国家自然科学基金(51275278)
- 作品数：9 被引量：47H指数：5
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- 相关机构：山东大学聊城大学更多>>
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- 相关领域：一般工业技术化学工程更多>>
- 剑麻纤维增强热塑性淀粉复合材料的制备及性能研究被引量：6
- 2015年
- 为研究剑麻纤维增强的热塑性淀粉复合材料的制备工艺及热稳定性,以玉米淀粉为原料,先制得热塑性淀粉,再以剑麻纤维为骨架增强体制备剑麻纤维增强热塑性淀粉复合材料,通过正交试验优化制备工艺,DSC、TG/DTG、SEM分析其热稳定性及结构。正交试验表明,各因素对材料抗拉强度影响的主次顺序为纤维长度〉纤维用量〉模压成型温度〉填料用量；最佳工艺条件为纤维长度15 mm、纤维用量35 g、模压成型温度200℃、填料用量5 g,此时材料的抗拉强度可达到4.45 MPa。利用差示扫描量热分析和热重分析分别对热塑性淀粉及剑麻纤维复合材料的热稳定性进行了分析,结果表明,热塑处理提高了淀粉的熔融温度,有利于淀粉与纤维素羟基间的氢键结合,且热塑过程在一定程度上降低了淀粉的热稳定性；剑麻纤维复合材料的热降解过程主要发生在200~400℃温度区间。 SEM分析显示最佳工艺条件下得到的复合材料具有较好的泡孔结构。
- 张传伟李方义刘鹏王成钊李剑峰郭安福
- 关键词：剑麻纤维热稳定性微观形貌
- 植物纤维增强的生物质复合材料微观机理及力学性能研究被引量：9
- 2015年
- 为了解决生物质复合材料中淀粉基质与植物纤维分子间的表面结合问题,探究淀粉/纤维预处理对二者分子间氢键形成的影响,提高生物质复合材料的力学性能,在多年研究的基础上,优化成分配伍,分别制备了剑麻纤维、纸浆纤维、稻草纤维和木质纤维增强的生物质复合材料。通过红外光谱实验,研究了热塑性淀粉的化学键变化和复合材料制品化学键的变化机理,对比了4种复合材料中淀粉和纤维分子间氢键的强弱。拉伸强度和压缩强度实验结果表明,剑麻纤维增强的复合材料的拉伸强度最高可达3.75 MPa,压缩强度最高可达1.26 MPa,远远好于纸浆纤维、稻草纤维和木质素纤维复合材料。SEM图像显示了热塑性淀粉和生物质复合材料的微观结构形态。
- 刘鹏李方义李剑峰郭安福张传伟王成钊
- 关键词：植物纤维生物质复合材料红外光谱力学性能
- 塑化淀粉分子结构变化对生物质复合材料力学性能的影响被引量：2
- 2017年
- 植物纤维与淀粉结合制得用于包装领域的新型植物纤维淀粉基生物质复合材料,淀粉塑化改善了植物纤维淀粉基生物质复合材料制品性能。为揭示塑化过程促使淀粉理化性能发生变化的深层机制,对塑化后淀粉的分子结构变化展开研究。利用红外光谱分析(FT-IR)和X射线衍射分析(XRD)对热塑性淀粉内部分子之间的氢键变化和结晶度进行分析表征,以研究塑化过程中淀粉分子官能团以及结晶结构的变化,结果表明:塑化过程中淀粉结晶结构发生变化,结晶区A型结晶遭到破坏;塑化剂与淀粉分子中的羟基之间形成了新的氢键,淀粉分子羟基官能团被削弱。力学性能测试表明,塑化使淀粉分子结构发生变化后,由其制备的植物纤维淀粉基生物质复合材料的抗拉、抗压强度得到明显提升,防水性得到改善。淀粉结晶区被打破,无定形区增多,淀粉更加紧密地附着在植物纤维表面,因此复合材料的抗拉等力学性能得到了明显提升。防水性得到提高的原因在于塑化后淀粉链中亲水的羟基被削弱,淀粉的红外光谱分析中塑化淀粉的羟基伸缩振动峰减弱验证了此结论。
- 张传伟李方义李剑峰谢麒徐婕陈帅
- 关键词：生物质复合材料分子结构
- 镍基及镍合金纳米复合电刷镀的研究进展被引量：5
- 2015年
- 镍基及镍合金纳米复合刷镀层因具有优异的耐磨损、耐高温、耐腐蚀性能,已成为纳米复合电刷镀技术的主攻方向,受到国内外的广泛关注。综述了近年来,镍及镍钨合金、镍钴合金、镍铁合金、镍钼合金纳米复合刷镀层的研究现状。指出目前纳米复合电刷镀技术研究的局限是镀层基质偏重镍基,镀液所添纳米颗粒种类有限,镀层所含纳米颗粒单一、复合量低,镀层性能提升空间有限。纳米颗粒的种类、含量、尺寸与纳米颗粒硬质点强化效应的定量关系以及基于电刷镀工艺特点的复合电沉积机理,研究进展缓慢,是今后纳米复合电刷镀研究的难点。镍合金纳米复合刷镀层、多粒子纳米复合刷镀层、特殊功能纳米复合刷镀层、宽范围纳米颗粒复合量刷镀层的研究,将会赋予人们控制材料性能更大的主动性,是未来纳米复合电刷镀研究的重要方向。
- 徐立鹏包春江
- 关键词：电刷镀镍纳米表面工程复合镀层
- 生物质缓冲包装材料制备及性能实验研究被引量：15
- 2013年
- 为解决不可降解的废弃塑料类包装材料对环境造成的污染,以稻草纤维、淀粉为主要原料制备了生物质缓冲包装材料,采用正交实验方法研究了生物质缓冲包装材料纤维与淀粉质量比、塑化剂、活性剂和发泡剂含量等对材料抗压强度的影响,结果表明,各因素对材料抗压强度影响的主次顺序为塑化剂>纤维与淀粉质量比>发泡剂>活性剂。塑化剂含量为12%、纤维与淀粉质量比为2∶5、发泡剂含量为0.1%、活性剂含量为0.3%时其抗压强度可达0.94MPa。研究了塑化剂含量、纤维与淀粉质量比对材料缓冲性能的影响,随着塑化剂含量和纤维与淀粉质量比增大,材料缓冲系数呈现先降低后升高的趋势,在纤维与淀粉质量比为2∶5、塑化剂含量为12%时,材料的缓冲系数最小,缓冲性能最好。与EPS(发泡聚苯乙烯)和EPE(发泡聚乙烯)等包装材料缓冲性能和回弹性能的比较表明生物质缓冲包装材料完全可以替代EPS和EPE等缓冲包装材料。
- 李刚李方义管凯凯刘鹏吕禹贾秀杰李剑峰
- 关键词：生物质缓冲包装
- 生物质缓冲包装材料淀粉改性机理及防水性能研究
- 现如今塑料包装材料导致的“白色污染”及生物资源利用效率低下等环境问题亟待解决，本文针对此问题成功制备出一种可全降解性的生物质缓冲包装材料—以剑麻纤维为骨架，淀粉作为粘结剂的淀粉基复合材料。但目前普遍存在淀粉改性对淀粉基复...
- 陈帅
- 关键词：淀粉改性防水性能
- 文献传递
- 电刷镀工艺对Ni-Mo合金镀层表面形貌与硬度的影响被引量：5
- 2014年
- 目的优化电刷镀制备Ni-Mo合金镀层工艺,并分析对镀层表面形貌和硬度的影响。方法改变电极相对速度和工作电压,获得不同电刷镀条件下的Ni-Mo合金镀层。采用金相显微镜观察镀层的表面形貌,采用显微硬度计测试镀层的显微硬度。结果最佳工艺为:工作电压14 V,电极相对速度11.3m/min。镀层光亮致密,显微硬度达到503.90HV。结论适当提高电极相对运动速度、工作电压,能有效改进Ni-Mo合金镀层的沉积速度、表面形貌及显微硬度。
- 徐立鹏包春江
- 关键词：电刷镀NI-MO合金表面形貌显微硬度
- 纤维/淀粉复合处理对生物质缓冲包装材料性能的影响被引量：4
- 2014年
- 优良的成型状态及微观结构可以有效提高生物质纤维淀粉基包装材料的综合物理性能,为进一步提高材料物理使用性能,降低加工难度,对其主要原材料中的稻草纤维进行洗水、碱化处理,淀粉进行综合塑化处理。针对不同的处理组合进行了发泡成型实验以及相应材料制品的抗压强度、拉伸强度、静态压缩性能测试实验,根据实验数据对纤维、淀粉的最佳处理水平进行了定量分析:材料的抗压(拉伸)强度随着纤维碱处理程度的上升先增大后减小,最佳纤维碱处理为碱溶液浓度8%浸泡4h(6%-4h),最佳塑化剂浓度为8%(质量分数)的甘油、乙二醇混合塑化剂。最后,结合SEM图像分析了纤维处理/淀粉塑化对生物质缓冲包装材料微观结构及物理性能的影响机理。
- 李方义管凯凯郭安福刘鹏李剑峰王成钊
- 关键词：纤维处理物理性能
- 生物质复合材料浆料流变特性及管道输料条件研究被引量：1
- 2015年
- 利用数字黏度测量仪对生物质复合材料的浆料阶流变特性进行研究，采用SEM分析浆料中纤维空间结构，最后研究了管道输送料的温度。实验结果表明：浆料中纤维搭接呈网状结构，其黏度随时间先增大后减小，最终趋于稳定。剪切速率和剪切应力之间能够利用卡森模型进行良好的拟合。随浆料温度升高，浆料黏度减小；在温度介于55~85℃的，充分搅拌900 s后，浆料黏度较小且稳定，最适合管道输料。
- 王成钊李方义李剑峰郭安福刘鹏管凯凯
- 关键词：生物质复合材料浆料流变特性
- 单一/复合塑化剂制备复合材料中热塑性淀粉基质的研究被引量：10
- 2014年
- 为了促进淀粉基复合材料中淀粉基质与预处理纤维表面更好的结合,解决热塑性淀粉的再结晶问题,分别采用甲酰胺、尿素、甘油、乙二醇按照10∶2、10∶2.5、10∶3、10∶3.5、10∶4的比例对天然玉米淀粉进行了塑化,同时研究了甲酰胺-尿素复合塑化淀粉和甘油-乙二醇复合塑化淀粉。通过解读红外光谱图谱,塑化剂主要通过与淀粉分子中的羟基形成氢键对淀粉进行塑化,破坏淀粉的晶体结构,最佳塑化比为m(淀粉)∶m(塑化剂)=10∶3,其中甲酰胺与淀粉形成的氢键最强,塑化效果最好。X射线衍射曲线的研究表明,甲酰胺-尿素复合塑化淀粉的结晶度最低,小于1.5%,且复合塑化剂的最佳配比为m(甲酰胺)∶m(尿素)=2∶1。纤维-淀粉分子搭接模型的建立显示了热塑性淀粉与纤维间氢键结合的机理,塑化效果越好,淀粉塑化克服了纤维与淀粉的表面不相容的缺陷,淀粉基质均匀地覆盖在纤维表面。
- 刘鹏李方义李剑峰管凯凯王成钊
- 关键词：热塑性淀粉塑化剂复合材料
