超低热膨胀材料研究进展
NZP材料低热膨胀性能的研究
试 样
a( A)
c( A)
rM( A)
N aTi 2( PO 4) 3 8. 4876 21. 8008
0. 745
N aS n2( PO4) 3 8. 5002 22. 5415
0. 83
N aZr 2( PO 4) 3 8. 8103 22. 7620
0. 86
从表 1 中 , 看出 Na M 2( PO 4) 3 ( M = T i, Sn, Z r ) , 随 着 M 原子 半径 的 增大, a 轴、c 轴的 参 数都 将 变 大。虽然 r Sn 更接 近于 rZr , 但 N aSn2( PO 4) 3 ( 为 N ZP 型结构[ 4] ) 的晶格参数却更接近 于 N aT i2 ( PO 4) 3 的。 这 是由于 N aT i2- X SnX ( PO 4) 3 中( 0 X 2) , 发生 了 结构的变化: N aT i2( PO 4) 3 的结构呈 R ( 3C) 对称, 而 N aSn2( PO 4) 3 在室 温下呈 R ( 3) 对称, 到 575℃时 经
低热膨胀系数超支化共聚聚酰亚胺的构建及性能
关键词 ：低热膨胀 系数 ；超支化 ；聚酰亚胺 ；共聚 ；溶解性 中图分类号 ：ＴＱ３２３．７ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１０００—７５５５（２０ｌ８）０２—００８１—０７
聚酰亚胺是一种具有耐热性高、力学性能优 良、化 学稳定性和 电性 能优异 的高分 子材料ｎ￣３ Ｊ。由于优 异的热稳定性和耐溶剂性能 ，使聚酰亚胺加工成型 困 难【 ，５ｌ，尤其是低热膨胀系数 聚酰亚胺 ，如联苯型二 甲 酸酐与对 苯 二 胺 系 统 的 聚 酰 亚 胺 具 有 低 的热 膨胀 系 数 、超高 的热稳定性 ，但 由于较强 的分子链刚性 ，其溶 解性、韧性较差，限制其制备和应用。添加少量二氨基 二苯醚和不对称的联苯型二 甲酸酐 与此系统共聚 ，可 一 定程度上提高其韧性而对其固有的低热膨胀 系数影 响甚微 ，然 而 其 溶 解 性 依 然 未 得 到 明显 改 善 ［６，７ｌ。 因 此设计既有优 良加工性能而又保持原有此系统优 良性 能 的 聚酰亚胺 是 当前 的研 究 热点 ，是 拓展 其在 航空 、航 天 、电工 和微 电子工 业 中产 品升级 的一个关 键 。
胺膜［１１，１ ２ｌ。为了提高其溶解性而不影 响其它优异性 能 ，将超 支化链 段 引入 ，期望 获得 较好溶解 性 的聚 酰亚 胺。具有这种高度支化结构的聚酰亚胺 目前尚未见相 关 文献报 道 。
１ 实验部分 １．１ 原 料与试 剂
２，３，３ ，４一联苯 四甲酸二酐 （ａ．ＢＰＤＡ）、３，３＇４，４ ．联 苯四羧 酸 二酐 （ｓ—ＢＰＤＡ）和对 二氨基 二苯醚 （４，４’． ＯＤＡ）：山东 万 达 化 工 有 限 公 司 ，蒸 馏 及 真 空 干 燥 处 理 ；对 苯 二胺 （ＰＤＡ）：国药 集 团化 学试 剂有 限公 司 （沪 试 ） ，蒸 馏 及 真 空 干 燥 处 理 ；Ｎ ，Ｎ．二 甲基 甲 酰 胺 （ＤＭＦ）：分 析 纯 ，天 津 市博 迪 化 工 有 限公 司 ，经 ＣａＨ２ 回流 ４８ ｈ后减压蒸馏 ，再 经分子筛干燥 ２４ ｈ；３，５．二 氨基 苯 甲酸 、二 碳 酸 二 叔 丁 酯 、二 环 己基 碳 二 亚胺 、４一 二甲氨基吡啶和三氟乙酸 ：国药集 团化学试剂有 限公 司 （沪 试 ）。 １．２ 三胺 单 体 的合成
低热膨胀水泥用作填充材料的性能研究
低热膨胀水泥用于高强度混凝土中的性能研究引言：高强度混凝土在现代建筑工程中扮演着重要的角色。
然而，由于高温引起的热膨胀会导致混凝土的开裂和破坏，因此需要采用低热膨胀水泥来改善其性能。
本文将探讨低热膨胀水泥在高强度混凝土中的应用，以及其对混凝土性能的影响。
一、低热膨胀水泥的定义和特性低热膨胀水泥是指在水泥熟料中添加特定的化学药剂，以减少水泥在硬化过程中产生的热量和热膨胀。
低热膨胀水泥通常具有以下特性：1. 较低的热膨胀系数：低热膨胀水泥能够有效地减少混凝土在硬化过程中的热膨胀，从而降低开裂和破坏的风险。
2. 较慢的水化反应速率：低热膨胀水泥的水化反应速率相对较慢，有助于控制混凝土的温度变化，从而提高混凝土的耐久性和稳定性。
3. 良好的强度发展：尽管低热膨胀水泥的水化反应速率较慢，但其具有良好的强度发展潜力，在一定时间内可以达到高强度要求。
二、低热膨胀水泥在高强度混凝土中的应用1. 控制温度变化：高强度混凝土在硬化过程中产生的热量较大，容易导致温度变化过快。
低热膨胀水泥的应用能够有效地控制温度变化，避免混凝土的开裂和破坏。
2. 提高抗裂性能：高强度混凝土对抗拉力的能力较弱，容易产生裂缝。
低热膨胀水泥可以减少混凝土的热膨胀，提高其抗裂性能，从而增加混凝土的耐久性和承载能力。
3. 改善耐久性：低热膨胀水泥的应用能够降低混凝土的温度变化幅度，避免由于温度变化引起的开裂和破坏，从而改善混凝土的耐久性。
三、低热膨胀水泥对混凝土性能的影响1. 抗压强度：研究显示，使用低热膨胀水泥的高强度混凝土具有较高的抗压强度。
这是由于低热膨胀水泥的水化产物具有较好的结晶状态，能够填充混凝土中的孔隙，提高其密实度和强度。
2. 抗裂性能：低热膨胀水泥的应用能够减少混凝土中的热膨胀，改善其抗裂性能。
研究发现，使用低热膨胀水泥的高强度混凝土在热循环和湿热环境下具有较好的耐久性，裂缝和微裂缝的发展速度较慢。
3. 水化反应速率：低热膨胀水泥的水化反应速率较慢，有助于控制混凝土的温度变化。
低热膨胀系数聚酰亚胺的制备及其功能化复合研究
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低膨胀聚酰亚胺复合薄膜的制备及应用研究进展
低膨胀 Ｐ 薄膜 的制备 主要分为两大类 ： Ｉ 聚合改性和 添加物
改性 。前者主要有 共聚 物间 的掺混法 、 多元 共 聚物法 等［ 而 １ ，
后者 为添加 金 属离 子 添加 剂或 添 加金 属 、 陶瓷 等无 机 材料 填 料［￣３。本文主要介绍低膨胀纳米 Ｓ０２Ｐ 复合薄膜 、 Ｎ／ Ｉ １１ Ｉ ３ ｉ ／Ｉ Ｐ
Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ
ｏ ｙｍｉｅｃ ｍｐ ｉｅｆｌ ｐ ｌｉ ｄ ｏ ｏ ｓｔ ｉ ，ｌｗ ｈ ｒ ｌｅ ｐ ｎ ｉｎｃ ｅｆｃｅ ｔ ｒｐ ｒ ｔ ｎ ｐ ｌ ａ ｉｎ ｍｓ ｏ ｔ ｅｍａ ｘ ａ ｓｏ ｏ ｆｉｉｎ ，ｐ ｅ ａ ａｉ ，ａ ｐｉ ｔ ｏ ｃ ｏ
０ 前 言
聚酰亚胺 （ Ｉ是指 主链上含有酰亚胺环 的一类芳杂环 聚合 Ｐ）
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ Ｐ ｌｉ ｄ ｓ Ｐ ）ｈ ｖ ｅ ｎｗｉｅｙ ｕ ｅ ｓｈｇ － ｅ ｆｒ ｎ ｅｆ ｎ ｔ ｎ ｌ ｔｒａｓ ｕ ｈ ｉ ｐ ｌ ａ ｏｙｍｉｅ （ Ｉ ａ ｅｂ ｅ ｄ ｌ ｓ ｄａ ｉｈｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｕ ｃｉ ａ ｅ ｌ．Ｂ ｔｔ ｅｒａ ｐｉ — ｏ ｍａ ｉ ｃ
中或 在大 分子 反 应 中 形 成 酰 亚 胺 环 。Ｐ 可 以 由 二 酐 和 二 胺 在 Ｉ
二甲基 甲酰胺 等极性溶剂 中先进行 低温缩 聚 ， 获得 可溶 的聚酰 胺酸 ， 再加热至 ３ ０ ０ ℃左 右脱水环 化成 Ｐ 。第 二类 是 以含有 酰 Ｉ 亚胺环 的单体 聚合成 Ｐ ， 如聚酰胺 酰亚 胺 、 Ｉ例 聚酯酰 亚胺 以及 双马来酰亚胺树脂等［ 。 ７ ］
ａ ｓ Ｔｈ ｅ ｅ ｒ ｈ ｐ ｏ ｒ ｓ ｎ ｔ ｅ ｐ ｅ ａ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ａ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｌ ｉ ｄ ｏ ｏ ｓｔ ｉ ｔ ｏ Ｃ ｌ． ｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｒ ｇ ｅ ｓｉ ｈ ｒ ｐ ｒ ｔ ｎ ｐ ｌ ｔ ｆｐ ｙ ｍｉｅ ｃ ｍｐ ｉ ｆｌ ｗ ｈ ｌ ｗ ＴＥ ｒ ｕ ｏ ｃ ｏ ｏ ｅ ｍｓ ｉ ａ ｅ ｓ ｍｍａ — ｒｚ ｄ Ｔｈ ｅ ｅ ａ ｒ ｎ ｆｔ ｅｓ ｎ ｈ ｓｓ ｉ ． ｅ ｅ ｇ ｎ ｒ ｌｔｅ ｄ ｏ ｈ ｙ ｔ ｅ ｉ ，ｍｏ ｉ ｃ ｔ ｎ ａ ｄ ａ ｐ ｉｄ ｒ ｓ ａ ｃ ｆｐ ｌ ｉ ｄ ｏ ｏ ｓ ｔ ｉ ｔ ｗ ｄ ｆ ａ ｉ ｎ ｐ ｌ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｙ ｍｉ ｅｃ ｍｐ ｉｅｆ ｍｓｗ ｈ ｌ ＣＴＥ ｉ ｏ ｅ ｏ ｌ ｉ ｏ ｉ ｐ ｅ ｅ ｔｄ ｓ ｒ ｓｎ ｅ ．
低热膨胀水泥防冻性能研究
低热膨胀水泥防冻性能研究摘要：低热膨胀水泥作为一种特殊水泥材料，在寒冷地区具有广泛的应用前景。
该研究旨在探讨低热膨胀水泥的防冻性能，通过实验测试及数据分析，评估其在低温环境下的物理性能和抗冻性能，为低热膨胀水泥的应用提供科学依据。
1. 引言低热膨胀水泥是一种适用于寒冷地区的建筑材料，具有抗冻性能优异的特点。
在寒冷地区，液态水在温度下降时往往会发生膨胀，对建筑物或路面构件产生不利影响。
因此，研究低热膨胀水泥的防冻性能对寒冷地区的建筑物和道路建设具有重要意义。
2. 低热膨胀水泥的物理性能低热膨胀水泥是在普通水泥的基础上添加了适量的膨胀抑制剂，通过控制水泥中钙铝矿相的生成，减少水泥因温度变化引起的膨胀。
实验测试表明，低热膨胀水泥的体积稳定性较高，热膨胀系数较低，且具有良好的延展性和抗开裂性，适用于寒冷地区的温度变化较大的工程。
3. 低热膨胀水泥的抗冻性能低热膨胀水泥的抗冻性能是评估其在低温环境下能否满足工程需求的关键指标。
实验测试显示，低热膨胀水泥在低温环境下具有较好的抗冻性能。
其抗冻强度损失率较低，且不易发生裂纹和破坏，能够保证工程的稳定性和可靠性。
4. 影响低热膨胀水泥防冻性能的因素低热膨胀水泥的防冻性能主要受以下几个因素的影响：水泥配比中膨胀抑制剂的含量、水泥水化产物的类型和数量、水泥的硬化时间等。
合理调整这些因素，可以提高低热膨胀水泥的抗冻性能。
5. 低热膨胀水泥的应用前景低热膨胀水泥作为一种新型建筑材料，在寒冷地区具有广阔的应用前景。
其具有良好的物理性能和抗冻性能，可以在各种建筑工程中广泛应用。
特别是在寒冷地区的桥梁、隧道、道路等工程中，低热膨胀水泥的应用将能够有效地提高工程的耐久性和稳定性。
结论：低热膨胀水泥的防冻性能研究对于寒冷地区工程建设具有重要意义。
通过实验测试和数据分析，我们得出了低热膨胀水泥具有良好的物理性能和抗冻性能的结论。
合理调整水泥配比中膨胀抑制剂的含量和其他因素，可以进一步提高低热膨胀水泥的防冻性能。
NZP材料低热膨胀性能的研究
·40·
历 相 变 转 变 为 R ( 3C) 对 称。 于 是 在 N aT i2- X SnX ( PO 4) 3 系统中, 当富含 T i4+ ( 0 X 1) , 呈 R ( 3C) 对 称; 而当富含 Sn4+ ( 1 X 2) , 呈 R( 3) 对 称。同时基 于两 种 终端 物 质 的对 称 型的 不 同, 在 N aT i2- XSnX ( PO 4) 3 中 ( 0 X 2) , 随着 X 的不 同, 也在不 同的 温度下发生相变。随着 Sn 含量的增多, 转变温度将 升高。其热膨胀性能也一样 , 相变的过程中结构的调 整 伴 随 着 显 著 的 膨 胀 变 化, 当 在 X < 1. 2 时, 与 N aT i2 ( PO 4) 3 更 接 近, 而 在 X > 1. 2 时, 又 类 似 于 N aSn2( PO 4) 3。相变的发生 , 不仅导致了结构参数的 不正常变 化也导致了 热膨胀性 能的不正 常变化, 通 过对其中含量的调整, 总可以得到一 个组成, 使其热 膨胀系数值达到最低。
MⅠ位 不变 变大
MⅡ位 变大 不变
M Ⅰ 位离子半径增大 变小 变大
a
变小 变大
变大
c
变大 不变
变小
另外, 总 的热膨胀 也可视为单 个原子 与氧键 随 着温度的升高键长的伸展和键角变化而 引起的表观 热膨胀的作 用之和。Ha zen 等用经验公式推出了 金 属- 氧键的表观热膨胀系数[ 1] :
[ Z r2 ( PO 4) 3] - 3单元 结构中有三 种重要的 空隙, 即前述 的 M ⅠM ⅡM Ⅲ, 所有 这些空 隙构 成了结 构中 离子取代的多样性。通过不 同的离子取代, 可明显看 到两种趋势 : [1] ( 1) 对于 相同的 填隙 离子, 形成 骨架 的离子 越大, 晶 格参数越 大; ( 2) 对于 相同的 骨架离 子, 填隙离子越大, 晶格参数 c 越大, a 越小。这主要 是由于 骨架能承受 一定的变形 , 即: ( 1) 骨架 可做自 然调整, M Ⅰ位可容纳小的也可容纳大的离子; ( 2) 结 构会 在 a 轴 收缩, c 轴膨 胀以 增大 M Ⅰ 位空 位 的大 小, 适应变 形的需 要; ( 3) 为 了在 M Ⅱ位 容纳多 余的 离子, 骨架 会在 c 轴 收缩, a 轴膨 胀, 结构 中产 生应 力, 导 致离子从 M Ⅰ位跳到 M Ⅱ位, 并 且变形 成为单 斜结构。M Ⅰ位于两个 Zr O 6 八面体构成的畸变的八 面体中, 对 a 轴产生的 影响并 不大, M Ⅰ位的 大小也 就是 c 轴参 数的 大小, 主要 取决 于 M Ⅰ 位阳离 子的 大小及其占有率。当 M Ⅰ位 被大离子占据时, 桥联的 [ PO 4] 四面体在 c 轴方向被拉紧, 在垂直于 c 轴方向 收缩; 相反的, a 轴方向的 膨胀系数将变大, c 轴膨胀 系数将变小。M Ⅱ位于无限长的柱状链之间, 链之间 的距离, 也就 是 a 轴 参数主 要取 决于 M Ⅱ位的 碱金 属含量。M Ⅱ位离子的大小并不影响 c 轴的热膨胀行
超低膨胀微晶玻璃材料的热处理技术研究
超低膨胀微晶玻璃材料的热处理技术研究概述超低膨胀微晶玻璃材料是一种特殊的玻璃，具有非常低的热膨胀系数，因此在高温环境下表现出优异的性能。
本文将重点探讨超低膨胀微晶玻璃材料的热处理技术研究，包括材料的制备方法、热处理工艺以及热处理对材料性能的影响。
一、超低膨胀微晶玻璃材料的制备方法超低膨胀微晶玻璃材料的制备方法是研究的关键。
目前主要有两种方法：传统烧结法和溶胶-凝胶方法。
1. 传统烧结法传统烧结法是将玻璃原料进行混合，然后加热至高温，使其熔化并形成块状玻璃。
接下来，通过控制温度和时间，使得玻璃材料逐渐结晶，形成微晶结构。
最后，再次进行烧结，得到超低膨胀微晶玻璃材料。
2. 溶胶-凝胶方法溶胶-凝胶方法是将适量的硅源和其他辅助材料溶解在溶液中，形成溶胶。
随后，通过蒸发溶剂或加入界面活性剂等方法控制溶胶的凝胶过程。
在低温下，通过固化和热处理等步骤，得到微晶玻璃材料。
二、超低膨胀微晶玻璃材料的热处理工艺热处理是超低膨胀微晶玻璃材料制备过程中不可或缺的步骤。
热处理的目的是通过控制温度和时间来促进材料的结晶和相变，从而获得所需的材料性能。
1. 结晶过程控制超低膨胀微晶玻璃材料的结晶是通过热处理实现的。
在热处理过程中，控制温度和时间是关键。
一般情况下，通过升温至接近材料的熔点，并长时间保持在该温度下，才能实现结晶的发生。
具体的热处理工艺参数需要根据不同的材料进行优化。
2. 相变行为研究热处理对超低膨胀微晶玻璃材料的相变行为有重要影响。
通过研究材料在不同温度下的相变行为，可以了解到材料的晶体结构、晶粒大小以及晶体形态等信息。
这些信息在优化热处理工艺、控制材料性能、提高材料稳定性方面具有重要作用。
三、热处理对超低膨胀微晶玻璃材料性能的影响热处理是决定超低膨胀微晶玻璃材料性能的重要因素之一。
在热处理过程中，材料的结晶相和晶粒尺寸等发生变化，从而影响了材料的力学性能、热膨胀性能以及光学性能。
1. 力学性能超低膨胀微晶玻璃材料的力学性能与材料的晶粒尺寸和晶体结构密切相关。