最具有应用价值。反应固化型胶粘剂磷分为磷酸盐和硅酸盐两大类。由于磷酸盐类胶粘剂质地太脆,且不耐高温。因此,在实际生产中广泛应用的是硅酸盐类胶粘剂。而硅酸盐无机胶粘剂的应用主要集中在水玻璃系列无机胶粘剂。下面将详细阐述硅酸盐无机胶粘剂的研制方法,研制关键和应用特点。 一、无机胶粘剂的分类 按固化方式的不同可将无机胶粘剂分为熔融固化型、挥发固化型、遇水固化型、反应固化型。其中反应固化型无机胶粘剂是应用最广、最有价值的一类,磷酸盐类和硅酸盐类胶粘剂是反应固化型胶粘剂中最为主要的两大系列。由于磷酸盐类胶粘剂质地太脆,使用温度一般不宜高于900℃,因而在实际生产中广泛应用的是硅酸盐类胶粘剂。对硅酸盐无机胶粘剂的研究主要集中在水玻璃系列无机胶粘剂之上。 二、硅酸盐无机胶粘剂的构成。 硅酸盐无机胶粘剂是以硅酸钠(水玻璃)为主体,加入氧化物(如氧化硅、氧化铝、氧化锌、氧化镁和氧化铁等)、铝粉、石墨粉及水泥等配制而成。品种较多,有硅酸钠石墨胶粘剂、硅酸盐水泥胶粘剂等.其中硅酸钠氧化物胶粘剂最为常用,最有价值。硅酸盐无机胶粘剂由甲组分液体、双组分液体和粉末加水调和而成。它能承受800~2900℃的高温,粘接碳铜的抗剪强度大于60MPa,抗拉强度大于30MPa。可用于粘接金属、陶瓷、玻璃和石料等。 早期的硅酸盐胶粘剂同样存在着粘接强度不好,耐水性差、质脆不耐冲击等缺点。因此,在生产中需要对其进行改性。常见的有钛酸钾晶硅酸盐胶粘剂。粘土和石棉粉是硅酸盐类胶粘剂的常用改性剂。近年来,也有用晶须作改性剂的报道。晶须是在人工控制的条件下,以单晶结构形式生长的高纯度针状纤维材料,其晶体结构完整、内部缺陷较少,加入胶粘剂中,能够均匀分散,起骨架作用,形成纤维复合材料。它可以有效地改善材料的力学性能、耐热性能、摩擦磨损性

高分子材料改性(郭静主编)课后习题标准答案剖析

第一章绪论 第二章高分子材料共混改性 1.什么是相容性,以什么作为判断依据? 是指共混无各组分彼此相互容纳,形成宏观均匀材料的能力,其一般以是否能够产生热力学相互溶解为判据。 2.反应性共混体系的概念以及反应机理是什么? 是指在不相容或相容性较差的共混体系中加入(或就地形成)反应性高分子材料,在混合过程中(例如挤出过程)与共混高分子材料的官能团之间在相界面上发生反应,使体系相容性得到改善,起到增容剂的作用。 3.高分子材料体系其相态行为有哪几种形式,各自有什么特点,并举例加以说明。 (1)具有上临界混溶温度UCST,超过此温度,体系完全相容,为热力学稳定的均相体系;低于此温度为部分相容,在一定的组成范围内产生相分离。如:天然橡胶-丁苯橡胶。 (2)具有下临界混溶温度LCST,低于此温度,体系完全相容,高于此温度为部分相容。如:聚苯乙烯-聚甲基乙烯基醚、聚己内酯-苯乙烯/丙烯腈共聚物。 (3)同时出现上临界混溶温度UCST和下临界混溶温度LCST,如苯乙烯/丙烯腈共聚物-丁腈橡胶等共混体系。 (4)UCST和LCST相互交叠,形成封闭的两相区 (5)多重UCST和LCST 4.什么是相逆转,它与旋节分离的区别表现在哪些方面? 相逆转(高分子材料A或高分子材料B从分散相到连续相的转变称为相逆转)也可产生两相并连续的形态结构。 (1)SD起始于均相的、混溶的体系,经过冷却而进入旋节区而产生相分离,相逆转主要是在不混溶共混物体系中形态结构的变化。 (2)SD可发生于任意浓度,而相逆转仅限于较高的浓度范围 (3)SD产生的相畴尺寸微细,而相逆转导致较粗大的相畴, 5.相容性的表征方法有哪些,试举例加以说明。 玻璃化转变法、红外光谱法、差热分析(DTA)、差示扫描量热法(DSC) 膨胀计法、介电松弛法、热重分析、热裂解气相色谱等。 玻璃化转变法:若两种高分子材料组分相容,共混物为均相体系就只有一个玻璃化温度,

LAPONITE

分子式:LI2Mg2O9Si3 CAS No:37220-90-9 性状 本品为白色粉末,无毒、无味、无刺激性;不溶于水、油和乙醇。浸水溶胀,在较低固含量下能形成高透明度、高粘度、高触变性的纳米凝胶。硅酸镁锂具有增稠性和触变性,且吸附能力强。因此,很适用于化妆品,并能适当提高粘度和悬浮性、保稠性、保湿性、润滑性等,连同上述的吸附性能,便能增强化妆品、护肤品的附着力,以及不裂、不脱、灭菌性能,在牙膏中可以代替部分磨耗物,吸附细菌。采用先进技术使矿浆原料进一步剥片、分离,提高了胶体产出率、细度,纯度、白度和物化性能,拓宽了该产品在医药、食品、特别是对肤感要求苛刻的化妆品、护肤品、美容品等高要求领域的应用范围。本系列产品在牙膏、化妆品、乳胶漆、油墨等日用化工中广泛用作悬浮体、膏体触变剂、乳胶及油墨稳定剂、增稠剂。 本品适用于各种涂料、纸张、印刷油墨、化妆品、家用制剂、牙膏、表面涂层、陶瓷、农药、颜料、研磨膏、胶粘剂等作增稠剂、触变剂、悬浮剂、防流挂剂、上浆剂、分散剂、粘合剂;也可作香精、色素、酶制剂的载体和医用药物辅料等。 在水体系中的成胶机理 硅酸镁锂凝胶的晶体结构单元是厚度以纳米计的微小薄片。小片的表面布满了可交换的阳离子,其中主要为Na+。当凝胶颗粒与水混合时,水与Na+接触被吸附到薄片的表面,将凝胶沿薄片撑开,这时颗粒迅速膨胀直至薄片分离。由于薄片层面带负电荷,端面带正电荷,分离后的薄片端面被吸引到另一薄片的层面,从而迅速形成三维空间的胶体结构,即卡片宫结构,使体系的粘度增大,而具有高度的悬浮性、增稠性、触变性和良好的配伍性、化学稳定性,是理想的水体系增稠流变剂。 触变性 硅酸镁锂水分散液,在常温下放置,粘度随放置时间延长而增加。这种静置逐渐稠化,增大粘度,受到剪切力作用粘度又变稀的特性,称为触变性。硅酸镁锂凝胶具有这种良好的在外力作用下悬浮体与凝胶体无限可逆转化的特性,对日用化工膏霜工业生产,保证产品质量起着十分重要的作用。同时也赋予凝胶体优良的展布性和成膜性。 屈服值 屈服值是衡量胶体结构抵抗破坏能力一个指标,即为破坏胶体结构所需施加的力。屈服值越大,胶体结构越稳定。硅酸镁锂凝胶在低粘度下也具有传递屈服值的能力,因此分散相的稳定即使在稀薄的流体中也是可能的,与大多数有机增稠流变剂相比,这是十分可贵的。 增稠性 在水体系中硅酸镁锂凝胶微粒实际上是被单层水分子隔开的多层单独的小片。微粒分离成单独小片的程度越高,胶体结构越坚固,粘度和屈服值(动切力)也越大,增稠效果也越明显。由于多数有机增稠剂不具屈服值,因而产品常与有机增稠剂复合使用,使体系的粘度、屈服值和流动性得到有效的调节。 悬浮性 硅酸镁锂凝胶分散液的胶体结构,也为同体系中的其它细小颗粒提供了最佳的悬浮性,而成功地应用于水性涂料、工业和民用液体清洁剂、农药杀虫剂、磨料抛光剂等的防沉剂,防止颗粒沉降结块,确保水体系配料均匀。其分散液高的屈服值使悬浮效率明显优于同等粘度的有机胶。 透明性 硅酸镁锂凝胶在水体系中能膨胀形成“半透明-透明”的触变性凝胶,具有很高的透明度。

硅酸盐纳米复合材料

硅酸盐纳米复合材料 【摘要】:近年来聚合物纳米复合材料的研究发展相当迅速,不论是从学术角度考虑,还是从工业化生产出发,都已引起人们广泛关注。人们也对蒙脱土的有机改性进行了大量的研究。近几十年以来,高聚物材料普遍使用,但它们的易燃性却给人们的生活和生产带来了巨大的隐患。因而,阻燃高聚物材料的开发和应用成为必然趋势。 【关键词】:硅酸盐;复合材料 近年来聚合物纳米复合材料的研究发展相当迅速,不论是从学术角度考虑,还是从工业化生产出发,都已引起人们广泛关注。纳米复合材料的概念最早于1984年提出的,它是指两相或多相的混合物中至少有一相的一维尺度小于100纳米量级的复合材料。纳米复合材料不但能加强材料自身的一些性能,而且能赋予材料一些新的功能,如阻燃、抗菌、耐辐射、磁性等。因此近10年来,纳米复合材料成了材料科学家研究的热点。 1987年日本丰田研究发展中心率先报道通过单体插层原位聚合法成功制备尼龙层状硅酸盐纳米复合材料的方法,使纳米复合材料的热变形温度较纯尼龙大幅度提高,同时阻隔性能和力学性能均有不同程度的提高。随着研究的进一步深入和扩展,国内外报道的已取得一定进展的层状纳米复合聚合物基体甚多,这些纳米复合材料都在不同性能方面取得了不同程度的改善,其优异的综合性能更是引起人们的关注。其中,绝大多数的聚合物/纳米复合材料的性能研究主要是针对复合材料的热稳定性、阻隔性能、力学性能、降解性能以及一些其它的特殊性能。尤其引人注目的是当材料中无机物组分质量含量仅为3%~10%时,由于材料中分散的纳米粒子而表现出独特的效应,使其具有常规聚合物/填料复合材料无法比拟的优点,如密度小、机械强度高、吸气性和透气性低等,而且这类材料的耐热性和阻燃性也大为提高。 用于制备聚合物/层状硅酸盐复合材料的常用的粘土属于同一个硅酸盐大家族。它们的晶体结构包含由两个硅氧四面体和一个铝氧或镁氧八面体构成的片层。片层厚约1nm,长宽30nm到数微米不等,有些特殊的层状硅酸盐甚至更大。这些片层规则地层叠在一起。片层中存在部分同位置换(如Al3+被Mg2+或Fe2+置换,Mg2+被Li+置换),导致片层带负电,片层所带负电荷由片层间隙中的金属阳子来平衡。最常用的层状硅酸盐是具有不同化学组成的蒙脱土。这类粘土具有适中的离子交换容量(80-120mequiv/10g)和层状结构。这些粘土只和聚环氧乙烷、聚乙烯醇之类的亲水聚合物相容。为了改进与其它聚合物的相容性,人们必须改变蒙脱土的表面性质,使其由亲水变为亲油。通常,可通过与阳离子型表面活性剂发生离子交换反应来实现这一目标,这些阳离子型表面活性剂包括伯、仲、叔、

锰酸锂小知识

锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一,相比钴酸锂等传统正极材料,锰酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好、倍率性能好等优点,是理想的动力电池正极材料,但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其产业化。锰酸锂主要包括尖晶石型锰酸锂和层状结构锰酸锂,其中尖晶石型锰酸锂结构稳定,易于实现工业化生产,目前市场产品均为此种结构。尖晶石型锰酸锂属于立方晶系,Fd3m空间群,理论比容量为 148mAh/g,由于具有三维隧道结构,锂离子可以可逆地从尖晶石晶格中脱嵌,不会引起结构的塌陷,因而具有优异的倍率性能和稳定性。 目前,传统认为锰酸锂能量密度低、循环性能差的缺点已经有了很大改观(万力新能典型值:123mAh/g,400次,高循环型典型值107mAh/g ,2000次)。表面修饰和掺杂能有效改性其电化学性能,表面修饰可有效地抑制锰的溶解和电解液分解。掺杂可有效抑制充放电过程中的Jahn-Teller 效应。将表面修饰与掺杂结合无疑能进一步提高材料的电化学性能,相信会成为今后对尖晶石型锰酸锂进行改性研究的方向之一。 LiMn2O4是一种典型的离子晶体,并有正、反两种构型。XRD分析知正常尖晶石LiMn2O4是具有Fd3m对称性的立方晶体,晶胞常数a=0.8245nm,晶胞体积V=0.5609nm3。氧离子为面心立方密堆积(ABCABC….,相邻氧八面体采取共棱相联),锂占据1/8氧四面体间隙(V4)位置(Li0.5Mn2O4结构中锂作有序排列:锂有序占据1/16氧四面体间隙),锰占据氧1/2八面体间隙(V8)位置。单位晶格中含有56个原子:8个锂原子,16个锰原子,32个氧原子,其中Mn3+和Mn4+各占50%。由于尖晶石结构的晶胞边长是普通面心立方结构(fcc)型的两倍,因此,每个晶胞实际上由8个立方单元组成。这八个立方单元可分为甲、乙两种类型。每两个共面的立方单元属于不同类型的结构,每两个共棱的立方单元属于同类结构。每个小立方单元有四个氧离子,它们均位于体对角线中点至顶点的中心即体对角线1/4与3/4处。其结构可简单描述为8个四面体8a位置由锂离子占据,16个八面体位置(16d)由锰离子占据,16d位置的锰是Mn3+和Mn4+按1:1比例占据,八面体的16c位置全部空位,氧离子占据八面体32e位置。该结构中MnO6氧八面体采取共棱相联,形成了一个连续的三维立方排列,即[M2]O4尖晶石结构网络为锂离子的扩散提供了一个由四面体晶格8a、48f和八面体晶格16c共面形成的三维空道。当锂离子在该结构中扩散时,按8a-16c-8a 顺序路径直线扩散(四面体8a位置的能垒低于氧八面体16c或16d位置的能垒),扩散路径的夹角为107°,这是作为二次锂离子电池正极材料使用的理论基础。 锰酸锂的生产 目前市场上主要的锰酸锂有AB两类,A类是指动力电池用的材料,其特点主要是考虑安全性及循环性。B类是指手机电池类的替代品,其特点主要是高容量。

硅酸镁载体柱净化

方法3620 硅酸镁载体柱净化 1.0适用范围 1.1 硅酸镁载体(Florisil),Floridin公司注册的商品名,是一种带酸性的硅酸镁。在用气相色谱进行样品分析之前,作为一种净化方法用于普通的柱色谱。 1.2一般应用.净化农药残留和其它的氯代烃类;从烃类中分离氮化合物;从脂肪族一芳香族的混合物中分离芳香化合物;及对于脂肪类、油类和蜡类(Floridin)的类似的应用。另外,在分离甾族化合物、酯类、酮类、甘油酯类、生物碱类和一些糖类(Gordon和Ford)方面,硅酸镁载体被认为是很有用的。 1.3特定应用。本法包括如下待测物组:酞酸酯类、亚硝胺类、有机氯农药类、硝基芳香化合物、卤代醚类、氯代烃类和有机磷农药等的样品提取液的净化指导。 2.0方法摘要 见方法3610第节。 3.0干扰

见方法3610第节。 4.0仪器和设备 见方法3610第节。 5.0试剂 5.1 硅酸镁载体.农药残留物(PR)级(60或100目):购买1250。F(67712)活化的产品,贮存于带磨口玻璃塞或衬箔的螺旋盖的玻璃容器中。 5.1.1 硅酸镁载体的脱活:对酞酸酯类净化,为使用作准备。放入lOOg硅酸镁载体于500ml烧杯中,并在400C加热大约16h。加热后,转移至500ml试剂瓶中。密封并冷却至室温。冷却后,加3ml试剂水.摇荡或转动lOmin以充分混合,放置至少2h,将瓶密封严紧。 5.1.2硅酸镁载体的活化:对于亚硝胺、有机氯农药和多氯联苯类(PCBs)、硝基芳香化合物卤代醚类、氯代烃类和有机磷农药的净化。在即要使用前,用铝箔不盖严的玻璃容器在130℃时活化各批物料至少16h.或者在1300C时于烘箱中保存硅酸镁载体.使用之前在干燥器中冷却硅酸镁载体(从不同的批料或不同来源的硅酸镁载体,其吸附能力可能不同。将所使用的合成硅酸镁载体的量标准化,建议使用月桂酸值,参考方法测定每克硅酸镁载体吸附已烷溶液中月桂酸的量(mg)。应用于各柱的硅酸镁载体的量是将此比值除110,并乘以20g(mills)来计算的。 5.2硫酸钠(ACS)。粒状,无水(在浅盘中于40012加热4h纯化)。 5.3洗脱溶剂。 5.3.1二乙醚:见方法3610第5.2.1节。 5.3.2丙酮、己烷、二氯甲烷、戊烷、石油醚(沸程30~600C),农药级或相当规格。6.O样品的采集、保存和处理 6.1见本章前言,有机分析物第4.1节。 7.O步骤 7.1酞酸酯类。 7.1.1在净化之前,将样品取捉液体积减至2ml,萃取溶剂应为己烷。 7.1.2将10g的硅酸镁载体加入到10mm内径的色谱柱中。轻敲柱子以填实硅酸镁载

高分子材料改性

1填充改性:在聚合物基体中或在聚合物加工成型过程中加入一系列在组成结构不同固体添加物。 2混杂增强:是一种以上不同品种的增强纤维或其他增强材料匹配在一起用于聚合物得到复合材料。3纤维的临界长度lc:以基体包裹纤维的复合物在顺纤维轴上拉伸。当从整体传到纤维上的应力刚能使纤维断裂时纤维的应有长度。 4IPN:是两种或两种以上的共混聚合物,分子链相互贯穿并至少一种聚合物分子链以化学键的方式交联而形成的网络结构。 5高分子合金:在显微镜下观察可以聚合物共混物具有类似金属合金的相结构(即宏观不分离,微观非均相结构)称为高分子合金。 6相容性:指聚合物彼此互相容纳,形成宏观均匀材料的能力。 7纳米复合材料:指其中至少有一相物质是纳米级(1—100nm)范围内的多相复合材料。 8海-岛结构:是一种两相体系,且一项为连续相,一相为分散相,分散相分散在连续相中,就好像海岛分散在大海中一样。 9等粘点:A组分与B组分熔体黏度相等的这一点,称为“等黏点” 问答可能题 1.熔融态化学反应类型及各自的影响因素? 答:类型:交联反应、接枝反应、降解反应、官能团反应。 影响交联因素:1过氧化物的品种与用量2交联时 间与温度3环境气氛4抗氧剂5酸性物质6填充剂 7助交联剂 影响接枝因素:1接枝单体的含量2引发剂3反应 温度4反应时间5交联或降解的控制6共单体 2填料的性质? 答:(1)几何形态特征:球状(加工流动性):玻璃微珠片状(刚性):云母、滑石粉 (2)粒径小,填充效果好(分散均匀) 粒径表示方法:1.平均粒径() 2.目数(每平方英寸筛网上的筛孔数) 3.比表面积()(3)表面形态与性质:光滑(加工流动性)、粗糙(机械互锁、有大量微孔(有一定互锁作用) 3.填料的分散混合过程? 答:大致分四个过程。<1>使聚合物添加剂粉碎。将聚合物和填料加入到体系中,在外界作用下将大块聚合物和添加剂破碎成较小粒子。 <2>使添加剂渗入到聚合物中。聚合物在剪切热和传导热作用下,降到黏流状时,使速度加快,较小粒子克服聚合物内聚力,渗入到聚合物中。、 <3>分散。较小粒子进一步减小,直到粒子大小,固相粒子逐渐分散。 <4>分布均化。分散固相粒子逐渐混合,直至均匀分散到聚合物中。 5增强纤维种类及各有那些常用的表面处理方法?答:玻璃纤维、碳纤维和植物纤维等。 玻璃纤维的表面处理方法:硅烷偶联剂处理、表面接枝处理、酸碱刻蚀处理。 碳纤维表面处理法:气相氧化法、液相氧化法、阳极氧化法、等离子体氧化法。 植物纤维的表面处理方法:热处理法、碱处理法、改变表面张力法、偶联法、表面接枝法。 7纤维状加工过程易碎问题?措施:1.后期加入纤 维 2.提高熔融温度 3.降低剪切力 8简述制造纤维增强材料片材的常用方法? (1)熔融浸渍法。首先将连续纤维或短切纤维制成毡或针刺毡,经预热与挤出机挤出的热塑性树脂薄层,通过浸渍,冷却固化,最后切割。 (2)悬浮沉积法。将纤维和树脂均匀分布在水中,使纤维釜单丝分散,树脂单粒分散,通过流浆箱和成型网加入絮凝剂,凝聚与水分离形成湿片,通过干燥,黏合,压扎成片材。 (3)静电吸附热压法。将热塑性树脂制成薄膜带电,通过短纤维槽时,纤维吸附在薄膜上,然后压合。(4)液态化床法。将一定粒度粉末树脂放在流动床的孔床上,使其带一定量静电荷,并翻腾是树枝附在接地纤维上通过切断器被切成定长再通过热轧区和冷却区而制成片材。 9影响共混物结构形态的因素? 答:1相容性。相容性越好,聚合物越容易扩散而 达到均匀混合。2配比与黏度的综合影响。(P157. 图4-16)3.内聚能密度。内聚能密度大的聚合物,其分子间作用力大,不易分散,因此在共聚物体系 中更趋于分散相。4制备方法不同的制备方法会产 生不同的形态结构。 10提高共混物相容性的方法? 答:(1)对聚合物进行化学改性(2)加入增溶剂(3) 改善共混加工工艺(4)在共混组分间交联(5)共 溶剂法和IPN法。 12.聚合物的填充效果通过哪几方面评价?为什么 答:1聚合物填充改性的经济效果利用填料实现 聚合物的填充改性,其目的是降低成本改善材料的 某些性能。2填充聚合物的力学性能作为材料使 用强度是应用的基础。3填充聚合物的热性能。 12.无机纳米粒子增韧机理? 答1.刚性无机粒子产生应力集中效应,引发周围树 脂产生微开裂,吸引一定的变形功: 2.刚性粒子存在使基体树脂裂纹扩展受阻和钝化, 终止裂纹继续开裂: 3.填料的微细化,例子比表面积增大,产生微开裂, 吸引更多冲击能量阻止材料的断裂: 6界面结合对力学性能的影响? 界面强度高低,对聚合物各方面的影响显著,最突 出的是力学性能。(1)拉伸强度:在平行于取向方 向,拉伸强度提高。垂直于取向方向时,若纤维与 聚合物结合强度比较好时,则强度提高,否则不提 高。当纤维无取向时,则各同性时,各方向强度均 有所提高。(2)韧性与冲击强度:当纤维自身的强 度小于界面强度与摩擦力之和时,即受到作用时, 纤维发生断裂。此时对其冲击性能不利,当纤维自 身的强度大于两者之和时,则会发生脱出,对冲击 作用有吸收作用,提高其冲击强度。 11层状纳米材料的性能? 答:1.力学性能和耐热性 2.高阻隔特性 3.阻燃性 4.导电功能 5.抗菌功能 6.吸波特性 7.各向异性 14什么是混杂增强、是混杂效应?混杂方式有哪 些? 答:增强聚合物复合材料是由两种或两种以上不同 品种的增强纤维或其他增强材料匹配在一起用于 聚合物二得到的材料。混杂效应:混杂效应是由 于多种纤维货增强材料与树脂基体的相互作用产 应的结果,有正效应和负效应。常见的形式:(1) 纤维——纤维混杂 2)纤维——无机离子混杂增强(3)纤维原位混杂 增强如 4填料体积成体的计算?P76 22配比与黏度的综合影响。(P157.图4-16) 高概率填空题 1充母料的理想横型:1填料核2偶联层3分散层4 增混层填充母料的方法1挤出法2密炼法3造粒法 4 开炼法 1改性的分类:物理改性:共混、填充、增强 化学改性:接枝、交联、嵌段、降解 2交联分为:物理交联:结晶或缠结 化学交联:以化学键形成交联 3化学反应形式:溶液形式,熔融形式(多数) 4熔融态化学反应器:密炼机、螺杆挤出机、高校 连续混合机组 5熔融态化学反应类型:交联、接指、断链、能团 反应 7填料的作用:增量,增强,赋予功能 8填料的种类:1.阻燃性的;2.增大硬度,石英 3. 减小硬度,滑石粉 9填料处理的目的:1.增加与聚合物的相容性 2. 提高界面粘合不产生分离 10常用的表面处理剂:1.表面活性剂 2.偶联剂(钛 酸酯,铝酸酯)3.有机高分子处理剂 4.无机物处 理剂 5.其他 11填充改性交联:1.经济效果 2.力学性能 3.热性 能 4.电性能,光学性能,加工性能 12加入纤维的作用:增强 13增强纤维种类:1.玻璃纤维 2.碳纤维 3…. 14纤维表面处理原则:1.极性相近原则 2.界面酸 碱匹配原则 3.形成界面化学键原则 4.引入可塑 界面原则 17共混改性方法:物理方法:机械共混法,干粉共 混法,熔融共混法,溶液共混法,乳液共混法。 化学方法:共聚-共混法,反应共混法,IPN法 18共混物的形态,结构 1.均相结构 2.非结晶聚 合物构成的多相共混体系 3.两相互锁成交错结构 4.相互贯穿的两相连续结果 5.结晶非结晶聚合物 共混物的形态,结构 19增溶剂类型 1.非反应型增溶剂 2.反应型增溶 剂 3.低分子增溶剂 20热塑性弹性体是由塑料和橡胶构成的,其中塑料 是连续的,橡胶是分散的。 21改善共混物透明性的方法 1.使参与共混的分散 相与连续相折射率相同 2.使共混物分散粒径小于 可见光波长 22在硬质PVC中加氯化PE起增韧改性作用:在软 质PVC中加氯化PE起增塑改性作用 23纳米复合材料的制备方法 1.溶胶-凝胶法 2.原 位聚合法 3.插层法 4.共混法 24共混物的形态首先划分为均相体系和两相体系。 两相体系又分:海-岛与海-海结构

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