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江南大学硕士学位论文给复合股料所下的界说 就 发表时间:2019-08-05

  江南大学硕士学位论文给复合材料所下的定义 就是由两种或两种以上物理和化学性质分歧的物质组合而成的一种多相固体材料。正在复合材猜中 凡是有一相为持续相。成为基体 另一项为分离相 称为加强材料。分离相是以的相态分布正在整个持续相中 两相之间存正在着界面。纳米复合材料是由两种或两种以上的固相至多正在一维以纳米

  江南大学硕士学位论文给复合材料所下的定义 就是由两种或两种以上物理和化学性质分歧的物质组合而成的一种多相固体材料。正在复合材猜中 凡是有一相为持续相。成为基体 另一项为分离相 称为加强材料。分离相是以的相态分布正在整个持续相中 两相之间存正在着界面。纳米复合材料是由两种或两种以上的固相至多正在一维以纳米级大小 复合而成的复合材料。纳米复合材料也能够是指分离相尺寸有一维小于 的复合材料 分离相的构成能够使无机化合物 也能够是无机化合物。当纳米材料为分离相 无机聚合物为持续相时 就是聚合物基纳米复合材料。 纳米浆料的定义纳米材料插手到浆猜中 成为组合浆料当前 称之为“纳米浆料【 ”。“纳米浆料”便是指用无机填充物以纳米尺寸分离正在无机聚合物浆猜中构成的无机 无机纳米复合材料。按照纳米浆料的形成形式分类 “纳米浆料”应归结为 复合型 即纳米微粒分离正在常规固体中 这是聚合物无忌纳米复核材料合成的次要方式之一。按照纳米复合材料的定名体例 本论文所研究的纳米浆料应称为“纳米二氧化硅 淀粉纳米复合材料” 不外正在本论文中就称之为“纳米浆料”。正在纳米复合浆猜中 分离相的纳米小尺寸效应 大比概况积的强界面连系 纳米浆料便从头付与保守浆料所不具备的机能。区分能否纳米浆料次要考虑两条 有一个界面正在纳米范畴内 材料要有质的变化。 本课题研究的次要内容目前纳米材料及纳米手艺正在纺织工业中的使用还次要集中于纳米纤维制备和后拾掇加工手艺范畴中。只是正在近几年才有“纳米浆料”这个概念提出 呈现少少量的纳米浆料产物目前还处正在试验阶段 手艺还很不成熟。本课题就是操纵纳米材料奇异的物理化学性质 提高淀粉浆料机能。次要内窖是 将纳米 粉体通过特定的工艺分离正在基体的前驱体中 制成纳米 水基悬浮体 再用此悬浮体取代调浆用水 然后调浆 通过测试比力浆膜的物理机械机能阐发纳米材料 纳米 对淀粉浆料浆膜的影响 采用现代细密阐发仪器 阐发浆膜的微不雅布局 验证纳米材料 纳米 的感化机理。 第一章绪论 本课题的目标意义淀粉浆料来历于天然材料 对污染小 普遍用于纤维素纤维或其取人制纤维混纺的纱线上浆 世界上 淀粉浆料 包罗变性淀粉 的利用量占耗用总浆料的 以上。可是因为淀粉浆料成膜硬而脆 本身机能不脚 逐步不克不及满脚高速织机对上浆的要求 急需开辟新的淀粉类浆料。本课题就是操纵纳米 粉体做为填充材料通过必然的工艺过程添加到淀粉浆猜中 从而达到对淀粉浆料改性的目标 提高其质量和利用机能 为研究绿色浆料供给新的路子和方式 同时操纵分歧的阐发手段研究纳米 粉体正在改性淀粉浆料过程中所起的感化和感化机理 为纳米材料正在纺织上浆工业的使用供给理论根据。 江南大学硕士学位论文 试验材料 纳米材料第二章浆膜机能测试本试验采用的纳米材料次要是纳米 粒径比概况积 纯度 。纳米二氧化硅微粉又称“超微细白炭黑” 呈无定型白色粉末状。具有絮状和网状的准颗粒布局 概况严沉的配位不脚 概况具有大量分歧键合形态的羟基 且有粒径小、比概况积大、化学纯度高、分离机能好、热阻、电阻等方面的机能。是工业化产量最高的纳米材料之一 也是我国开辟较为成功一种纳米材料。 分离剂本试验采用的分离剂是六偏磷酸钠 化学式为 是一种无机分离剂 为阐发纯 由宜兴涂溪镇徐渎化工场供给。无机分离剂的感化机理是静电不变 这种分离剂能够发生离解而带电 吸附正在纳米粉体颗粒概况 能够提高颗粒概况电势 使静电斥力增大 从而达到提高纳米悬浮液的不变性。 淀粉浆料本试验利用江苏省宜兴市联营淀粉厂供给的 变性淀粉。具体目标见表 变性淀粉项目目标外不雅白色或微带浅粉末有稀沸淀粉固有的特殊气息无异气息味水分 灰分 筛孔尺度筛 黑点 酸度中和 干淀粉耗损 氢氧化钠毫升数 粘度保温 浓度 第二章浆膜机能测尝尝验用次要设备 超声波清洗机本试验采用的超声波设备为上海精洁超声设备制制无限公司出产的超声波清洗机 型号 超声频次为 。纳米粉体悬浮液的分离采用超声分离可获得比力抱负的分离结果。它的分离感化的机理目前遍及认为取空化感化相关。超声波的是以介质为载体的 超声波正在介质中的过程中存正在着一个正负压强的交变周期。介质正在交替的正负压强下遭到挤压和牵拉。当用脚够大振幅的超声波感化于液体介质时 正在负压区内介质间的平均距离会跨越使液体介质连结不变的临界距离 液体介质就会发生断裂 构成微泡 微泡进一步长大成为空化气泡 这些气泡一方面能够从头消融予液体介质中 也可能上浮并消逝 也可能离开超声波场的共振相位而溃陷。这种空化气泡正在液体介质中发生、溃陷、或消逝的现象 就叫做空化感化。空化感化能够发生局部的高温高压 而且发生庞大的冲击力和微射流 纳米粉体正在其感化下 概况能被减弱 能够无效地防止颗粒的团聚使之充实分离【 】。。超声分离正在采用大功率进行超声分离时 会发生大量的热 导致温度的升高 纳米粉体颗粒碰撞的几率也随之添加 可能会进一步加剧团聚 因而正在分离过程中应尽量避免因为持续超声时间过久导致的过热。 全能材料试验机 全能材料试验机 型号为 制制 次要手艺目标见表 速度精度动程分辩率 定位精度 最大负荷为一般负荷的 传感器负荷极限负荷为一般负荷的 合适为大于一般负荷的 电压 耐磨试验机 耐磨机能试验机 型号为 由制制 次要手艺参数目标 。江南大学硕士学位论文原子力显微镜原子力显微镜 简称 本试验采用广州来源根基纳米仪器公司供给的 原子力显微镜。原子力显微镜工做根基道理 将一个对微弱力极的微悬臂一端固定另一端有一细小的针尖 针尖取样品概况悄悄接触 因为针尖尖端原子取样品概况原子间存正在极微弱的力 通过正在扫描时节制这种力的恒定 带有针尖的微悬臂将对应于针尖取样品概况原子间感化力的等位面而正在垂曲于样品的概况标的目的崎岖活动。操纵光学检测法或地道电流检测法。可测得微悬臂对应于扫描各点的变化 从而能够获得样品概况描摹的消息。 分辩率高 其研究对象几乎不受什么局限 因而获得普遍的使用。 扫描电子显微镜扫描电子显微镜 简称 本试验采用荷兰 公司的 扫描电子显微镜。常规的 是通过镜筒顶端电子枪发射出的电子由静电场指导 沿镜筒向下加快。正在镜筒中 通过一系列电磁透镜将电子柬聚焦并射向样品。接近镜筒底部 正在样品概况上方 扫描线圈使电子束以光栅扫面体例偏转。最初一级电磁透镜把电子束聚焦成一个尽可能小的光点射入样品 从而激发出各类成像信号 其强弱随样品概况描摹和构成元素分歧而变化。仪器 具无数字成像能力 将探头送来的信号加以处置并送至显示屏 即可显示出样品概况各点图像【 的放大倍数很大可达上万倍 成像较为清晰曲不雅 手艺也较为成熟。因为工做道理及布局上的一些 使常规 的利用机能和合用范畴遭到很大影响 并且样品处置较为复杂 一般试样需采用概况镀金处置。 透射电子显微镜透射电子显微镜 简称 本试验所采用的是日本日立公司出产的 透射电子显微镜。透射电子显微镜布局包罗两大部门 从体部门为照明系统、成像系统和察看室 辅帮部门空系统和电气系统。其道理是 加热灯丝发射电子柬 电子束经加快而具有能量并从阳极板的孔中射出 再颠末会聚镜 使电子柬平行映照到样品上。电子束穿过样品后就带有反映样品特征的消息 经物镜和反差光栏感化构成一次电子图像 再经两头镜和投射镜放大一次后 正在荧光屏上获得最初 第二章浆膜机能测试的电子图像。 的放大倍数比 大良多 能够达到 万倍以上 能察看更为细小的试样。可是 要求试样很薄 薄到电子束能够穿透 所以样品的制为难度很高 也比力麻烦。 视频变焦显微镜本试验采用日本 公司出产的 型视频变焦显微镜 。其道理十分简单 就是将显微镜看到的实物图像通过数模转换 使其成像正在计较机上。它的最大放大数可达到上千倍。用视频变焦显微镜察看样品较为曲不雅 同时其对样品的要求较低 利用便利。 红外光谱红外光谱阐发 又称取。本试验所采用的是美国 仪器公司出产的 型富里埃红外光谱阐发仪。红外光谱测试得道理圈是 的振动能量比动弹能量大 当发生振动能级跃迁时 不成避免地陪伴有动弹能级的跃迁 所以无法丈量纯粹的振动光谱 只能获得的振动、动弹光谱这种光谱称为红外接收光谱 其实红外接收光谱也是一种接收光谱。当样品遭到频次持续变化的红外光映照时 接收了某些频次的辐射 并由其振动或动弹活动惹起偶极矩的净变化 发生振动和动弹能级从基态到激发态的跃迁 使响应于这些接收区域的透射光强度削弱。记实红外光的百分透射比取波数或波长关系曲线 就获得红外光谱。当必然频次的红外光映照时 若是中某个基团的振动频次和它分歧 二者就会发生共振 此光阴的能量通过偶极矩的变化而传送给 这个基团就接收必然频次的红外光 发生振动跃迁。若是用持续改变频次的红外光映照某样品 因为试样对分歧频次的红外光接收程度分歧 使通过试样后的红外光正在一些波数范畴削弱 正在另一些波数范畴内仍然较强 用仪器记实该试样的红外接收光谱。凡是红外接收带的波长取接收谱带的强度 反映告终构上的特点 能够用来判定未知物的布局构成或确定其化学基团 而接收谱带的接收强度取构成或化学基团的含量相关 可用以进行定量阐发和纯度判定 由外光谱阐发特征性强 气体、液体、固体样品都可测定 并具有用量少 阐发速度快 不样品的特点。因而 红外光谱法不只取其它很多阐发方式一样 能进行定性和定量阐发 并且该法是判定化合物和测定布局的最有用方式之一 江南大学硕士学位论文 衍射本试验采用的是日本理学电机株式会社制制的 射线衍射仪。射线衍射手艺使判定物质结晶相的无效手段。 射线是波长范畴正在 的电磁波用做晶体衍射的 射线波长一般为 这个波长范畴取晶体点阵面的间距大致相当。晶体衍射所用的 射线可由 射线管发生 也可由同步辐射获得 晶体正在入射 射线映照下会发生衍射效应 衍射线的标的目的分歧子入射线的标的目的 它取决于晶体内部布局周期的反复体例 即晶胞的大小和外形以及晶体安设的方位。晶体对 射线发生衍射时 各个衍射点的强度由晶胞华夏子的分布决定 测定原子正在晶胞中的需要衍射强度数据。淀粉中有结晶区 所以很天然地想到用 射线衍射阐发淀粉结晶区的布局。 简称。本试验利用的是美国 公司出产的 。差示扫描量热法时丈量正在温差为零时输入到试样和参比物之间的功率差 矽随程节制温度变化的手艺 有热流式和功率弥补式两种。本试验采用的仪器是后者。功率弥补式 系统可分为两个节制回 一个是平均温度节制回 另一个是差示温度节制回。正在平均温度节制回中 有法式控温安拆中供给一个电信号 并将此信号取试样池和参比池的平均温度比拟较 若是法式节制温度比两个丈量池的平均湿度高 则有平均温度放大器节制别离输入更多的电功率给拆正在两个丈量池上的电加热器以提高其的平均温度 反之 则削减供给的电功率。正在差示温度节制回中 试样池和参比池的温差 输入温差放大器 若是试样池温度低于参比泡 试样为吸热反映 则有温度放大器节制多输给安拆正在试样池上的另一组电热器的电功率 使其温度达到 的前提 反之 则由温差放大器节制削减对试样池的电功率来维持温度相等的前提。供给试样池和参比池的功率温度 即输入记实。本试验次要是操纵其测试曲线阐发试样的玻璃化温度的变化。 第二章浆膜机能铡试 热沉阐发热沉阐发 简称 。本试验采用的是美国 公司出产的 热沉阐发仪。热沉法时丈量物质质量 变化取温度 的函数关系 由法式节制升温前提下不竭记实试样质量的变化 即正在法式节制温度下借帮热天平以获得物质的质量取温度的一种手艺。热天平能够从动、持续的前进履态称量取记实 并正在称量过程中能按必然的温度法式改变试样的温度 并且试样四周的氛围也是能够节制或调整的。本试验次要是操纵 测尝尝样的热不变性 以及获得相关热动力学参数数据。 试验样品制备把单一浆料或复合浆料调成浆液制成浆膜能够进行各类相关的物理机械机能试验 为新浆料配方进行比力或优选供给根据。本试验研究纳米 淀粉纳米浆料 将其制成浆膜按照图 所示的工艺流程制备。图 纳米 淀粉浆膜的制各流程工艺 为避免纳米 粉体正在水基悬浮液中团聚、沉淀 采用六偏磷酸钠概况活性剂 分离剂 对纳米 粉体概况改性。按质量比夹杂纳米 粉体和六偏磷酸钠 加量蒸馏水 再采用超声波清洗机超声分离。最终以求达到构成较为不变的纳米 水分离系统 称为 水基悬浮液。工艺 按照浓度别离定量称取淀粉和纳米 水基悬浮液 夹杂后倒入三口烧瓶中 水浴加热 并以 前提下保温小时 以使淀粉达到充实糊化。工艺 将面积为 的长方形磨光玻璃板搁于公用的三脚架调整螺丝的尖端上用少量的水蘸于玻璃板上 然后把 厚的聚酯薄膜 面积于玻璃板不异 平铺正在玻璃板上 用程度仪校正玻璃板程度。然后把设置装备摆设好的浆液冷却至 摆布时量取 慢慢倒正在玻璃板上 并用玻棒悄悄来回挪动 使浆液铺满正在玻璃板上。天然干燥成膜后 细心把浆膜从玻璃板上剥下。江南大学硕士学位论文放入温度为 湿度为 前提下调湿 小时 以待测试。正在当前所有的测尝尝样均按照此工艺制备。 测试浆膜机械试验 浆膜断裂强度和断裂伸长率试验将浆膜裁成长 砌条状试样放正在恒温恒湿室内均衡 小时 然后正在 全能材料试验机上测试其断裂强力和断裂伸长率 试样夹持距离 下降速度 每种浆膜测试 计较其平均值。浆膜的断裂强度用公式计较 浆膜的断裂强度 耐磨试验机上试验。试验时选用 目砂纸 加压分量为 摩擦次数为 次。每种浆膜测试 次。最初操纵公式 计较 为磨耗为试样磨前的质量 砌为试样磨后的质量 为磨损面积。计较每种试样的磨耗 磨耗数值越小则暗示耐磨性越好。 浆膜耐屈曲试验将制成的浆膜裁成长 的长条然后将所裁浆膜一端用夹头固定 端加沉 砝码 扭捏。扭捏次数为 每组测条。最初计较浆膜断裂所需扭捏次数的平均数。 第三章纳米 含量对浆膜的影响第三章纳米 含量对浆膜的影响 试验方案通过恰当的工艺将刚性纳米粒子平均的分离正在基体中 可能有益于提高淀粉浆料浆膜的物理机械机能 找出较为合理的纳米材料添加量 不只有益于确定工艺参数。并且为当前财产化成本节制供给参考根据。设想试验方案 研究纳米 添加量 相对于浆膜质量百分比 添加 对纳米浆料浆膜物理机械机能的影响 现设定 组试验配方 见表 浆料的组分派比、浆料配方浆料淤 浆膜拉伸机能取阐发断裂强度、断裂伸长率取杨氏模量测试成果图 别离暗示纳米含量取浆膜断裂强度、断裂伸长率及杨氏模量的关系。第耀 纳米含量取浆膜断裂强度的关系



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