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MWNTs/UHMWPE复合材料的导电行为

李博 , , 李佳 , 刘文亮

高分子材料科学与工程

采用溶液混合、超声波分散的方法,制备了多壁碳纳米管(MWNTs)/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料,并对其电学性能进行了研究。结果表明,该种方法可以使MWNTs比较好地分散于UHMWPE基体中,复合材料均表现出明显的渗流行为;长径比大的L.MWNTs-60100具有较小的渗流阈值,并且具有较小的温度系数(PTC)和负温度系数(NTC)强度;在大于渗流阈值的情况下,复合材料的PTC和NTC强度随着导电填料含量的增大而不断减小;热循环使得复合材料的PTC特性更加明显。

关键词: 多壁碳纳米管 , 超高分子量聚乙烯 , 导电复合材料 , 温度系数/负温度系数效应

石墨烯/超高分子量聚乙烯复合材料的导电性能

杨建锋 , , 张教强 , 郑星卓 , 谷敬凯 , 李萍

高分子材料科学与工程

采用氧化还原法制备了石墨烯(GNS),用X射线衍射(XRD)、红外光谱、透射电子显微镜对所得GNS进行了分析和表征.采用溶液混合、超声波分散的方法,制备了GNS/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)导电复合材料,研究了材料的导电渗流行为和阻-温特性.结果表明,溶液混合法可使GNS较好地分散于UHMWPE基体中,复合材料表现出典型的导电渗流行为,其渗流阈值为3.6%(质量分数).在大于渗流阈值的情况下,复合材料的温度系数效应(PTC)强度随GNS含量的增加而提高;热循环使得复合材料的PTC强度有所降低.

关键词: 石墨烯 , 超高分子量聚乙烯 , 导电复合材料 , 温度系数

碳酸钙对炭黑/环氧树脂复合材料电性能的影响

郑星卓 , , 张教强 , 杨建锋 , 李萍 , 谷敬凯

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.5.010

研究了CaCO3对CB/EP体系室温体积电阻率及阻温特性的影响.以碳酸钙(CaCO3)为改性剂,炭黑(CB)为导电填料,环氧树脂(EP)为基体树脂,2-乙基-4-甲基咪唑(2,4-EMI),采用超声分散法制备了CaCO3/CB/EP复合材料.通过对其室温体积电阻率和电阻-温度特性的测试,结合扫描电镜等进行了微观形貌表征与分析.结果表明,在CB含量为14%的CaCO3/CB/EP体系中,随CaCO3含量增加,复合材料的室温体积电阻率先下降后上升,在0.5∶1(CaCO3∶CB)时达到最小值;含CaCO3的EP/CB导电复合材料PTC(温度系数)效应强于CB/EP复合材料,在测试温度范围内没有出现NTC(负温度系数)效应.

关键词: 环氧树脂 , 炭黑 , 碳酸钙 , 阻温特性 , PTC效应

聚苯胺吸波材料的研究趋势及应用前景

史长明 , 张教强 , , 易娜

材料开发与应用

随着隐身与反隐身技术的发展,电磁波吸收材料是当前功能材料领域的研究热点之一.本文简要叙述了聚苯胺在在雷达波智能隐身、红外智能隐身、可见光智能隐身方面的应用情况,指出聚苯胺吸波材料在智能隐身领域的良好发展前景,及其作为智能隐身材料实用化应注意的问题.综述了近几年来国内外有关功能质子酸掺杂聚苯胺、聚苯胺/无机、聚苯胺/聚合物复合吸波材料的研究现状,并展望了其应用前景.

关键词: 聚苯胺 , 吸波 , 复合材料 , 研究趋势 , 应用前景

石墨烯/高密度聚乙烯导电复合材料的制备与表征

杜彦 , , 张教强 , 唐婷 , 杨建锋 , 郑星卓

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.1.012

采用氧化还原法制备了石墨烯( GNS),采用红外光谱、透射电子显微镜对所得石墨烯进行分析和表征.采用溶液共混法制备石墨烯/聚乙烯导电复合材料,研究了材料的导电渗流行为,发现石墨烯含量越接近渗流阈值(4.3%,质量分数),随着石墨烯含量的增加,其室温电阻率减少;当质量分数为6.3%左右时,电阻率趋于稳定,约为102Ω·m.DSC分析发现加入GNS后复合材料的降温过程中结晶峰起始温度提高,说明GNS在复合材料中有成核剂的作用.

关键词: 石墨烯 , 高密度聚乙烯 , 导电复合材料 , 渗流阈值

一种多胺型纤维素吸附剂的制备

张莹 , 张教强 , 亢新梅 , , 寇开昌

材料开发与应用 doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2011.02.014

以天然纤维素为原料,制备重金属离子吸附材料.秸秆纤维经过碱化、环氧化、烯胺化,制备了多胺型纤维素,对制备该多胺型纤维素的影响因子如温度、时间、碱浓度、环氧氯丙烷用量、二乙烯三胺用量等进行了分析研究,确定了环氧化的最优条件为:反应温度40℃,环氧氯丙烷与秸秆纤维的质量比5:1,二次碱浓度8%,反应时间15h;烯胺化的最优条件:反应温度50℃,二乙烯三胺与环氧化纤维的质量比1:1,反应时间8h.采用该工艺条件下所得多胺型纤维素对Cr(Ⅵ)的去除率为91.1%.

关键词: 多胺型纤维素 , 二乙烯三胺 , 重金属离子吸附剂

固化剂对炭黑/环氧树脂导电复合材料阻温特性的影响

唐婷 , , 杜彦 , 郑星卓

高分子材料科学与工程

分别以2-乙基-4-甲基咪唑(2,4-EMI)和甲基四氢邻苯二甲酸酐(MeTHPA)为固化剂,低结构炭黑(F101CB)为导电填料,环氧树脂(E-54)为基体,采用超声分散溶液混合法制备了F101/E-54/2,4-EMI和F101/E-54/MeTHPA复合材料.通过电阻-温度特性测试和差示扫描量热(DSC)法分别对其电性能和玻璃化温度进行了表征与分析.结果表明,以2,4-EMI和MeTHPA为固化剂的F101/E-54复合材料都具有PTC效应,F101/E-54/2,4-EMI复合材料具有较大的室温电阻率和PTC转变温度,较小的PTC强度;101/E-54/2,4-EMI复合材料的玻璃化温度Tg为161.7℃,与其PTC转变温度160.4℃接近,F101/E-54/MeTHPA复合材料的玻璃化温度Tg为133.5℃,与其PTC转变温度134.1℃接近;多次热循环使F101/E-54复合材料的PTC稳定性得到改善,以2,4-EMI为固化剂的复合材料体系表现得尤为明显.

关键词: 炭黑 , 环氧树脂 , 固化剂 , 温度系数 , 导电复合材料 , 阻温特性

聚醚环酰胺固体推进剂用键合剂的合成及使用性能

姚莹莹 , 张教强 , , 亢新梅 , 张莹

应用化学 doi:10.3724/SP.J.1095.2010.90825

以丙三醇、环氧乙烷、环氧丙烷、氯化亚砜、异氰脲酸等为原料,合成了聚醚环酰胺键合剂. 将其应用到推进剂(GAP/HMX/Al/AP)配方中,对成型后的推进剂进行力学性能测试和断面电子显微镜分析. 结果表明,此类键合剂可以改善与推进剂中氧化剂的界面粘结性能,有效地提高成型后的推进剂在不同温度下的最大延伸率,但对抗拉伸强度的提高作用不明显.

关键词: 键合剂 , 聚醚环酰胺 , 抗拉强度 , 延伸率

无机粒子对石墨烯微片/环氧树脂复合材料导电性能的影响

陈婷 , , 刘欢 , 张教强 , 冯玄圣

航空材料学报 doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2016.1.009

以 KNG-CZ030石墨烯(graphene nanoplatelets,GNPs)为导电填料,环氧树脂(E-54)为聚合物基体,2-乙基-4甲基咪唑(2,4-EMI)为固化剂,采用溶液混合和超声分散的方法制备导电复合材料。通过添加无机粒子(NaCl, TiO2),研究了无机粒子对石墨烯微片分散均匀性的影响以及对 GNPs /E-54复合材料导电性能的影响。实验结果表明:加入 NaCl 和 TiO2提高了石墨烯微片在基体中的分散性,降低了复合材料室温体积电阻率,即提高了导电性能;NaCl /GNPs /E-54和 TiO2/GNPs /E-54复合材料室温体积电阻率为106Ω·m 时,石墨烯质量分数分别为0.75%和0.73%,与未添加无机粒子的 GNPs /E-54复合材料质量分数0.97%相比有所降低。

关键词: 石墨烯微片 , 环氧树脂 , 复合材料 , 无机粒子 , 导电性能

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