材料改性论文2
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分析杯形冲压件再结晶退火后杯底圆弧侧晶粒异常粗大的原因，并选择合适的工艺方法消除这种现象
摘要：冷变形金属经回复后使内应力得到很大程度的消除，同时又能保持冷变形的硬化效果，因此，回复退火又称为去应力退火。在实际生产中，经常利用冷变形的工件进行去应力退火降低其内应力，如冲压件，冷拉钢丝，弹簧及锻件等。因此，一些铸件，焊接件及切削件，也须进行去应力退火。工件中的内应力的降低，可避免工件的变形或开裂，并提高其耐蚀性。
关键词：冲压件 再结晶退火 去应力退火工艺
一． 分析杯底圆弧侧再结晶退火后晶粒异常粗大的原因。
1.再结晶退火机理
再结晶是指经冷变形的金属在足够高的温度下加热时，通过晶粒的形核及长大，以无畸变的等轴晶粒取代变形晶粒的过程。和回复不同，再结晶是一个显微组织彻底改组，变形储存能充分释放、性能显著变化的过程。
下图是再结晶过程新晶核的形核与长大的过程。可见随保温的时间的延长，新的等轴晶粒逐渐增多并长大，直到完全取代了变形的晶粒。再结晶完成后组织形态及晶粒大小直接关系到金属的性能。
2.影响再结晶因素
（1） 退火温度。温度越高，再结晶速度越大
（2） 变形程度：变形程度越大，其储存的变形能也越高，再结晶驱动力越大，所以，不但开始再结晶的温度越低，同时等温退火时的再结晶速度也越快。但在变形量增大到一定程度时，再结晶温度趋于一个稳定的值。
（3） 原始晶粒尺寸。在其他条件相同的情况下，金属的原始尺寸越小，则变形抗力越大，冷变形后储存的畸变能也越高，再结晶的驱动力也越大，再结晶的温度也越低。此外，金属的原始晶粒越细小，晶界越多，变形后
2
提供的再结晶形核点越多，有利于结晶。
（4） 微量溶质原子：一方面，微量溶质原子灰产生一定的固溶强化作用，所以微量原子可增加变形储存能，有利于结晶 。另一方面，微量原子汇聚在晶界，阻碍了位错的运动，从而不利于再结晶。但实验表明，微量溶质原子的存在，会阻碍金属的再结晶，从而提高其再结晶的温度。
（5） 分散相粒子：分散相粒子既能促进再结晶，也能阻碍再结晶。
3. 再结晶晶粒大小的控制
（1） 预变形程度：当变形程度很小时不发生再结晶，故晶粒度不变。当变形程度在2%-8%的时候，再结晶晶粒特别粗大，此时的变形度即所谓的临界变形度。当变形大于临界变形度的时候，晶粒逐渐细化。这是由于变形度增加。储存能也增加，N和G同时增大，但N增大的速度大于G增大的速度，是G/N逐渐减小的缘故。
（2） 原始晶粒尺寸：原始晶粒越细，再结晶后的晶粒也越细。因为原始晶粒细，变形储存能增高，形核驱动力大，且形核点增多，最终使G/N减小。
（3） 微量溶质元素和杂质。一方面增加储存能是驱动力增大，另一方面阻碍了晶界的移动，使G/N减小，从而使晶粒细化。
（4） 退火温度。提高退火温度，不仅使再结晶后的晶粒粗大，而且还影响临界变形度的大小。退火温度越高，临界变形度越小，再结晶后的晶粒也越大。
加工率与退火温度——晶粒尺寸关系如下图
由上图可知杯形冲压件经过再结晶退火后，由于在杯底圆弧侧处加工时变形量大，从而导致再结晶退火后此处的晶粒比其他变形比较小的地方粗大。
而由于加工后，杯形冲压零件经过很大的塑性变形，留有残余应力使组织处于亚稳态，从而降低零件的性能与使用寿命，所以得对零件退火，让其组织稳定下来，再由于当退火温度高于再结晶温度时，就会存在某些地方塑性变形量大而使晶粒异常粗大，对零件的使用性能很大影响，所以退火应在其再结晶温度下进行——去应力退火。
3
二． 消除杯底圆弧侧晶粒异常粗大的工艺——去应力退火
1. 去应力退火概念
将工件加热到一定温度(通常在相变温度或再结晶温度以下)，保温一段时间，然后缓慢冷却，以消除各种内应力的退火工艺。
在压力加工、铸造、焊接、热处理、切削加工和其他工艺过程中，制品可能产生内应力。多数情况下，在工艺过程结束后，金属内部将保留一部分残余应力。残余应力 可导致工件破裂、变形或尺寸变化，残余应力也提高金属化学活性，在残余拉应力作用下特别容易造成晶间腐蚀破裂。因此，残余应力将影响材料的使用性能或导致 工件过早失效。
进行去应力退火时，金属在一定温度作用下通过内部局部塑性变形(当应力超过该温度下材料的屈服强度时)或局部的弛豫过程(当应力小于该温度下材料的屈服强度时)使残余应力松弛而达到消除的目的。
在去应力退火时，工件一般缓慢加热至较低温度(灰口铸铁为500～550℃，钢为500～650℃，有色金属合金冲压件为再结晶开始温度以下)，保持一段时间后，缓慢冷却，以防止产生新的残余应力。
去应力退火并不能完全消除工件内部的残余应力，而只是大部分消除。要使残余应力彻底消除，需将工件加热至更高温度。在这种条件下，可能会带来其他组织变化，危及材料的使用性能。
2. 去应力退火机理
被加热的工件随温度的升高，强度下降。当强度下降到一定水平，内应力>加热金属的屈服强度时，工件就会产生局部的塑性变形，从而使残余应力得到释放，对于特定材质的工件，保温温度越高，保温时间越长，消去应力越彻底。去应力退火后工件残余应力幅值的降低取决于保温温度下金属材料的屈服强度及其蠕变特性，这两者与保温温度和残余应力本身的幅值有关。在保温完成后，工件的残余应力值已低于材料在该温度下的屈服强度。在冷却过中，随温度的降低，材料的屈服强度逐渐提高，已不可能在产生塑性变形，自然也不会释放残余应力，低的残余应力久保留了下来。
3.去应力退火温度和时间的确定
去应力退火温度和时间一般根据零件的化学组成，零件尺寸，零件的塑性变形程度，使用环境来决定。
一般来说，温度越高去除应力所用的时间越短，应力被去除越干净，但材料的硬度和强度会随着温度提高而降低。
加热温度为：650℃
加热速度：120℃/小时
每毫米厚度的保温时间：3分钟
冷却速度：70℃/小时
对薄壁工件、易变形的焊接件，退火温度应低于下限
低温时效用于工件的半加工之后（如粗加工或第一次精加工之后），一般采用较低的温度。
4
消除工件的残余应力，不仅要有一定的温度，而且需要足够的保温时间使局部塑性变形和应力释放过程得以完成。保温时间根据厚度来推出最小保温时问。如钢材Q235和Q345，
当厚度H≤50mm时，保温时间(H/25)h，但>0.25h.当H>50mm时，保温时间为【（150+H）/100】h。这都是最小保温时间，实际保温时间常大于此计算值。先假设结构件壁厚较大，保温时间为3～5h，以保证能充分消除残余应力。下图表明了退火温度和保温时间与消除应力之间的关系。
退火温度和保温时间与消除应力的关系由上图可以发现这样的规律：
① 在相同的保温时间下，温度越高，残余应力消除越快。
② 在保温开始时，残余应力急剧下降，温度越高，表现越明显。这是因为在开始保温时，焊接接头的残余应力最高。当温度越高，局部越易产生塑性变形之故。
③在一定保温温度下，残余应力开始迅速降低。达到一定幅值时，延长保温时间，残余应力几乎保持不变。这是因为随着保温时间的增加，残余应力逐渐降低，应力降低到一定程度时，已不足以使金属发生局部塑性变形，残余应力就保留在最低值了。研究表明，在450℃退火只有50% 的应力得到消除，而要使内应力完全消除，600℃需1．5h，650℃只需1h。因此，在保证质量的前提下，可适当提高保温温度，缩短保温时间，降低成本，提高设备的使用效率。加热和冷却速度加热和冷却速度自然是越慢越好，但这样会增加生产成本，延长生产周期。冷却速度过快，又会因工件不同截面处温差过大而产生新的附加应力。尤其是壁厚越大，温差越大，所以要求加热(或冷却)速度越慢越好。在加热(或冷却)过程中，一般在400℃ 以上温度范围内，应控
5
制加热(或冷却)速度。
加热速度R1 应满足下列要求： R1≤220×25／H（厚度H） ，且最大不超过220℃／h；
冷却速度R2 应满足下列要求：R2≤275×25／H，且最大不超过275℃／h。
在实际生产中，应视工件的几何尺寸、材质等具体情况，对加热和冷却速度做适当调整。我们一般将加热(或冷却)速度控制在50～80℃／h是比较合理的。
4.装炉和出炉温度
(1)工件由室温随炉升温到保温温度，或随炉降温至室温，这对去除残余应力自然最好。特别
是出炉温度，有学者认为保温后直接空冷，也有同行认为应缓冷到500℃以下出炉空冷。一般情况下，被加热工件入炉或出炉时的炉内温度不得>400℃。但对壁厚悬殊较大、结构复杂、尺寸稳定性要求较高和残余应力值要求较低的被加热工件，在装炉或出炉时的炉内温度一般≤300℃。一般采用260℃左右出炉。
(2)装炉的注意事项：
1、为防止在去除应力的过程中产生新的附加应力，我们要尽量减少工件部分的温差，工件各部分的温差越小，应力去除的越充分和均匀。因此，首先装炉量要合适，其次是工件需要置于热处理炉的有效加热区内。一般情况下，在加热和冷却过程中，被加热部分各处的最大温差不应>50℃
2、工件在出炉降至常温前，不得受雨水、雪水淋湿。
5、结语
综上所述，去应力退火窑根据工件的材料、结构复杂程度，壁厚差异太小，尺寸稳定性和对残余应力的要求等因素综合考虑，合理确定工艺参数和操作规范、在保证工件质量的前提下，尽可能采用较高的装炉和出炉温度、较高的保温温度，较短的保温时间、较快的加热或冷却速度，以利于降低生产成本，提高生产效率。
参考文献
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锰酸锌负极材料的改性及低温电化学性能研究
硕士学位论文 锰酸锌负极材料的改性及低温电化学性能研究
I 摘 要
尖晶石型锰酸锌(ZnMn
2O
4)因其储量丰富、环境友好、高能量密度等优点逐渐成为
最具发展前景的锂离子电池负极材料。但是，ZnMn
2O
4在充放电过程中存在导电率低、
体积变化大，在首次放电过程中容量衰减快的缺点，从而限制了其发展。本文针对
ZnMn
2O
4自身的缺陷，对其合成方法进行了优化以及采用金属氧化物复合改性。主要采
用共沉淀法、混合溶剂热法、微乳液法制备出不同形貌的ZnMn
2O
4电极材料。将不同的
过渡金属氧化物与ZnMn
2O
4进行复合，结合两种材料的优点，提高复合材料的电化学性能。此外，本文还探究了ZnMn
2O
4负极材料的低温(-15 ℃)电化学性能，具体研究如下：
(1) 采用共沉淀与高温煅烧相结合的方法制备ZnMn
2O
4电极材料，并探究了不同煅
烧温度对材料结晶度、形貌及电化学性能的影响，选出最佳煅烧温度进行后续研究。采
用超声法制备了片层结构的SnO
2纳米材料，并制备了ZnMn
2O
4/SnO
2复合材料。探究了
SnO
2的添加量对材料性能的影响，测试结果表明，SnO
2的添加改善了复合材料的电化
学性能。为方便标记以下ZnMn2O
4简记为ZMO。当SnO
2的添加量为10%时复合材料
的电化学性能最佳，特别是从1000 mA/g的大电流密度恢复到100 mA/g的小电流密度
时，ZMO-SnO
2(10%)的平均放电比容量仍能保持在563 mAh·g-1，体现了优异的倍率性
能。
(2) 采用混合溶剂热法制备出微球结构的ZnMn
2O
4，当以尿素为沉淀剂时，首次放
电比容量为1295 mAh·g-1。采用溶剂热法合成了CuO和Co
3O
4纳米材料，成功制备出
ZMO/CuO及ZMO/Co
3O
4复合电极材料。结果表明，CuO、Co3O
4氧化物的加入能增加
复合电极材料的初始比容量。ZMO/CuO复合材料的初始放电比容量为1352 mAh·g-1，
在100 mA/g的电流密度下循环50次后仍能保持890 mAh·g-1。
聚合物改性水泥基材料的研究进展_衡艳阳
第33
卷第2
期硅酸盐通报
Vol．33No．22014
年2
月BULLETINOFTHECHINESECEＲAMICSOCIETYFebruary，2014
聚合物改性水泥基材料的研究进展
衡艳阳1
，
赵文杰2
（1．
南阳理工学院基建处，
南阳473004；2．
长春工业大学化学工程学院，
长春130012）
摘要：
普通混凝土与水泥砂浆具有许多优点，
但其抗渗性差，
在腐蚀性介质的作用下其使用寿命缩短。
加入聚合物
是解决这一问题的一种有效途径，
并且聚合物能够显著改善水泥材料的性能。
论文介绍了用于改性水泥砂浆和水
泥混凝土的聚合物的种类，
探讨了聚合物水泥基材料的改性机理，
介绍了聚合物水泥基材料的应用及存在的问题，
并据此对聚合物水泥基材料的研究进行了展望。
关键词：
聚合物改性水泥基材料；
性能；
改性机理；
研究进展
中图分类号：TQ174
文献标识码：A
文章编号：1001-1625（2014）02-0365-07
ＲesearchDevelopmentofPolymerModifiedCementBasedMaterials
HENGYan-yang1
，ZHAOWen-jie2
（1．InfrastructureConstructionDepartmentofNanyangInstituteofTechnology，Nanyang473004，China；
2．InstituteofChemicalEngineering，ChangchunUniversityofTechnology，Changchun130012，China）
作者简介：
衡艳阳（1969-），
女，
硕士，
讲师．
主要从事建筑材料方面的研究．
通讯作者：
赵文杰．E-mail：zhaowenjie@mail．ccut．edu．cnAbstract：Thecommonconcreteandcementmortarhavemanyadvantages，buttheirpoorpermeability
石蜡改性及特种乳化蜡的制备研究
辽宁石油化工大学硕士学位论文
1 石蜡改性及特种乳化蜡的制备研究
石蜡是石油在炼制过程中生成的一种副产品，是一种由多种烃
构成的的混合物，主要包括石蜡（固态石蜡）、液态石蜡、微晶蜡
等产品。一般所指的石蜡是在常温下呈现固体的石油蜡。石蜡除了
直接应用于化妆品、食品、造纸、日用化学品等领域外，作为重要
的化学工业原料，还应用于汽车防护防腐、印刷油墨、橡胶工业、
热熔胶、医药工业等领域。尽管我国石蜡资源丰富，但高科技含量、
高附加值的特种蜡产品主要还依赖进口。因此研究和开辟特种蜡市
场有着更加广阔的空间和利用前景。
由石蜡通过改性生产特种蜡的方法有物理方法、化学方法和乳
化方法。其中，物理改性是通过向石蜡中添加低分子聚乙烯蜡、某
些树脂材料、乳化剂和其它助剂通过乳化或调和得到改性石蜡。改
性后的石蜡在滴熔点、结晶结构、光泽、硬度等都有较大的改进。
化学改性方法是指石蜡与其他物质通过化学反应引入新的基团，从
而改变化学结构。包括蜡的氧化、蜡的酯化、蜡的酸化等。经过化
学改性后的石蜡在溶解性、乳化性、颜料分散性等方面均表现出特
性。
本实验的目的：以58#石蜡为原料，以聚乙烯蜡作为改性添加
剂，考察添加剂对石蜡物理性能的影响。再以改性石蜡为原料，研
制出一种比较稳定、分散性好的的造纸用乳化蜡。
本论文的研究路线：将添加剂聚乙烯蜡与石蜡混合，通过物理
改性方法制备聚乙烯改性石蜡，考察聚乙烯蜡的加入量对改性石蜡
滴熔点和针入度的影响。最终确定聚乙烯蜡的加入量为2%即可提高
改性石蜡的滴熔点。以自制的改性石蜡为原料，加入乳化剂，在一
定的工艺条件下制备施胶用乳化蜡。首先考察了单一乳化剂对改性
石蜡的乳化效果，实验表明乳化效果较差，再选用复和乳化剂石蜡
进行乳化，考察了各反应因素：乳化温度、乳化时间、搅拌速度、
辽宁石油化工大学硕士学位论文
2 乳化剂用量、原料蜡配比、增稠剂用量等对石蜡乳化效果的影响，
确定了最佳工艺条件。采用复配乳化剂Tween-20+Span-40+硬脂酸，
碳化硅粉体的制备及改性技术
随着科学技术的发展 , 现代国防 ,空间技术以及汽车工业等领域不仅要求工程材料具备 良好的机械性能 ,而且要求其具有良好的物理性能。碳化硅 (SiC) 陶瓷具有高温强度和抗氧化
性好、耐磨性能和热稳定性高、热膨胀系数小、热导率高、化学稳定性好等优点，因而常常 用于制造燃烧室、高温排气装置、耐温贴片、飞机引擎构件、化学反应容器、热交换器管等 严酷条件下的机械构件 ,是一种应用广泛的先进工程材料。它不仅在正在开发的高新技术领 域( 如陶瓷发动机、航天器等 ) 发挥重要作用 ,在目前的能源、冶金、机械、建材化工等 [1]领域
也具有广阔的市场和待开发的应用领域。 为此， 迫切需要生产不同层次、 不同性能的各种碳
化硅制品。 碳化硅的强共价键导致其熔点很高， 进而使 SiC 粉体的制备、 烧结致密化等变得 更加困难。 本文综述了近些年碳化硅粉体的制备及改性、 成型和烧结工艺三个方面的研究进 展。
[1] 蔡新民 ,武七德 ,刘伟安 .反应烧结碳化硅过程的数学模型 [J]. 武汉理工大学学报 , 2002,
24(4): 48-50
1 碳化硅粉体的制备及改性技术
碳化硅粉体的制备技术就其原始原料状态主要可以分为三大类：固相法、液相法和气 相法。
1.1 固相法
固相法主要有碳热还原法和硅碳直接反应法。碳热还原法又包括阿奇逊 (Acheso n)法、
竖式炉法和高温转炉法。 SiC粉体制备最初是采用 Acheson法[2]，用焦炭在高温下(2400 C
左右)还原SiO2制备的，但此方法获得的粉末粒径较大 (>1mm)，耗费能量大、工艺复杂。20
世纪 70 年代发展起来的 ESK 法对古典 Acheson 法进行了改进， 80 年代出现了竖式炉、高 温转炉等合成3-SiC粉的新设备。随着微波与固体中的化学物质有效而特殊的聚合作用逐渐 被弄清楚，微波加热合成 SiC 粉体技术也日趋成熟。最近 ,L N. Satapathy 等[3]优化了微波合 成SiC的工艺参数。他们以 Si+2C为起始反应物，采用2.45 GHz的微波在1200-1300 C时保 温5分钟即可实现完全反应，再通过650 C除碳即可获得纯的 ^SiC,其平均粒径约0.4 ym。
锂离子电池论文：锂离子电池正极材料LiFePO4的制备与改性研究
锂离子电池论文：锂离子电池正极材料LiFePO4的制备与改性研究
摘要：lifepo4以其优良的综合性能，被认为是最有前途的锂离子电池正极材料。文章阐述了lifepo4材料的结构、制备方法、改性研究。
关键词：锂离子电池；正极材料；lifepo4
锂离子电池是性能卓越的新一代绿色高能电池，已成为高新技术发展的重点之一。lifepo4 具备橄榄石晶体结构，理论容量为170mah·g- 1，有相对于锂金属负极的稳定放电平台314v，是近期研究的重点替代材料之一，与同类电极材料相比，具有原料资源丰富、价格便宜、无吸湿性、无毒、环境友好、热稳定性好、安全性高等优点。它在充电状态的稳定性超过了层状的过渡金属氧化物，这些优点使得它特别适用于动力电池材料。
一、lifepo4的结构
具有橄榄石结构的lifepo4为稍微扭曲的六方密堆积晶体，其空间群为pmnb型，其晶型结构如图1所示。lifepo4晶体是由lio6八面体和feo6八面体构成的，po4四面体包含在此空间结构中。在ab平面上，lio6八面体、feo6八面体和po4四面体交替排列，形成层状脚手架结构。在lio6八面体中，li原子占据八面体的中心位置，在b方向上，通
过共用边上的两个氧原子相连成链状结构。在bc平面上，fe原子占据feo6八面体的中心位置，在c方向上，通过共用顶点上的一个氧原子相连形成锯齿状结构。p原子占据po4四面体的中心位置，与相邻的一个feo6八面体共用棱边上的两个氧原子，同时又与相邻的两个lio6八面体共用棱边上的氧原子。每个feo6八面体与相邻的两个lio6八面体共用棱边上的氧原子。
二、lifepo4的制备方法
（一）固相合成方法
1、高温固相合成法
将锂的碳酸盐（或氢氧化物、磷酸
盐）、草酸亚铁（或醋酸亚铁、磷酸亚铁）和磷酸二氢铵混合，在500℃-800℃下煅烧数小时，即可得到lifepo4粉体。yamada a 等通过高温固相法合成了lifepo4样品：先将一定计量比的原料混合均匀，在一定温度下加热预分解，分解后的固体混合物再研磨均匀，然后在高温下灼烧，也有的经过了二次预分解。为防止fe2 +被氧化，一般用惰性气体作保护气。固相法制备的产物存在以下缺点：物相不均匀，晶体无规则形状，晶体尺寸较大，粒度分布范围宽，且煅烧时间长。固相反应合成法所得到的产物电化学性能较差。但固相法设备和工艺简单，制备条件容易控制，便于工
论文-化学改性橘子皮对Cu2+的吸附作用
化学改性橘子皮对Cu2+的吸附作用
摘要：以废弃橘子皮(OP)为原料，经醇浸-碱浸的化学改性手段制备了化学改性橘子皮生物吸附剂(SOP)。并研究了其对Cu2+的吸附性能。考察了溶液pH值、Cu2+初始浓度对吸附性能的影响，研究了等温吸附曲线。结果表明，SOP对Cu2+的吸附性能优于OP。溶液pH值是影响生物吸附剂对Cu2+吸附的重因素，最佳吸附pH值为5.5～6.0。吸附过程可以很好地用准二级动力学方程描述。
关键词：Cu2+；橘子皮生物吸附剂；化学改性。
1. 引言
随着现代工业的迅速发展，重金属污染日趋严重。重金属离子主要是通过含有大量有价金属的工业废水(主要来源于冶炼、电解、电镀等等)，城市生活废水以及各种采矿废水向自然环境中释放，并进一步通过生物链的富集对动植物造成日益严重的影响。传统的处重金属废水的方法主要有化学沉淀、离子交换、电化学处理、反渗透、膜技术、蒸馏、电渗析等，这些处理方法在一定程度上取得了良好的效果，但普遍存在二次污染，特别是当水中的重金属浓度较低（＜100mg/L）时，不仅去除率较低，而且运行费用较高。生物吸附作为一种新兴的重金属去除回收技术，愈来愈受到人们的关注。它利用廉价的生物材料对重金
属进行吸附，尤其适宜低浓度重金属废水的处理，并且具有吸附量高, 吸附速度快等优点。
橘子皮是生物吸附剂的一种，它的主要成分是纤维素、果胶、木质素等。由于这些成分表面含有大量活性官能团，如羧基、羟基等，可以跟重金属离子通过离子交换、螯合等方式结合，从而可用于水溶液中重金属离子的净化。但天然橘子皮的吸附能力并不很强，必须通过化学改性使其具有更强或更多的亲水基团，才能成为性能良好的吸附材料。本文以橘子皮为基体，经过乙醇、氢氧化钠处理，制备了改性橘子皮生物吸附剂，研究了Cu2+在该吸附剂上的吸附性能，考察了各种因素对吸附过程的影响，分析了生物吸附动力学及等温方程。
2. 实验方法
2.1 实验材料
纳米二氧化硅表面改性条件优化论文
纳米二氧化硅表面改性条件优化
【摘 要】引入微波有机合成技术对纳米sio2进行表面改性，考察了偶联剂、微波功率和辐照时间、浓硫酸用量等对纳米sio2表面处理的影响，并通过红外光谱和热失重测试考察了粉体表面化学结构及改性情况。实验得出的纳米sio2表面处理的最佳工艺条件为：偶联剂的用量为6%（质量百分含量），微波功率为320w，硫酸用量为1.25%（质量百分含量），微波辐射反应时间为15min。
【关键词】纳米二氧化硅；表面处理；微波
对于用熔融共混法制备的纳米复合材料而言，无机粒子能在聚合物中作纳米级的原生粒子分散是决定材料性能改善的最重要因素之一。粒子在塑料中分散粒径大小及分散均匀性对填充改性塑料的性能及其均匀性影响很大。因此解决自身团聚很强的纳米粒子在材料中的分散性问题，成为制备性能优良复合材料的关键点，也是难点之所在。
纳米sio2为无定形白色粉末，是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料，其呈现出絮状和网状的准颗粒结构。由于纳米sio2表面能大，易于团聚，通常以二次聚集体的形式存在，限制了其超细效应的充分发挥，在有机相中难以浸润和分散。
目前，对纳米sio2的改性方法有多种，通常采用的是硅烷偶联剂法。硅烷偶联剂由于具有双反应功能团[1]，能使填料与聚合物的结合界面以化学键相连，从而提高填料的补强性能[2～4]。
微波是一种波长从1mm到1m左右的超高频电磁波，具有物理、
化学、生物学效应。在电磁场中，体系介质产生极化取向，相邻分子间由于分子热运动产生强烈的相互作用，极性分子产生“变极”效应，由此产生了类似摩擦作用，使极性分子瞬间获得能量，以热量形式表现出来，介质整体温度同时随之升高。微波还存在一种不是由温度引起的非热效应，微波作用下的有机反应，改变了反应动力学，降低了反应活化能。以上特性使得微波加热有机反应具有传统加热法所无法具备的优点，反应速度快，效率高。
高分子材料论文
高分子材料论文
1课程设计题目选取
课程设计选题合理与否，是课程设计改革的重要环节，应注意课题的综合性、实用性 及层次性［2］。课程设计环节中增加高分子材料改性及工艺探索的题目，目的在于加深 学生对《高分子材料成型工艺学》、《聚合物改性原理及方法》等课程知识的理解，提高 其理论联系实际和灵活运用知识的能力。选择合适的题目是保证学生如期完成课程设计的 前提。课程设计环节比毕业设计环节少了8周的时间，因此课程设计选题应“小而精”， 难度应明显低于毕业设计题目。如果选取完全没有研究基础的题目，学生前期探索实验会 花费过多时间，不利丁•课程设计顺利进行。基于以上原因，笔者在以往毕业设计题目的基 础上进行延伸，确定了课程设计相关题目。例如往届学生曾做过“硅橡胶阻燃材料性能研 究”的毕业设计题目，对丁•硅橡胶混炼及硫化工艺积累了一定的经验数据，而硅橡胶材料 力学性能指标还不尽如人意，需要进一步改进配方。可以在此基础上引出两个课程设计题 目：“硫化剂种类及用量对硅橡胶力学性能的影响”、“结构控制剂种类及用量对硅橡胶 力学性能的影响”，并由两个学生分别完成以上题目。由丁•有前人的基础，学生在实验过 程中没有重复探索相关工艺参数，实验直接切入主题，有利于在有限的时间内完成课程设 计。此外，两个课程设计题目虽各有侧重，但主要原材料及成型工艺都相同，故两个学生 可共用一套成型设备，大大节约了设备预热及清理时间。将学生按相近课题组成互助小组, 不仅提供设备利用率，也有利于学生在遇到问题时，相互讨论，相互促进［3］ °
2实验人员安排
我校高分子材料与工程专业每年招生人数为80人，现有实验室设备条件尚不能满足 全部学生同时开展材料改性及工艺制定等实践内容。因此，合理安排课程设计环节进行材 料改性及工艺制定的学生人数，是如期完成课程设计内容的必要保证。按照人才培养方案, 本专业课程设计安排在第四学年秋季学期最后4周进行。此时学生的专业课程学习已全部 完成，学生对丁•口己的就业去向也有了初步规划。可以结合学生的就业意愿安排其课程设 计内容。对丁•工作单位已落实为材料改性或工艺制定岗位的学生，可以优先安排其在课程 设计阶段进入相关实训。课程设计内容与学生就业去向密切相关，可以充分调动学生的积 极性，口觉参与到课程设计的各个环节。在本次课程设计改革试点工作中，2021级的一名 学生对丁硅橡胶材料配方优化题目很感兴趣，原因就是与其签约的工作单位主要生产硅橡 胶产品。这名学生在课程设计过程中充分发挥了口身的主观能动性，在实验遇到问题时没 有被动等待老师的安排，而是通过多方搜集资料以及与指导老师讨论等方式积极寻求解决 问题的有效途径。学生在课程设计阶段提前进入“工作状态”，为学生更快适应企业工作 节奏和工作思路奠定基础。
制浆造纸工业中改性淀粉的应用论文
制浆造纸工业中改性淀粉的应用论文
制浆造纸工业中改性淀粉的应用论文
1淀粉改性技术
1．1化学改性
化学改性是利用各种化学试剂处理原始淀粉，使之结构发生变化而导致它们的性质转变，从而得到造纸所需要应用的改性淀粉。化学改性淀粉主要可以分为两大类:一类是使淀粉分子量下降，如酸解淀粉、氧化淀粉、焙烤糊精等;另一类是使淀粉分子量增加，如交联淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、接枝淀粉等。羧甲基淀粉能封闭分子上的活泼羟基，提高糊料的给色量，改善印花织物的手感。赵扬等以乙醇为介质，接受有机溶剂氯乙酸的分步加碱法改性玉米淀粉自制羧甲基淀粉。通过转变工艺条件，测试羧甲基淀粉黏度、流变性、印花得色量和脱糊率等物理性能和印花效果，发觉其具有假塑性好、热稳定性高的优势，某种程度上可取代海藻酸钠。黄芳等在湿法条件下接受烯基琥珀酸酐(ASA)对淀粉进行改性，将ASA通过酯化反应接枝到淀粉上，引进疏水基团，合成新型的淀粉改性表面施胶剂。改性淀粉长链疏水基在纸张上向外排列，降低了纤维的表面能，提高了施胶性能。作为表面施胶剂具有显著的增加效果，且改性后的表面施胶剂为固体，易于保存运输。Imti-azAli等争论了硼砂改性淀粉(BMS)作为湿部纸强度的添加剂，对纸张物理强度尤其是小麦秸秆基纸张的强化效果。依据特种小麦秸秆生产的手抄纸的造纸配料，试验结果显示BMS显著提高了纸张的物理性能。抗张指数、伸长率、抗张能量吸取和湿抗张指数分别增加了17%、23%、20%和21%。笔者也进行了工厂试验，其与试验室试验具有相像的强度性质，但是利用BMS后，针叶木浆在造纸配料中从30%削减到25%，纸张的裂断长较长，抗张强度高，这项争论有力地表明BMS能显著改善纸张物理强度，削减针叶木浆的成本，作为湿部强度添加剂有着巨大的潜力。
1．2酶法改性(生物改性)
酶法改性是通过各种酶制剂处理淀粉，从而转变淀粉的分子大小和结构，链长分布及糊的性质等特性，形成特定的颗粒或分子形态，如α、β、γ－环状糊精、麦芽糊精、直链淀粉、抗性淀粉、缓慢消化淀粉及多孔淀粉等。酶制剂能够降低原淀粉糊化的黏度，酶改性淀粉工艺简洁，能够降低生产成本，有较好的有用性。李龙等对玉米原淀粉进行生物改性，添加原淀粉酶转化剂制备得到改性淀粉并测定了其淀粉黏度和使用后的纸张物理强度。试验表明:当淀粉酶添加量由0增加至1．0‰，原淀粉糊化后黏度由11000mPas降低至135mPas;而淀粉酶制剂用量为0．5‰，改性淀粉用量为2%时，80g/m2纸张抗张强度和撕裂度比原样均提高了30%左右，并且降低了生产成本。刘进等利用淀粉酶对木薯淀粉进行改性后用于湿部添加。酶制剂的添加可以转变淀粉的内部结构，破坏支链和主链之间的连接链，并产生新的氢键，与纸张纤维结合后，可以增加纸张的物理强度。试验结果表明，当湿部添加酶改性木薯淀粉用量3%，纸张撕裂强度、抗张强度、伸长率比空白样分别提高了40%、34%和92%。JieDuanmu等介绍了一种新的利用热压制备的针叶木纤维和烯丙基缩水甘油醚改性马铃薯淀粉热固性复合材料。为了提高该复合淀粉的加工性能和力学性能，部分接受α－淀粉酶在pH=6，45℃分别降解0．5，6和18h。试验显示仅30min的酶解已经对改性淀粉的分子量和它的热性质产生了显著的影响。通过电镜发觉，它具有良好的纤维分散性以及在纤维和基体之间具有优良的界面，提高了加工性能。随着条件的转变，酶解复合材料的强度由63MPa增加到128MPa，杨氏模量由320MPa增加到4500MPa，材料的强度和杨氏模量增加都特别显著。
高分子材料改性课程论文聚丙烯的亲水性改善研究
高分子材料改性课程论文
专业：材料科学与工程
学生姓名：
学号：
导师：
聚丙烯的亲水性改善研究
摘要：聚丙烯(PP)作为通用塑料，以产量大、应用面广以及物美价廉而著称，但聚丙烯具有非极性和结晶性，其与极性聚合物、无机填料及增强材料等相容性差，其染色性、粘接性、抗静电性、亲水性也较差，这些缺点制约了聚丙烯的进一步推广应用。本文利用聚丙烯固相接枝丙烯酸(AA)、聚
丙烯与乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)共混和聚丙烯中空纤维膜的表面活性剂浸渍处理，三个途径分别对
聚丙烯进行亲水改性研究。 关键词：聚丙烯；亲水性；接触角；共混改性； 因为PP不含任何极性基团而难以和金属"玻璃粘结，难以和其他许多高聚物"无机填料相容; 也
难于进行印刷染色等!这些缺点限制了聚丙烯在某些领域中的应用!表面接枝法可以将强极性的亲水
基团引入薄膜的表面，并且由于接枝链与基体薄膜以化学键相联! 改性后的表面具有极性和亲水性，
从根本上改变现有的塑料薄膜印刷技术!PP接枝改性产物还可经压膜" 磺化"碱洗等工艺制得亲水性
较好的离子交换膜，与亲水性差的膜相比具有容量大"高洗脱率"高再生率的特征! 聚丙烯 (PP) 材料作为第三大通用塑料，具有机械性能、耐腐蚀性及电绝缘性优良，无毒性、
易加工及价格低廉等优点，受到广大学者及工业领域的极大青睐。其薄膜、纤维、非织造布、片材
及各种制品在日常生活中被大量应用。其中，聚丙烯微孔膜主要用于锂离子电池隔离膜[1]、废水处理、气体分离等领域。但是由于聚丙烯表面没有极性基团，其表面能很小，临界表面张力只有 ( 31 ～ 34) ×10–5 N/ cm，所以它的表面润湿性和亲水性很差，这不仅导致聚丙烯微孔膜的水通量小，而且导致其表面和溶质:之间存在憎水性相互作用，进一步导致膜污染现象。膜污染将导致在水处理过程
中膜清洗的次数和维护费用增加，甚至会产生不可逆的破坏，降低膜的使用寿命，从而限制了其在
工业中的应用。聚丙烯纤维 ( 丙纶) ，具有质地轻、强力高、弹性好、耐腐蚀、不起球等优点，其