高性能无机-有机复合注浆材料研究 被引量：30

1

作者 管学茂 张海波 +6 位作者 杨政鹏 李海艳 路建军 狄红丰 帅波 徐驰 王国普 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期902-910,共9页

针对千米深井巷道围岩大变形控制难题,提出了支护-改性-卸压“三位一体”协同控制技术,其中要求注浆改性材料具有“高渗透、高强度、高黏结”性能。“高渗透”可以通过减小粒度、增加界面润湿性来实现;“高强度”可以通过优选快速水化矿... 针对千米深井巷道围岩大变形控制难题,提出了支护-改性-卸压“三位一体”协同控制技术,其中要求注浆改性材料具有“高渗透、高强度、高黏结”性能。“高渗透”可以通过减小粒度、增加界面润湿性来实现;“高强度”可以通过优选快速水化矿物,添加纳米增强材料来实现;“高黏结”可以通过添加有机调节剂,增加界面润湿并形成强化学键来实现。本文以超细化的硫铝酸盐水泥熟料、石膏、石灰为主要原料,通过优化配比研发了无机注浆材料,材料粒径D 95<7.0μm,最佳配比为硫铝酸盐水泥熟料、石膏、石灰质量比5∶4∶1;合成了纳米锂铝类水滑石增强材料,具有锂离子增强和纳米晶核诱导结晶双重协同增强作用,当掺量为无机注浆材料质量的2%时,抗压强度提高145%,达到12.3 MPa;采用“一锅法”合成了两亲性有机调节剂,掺量为无机注浆材料质量的3%时,可以将水与煤表面接触角从72.80°减小到19.23°,并在注浆材料与裂隙表面间形成氢键作用,显著改善界面润湿性,增加界面黏接强度。以无机注浆材料、纳米锂铝类水滑石、有机调节剂按95%,2%,3%的质量百分比混合制备了微纳米注浆材料,材料初、终凝时间分别为8.0,13.0 min,2 h抗压强度为10.2 MPa,煤的黏结强度大于煤自身拉伸断裂强度。微纳米注浆材料在口孜东矿进行了超前注浆应用,可以良好注入10μm开度的裂隙,与裂隙表面结合紧密,锚杆拉拔力由注浆加固前的37 kN提高到注浆后的145 kN。 展开更多

关键词 千米深井 微纳米注浆材料 纳米增强 有机调节剂 黏结强度

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橡胶纳米增强中的逾渗行为及其机理 被引量：19

2

作者 张立群 王振华 +1 位作者 吴友平 吴丝竹 《合成橡胶工业》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期245-250,共6页

通过考察炭黑、纳米氧化锌等纳米增强剂对丁苯橡胶和三元乙丙橡胶的增强作用,首次报道在橡胶的纳米增强中存在着类似于橡胶增韧树脂的逾渗现象,也即橡胶的拉伸强度随着纳米增强剂用量的增加先缓慢增加,进而迅速上升,而后达到平衡;同时,... 通过考察炭黑、纳米氧化锌等纳米增强剂对丁苯橡胶和三元乙丙橡胶的增强作用,首次报道在橡胶的纳米增强中存在着类似于橡胶增韧树脂的逾渗现象,也即橡胶的拉伸强度随着纳米增强剂用量的增加先缓慢增加,进而迅速上升,而后达到平衡;同时,增强剂的粒径越大、逾渗点的增强剂体积分数越高,对应的橡胶拉伸强度也越低。分析认为,这种逾渗现象与纳米增强机理有关;纳米粒子的增强在于诱导产生粒子间伸直链的形成,因而与粒子间距有关;纳米粒子与橡胶间不能完全以化学键结合,否则会严重妨碍伸直链的形成,部分大分子与纳米粒子间形成物理吸附是必要的;高交联密度影响伸直链的形成,进而影响纳米增强效果;应该存在着最小的增强剂临界粒径。 展开更多

关键词 橡胶 纳米增强 逾渗 机理 界面

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新一代高性能POSS-聚合物材料 被引量：11

3

作者 江大志 李效东 《材料导报》 EI CAS CSCD 2001年第5期55-57,共3页

描述了多面体低聚硅倍半氧烷(Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane,POSS)单体的结构与性能,POSS单体改性聚合物在塑料工业、航空与空间等领域的应用现状与前景。并对POSS单体合成技术、成本、POSS单体进一步形成串凳式、悬笼式和笼-... 描述了多面体低聚硅倍半氧烷(Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane,POSS)单体的结构与性能,POSS单体改性聚合物在塑料工业、航空与空间等领域的应用现状与前景。并对POSS单体合成技术、成本、POSS单体进一步形成串凳式、悬笼式和笼-笼连接式结构作了综合评述。 展开更多

关键词 多面体低聚硅倍半氧烷 聚合物 单体 结构 性能 塑料 应用

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纳米增强体在镁基复合材料中的应用现状 被引量：1

4

作者 卞松刚 李子全 +3 位作者 陈可 刘劲松 周衡志 杨继年 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期72-75,共4页

对近年来国内外有关纳米增强体在镁基复合材料中的应用进行了综述,着重介绍了SiC、Y_2O_3、Al_2O_3、AlN等纳米颗粒以及碳纳米管对镁基复合材料显微组织和力学性能的影响,并对相关的增强机理进行了归纳和总结;针对目前纳米增强体强化镁... 对近年来国内外有关纳米增强体在镁基复合材料中的应用进行了综述,着重介绍了SiC、Y_2O_3、Al_2O_3、AlN等纳米颗粒以及碳纳米管对镁基复合材料显微组织和力学性能的影响,并对相关的增强机理进行了归纳和总结;针对目前纳米增强体强化镁基复合材料研究领域存在的问题,对该领域今后的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 纳米增强体 镁基复合材料 增强机理

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橡胶纳米复合材料计算机模拟研究进展与挑战

5

作者 刘军 沈建祥 张立群 《中国材料进展》 CAS CSCD 2014年第4期232-237,252,共7页

总结了作者课题组采用分子动力学模拟研究橡胶纳米复合材料目前取得的主要进展,包括不同几何形状的纳米颗粒在橡胶基体中的分散机理、颗粒与橡胶分子链间的界面结合(聚合物玻璃化层是否存在)、颗粒对应力应变增强机理、碳纳米弹簧的引... 总结了作者课题组采用分子动力学模拟研究橡胶纳米复合材料目前取得的主要进展,包括不同几何形状的纳米颗粒在橡胶基体中的分散机理、颗粒与橡胶分子链间的界面结合(聚合物玻璃化层是否存在)、颗粒对应力应变增强机理、碳纳米弹簧的引入对橡胶粘弹性的调控以及橡胶纳米复合材料非线性行为(Payne效应)产生的机理。模拟结果表明,存在一个最佳界面相互作用与接枝密度以实现纳米颗粒均匀分散;对于片状颗粒,在类似氢键界面相互作用时,存在聚合物玻璃化层。静态力学增强来自于两个方面:一是颗粒诱导分子链取向与排列,二是分子链吸附临近颗粒形成桥链在大变形下的有限链伸长。同时发现,碳纳米弹簧的加入会明显降低复合材料的滞后损失,并且得出纳米颗粒直接接触聚集与由分子链同时吸附多个颗粒成网对Payne效应非线性行为均有贡献。这些基础问题的澄清,将为制备动静态力学性能兼顾的橡胶纳米复合材料提供重要科学依据与理论指导,进而实现我国轮胎制品的高性能化与绿色化。最后针对橡胶纳米复合材料多层次多尺度结构与性能关系,简要评述了计算机模拟研究存在的挑战。 展开更多

关键词 橡胶 纳米增强 分散 界面 动静态力学 分子动力学模拟

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电子信息设备抗振动冲击防护理论与技术研究现状和展望 被引量：19

6

作者 杨平 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第13期1163-1170,共8页

对设备抗振动冲击加固技术特别是电子信息设备抗振动冲击加固技术的研究现状进行了总结 ,阐述了当前抗振动冲击加固技术的研究发展现状和面临的问题 ,探讨了设备抗振动冲击加固技术进一步发展的新方向——纳米加固技术。

关键词 抗振冲击加固技术 电子信息设备 纳米加固技术 研究现状 展望

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多壁碳纳米管对CuSn-Co系胎体力学性能的影响 被引量：2

7

作者 徐强 刘一波 +1 位作者 徐良 杨志威 《粉末冶金工业》 CAS 北大核心 2017年第5期25-31,共7页

碳纳米管具有超强的力学性能和优异的物理性能(弹性模量达1.0~1.8 TPa,抗拉强度达150 GPa,密度可达0.8 g/cm^3,热膨胀系数几乎为零),是复合材料的理想增强体。通过正交试验设计研究了多壁碳纳米管(MWCNT)的添加量、烧结温度、热压压力对... 碳纳米管具有超强的力学性能和优异的物理性能(弹性模量达1.0~1.8 TPa,抗拉强度达150 GPa,密度可达0.8 g/cm^3,热膨胀系数几乎为零),是复合材料的理想增强体。通过正交试验设计研究了多壁碳纳米管(MWCNT)的添加量、烧结温度、热压压力对CuSn-Co系胎体力学性能的影响,并分别通过直接分析法和方差分析法分析了3因素对胎体力学性能的影响程度及对胎体性能影响的显著性,采用扫描电镜观察其断口形貌。结果表明:碳纳米管的添加量对胎体的硬度和抗弯强度有非常显著的影响,其次是热压压力有显著影响,而烧结温度影响较小,最终的优选方案为:MWCNT添加质量分数为0.8%,热压温度为850℃,热压压力为35 MPa。 展开更多

关键词 金刚石钻头 多壁碳纳米管 纳米增强 性能

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弹性体拉伸取向和应变诱导结晶研究进展 被引量：12

8

作者 徐志强 卢咏来 +1 位作者 张立群 闫寿科 《高分子学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2011年第6期586-595,共10页

橡胶拉伸取向和应变诱导结晶被公认为是天然橡胶和一些合成橡胶(如氯丁橡胶、丁基橡胶、氢化丁腈橡胶等)高效自增强的关键所在,研究该现象和行为规律对理解橡胶增强机理具有十分重要的意义.本文总结了常用于研究橡胶拉伸取向和应变诱导... 橡胶拉伸取向和应变诱导结晶被公认为是天然橡胶和一些合成橡胶(如氯丁橡胶、丁基橡胶、氢化丁腈橡胶等)高效自增强的关键所在,研究该现象和行为规律对理解橡胶增强机理具有十分重要的意义.本文总结了常用于研究橡胶拉伸取向和应变诱导结晶的表征方法,对其原理、特点和适用范围进行了对比分析;综述了纳米填料(炭黑,二氧化硅,黏土,碳纳米管)增强橡胶的拉伸取向和应变诱导结晶以及热塑性弹性体拉伸取向的研究进展;并展望了该领域的未来发展方向. 展开更多

关键词 弹性体 纳米增强 拉伸取向 应变诱导结晶

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纳米颗粒增强木质滑动轴承的制备及摩擦磨损性能研究 被引量：3

9

作者 王奇 蒋康 +3 位作者 夏余平 彭博 刘克非 吴庆定 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期130-134,共5页

以杨木粉末为基材、纳米刚玉粉为增强因子,采用温压成形技术制备纳米颗粒增强木质滑动轴承,研究了纳米刚玉粉含量对木质滑动轴承的摩擦系数、磨耗量和承载能力的影响规律,并对试件摩擦磨损表面微观形貌进行了表征。结果表明:纳米刚玉粉... 以杨木粉末为基材、纳米刚玉粉为增强因子,采用温压成形技术制备纳米颗粒增强木质滑动轴承,研究了纳米刚玉粉含量对木质滑动轴承的摩擦系数、磨耗量和承载能力的影响规律,并对试件摩擦磨损表面微观形貌进行了表征。结果表明:纳米刚玉粉对木质滑动轴承的摩擦磨损性能具有明显的改善作用,当纳米刚玉粉含量为6%时效果最佳;含6%纳米刚玉粉的木质滑动轴承的磨合期短(~7 min)、摩擦系数小(~0.11)、极限PV值高(161.7 MPa·m·min^(-1)),可望在一定工况下替代烧结青铜用于轻纺机械。 展开更多

关键词 木质滑动轴承 温压成形 纳米增强 摩擦系数 极限PV值

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纳米SiC增强铝基复合材料中增强颗粒含量对材料结构和性能的影响 被引量：1

10

作者 刘超 邢雪青 +2 位作者 史颖 宋立新 龙凌 《塑料科技》 CAS 北大核心 2021年第10期59-64,共6页

以A356铝合金为基体材料,碳化硅(SiC)颗粒为增强体,通过超声分散液相熔融吹塑工艺制备不同SiC质量分数的Al/SiC复合材料,分析SiC的加入量对Al/SiC复合材料的物相组成、微观结构及力学性能的影响。结果表明:纳米SiC的加入抑制FeSiAl_(4.5... 以A356铝合金为基体材料,碳化硅(SiC)颗粒为增强体,通过超声分散液相熔融吹塑工艺制备不同SiC质量分数的Al/SiC复合材料,分析SiC的加入量对Al/SiC复合材料的物相组成、微观结构及力学性能的影响。结果表明:纳米SiC的加入抑制FeSiAl_(4.5)相生成,加入质量分数1%SiC抑制效果十分显著。Al/1%SiC复合材料中α-Al晶粒尺寸明显减小且共晶硅组织更细化,此时纳米SiC在Al基体中分布均匀。SiC加入量增至2%、3%时,SiC增强体减小,基体α-Al晶粒尺寸与细化共晶硅组织的作用减弱。TEM分析可观察A356中FeSiAl_(4.5)相组织形貌以及Al/SiC复合材料中均匀分布的纳米SiC颗粒。同步辐射X射线吸收谱说明A356基体中Fe元素是以FeSiAl_(4.5)相的形式存在。Al/1%SiC复合材料的力学性能最佳,抗拉强度达到236 MPa、断裂伸长率增至10%,而Al/2%SiC与Al/3%SiC复合材料的力学性能提升有限。 展开更多

关键词 AL/SIC复合材料 纳米增强体 晶粒细化 显微组织 力学性能

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纳米颗粒对陶瓷材料力学性能的研究 被引量：9

11

作者 郭小龙 陈沙鸥 《青岛大学学报（自然科学版）》 CAS 2000年第2期60-65,共6页

纳米材料是当今材料研究的热点，对陶瓷材料采用纳米颗粒复合的方法可大大改善其力学性能。本文介绍了纳米复合陶瓷的各种强韧化机理，简述了其制备工艺，对纳米复合陶瓷的内在强韧化机理和最佳制备工艺作了进一步探索。同时给出了我们... 纳米材料是当今材料研究的热点，对陶瓷材料采用纳米颗粒复合的方法可大大改善其力学性能。本文介绍了纳米复合陶瓷的各种强韧化机理，简述了其制备工艺，对纳米复合陶瓷的内在强韧化机理和最佳制备工艺作了进一步探索。同时给出了我们的部分分散实验结果。 展开更多

关键词 纳米颗粒 强韧化机理 陶瓷材料 力学性能

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纳米颗粒增强Ni基复合镀渗层的腐蚀与冲蚀性能研究 被引量：7

12

作者 徐江 卓城之 +1 位作者 韩德忠 刘林林 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期318-324,共7页

采用复合镀渗工艺,对316L不锈钢表面刷镀的两种纳米陶瓷颗粒(非晶纳米SiO2(n-SiO2)和纳米SiC(n-SiC)颗粒)增强的复合镀层进行双辉Ni-Cr-Mo-Cu多元共渗处理,成功地在316L不锈钢表面制备了纳米颗粒增强Ni基合金层。利用XRD、SEM和TEM对两... 采用复合镀渗工艺,对316L不锈钢表面刷镀的两种纳米陶瓷颗粒(非晶纳米SiO2(n-SiO2)和纳米SiC(n-SiC)颗粒)增强的复合镀层进行双辉Ni-Cr-Mo-Cu多元共渗处理,成功地在316L不锈钢表面制备了纳米颗粒增强Ni基合金层。利用XRD、SEM和TEM对两种复合镀渗层的微观组织进行观察,采用极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和冲刷腐蚀试验对两种复合镀渗层的耐蚀性和耐冲蚀性能进行研究。对两种颗粒增强的复合镀渗层的微观组织分析结果表明:在双辉多元共渗工艺(1000℃)条件下,电刷镀含n-SiO2颗粒的复合镀渗层中的SiO2颗粒仍保持非晶态;而电刷镀含n-SiC颗粒的复合镀渗层中的SiC颗粒已完全分解并与基体合金元素发生反应,导致在晶内析出三元硅化物Cr6.5Ni2.5Si和沿晶界析出碳化物Cr23C6。在3.5%NaCl(质量分数,下同)溶液中的电化学腐蚀实验结果表明:SiO2颗粒增强的复合镀渗层存在明显的钝化区,点蚀电位和维钝电流密度与Ni基合金渗层的十分接近,而电刷镀含SiC颗粒增强的复合镀渗层处于活化状态,但其耐蚀性能仍略强于不锈钢;两种复合镀渗层的EIS图谱均呈现单容抗弧特征,与Ni基合金渗层相比,SiO2颗粒增强的复合镀渗层的容抗弧幅值略微减少,而SiC颗粒增强的复合层的容抗弧幅值明显下降,但仍略高于316L不锈钢。在液/固两相流(10%HCl+10%石英砂)条件下的冲刷腐蚀实验结果表明:SiO2颗粒增强的复合镀渗层具有最佳的耐冲蚀性能,而316L不锈钢的耐冲蚀性能最差。 展开更多

关键词 Ni基复合镀渗层 纳米颗粒增强 双层辉光 冲刷腐蚀 电刷镀

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纳米复合材料特性分析及界面研究 被引量：3

13

作者 许荔 江晓禹 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期933-938,共6页

概述了纳米颗粒增强复合材料的特性与制备方法。并对于分析纳米复合材料的主要观测手段SEM,TEM和HREM分别举例进行分析。分析表明,对于增强颗粒与基体之间的界面进行分析是分析纳米颗粒增强复合材料的力学性能的基础和关键。

关键词 纳米颗粒增强 纳米复合材料 界面 SEM TEM HREM

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铝合金耐磨性能改善方法综述 被引量：3

14

作者 李倩 文灵有 +5 位作者 谭亚宁 黄标 谢宗华 蒙传朝 张凤林 汤宏群 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期4093-4102,共10页

铝合金是航空航天领域应用最为广泛的高性能金属结构材料之一。然而,由于铝合金硬度低、耐磨性能较差,铝合金零件在使用过程中容易出现磨损或划伤。本文主要从表面涂层法和纳米颗粒增强铝基体法两个方面综述了改善铝合金耐磨性能的方法... 铝合金是航空航天领域应用最为广泛的高性能金属结构材料之一。然而,由于铝合金硬度低、耐磨性能较差,铝合金零件在使用过程中容易出现磨损或划伤。本文主要从表面涂层法和纳米颗粒增强铝基体法两个方面综述了改善铝合金耐磨性能的方法,对探索新的耐磨铝合金制备方法、改善铝合金综合力学性能具有重要的现实意义和科学价值。 展开更多

关键词 耐磨性能 表面涂层 纳米颗粒强化 铝合金

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加固技术的新方向——纳米加固技术 被引量：1

15

作者 杨平 《桂林电子工业学院学报》 2001年第1期94-98,共5页

对加固技术特别是抗振冲加固技术的研究现状进行了总结 ;阐述了当前纳米技术的研究发展现状 ,提出加固技术的新方向——纳米加固技术 ,探讨了纳米加固技术范畴、关键技术、实现途径并对其发展步骤进行了预测。

关键词 加固技术 纳米技术 纳米加固技术

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