凝胶化理论的新概念

本文提出的凝胶化理论,与Flory和Stockmayer等的不同,并用两种推导方法证明:Flory的凝胶化理论用官能团的数量分数作为ρ的定义,以及Stockmayer的凝胶化理论用重均官能度表示,都是不正确的,也与Flory的实验结果相差较大,而与本文提出的凝胶化理很好地一致。     

固体推进剂粘合剂官能度测定的动态

前言 复合固体推进剂是通过含有高固体填料的液体预聚物粘合剂固化而成。而固化是通过官能团之间的化学反应来实现的。所以粘合剂官能度的数值大小,不仅影响着生成聚合物网络的大小,而且明显地影响着固化药柱的物理性质。由此可见,预聚物官能度的表示方法和测定对推进剂性能和质量控制具有重要意义。 早期,在缩聚反应的凝胶化理论中,小分子单体的官能度并不存在平均的概念。March在利用Flory凝胶化关系式控制聚氨酯推进剂质量时,指出了粘合剂中的单官能度     

端羟基粘合剂交联官能度的测定

提出了一种测定复合固体推进剂粘合剂官能度的新方法.该方法是根据French的聚合物网络结构理论.在羟基粘合剂和二异氰酸酯反应中对不同的当量比测定了交联度,然后把交联度外推到0得到临界交联点r_c.最后由r_c计算出交联官能度.同时给出了用别的方法测定结果的比较资料.     

R-45M丁羟粘合剂质量稳定的关键

本文从剖析R-45M丁羟粘合剂的规格入手,根据国外有关用过氧化氢合成的丁羟粘合剂与R-45M丁羟粘合剂的性能对比数据,加以归纳推理。发现了丁羟粘合剂的粘度与数均分子量,重均分子量,羟值,数均官能度和凝胶点官能度之间的变化规律,控制粘度是合成质量稳定的丁羟粘合剂的关键;R-45M丁羟粘合剂的特点,以及它与其他粘合剂的重要区别。从理论上阐明目前国外广泛应用的R-45M丁羟粘合剂所订规格的科学依据。为我国如何合成类似R-45M丁羟粘合剂及研制出综合性能更好的丁羟固体推进剂指出了方向和主攻的途径。     

二氧化硅气凝胶的等效热导率理论

应用分子运动论对二氧化硅气凝胶的传热机理进行了研究。根据其微观结构特点,建立了纳米孔隙模型。考虑气体分子间的相互作用力,推导了纳米孔隙内气体的热导率,得到了二氧化硅气凝胶内气体热导率的表达式。建立了二氧化硅气凝胶固相结构单元导热模型,运用分子运动论推导了固相结构的热导率,获得了二氧化硅气凝胶的总体等效热导率。结果表明,影响二氧化硅气凝胶内气体热导率的主要因素是气体的平均分子自由程与分子之间以及分子与壁面之间的相互作用,固相结构单元的直径和接触界面的直径是影响固相结构单元热导率的主要因素,而二氧化硅气凝胶孔隙尺寸的分布严重影响其等效热导率。     

柔性有机硅气凝胶复合材料的制备及性能研究

以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和二甲基二甲氧基硅烷(DMDMS)为前驱体,通过溶胶-凝胶、常压干燥制备出柔性有机硅气凝胶,研究了MTMS与DMDMS的摩尔比对其化学组成和微观结构的影响;采用莫来石纤维毡作为增强体,制备出密度为0.25 g/cm~3的柔性有机硅气凝胶复合材料。实验结果表明,所制复合材料具有优异的热稳定性,其室温热导率在0.03 W/(m·K)以内;当MTMS和DMDMS的摩尔比为3.8∶1.2时,复合材料的均匀伸长率达3.6%、残重率达82.4%;复合材料经高温处理后,有机硅气凝胶转变为无机SiO_2气凝胶,较好地保持煅烧前的微观形貌和隔热性能;通过500 s石英灯静态加热,发现复合材料的表面有陶瓷化反应,厚度方向无收缩,背部温升81℃,表现出烧蚀/隔热的双重特性。     

H-46A结构参数对推进剂性能的影响

H-46A系低分子端羟基聚丁二烯粘合剂,本文从理论上分析了H-46A的结构参数,尤其是官能度,分子量分布等对推进剂性能的影响,并根据自由基聚合机理,分析了产生不同羟基结构类型,不同官能度和不同分子量分布的原因及其控制方法.基于88%固体含量的推进剂配方,较深入的研究了H-46A的结构参数对其推进剂性能的影响规律,并定量的描述了聚合物凝胶官能度,分子量分布和羟值等参数与推进剂力学性能和工艺性能的关系.本报告为H-46A粘合剂生产的质量控制提供了可靠的依据和方法,并为H-46A丁羟推进剂的配方研究提供了依据.     

SiO2气凝胶制备条件正交优化设计及其热物性

利用溶胶-凝胶酸碱两步催化法和超临界干燥法制备了SiO2气凝胶.反应物的配比是影响SiO2气凝胶制备最主要的因素.为了得到热导率最小、密度最小的SiO2气凝胶,本文设计了一个4因素、3水平的正交实验确定去离子水、无水乙醇、HCI和氨水等反应物与正硅酸乙酯(TEOS)的摩尔比.同时为了保证所有实验均能在相同条件下发生,确定了其他实验参数.结果表明:SiO2气凝胶制备的最优反应摩尔配比为TEOS:去离子水:无水乙醇:HCl:NH3·H2O=1:4.5:10:0.0005:0.0018.这将为进一步探讨SiO2气凝胶制备工艺优化和热物性设计提供参考依据.     

新型杂化浆料的合成及其对碳纤维／异构聚酰亚胺复合材料性能的影响

通过合成新型改性剂--(γ-苯乙炔亚胺基)丙基三乙氧基硅烷(PEIPTES)实现对SiO2前驱体的原位改性,制备新型异构聚酰亚胺/SiO2杂化浆料,利用元素分析、FT-IR、热重分析等对PEIPTES的结构和性能以及新型杂化浆料的结构进行表征与分析.结果表明,杂化浆料中有机相与无机相之间形成化学键.利用该杂化浆料对碳纤维表面进行改性.AFM分析表明,改性后碳纤维表面覆盖一层有纳米级颗粒状突起的物质,增加表面粗糙度,有利于改善复合材料界面性能.复合材料力学性能研究表明,杂化浆料可提高碳纤维/异构聚酰亚胺复合材料的层间剪切强度,当SiO2含量为5wt%时层间剪切强度达到最大值,此时冲击性能和界面耐热性能均有显著提高.     

多炔基加成固化型高残碳酚醛树脂的制备与性能

以碱为催化剂,通过问乙炔基苯基重氮硫酸盐和酚醛树脂间的偶合反应,制备了间乙炔基苯偶氮酚醛树脂(EPAN).树脂的固化由乙炔基的热加成反应实现,无需外加固化剂.该树脂具有固化反应活性高,耐热性好,残碳率高的特点.为了进一步改善该树脂的工艺性,合成了炔丙基基团官能化的乙炔基苯偶氮酚醛树脂(PEPAN),研究了该树脂的工艺性、固化行为以及热性能.研究结果表明,与EPAN相比,树脂的工艺性得到进一步提高,加工窗口明显变宽,树脂固化物的耐热性明显提高,其5%失重温度(Td5)约为432℃,800℃残碳率约为74%.     

凝胶固相反应法制备镁铝尖晶石微粉的研究

以Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O和Al2O3为原料,采用凝胶固相反应法制得了MgAl2O4微粉.用XRD,SEM等手段分析的试验结果表明,该粉末纯度高,分散性好,颗粒细小均匀.用该微粉制得了具有良好光学特性的尖晶石晶体.同时研究了反应过程中的相变情况及保温工艺参数与相成分、晶型变化的相互关系.     

1100℃时效对DM02合金显微组织的影响

研究了1100℃时效对一种新型等温锻造用模具合金DM02的显微组织的影响.将合金在1100℃分别时效100h,200h和500h.使用X射线衍射仪和扫描电镜分析了时效时间对合金相组成及显微组织的影响,采用透射电镜确定析出相类型.研究结果表明,时效过程中合金发生碳化物反应析出M6C相,随时效时间的延长,M6C相数量增多,γ′粗化.枝晶间析出M6C相主要呈针状、块状,枝晶杆M6C相析出量少,主要呈针状.     

含微胶囊的溶胶—凝胶复合膜层研究

采用用原位聚合法制备了两种不同构成的微胶囊 ,并利用固 (Si C陶瓷纤维或 Zr O2 细粉 )、液 (有机硅树脂 )混合囊芯微胶囊与溶胶 -凝胶涂液混合 ,得到含有微胶囊的溶胶 -凝胶复合膜层。由 Si C陶瓷纤维微胶囊、Zr O2 微胶囊构成的复合膜层具有比较好的耐腐蚀性、抗氧化性和热稳定性     

某高分子胶凝剂凝胶推进剂模拟液的流变特性

高分子胶凝剂凝胶推进剂是很有前景的凝胶推进剂之一,研究它的流变特性对于其应用至关重要,是凝胶推进技术的基础和关键.本文采用旋转流变仪法和管流法相结合的试验方法,以试验结果为基础,依据基本方程进行理论推导的分析方法,研究了某高分子胶凝剂凝胶推进剂模拟液的流变特性,提出了可在整个剪切速率范围内使用的流变模型.该流变模型以临...     

铝—铜—镁合金中S‘相晶体结构的透射电子显微术研究

本文用高分辨电子显微术(HREM),点阵象计算机模拟技术和动力学衍射模拟技术研究了铝-4.9铜-1.9镁合金中的 S′相晶体结构。研究发现,以前由 Mondolfo 和 Cuisiat分别提出的两种 S′相晶体结构模型均与实验结果不相符合。为此,作者提出了一种新的、与实验结果更为接近的晶体结构模型。提出,S′相具有正交结构,点阵常数 a=0.400nm,b=0.461nm,c=0.718nm,单胞中有4个原子,铝:铜:镁=2:1:1,空间群为 Pmm2。     

纳米二氧化硅目标杂化聚酰亚胺复合材料膜的制备与性能表征

原位聚合制备了纳米二氧化硅(SiO2)目标杂化聚酰亚胺(PI)复合材料膜。实验表明,采用溶胶 凝胶法原位聚合制备的纳米SiO2 PI杂化膜在SiO2含量达到20wt%时,仍然是透明的,而且根据电镜观察,SiO2粒子在PI基体中均匀分散。随着SiO2含量的增加,杂化PI复合材料膜的耐热性、动态力学性能、拉伸性能均有不同程度的提高,且吸湿性降低。分析表明,SiO2前驱体在反应初期即被"固定"在聚酰胺酸大分子链的羧基(-COOH)上,然后在酰亚胺化过程中原位生成纳米SiO2粒子,SiO2粒子表面上的大量高活性硅羟基(-Si-OH)与PI大分子链上的羰基(>C=O)形成氢键而实现目标杂化。     

一种室温固化耐热环氧胶粘剂的研究

通过用双酚A型环氧与高官能度环氧组成混合环氧树脂、脂肪胺与芳香胺组成混合胺类固化剂以及用大分子聚醚胺进行增韧的途径,研制了一种可室温固化耐热200℃的胶粘剂.     

无机盐源ZrO2 块体气凝胶的制备

以ZrOCl2·8H2O为锆源,通过添加乙酸(HAC)、聚乙二醇600 (PEG)和甲酰胺(FA)等化学添加剂调节溶胶-凝胶速率、胶体粒子的分散性和凝胶网络结构的均匀性,以环氧丙烷(PO)为凝胶促进剂制备ZrO2凝胶,再结合高温超临界干燥工艺制备出了有一定强度的、具有均匀网络结构的块体ZrO2气凝胶.采用SEM和BET等分析手段对制备的样品进行微观形貌和性能表征.结果表明:随着FA的增加,样品孔体积和平均孔径均减小,比表面积增大;随着PEG的增加,样品比表面积、孔体积、平均孔径均出现先增大后减小的规律.     

无水溶胶-凝胶法制备非氧化物陶瓷的研究进展

综述了基于氨解、胺解以及碳化二亚胺化三类反应的无水相溶胶-凝胶方法在制备SiCN、B(C)N、SiN、BN等非氧化物陶瓷材料方面的研究进展,并对其前景进行了展望。     

莫来石纤维增强疏水SiO2气凝胶的制备

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,三甲基氯硅烷(TMCS)为改性剂,经老化、表面疏水改性,常压干燥制备了莫来石纤维增强SiO2气凝胶隔热材料.用FT-IR、SEM、TG-DSC对其疏水特性及结构进行表征.结果表明:经常压干燥制备的莫来石纤维增强SiO2气凝胶隔热材料,微观上具有典型的气凝胶结构特征,宏观上保持其功能材料的完整性.