周正伟
,
白瑞成
,
任慕苏
,
孙晋良
,
周泽
,
胡清平
,
汪传斌
高分子材料科学与工程
用差示扫描量热仪和RS600旋转流变仪分别研究了AG-70环氧树脂体系的升温固化反应情况和升温及恒温条件下的流变性能。实验结果表明,该环氧树脂体系的固化动力学方程符合两参数自催化模型,采用Malek最大概然法计算了模型中的动力学参数,获得了两个特征值下的动力学方程,将实验结果与理论值进行了对比。采用两种方式确定了凝胶温度点,并与用差示扫描量热（DSC）方法获取的凝胶点温度作比较,利用恒温温度与凝胶时间的函数关系计算出了凝胶模型,其数学表达式为：lntgel=-19.67＋8.57/T。
关键词:
环氧树脂
,
差示扫描量热法
,
动力学模型
,
凝胶模型
周正伟
,
白瑞成
,
任慕苏
,
孙晋良
,
周泽
,
胡清平
,
汪传斌
高分子材料科学与工程
采用非等温差示扫描量热（DSC）对多官能团环氧树脂体系固化反应进行了研究,确定了环氧树脂所用固化剂为甲基纳迪克酸酐（MNA）。对AG-70/MNA/2-乙基-4-甲基咪唑（EMI-2,4）环氧树脂体系在不同升温速率下的固化反应进行测试,根据DSC曲线,用温度-升温速率外推法,求出环氧树脂体系的三个特征温度,温度参数能为制定合适的固化工艺提供指导。采用Kissinger和Crane方程计算了环氧树脂体系的固化动力学参数,建立了基于n级反应理论的动力学模型。对固化度、反应速率与温度、时间的关系曲线进行了分析,得到的结果与实际变化趋势一致。
关键词:
环氧树脂
,
固化反应
,
差示扫描量热
,
动力学模型
汤哲鹏
,
徐伟
,
李爱军
,
张中伟
,
白瑞成
,
王俊山
,
任慕苏
新型炭材料
分别运用总括非均相反应机理和详细非均相反应机理,结合均相反应机理(包括285种气相组分,1 074个气相可逆基元反应)来模拟C3H8在CVI工艺条件下炭纤维表面热解炭的沉积过程,进而对实验中的气相组分和热解炭的形成过程进行预测.总括非均相反应机理对炭沉积反应进行了简化处理,气相中的烃组分直接在表面脱氢沉积为热解炭;而详细非均相反应机理则利用表面基元反应来描述热解炭沉积过程,包括66种表面组分和250个表面基元反应.本文以C3H8为炭源,N2为稀释气体,温度1 173～1 323 K、低压(2.6 kPa)和滞留时间为0.5 ～4 s条件下的连续搅拌釜反应器为模型进行模拟,气相组成和沉积动力学两方面的预测与实验结果都较好吻合.计算表明在该设定条件下热解炭的前驱体主要为不饱和小分子(C2H2和C2H4)和甲基,进而利用这些组分定量解释热解炭的沉积动力学.
关键词:
模拟
,
热解炭
,
表面动力学
,
丙烷
,
化学气相渗透
田江波
,
孙晋良
,
李红
,
白瑞成
,
任慕苏
上海金属
doi:10.3969/j.issn.1001-7208.2007.03.002
在Falex摩擦磨损实验机上研究了碳纤维增强碳基体(C/C)复合材料在不同载荷下的摩擦磨损性能,且对摩擦表面进行了SEM观察和分析.研究结果表明:C/C复合材料的摩擦系数随着载荷的增大呈现出先增大后减小的趋势,而磨损量则随着栽荷的增大,整体呈现出逐渐增大的趋势;在高载荷下表面形成的磨屑膜,是导致摩擦系数减小的原因之一;随着载荷的逐渐增大,C/C复合材料的磨损由磨粒磨损为主逐渐向粘着磨损为主转变.
关键词:
C/C复合材料
,
摩擦磨损
,
摩擦载荷
,
磨屑膜
孙万昌
,
李贺军
,
卢锦花
,
白瑞成
,
黄勇
无机材料学报
采用快速化学液相气化渗透法制备了C/C复合材料;利用扫描电子显微镜观察了材料的断口形貌特征;研究了不同层次界面状态对C/C复合材料力学行为及断裂模式的影响. 研究表明:束内纤维与基体间结合要适度,既不能过强也不能过弱,保证材料具有高强度同时又具有一定塑韧性;当碳布层间或束间的基体热解碳与纤维柬表面之间残余孔隙量较多或者结合较弱时,则裂纹沿碳布层表面的纤维与基体热解碳之间扩展而分层;热解碳碳层面排列的越紧密,层面间的结合强度越高,则倾向于在基体热解碳内形成齐茬形断面;若碳层面之间存在过多间隙或结合较弱,则倾向于沿碳层面剥离而分层.
关键词:
碳/碳复合材料
,
rapid densification
,
interface
,
mechanical behavior
赵建国
,
李克智
,
李贺军
,
席琛
,
白瑞成
,
张秀莲
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2005.01.001
利用热梯度化学气相沉积工艺制备了炭/炭复合材料,研究了热处理温度对炭/炭复合材料石墨化度、硬度、抗弯强度和摩擦性能的影响.结果表明:石墨化度随着热处理温度的升高而增大,炭/炭复合材料石墨化的能垒在2200℃附近;炭/炭复合材料的抗弯强度随着热处理温度的升高,先升高后降低,当热处理温度是2000℃时,所得材料的抗弯强度最高;炭/炭复合材料的硬度和摩擦系数随着热处理温度的升高而降低.
关键词:
炭/炭复合材料
,
热处理
,
化学气相沉积
,
硬度
,
石墨化度
马骁
,
白瑞成
,
任慕苏
,
孙晋良
,
秦显营
,
吕永根
材料科学与工程学报
应用二维小角X射线散射技术对PAN原丝、预氧丝、碳化丝纤维样品进行表征并采用Fankuchen切线法处理实验数据,得到微孔的平均结构信息.X射线散射集中在探测器平面赤道方向,原丝、预氧丝样品的散射强度相近并小于碳化丝散射强度,表明PAN基纤维在热处理过程中,纤维内部微孔一直沿纤维轴方向择优取向,在预氧化阶段微孔含量和大小基本保持不变,而在碳化阶段将产生大量微孔,并使微孔取向角增大.散射数据均呈现Porod正偏离,说明纤维内部还存在1nm以下的微结构起伏.
关键词:
碳纤维
,
小角X射线散射
,
微孔
郭建君
,
孙晋良
,
任慕苏
,
白瑞成
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2010.02.003
对TDE-85和AG-80环氧树脂进行非等温DSC实验,采用热分析动力学Kinssinger方程对两种树脂体系的放热机理进行分析,得出TDE-85树脂体系的活化能为E=58.9kJ/mol,指前因子A=5.02×10~6s~(-1);AG-80树脂体系的活化能为E=50.4kJ/mol,指前因子A=3.99×10~6s~(-1).根据DSC升温曲线比较了两种树脂的放热起始温度、放热峰顶温度和结束温度,并以此确定了浇注体固化制度.对两种树脂的浇铸体进行弯曲性能测试,测试得出,TDE-85树脂体系浇铸体的弯曲模量达到1580.03MPa,弯曲强度为61.08MPa;AG-80树脂体系的弯曲模量达到了1804.32MPa,弯曲强度为42.64MPa.并采用高倍数码显微镜对断面进行观察,断面形貌显示,AG-80树脂浇铸体断面十分光滑而TDE-85树脂浇铸体断面存在大量水纹状裂纹.
关键词:
非等温DSC
,
Kinssinger方程
,
弯曲性能
,
断面形貌
杨敏
,
孙晋良
,
任慕苏
,
李红
,
白瑞成
机械工程材料
采用纳米压痕法测定了三向正交编织碳/碳复合材料中碳纤维不同微区的弹性模量和纳米硬度,并分析了不同微区力学性能不同的原因.结果表明:加载载荷为9.0,9.5 mN时,碳纤维中心只发生弹性变形,在边缘(距离纤维中心2μm)处既发生了弹性变形也发生了塑性变形；碳纤维中心处的弹性模量、纳米硬度分别为33.42,3.30 GPa,边缘处的弹性模量、纳米硬度分别为32.41,2.63GPa;边缘与中心处弹性模量、纳米硬度的差别是由石墨微晶排列差异造成的.
关键词:
碳纤维
,
纳米压痕
,
纳米硬度
,
弹性模量
熊信柏
,
李贺军
,
黄剑锋
,
李克智
,
白瑞成
,
孙国岭
稀有金属材料与工程
通过碱热处理工艺对碳/碳复合材料表面阴极声电沉积的磷酸钙生物陶瓷涂层进行处理,使其转变为磷灰石涂层,采用SEM,EDAX,FTIR,XRD等研究了涂层组成、结构和形貌的变化,并采用拉伸测试评价了涂层与基体的结合力,用SEM观察了涂层的断口形貌.结果表明:用声电沉积技术获得的片状透钙磷石涂层经碱热处理后而得到磷灰石涂层,涂层与基体形成了化学键合,且结合紧密,涂层的形貌没有显著变化,但涂层的致密度有所增加;拉伸测试表明涂层与基体的结合强度最大可达4.2 MPa 以上,涂层的失效部位主要在涂层内部,其失效方式为涂层的内聚破坏和界面脱粘.
关键词:
声电沉积
,
碱热处理
,
碳/碳复合材料
,
磷灰石
,
生物活性涂层
