PBT及PC合金材料性能的研究

毕业论文

学生姓名：学号：

学院：材料科学与工程学院

专业：高分子材料与工程

题目： PBT/PC合金材料性能的研究

指导教师：

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2012 年 6 月

河北科技大学毕业论文成绩评定表

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本科毕业论文第Ⅰ页共Ⅰ页

目录

1引言 (1)

1.1 关于PBT PC材料简介 (1)

1.2 PBT材料的发展史 (1)

1.3 PBT材料的发展现状 (2)

1.4 PBT材料的发展趋势及其方向 (4)

1.5 本课题的研究内容及所采用的方法 (7)

2 实验部分 (9)

2.1 实验试剂 (9)

2.2 实验仪器和设备简介 (9)

2.3 实验步骤 (15)

2.4 性能测试与结构表征 (16)

3 结果与讨论 (17)

3.1 成型加工工艺参数的确定 (17)

3.2 不同组分PC下合金的力学性能 (17)

3.3 PC用量对共混体系弯曲模量的影响 (18)

3.4 PC用量对共混体系弯曲强度的影响 (18)

3.5 PC用量对共混体系拉伸强度的影响 (19)

3.6 PC用量对共混体系缺口冲击强度的影响 (20)

3.7 PC用量对共混体系热变形温度的影响 (20)

3.8 PC用量对共混体系断裂伸长率的影响 (21)

3.9 共混物的扫描电镜 (21)

结论 (23)

致谢 (24)

参考文献 (25)

欧洲标准铝合金型材系统及国内主要供应体系介绍

一、欧洲标准铝合金型材系统及国内主要供应体系介绍 1.欧洲标准铝合金系统概念 以型材系统的区别划分为两大阵营：欧洲标准型材铝合金门窗五金 及独立型材铝合金门窗五金系统。 欧标系统公司：诺托，丝吉利亚，吉斯。 独立系统公司：阿鲁克，旭格、罗克迪 以目前中国门窗市场的价位及门窗厂家对供应商提供的服务要求出发,独立系统五金公司将会逐渐失去市场，他们所要提高的是开发适合中国市场变化的型材及完善服务。对于欧标系统五金公司而言：以进口五金公司目前提倡的全方位服务为市场策略,在销售五金产品的同时引导铝型材厂，门窗厂利用自身优势开发市场。 门窗行业实际上是一个标准的产业链结构。一环扣一环，形成一个链条机构。如欧洲经过几十年的发展，门窗行业已经形成有品牌的系统行业。没有系统的门窗，在欧洲可以说是寸步难行。门窗系统已经被欧洲各门窗公司视为公司的核心竞争力，它的价值如同品牌效应，代表品质、性能的保证，是不可估量的。 那么什么是门窗系统呢?即门窗要有良好的物理和机械性能并能通过各相关标准检测要求，满足市场存在的各种要求，各配套行业的有效配合和管理，并有效的性价比； 国外比较大的五金配件公司，如旭格、阿鲁克等公司已经有了自己成熟的系统，这是他们用了几年甚至几十年的时间，不断摸索和研究得来的。而我们很多公司看到外国的一些皮毛后，就以为窥一斑而见全豹，不顾实际情况，生搬硬套，自己也做出一些系统，结果这套系统的门窗物理性能和机械性能怎样，不做深入研究。实践证明，一个成熟的门窗系统是要经过长期的实践考验的，它是要经过设计、应用、总结、修改、再应用、再总结的多次反复实验、论证的； 2.欧洲标准铝合金系统综合分析 由于我国门窗系统多为引进欧洲门窗系统，如旭格系统、阿鲁克系统、欧标系统等。其中前两者为各自独立发展的特有门窗系统技术，其五金配套槽口为专用槽口，通用性差，五金配件无选择性，必须使用其配套产品。而欧标系统的门窗采用欧洲标准五金配套槽口，其在欧洲配套生产厂家多，使用者对于五金品牌的选择多，适用范围广，通用性好，市场占有率高。因我国目前市场流通的各种系列的铝合金内开窗，大部分采用欧标20槽口。 目前国内的系统的连接可靠度和可调节性方面的存在的问题是比较多的，现在合页的片卡槽式连接被认为是先进的技术，实际使用中合页松动，锁块脱落的情况时有发生，甚至导致了一些地方使用而窗扇脱落的事故发生，甚至导致了些地方7屋以上建筑禁用外开窗，国此我们缺乏在可变荷载情况下对结构体系和连接的认真试验及明确的要求，比如：在紧固螺钉时，其拧紧力矩的控制就要有一个明确的要求，在正常使用多长时间应重新调整，坚固，用什么工具来调整，等等。除五金本身选择符合测试要求承重级别外，应对型材壁最(包括采用局部加强或其它构造实施方案)等提出针对性的要求，例如当需要设计180Kg级承重级

ABS合金材料的研究进展

ABS合金材料的研究进展 摘要：本文介绍了ABS树脂的基本性能和应用，并对国内市场进行了分析和预测。详细阐述了PVC /ABS 、PC/ABS 、PA/ABS、PBT/ABS、PMMA/ABS等几种ABS合金的相容性、共混组成与性能的关系，以及制备过程中的影响因素和最新研究进展。 关键词：ABS合金；研究进展；共混；相容性

1 前言 ABS树脂通常是指聚丁二烯的苯乙烯、丙烯腈接枝共聚物与苯乙烯一丙烯腈游离共聚物(SAN)的混合物。其中，接枝在聚丁二烯橡胶上的苯乙烯、丙烯腈接枝共聚物为聚丁二烯橡胶和SAN树脂提供了良好的相容化界面，形成了稳定的两相结构。ABS树脂中含有侧苯基、氰基和不饱和双键使ABS与许多聚合物有比较好的相容性，这为ABS 树脂的共混改性创造了有利条件。为此，将各种不同材料与ABS共混以期获得满意的性能，于是种类繁多的ABS合金应运而生。目前ABS合金的种类已达几十种，并且由二元向三元、多元化方向发展。另外，近年来全球ABS需求一直保持着5％左右的年均增长率，亚太地区尤其是我国大陆是带动消费增长的主要地区。目前我国AB S制品高度集中在电子电器配件上，约占总消费量的80％；玩具和汽车配件各占10％；受我国居民消费结构升级，出口加工贸易和汽车产业发展的整体拉动，预计2004—2009年我国ABS树脂需求年均增长率将达到9％；到2009年我国ABS树脂市场需求量将达到390万吨左右。截至到2004年，我国ABS产能达110万吨/年，产量约为60万吨，ABS表观消费量达到256万吨，自给率只有23％，我国ABS消费仍然依赖进口。目前国内LG甬兴、奇美、台化、国亨、吉化等公司的ABS已实现了规模化生产，并计划在未来几年大规模提高产能，预计近几年我国新增产能将达到100万吨/年左右。 2 PVC / ABS合金 PVC的突出优点就是难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、气体水汽低泄露性好，此外综合机械性能好，是性能性价比最为优越的通用型材料，缺陷是热稳定性差和抗冲击性差。ABS树脂中引入PVC，提高了体系的阻燃性、耐腐蚀性、成本低等优点。如果在向体系中加入合适的阻燃剂，即可成为阻燃性能、力学性能均优良的复合材料；PVC中引入ABS树脂，提高了PVC的加工性、 冲击性能。PVC/ABS合金的性能受多种因素的影响，其中两种树脂的相容性及组成是影响性能的关键因素。ABS树脂具有复杂的两相结构，作为连续相的苯乙烯—丙烯腈的共聚物的溶解度参数为19.0～20.1，作为分散相聚丁二烯的溶解度参数为17.3。而PVC的溶解度参数为19.6，它与ABS树脂中的连续相具有良好的相容性，而与分散相不相容，因此PVC / ABS合金属于“半相容” 体系。因而在该体系中，PVC与SAN 的界面状况是影响相容性的重要因素。PVC与SAN界面状况又受到SAN中丙烯腈(AN) 含量的影响，SAN中的AN质量含量在l2％～26％时可与PVC良好混合，超过这一范围，则混合效果不理想。由于ABS产品在生产过程中使用的原料种类、工艺条件、生产方法多种多样，使得ABS树脂的实际组成干差万别。对PVC/ABS 共混体系而言，在ABS的三组分中，丙烯腈含量降低能提高流动性和强度，降低热变形温度和相

铝合金体系强度计算

铝合金模板体系强度计算 一.楼面模板的强度计算: 楼面模板形式如图所示,计算时两端按简支考虑,其计算跨度C取1.2米. A..荷载计算: 按均布线荷载和集中荷载两种作用效应考虑,并按两种结果取其大值. 1.铝模板自重标准值: 230N/m2 2.150mm厚新浇混凝土自重标准值: 24000×0.15=3600 N/m2 3.钢筋自重标准值: 1100×0.15=165 N/m2 4.施工活载标准值: 2500 N/m2 5.跨中集中荷载: 2500 N 均布线荷载设计值为: q1=0.9×[1.2×(230+3600+165)+1.4×2500] ×0.4=3308 N/m 模板自重线荷载设计值: q2=0.9×0.4×1.2×230=92 N/m 跨中集中荷载设计值: P=0.9×1.4×2500 =3150 N B. 强度验算: 施工荷载为均布线荷载: M1=q1l2/8=3308×1.22/8=596 Nm 施工荷载为集中荷载: M2=q1l2/8+Pl/4=92×1.22/8+3150×1.2/4=962 Nm 由于M2>M1,故采用M2验算强度. 通过Solidworks软件求得: I XX=833964.23 mm4, e x=58.92 mm

W XX=I XX/e x=833964.23/58.92=14154.2 mm3 则: σ=M2/W XX=962000/14154.2=68 MPa<[σ]=180 MPa 强度满足要求. C. 挠度计算: 验算挠度时仅考虑永久荷载标准值,故其作用的线荷载设计值为: q=0.4×(230+3600+165)=1590 N/m=1.59 N/mm 实际挠度值为: f=5ql4/(384EI XX)=5×1.59×12004/(384×1.83×105×833964.23) =0.35 mm<400/300=1.3 mm 挠度满足要求. D. 面板厚度验算 面板小方格按四面固定计算,由于L Y/L X=370/400=0.94,查表双向板在均布荷载作用下的内力及变形系数,得最大弯矩系数: K MX=-0.055, 最大挠度系数: K f=0.0014 取1mm宽的板条为计算单元,荷载为: q=0.9×[1.2×(230+3600+165)+1.4×2500] =6775.2 N/m2 =0.06775 N/mm2 M X= K MX ql Y2=0.055×0.06775×3702=524 Nmm W X=ab2/6=1×52/6=4.17 mm3 则: σ=M X/W X=524/4.17=125.7 MPa<[σ]=180 MPa 强度满足要求. E. 面板挠度计算: f max=K f ql Y4/B0

非晶合金研究综述

非晶态合金研究现状及发展前景综述 [摘要]：概述了非晶态材料的发展历史及该领域的最新研究进展,并从成分结构条件、热力学条件、动力学条件等方面阐述了大块非晶合金的形成机制。介绍了非晶合金的制备方法,并比较了其产业化的可行性。同时综述了大块非晶合金优异的性能和应用前景。 [Abstract]：An overview of the latest research progress in the history of the development of non crystalline material and the field, and the formation mechanism of bulk amorphous alloys was expounded from the aspects of component structure condition, thermodynamic conditions, dynamic conditions etc.. Introduced the preparation method of amorphous alloy, and the feasibility of its industrialization. The properties and application of bulk amorphous alloys with excellent and review. 1.引言 非晶态合金是指不具有长程有序但短程有序的金属合金，又由于其具有金属合金的一些特性，故它们也被称为玻璃态合金或者非结晶合金，属于非晶态材料中新兴的分支[1]。 非晶态合金长程无序但短程有序，是指原子在空间排列上不呈周期性和平移对称性，但在1～2nm的微小尺度内与近邻或次近邻原子间的键合(如配位数、原子间距、键角和键长等参量)具有一定的规律性。短程有序又可分为化学短程有序和几何短程有序。化学短程有序是指合金元素的混乱状态，即每个合金原子周围的化学成分与平均成分不同的度量；几何短程有序包括拓扑短程有序和畸变短程有序[2]。 非晶态合金与晶态合金一样，都是多组元的合金体系，但是与晶态合金中原子的周期性排列不同，在非晶态合金中，原子的排列不具有长程有序的特点，而仅在单个原子的附近具有一定程度的短程有序，如图1．1所示[3]。非晶态合金独特的原子排列结构使得它具有了显著区别于晶态合金的物理、化学和力学行为[4-7]。因此，非晶态合金作为一种完全不同于晶态合金的新材料具有科学研究上的重要价值[8]。另外，非晶态合金具有某些优异的性能，如高强度、高弹性、耐腐蚀、热成型性能好，等等，这使得非晶态合金具有非常广阔的应用前景[9-10]。例如，与传统的工程材料相比，非晶态合金就综合了晶态合金在力学性能方面的高强度和工程塑料高弹性的优点，如图1．2所示。因此，近年来世界各研究单位投入了大量的研究力量和经费，对非晶态合金的形成理论、制备工艺和性能表征等各个方面进行了深入系统的研究[11-14]。对非晶态合金的研究已成为当代材料科学发展的一个最活跃、最令人激动的方向[15-16]。

钢铁及合金牌号统一数字代号体系

钢铁及合金牌号统一数字代号体系 1 总则 1．1 统一数字代号由固定的6位符号组成，左边第一位用大写的拉丁字母作前缀(一般不使用“I”和“O”字母)，后接5位阿拉伯数字。 1．2每一个统一数字代号只适用于一个产品牌号；反之，每一个产品牌号只对应于一个统一数字代号。当产品牌号取消后，一般情况下，原对应的统一数字代号不再分配给另一个产品牌号。 2结构型式 统一数字代号的结构型式如下： 3分类和编组 3．1 钢铁及合金的分类和编组，主要按其基本成分、特性和用途综合考虑．同时照顾到我国现有的习惯奇类方法以及各类产品牌号实际数量情况。 3．2钢铁及合金的分类和编组及顺序号的编排，应考虑到各类钢铁及合金的发展和新型材料的出现．留有一定的备用空位

3．3钢铁及合金的类型和每个类型产品牌号统一数字代号．见表1。 3．4 各类型钢铁及台金的细分类和主要编组及其产品牌号统一数字代号，见表2～表15。4编制和管理 4．1 钢铁及台金产品牌号统一数字代号体系由本国家标准的归口单位统一管理。 4．2 统一数字代号体系归口管理单位．应拟定出具体的编号管理实旌细则．具体规定编号申清程序和二嗣号操怍要点．并编排出皈《钢铁及合金 牌号与统一数字代号对照表》。 表l 钢铁及合金的类型与统一数字代号 钢铁及合金的类型 英 文 名 称 前缀字母 统一数字代号 合金结构钢 Alloy structural steel A A×××××轴承钢 Bearing steel B B×××××铸铁、铸钢及铸 造合金 Cast iron．cast steel and cast alloy C C×××××电工用钢和纯铁 ElectricaI steeI and iron E E×××××铁合金和生铁 Ferro alloy and pig iron F F×××××高温合金和耐蚀 台金 Heat resisting and corrosion resisting alloy H H×××××精密合金其他特殊 物理性能材料 Precision alloy and other special physical charaeter materials J J×××××低合金钢 Low alloy steel L L×××××杂类材料 Miscellaneous materials M M×××××粉末及粉末材料 Powders and powder materials P P×××××快淬金属及台金 Quick quench matels and alloys Q Q××××× 不锈、耐蚀和耐热钢 Stainless.corrosion resisting and hear resisting steeI S S××××× 工具钢 Tool steel T T××××× 非合金钢 Unalloy steel U U×××××焊接用钢及合金 Steel and alloy for welding W W××××× 表2 合金结构钢细分类与统一数字代号

欧洲标准铝合金型材系统及国内主要供应体系介绍

欧洲标准铝合金型材系统及国内主要供应体系介绍 欧洲标准铝合金系统概念 以型材系统的区别划分为两大阵营：欧洲标准型材铝合金门窗五金 及独立型材铝合金门窗五金系统。 欧标系统公司：诺托，丝吉利亚，吉斯。 独立系统公司：阿鲁克，旭格、罗克迪 以目前中国门窗市场的价位及门窗厂家对供应商提供的服务要求出发,独立系统五金公司将会逐渐失去市场，他们所要提高的是开发适合中国市场变化的型材及完善服务。对于欧标系统五金公司而言：以进口五金公司目前提倡的全方位服务为市场策略,在销售五金产品的同时引导铝型材厂，门窗厂利用自身优势开发市场。 门窗行业实际上是一个标准的产业链结构。一环扣一环，形成一个链条机构。如欧洲经过几十年的发展，门窗行业已经形成有品牌的系统行业。没有系统的门窗，在欧洲可以说是寸步难行。门窗系统已经被欧洲各门窗公司视为公司的核心竞争力，它的价值如同品牌效应，代表品质、性能的保证，是不可估量的。 那么什么是门窗系统呢即门窗要有良好的物理和机械性能并能通过各相关标准检测要求，满足市场存在的各种要求，各配套行业的有效配合和管理，并有效的性价比； 国外比较大的五金配件公司，如旭格、阿鲁克等公司已经有了自己成熟的系统，这是他们用了几年甚至几十年的时间，不断摸索和研究得来的。而我们很多公司看到外国的一些皮毛后，就以为窥一斑而见全豹，不顾实际情况，生搬硬套，自己也做出一些系统，结果这套系统的门窗物理性能和机械性能怎样，不做深入研究。实践证明，一个成熟的门窗系统是要经过长期的实践考验的，它是要经过设计、应用、总结、修改、再应用、再总结的多次反复实验、论证的； 欧洲标准铝合金系统综合分析 由于我国门窗系统多为引进欧洲门窗系统，如旭格系统、阿鲁克系统、欧标系统等。其中前两者为各自独立发展的特有门窗系统技术，其五金配套槽口为专用槽口，通用性差，五金配件无选择性，必须使用其配套产品。而欧标系统的门窗采用欧洲标准五金配套槽口，其在欧洲配套生产厂家多，使用者对于五金品牌的选择多，适用范围广，通用性好，市场占有率高。因我国目前市场流通的各种系列的铝合金内开窗，大部分采用欧标20槽口。 目前国内的系统的连接可靠度和可调节性方面的存在的问题是比较多的，现在合页的片卡槽式连接被认为是先进的技术，实际使用中合页松动，锁块脱落的情况时有发生，甚至导致了一些地方使用而窗扇脱落的事故发生，甚至导致了些地方7屋以上建筑禁用外开窗，国此我们缺乏在可变荷载情况下对结构体系和连接的认真试验及明确的要求，比如：在紧固螺钉时，其拧紧力矩的控制就要有一个明确的要求，在正常使用多长时间应重新调整，坚固，用什么工具来调整，等等。除五金本身选择符合测试要求承重级别外，应对型材壁最(包括采用局部加强或其它构造实施方案)等提出针对性的要求，例如当需要设计180Kg级承重级别的窗时，合页系统可能又必须采用螺钉连接的方法，因为螺钉抗剪能力是较弱，对抵抗合页部位较大的荷载又变得比较有效。所以，用螺钉安装也好，片连接也好，关键在可靠度的需要。五金用在高层风压比较大的地方，当窗开启时，其风荷载的垂直分量对五金的承重指标将会产生直接的影响，应该充分考虑这些疚应。玻璃幕墙工程中最广泛使用的是上悬窗，过去许多幕墙厂家比较轻视它，认为是不过磨擦铰链加多点锁而已，但是幕墙中上悬窗出问题(甚至是掉扇)是很多的，有连接螺钉剪断的、有锁点失效的，甚至有摩擦铰链被风撕裂断等。 国内主要铝合金系统供应商及产品介绍 国内各大型门窗幕墙公司结合各铝型材和五金件供应商的技术力量，以欧洲标准槽口为基础开发出的门窗系统。如兴发铝业的赢系统、华建铝业的angle系统、辽沈丽格系统等。 欧洲标准铝合金系统目标市场综合分析

聚碳酸酯注塑成型及其应用

聚碳酸酯注塑成型及其应用 摘要：本文简单介绍了聚碳酸酯以及它的优缺点和工艺特性，并详细阐述了聚碳酸酯的注塑成型工艺和注塑制品的常见缺陷，同时还详尽介绍了聚碳酸酯材料在各个领域的应用。 关键词：聚碳酸酯注塑成型工艺 1 聚碳酸酯的简介 聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物的总称，它是一种无毒透明的热塑性工程塑料。根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获的了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。 1.1 聚碳酸酯的优缺点 聚碳酸酯是一种无色透明热塑性聚合体, 它不仅具有很高的抗冲击强度、优良的热稳定性、耐蠕变性和耐寒性以及良好的电绝缘性、阻燃性,而且可抗紫外线、耐老化。目前使用的工程塑料中, PC的透明性能是最好的, 可见光透过率高达90%以上。此外, PC密度低,容易加工成型, 是一种性能优良,应用广泛的工程塑料。但它的缺点是容易产生应力开裂，耐溶剂性差、不耐碱、高温容易水解、对缺口敏感性大、与其他树脂相溶性差，摩擦因数大，无自润滑性。 1.2 聚碳酸酯的加工工艺特性 PC是分子主链结构中含有苯环、异丙基、酯键的线性聚合物，这种结构使其既有刚性又有一定的柔韧性，以及良好的耐高温能力，但同时存在着树脂的熔体粘度高、对水分敏感等不足，给注射成型加工带来一定的难度。其加工工艺特性是无明显熔点，在正常加工温度即230—320℃范围内熔体粘度高，粘度对剪切速率的敏感性小而对温度的敏感性大，近似于牛顿流体行为;对水分敏感，高温下树脂易水解;制品易产生内应力等。由此可见，PC是一种较难加工的塑料。 2 注塑成型的基本原理和工艺流程 2.1 注塑成型的基本原理

大块非晶合金的研究进展

大块非晶合金的研究进展 摘要本文简述了大块非晶合金的发展过程和该领域的最新研究进展,并从成分结构条件、热力学条件、动力学 条件等方面阐述了大块非晶合金的形成机制,介绍了目前常用的制备方法、大块非晶合金优异的性能和应用前景. 关键词大块非晶合金，形成机制，制备，性能，应用 THE RESEARCH PROGRESS OF BULK METALLIK GLASSES ABSTRACT The development history and the research status of bulk amorphous alloys are int roduced ,and method of preparation is discussed in detail1 The forming mechanisms in terms of st ructure , thermodynamics and kinetics are described. The good properties and application of the bulk amorphous materials are also summarized. KEY WORDS bulk amorphous alloys，forming mechanisms，preparation，properties , application 大块非晶合金是相对于传统的低维非晶材料(非晶粉、丝、薄带等) 而言的,具有较大的三维几何尺寸。固态时原子在三维空间呈拓扑无序排列,表现为短程有序、长程无序,呈亚稳态结构,而且在一定温度范围内还可以相对稳定地保持这种结构。大块非晶合金是一种高性能的结构材料,也是极具潜力的功能材料。 1 大块非晶合金的发展历程 关于非晶态合金的首次报道是在1938 年,Kramen 通过蒸发沉积在玻璃冷基底上发现了非晶态金属薄膜[1 ,2 ]；1951 年,Brenner 等用电沉积法制备出了Ni-P 及Co-P 非晶合金,主要用于做耐磨和耐腐蚀涂层;1958 年, Tumbull 等人通过对氧化物玻璃、陶瓷玻璃和金属玻璃的相似性的分析,确定了液态过冷对非晶形成的影响,预言了合成非晶的可能性,揭开了非晶研究的序幕；1960 年,Duwez 等采用熔体急冷法首先制得了Au70 Si30非晶薄带,由于他从工艺上突破了制备非晶态金属和合金的方法,因而标志着非晶态合金这一新材料研究领域的启动。后来, Turnbull 、陈鹤寿等人在Duwez 小组制备的Au-Si 和Pd-Si , Pd -Cu-Si 非晶合金中证实了玻璃转变的存在。Turnbull 先前提出的抑制过冷液体形核的理论作为非晶形成能力的判据被证明 是有效的,而且是迄今为止最有效的判据之一。1969 年陈鹤寿等将含有贵金属元素Pd 的具有较高非晶形成能力的合金( Pd-Au- Si，Pd-Ag-Si 等) ,通过B2O3反复除杂精炼,得到了直径1 mm 的球状非晶合金样品;1989 年日本东北大学的Inoue 等通过水淬法和铜模铸造法制备出毫米级的La- Al-Ni 大块非晶合金;20 世纪90 年代 初,T.Masumoto 和A.Inoue 等发现了具有极低临界冷速的多元合金系列,通过控制非均质形核的工艺,可在实验室里直接从液相获得大块非晶合金;1994 年,根据非晶形成的三项经验法则设计出了一系列的大块非 晶合金;1997 年以来,日本东北大学的范沧 和井上明久等研究发现,在三元Zr 基( Zr -Cu-Al) 合金系中分别加人Pd、Ti 、Ni 、Nb 等元素均可得到一系列的大块非晶合金;2000 年以来,A. Inoue 等进一步对大块 非晶合金的形成机制、结构、机械强度、化学特性、磁性和应用展开了广泛的研究。2008 年大阪大学的Take shi Nagase , Koichi Kinoshita 和Yukichi Umakoshi 等研究了锆 基非晶合金在医用材料上的应用,通过研究发现采用锆基非晶合金制备的医用材料具 有高的强度和热稳定性,同时具有良好的延展性,将其弯曲180°也不断裂,是一种具有潜力的功能材料[3 ]。

稀土镁合金的研究进展及应用

稀土镁合金的研究现状及应用 张晓 （中北大学材料科学与工程学院，山西太原030051） 摘要：镁合金具有许多优异的性能，如高比强度、高比刚度等。但它强度不高，高温抗蠕变性能差。稀土的加入对改善其组织和提高耐腐蚀性，特别是高温性能具有重要作用。本文介绍了国内外稀土镁合金的研究现状，并展望了稀土镁合金的应用前景。 关键词：镁合金；稀土；现状 Study Situation And Application Of Rare-earth Magnesium Alloys Zhang Xiao (North University Of China School Of Material Science And Engineering, Taiyuan Shanxi 030051) Abstract: Magnesium Alloy has many inherent advantages of Magnesium Alloy, such as high specific strength，high specific stiffness and so on. But it is not high strength and high temperature creep resistance is poor.the rare earth to improve their organization and improve corrosion resistance, especially high temperature performance has an important role,Study situation of Rare-earth Magnesium Alloys were introduced at home and abroad in the paper and the prospect of application in Rare-earth alloys Magnesium Alloy was looked. Key words: Magnesium Alloy; Rare-earth; situation

国外镁及镁合金的应用研究现状与前景 2005-12-28

国外镁及镁合金的应用研究现状与前景 https://www.wendangku.net/doc/0818088314.html, 2005-12-28 国外对于镁及其合金的研究开发较早，到目前镁及其合金材料的开发及应用已进入相对比较成熟的阶段，并已达到产业化的工业规模，其中北美是目前镁及其合金材料用量最多的地区。近年来随着油价的不断上升，作为镁合金的主要应用产业的汽车工业，对镁合金应用需求也在增长，导致世界范围内的镁合金应用竞争更趋激烈，并有对中国进行合围趋势。 参加前不久在重庆召开的"中英先进材料研讨会"的中外专家介绍，无论镁金属的供应基础怎样变化，传统的最终用户市场仍然是汽车工业，汽车工业仍然是可以依靠的推动世界镁工业产量增长的主要工业。为减轻汽车自重，利用镁合金高强度重量比的固有优势，镁及镁合金将在汽车上用作结构和非结构件。镁在汽车非结构件上的应用包括变速箱外壳、传动箱外壳、阀和凸轮轴外壳、离合器罩、电机罩、发电机外壳、进气支管和油盘。在汽车结构件上的应用包括方向盘、仪表盘横梁、离合器支架、方向盘轴结构和气袋外壳。 在过去１０年里，欧洲汽车用镁合金压铸件年平均增长率为１５％，在未来５年里欧洲每辆汽车平均用镁量为２．５公斤／辆。在未来１０年里，该数字将达到５公斤。欧洲汽车的方向盘，目前有８５％采用镁合金制造，各种类型汽车用的镁部件达到３００个。目前北美国家生产的汽车上平均每辆汽车用镁量为３．５公斤，２０１０年前每辆汽车用镁量会以每年１５％速度增长，到２０１０年达到每辆汽车用镁量超过１０公斤。 美国通用汽车公司开发的抗蠕变镁合金使抗拉伸蠕变性能提高４０％；美国福特公司已经成功将挪威海德鲁集团下属Ｍｅｒｉｄｉａｎ技术公司开发研制的整体压铸ＡＭ５０镁合金梁用于新型福特Ｆ－１５０载重汽车上。这个过去由２１个部件组成的总成，现在为一体化的镁合金整件，减轻重量２２磅。德国宝马汽车公司已经在宝马７系列和５系列车型上的某些部件采用了镁合金；德国大众汽车公司在奥迪Ｖ８Ｑｕａｔｔｒｏ轿车的发动机上采用了镁合金部件，和其他奥迪Ａ８八缸发动机相比重量减轻４．９９公斤；德国奔驰汽车公司新开发的７速自动变速系统也采用了镁合金部件，用来取代５速自动变速系统，可以比原来５速自动变速系统每１００公里节省燃料０．６升。 世界汽车工业镁的消费量还在迅速增长，在汽车工业应用的新型镁合金的研究开发和汽车用镁合金部件及其生产技术方面的科学研究都在进行之中，世界上各大汽车公司都在不断减轻汽车自重，提高汽车性能方面下工夫。镁及镁合金材料是汽车工业的最佳选择。此外，由于镁合金在手动工具上具有突出的轻质、减震效果，因此目前镁合金在国外电动工具的应用也如火如荼，包括各种射钉枪、打磨机、电钻、割草机、电动剪刀等众多品种。国外许多电动工具制造商都把镁合金部件作为一大卖点，并在显著位置标注"Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ"字样。

聚碳酸酯

聚碳酸酯（pc） 工业上应用的聚碳酸酯主要由双酚A和光气来合成，其主链含有苯环和四取代的季碳原子，刚性和耐热性增加，Tm=265-270℃，Tg=149℃，可在15-130℃内保持良好地力学性能，抗冲性能和透明性特好，尺寸稳定，耐蠕变，性能优于涤纶聚酯，是重要的工程塑料。但聚碳酸酯易应力开裂，受热时易水解，加工前应充分干燥。 聚碳酸酯的制法有酯交换法和光气直接法。 （1）酯交换法 原理与生产涤纶聚酯的酯交换法相似。双酚A与碳酸二苯酯熔融缩聚，进行酯交换，在高温减压条件下不断排除苯酚，提高反应程度和分子量。 酯交换法需用催化剂，分两个阶段进行：第一阶段，温度180-200℃，压力 270-400Pa，反应1-3h,转化率为80%-90%；第二阶段，290-300℃,130Pa以下，加深反应程度。起始碳酸二苯酯应过量，经酯交换反应，排出苯酚，由苯酚排出量来调节两基团数比，控制分子量。 苯酚沸点高，从高粘熔体中脱除并不容易。与涤纶聚酯相比，聚碳酸酯的熔体粘度要高得多，例如分子量3万，300℃时的粘度达600Pa·s，对反应设备的搅拌混合和传热有着更高的要求。因此，酯交换法聚碳酸酯的分子量受到了限制，多不超出3万。 （2）光气直接法 光气属于酰氯，活性高，可以与羟基化合物直接酯化。光气法合成聚碳酸酯多采用界面缩聚技术。双酚A和氢氧化钠配成双酚钠水溶液作为水相，光气的有机溶液（如二氯甲烷）为另一相，以胺类（如四丁基溴化铵）作催化剂，在50℃下反映。反映主要在水相一侧，反应器内的搅拌要保证有机相中的光气及时地扩散至界面，以供反映。光气直接法比酯交换法经济，所得分子量也较高。 界面缩聚是不可逆反应，并不严格要求两基团数相等，一般光气稍过量，以弥补水解损失。可加少量单官能团苯酚进行端基封锁，控制分子量。聚碳酸酯用双酚A的纯度要求高，有特定的规格，不宜含有单酚和三酚，否则，得不到高分子量的聚碳酸酯，或产生交联。 聚氨基甲酸酯 一、耐溶剂聚氨酯弹性体的制备方法 由聚酯多元醇与二异氰酸酯通过一步或多步硫化反应进行制备。聚酯多元醇可由琥珀酸与多元醇制备，多元醇可选择乙撑二醇，二乙二醇，丁二醇，甘油，三羟甲基丙烷，丙二醇和二新戊醇中的一种或几种。制得的弹性体浸到溶剂中（如醇类，甲苯，二甲苯，丙酮，环己酮，丁酮等）48小时，重量增长率<70%。该弹性体可用于印刷滚筒和丝网印刷刮刀片。 二、多异氰酸酯组分及聚氨酯硬泡的制备 一种多异氰酸酯组分，该组分在超低温下具有很好的贮存稳定性和粘合性，并介绍了由该组分制备的聚氨酯硬泡，通过由聚合MDI组成的多异氰酸酯，特定的聚醚单醇，有机硅泡沫稳定剂及二烷基二醇醚的反应可进行聚氨酯的制备

镁合金研究现状及发展趋势

镁合金研究现状及发展趋势 摘要：镁合金作为21世纪的绿色环保工程材料之一，近年来已成为学术界的一个研究热点。本文主要综述了镁合金的研究进展和应用，介绍了耐热、耐蚀、阻燃和高强高韧等高性能镁合金材料的最新发展。还介绍了镁合金成型技术的研究成果，最后展望了高性能镁合金的发展前景。 关键词：镁合金；高强高韧；成型技术；应用 1.引言 镁（Mg）是地球上储量最为丰富的元素之一，在陆地、湖泊和海洋中都广为分布，例如，其在地壳表层金属矿资源中的含量达2.3%，仅次于占8.1%的铝和5%的铁，居第三位；海水中的镁含量达到2.1×1015吨，可以认为是取之不尽、用之不竭的元素[1]。此外，我国的白云石矿储量、菱镁矿以及原镁的产量位列世界镁资源储量首位[2]。同时，随着当前钢铁行业中铁矿石等资源的日趋紧张，开发和利用镁作为替代材料是必然的趋势。被誉为“二十一世纪绿色金属结构工程材料”的镁合金是目前所知金属结构材料中最轻的，与其他同类材料相比，它具有密度小，比强度、比刚度较高，可以回收再利用且机加工性能优异，阻尼减震性好，电磁屏蔽效果佳等一系列优点，因此在交通运输（如汽车、摩托车、自行车等工业）、航空航天、武器装备、计算机通讯和消费电子产品等领域具有广阔的应用前景[3]，但其使用量与铝合金和塑料相比还相当少[4]。 目前，从全球镁合金研发状况看，发展方向如图1所示[5]，我国在镁合金材料的应用研究与产业化方面也己取得重大进展，形成了从高品质镁材料生产到镁合金产品制造的完整产业链，为我国实现由镁资源大国向镁应用强国的跨越奠定了坚实的基础。

图1 镁合金的研发方向[5] Fig. 1 Directions of Mg alloy development 2.镁合金的特点及分类 通过在纯镁中添加其他化学元素，可显著改善镁的物理、化学和力学性能。但镁合金同时存在着显著的缺点，下面对镁合金的优缺点进行简要的阐述。 2.1镁合金的优点[6 ~ 8] 1）密度小、质量轻。镁合金是目前工业应用中最轻的金属结构材料，根据合金成分的不同，其密度通常在1.75-2.10g/cm3范围内，约为铝的2/3，钢的1/4。 2）比强度、比刚度高。镁合金的比强度高于铝合金和钢铁，但略低于比强度最高的纤维增强塑料。其比刚度与铝合金和钢铁相当，但却远高于纤维增强塑料。镁合金材料与其他相关材料的物理性能和力学性能分析比较如表1所示。 表1 镁合金和相关材料的物理和力学性能比较 Tab. 1 The comparison of physical and mechanical properties between magnesium alloy and other materials [9] 材料抗拉强度/Mpa 屈服强度/Mpa 延伸率/% 弹性模量/Gpa 比强度镁合金AZ31 251 154 13.8 45 141 镁合金AZ91 275 145 13.8 45 151 镁合金AM60 240 140 15 45 134 铝合金380 315 160 3 71 106 碳钢517 140 22 200 80 塑料ABS 35 - 40 2.1 41 塑料PC 104 - 3 6.7 102 3）吸震阻尼性能好。镁合金与铝合金、钢、铁相比具有较低的弹性模量，在同样受力条件下，可消耗更大的变形功，具有降噪、减振功能，可承受较大的冲击震动负荷。镁合金具有极好的滞弹吸震能力，其抗冲击性是铝合金的10倍，塑料的20倍。 4）良好的铸造性能。镁与铁的反应低，熔炼时可用铁坩埚，熔融镁对坩埚的侵蚀小，压铸时对压铸模的侵蚀小，与铝合金压铸相比，压铸模使用寿命可提高2-3倍，通常可维持20万次以上。镁合金的比热和结晶潜热小，所以流动性

实验六组份合金体系相图的绘制

二组份合金体系相图的绘制 Ⅰ、目的要求 一、用热分析法测量铅、锡二元金属相图，了解固-液相图的基本特点。 二、学会热电偶测温技术。 三、掌握可控升降温电炉和数字式控温仪的使用方法。 Ⅱ、实验原理 一、二组分固-液相图 以体系所含物质的组成为自变量，温度为应变量所得到的T-X图是常见的一种相图。 二组分体系的自由度与相的数目有以下关系： 自由度=组分数-相数+2 图Ⅱ-7-1（a）以邻-、对-硝基氯苯为例表示有低共溶点相图的构成情况：高温区为均匀的液相，下面是三个两相共存区，至于两个互不相溶的固相A、B 和液相L三相平衡共存现象则是固-液相图所特有的。在三相共存的水平线上， 自由度等于零。处于这个平衡状态下的温度T E 、物质组成A、B和X E 都不可改 变。T E 和X E 构成的这一点称为低共熔点。 二、热分析法和步冷曲线 热分析法是相图绘制工作中常用的一种实验方法。按一定比例配成均匀的液相体系，让它缓慢冷却，以体系温度对时间作图，则为步冷曲线。 图Ⅱ-7-1（b）为与图(a)标示的三个组成相应的步冷曲线。曲线（Ⅰ）表示，将纯B液体冷却至T B 时，体系温度将保持恒定直到样品完全凝固。曲线上出现一个水平段后再继续下降。在一定压力下，单组分的两相平衡体系自由度 为零，T B 是定值。曲线（Ⅲ）具有低共溶物的成分。该液体冷却时，情况与纯 B体系相似。曲线（Ⅱ）代表了上述两组成之间的情况。设把一个组成为X 1 的

液相冷却至T ，即有B的固相析出。与前两种情况不同，这时体系还有一个自 1 由度，温度将可继续下降。不过由于B的凝固所释放的热效应将使该曲线的斜 处出现一个转折。 率明显变小，在T 1 Ⅲ、仪器与试剂 KWL-09多头可控升降温电炉。 SWKY-1型数字控温仪，配控温热电偶和测温热电偶。 微型计算机，金属相图测绘软件。 1～6号样品，分别为含铅0、20、40、60、80、100％的铅锡合金 实验者自备U盘一个。 Ⅳ、实验步骤 1、检查1～6号样品管是否依次放在试管架上，控温探头Ⅰ是否放入加热腔内，测温探头Ⅱ应放在1号样品管内。 2、依次打开微型计算机和SWKY―1型数字控温仪的电源开关，调节SWKY―1型数字控温仪至380℃；按“工作／置数”键使工作指示灯亮，电炉开始通电升温。 3、从微型计算机桌面双击“金属相图1.5”软件，进入软件主界面，点击“设置坐标”，弹出对话框，设置温度范围0～400℃，时间20min。 4、从试管架上取出1号样品管放入电炉加热腔内，待“温度显示Ⅱ”示数(即样品的温度)升至380℃时（整个实验期间要绝对避免温度超过400℃，以免损坏仪器），小心将l号样品管连同测温热电偶移至冷却腔内，把2号样品管放入加热腔内加热。待“温度显示Ⅱ”示数开始下降时，点击“开始绘图”，金属相图软件会记录1号样品的步冷曲线图，当温度降至140℃，点击“停止绘图”。点击“保存”，文件名为“实验者姓名―00”，然后将1号样品管放回试管架原位置，将测温探头Ⅱ插入2号样品管内，待温度超过350℃时，小心将2号样品管连同测温热电偶移至冷却腔内，按照1号样品相同步骤冷却绘图，并保存文件名为“实验者姓名―20”。 5、用同样的方法测余下4个样品的步冷曲线图。(在绘制6号样品图像的同时，把1号样品放在炉腔加热。) 完毕后关闭SWKY―1型数字控温仪。 Ⅴ、[数据记录] 1、记下“实验者姓名-00”跟“实验者姓名-100”的平台温度，以及“实验者姓名-20”、“实验者姓名-40”、“实验者姓名-60”、“实验者姓名-80”的平台温度和拐点温度。 Pb% 0 20 40 60 80 100 平台温度 拐点温度――――

聚碳酸酯的发展现状与应用前景

聚碳酸酯的发展现状与应用前景 Development Situation and Application Prospect of Polycarbonate 摘要 聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获的了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。本文就聚碳酸酯的发展现状与前景做一个简要的分析。 关键词：聚碳酸酯发展前景

Abstract Polycarbonate (PC) is a molecular chain containing carbonate group-containing polymer, according to ester structure can be divided into aliphatic, aromatic, aliphatic aromatic types. As one of the aliphatic polycarbonate, mechanical performance is low which limits its application in engineering plastics. At present only the aromatic polycarbonate obtained the industrialized production. Because polycarbonate structure property, has now become the five major engineering plastics in the fastest growing general engineering plastics. In this paper, we will do a brief analysis of the development status and prospect of polycarbonate.. Keywords: polycarbonate; development; prospect

高性能镁合金发展现状与趋势

高性能镁合金发展现状与趋势 摘要 随着人们对能源和环境的日益关注，镁及镁合金的应用正在受到前所未有的关注。镁是我国少有的几种优势金属资源之一，在过去的15年里，我国的镁工业从弱小到壮大，目前已成为世界上原镁生产的绝对大国，2003年镁产量更是占世界总产量的60%以上。从2000年开始，在师昌绪等院士的直接推动下，我国镁合金的研究和应用也取得了举世瞩目的成绩，逐步从镁生产大国向镁研发和应用强国迈进。过去5年里，我国在高性能镁材料的研究，镁加工装备的开发以及镁合金深加工产品的开发应用方面都取得极大的进展。从镁产业的角度来讲，已经形成了从原材料到深加工一直到应用的完整产业链，从镁研究开发的角度来讲，已经初步形成了从基础研究到应用研究一直到产品开发的完整科研开发体系。镁合金作为21世纪的绿色环保工程材料，近年来已成为全球学术界的一个研究热点，并越来越受到工业界的重视。目前我国在镁合金的研究和应用上取得了很大进展，已经研制出耐热镁合金、高强高韧镁合金等新材料，在变形镁合金领域也取得了突破，本文重点介绍几种有特色和良好应用前景的高性能镁合金，以及镁合金成形加工技术的最新研究进展。高性能镁合金包括阻燃镁合金、低成本高强度铸造镁合金和高强耐热变形镁合金，成形加工技术包括镁合金涂层转移精密铸造技术、镁合金熔体复合纯净化技术、不含六价铬离子的镁合金超声阳极氧化表面处理技术、大型镁铸件低压成型技术以及镁板差温拉深工艺。镁合金的深入研究有力地推动了镁合金产业的发展。 关键词镁合金发展现状趋势 正文 1、我国镁及镁合金现状 我国目前在镁工业方面拥有三项"世界冠军"。第一是镁资源大国，储量居世界首位。在青海盐湖蕴藏着氯化镁32亿吨，硫酸镁16亿吨。在辽宁、山西、宁夏、内蒙、河南等省区菱镁矿均有很大储量，仅辽宁大石桥一带的储量就占世界菱镁矿的60%以上，矿石品位高达40%。第二是原镁生产大国，2003年我国共生产原镁35.4万吨，约占全球总产量的67%。第三是出口大国，年产量80%以上的镁出口到国际市场。尽管如此，我国的镁工业还存在着不少问题，主要表现在：1)原镁生产技术比较落后，质量不够稳定，镁锭中的夹杂物和有害元素含量大大超标，难以满足压铸、板材轧制和冲压等高端产品的生产需求;2)出口产品绝大多数是廉价的纯镁锭，镁合金出口比重只有15%左右，镁合金制品出口则更是微乎其微，因此出口利润低效益差，而对于军工生产所需求的高性能镁合金板材和型材还需要从俄罗斯进口;3)原创性的研究成果缺乏，目前出口的所有镁合金锭几乎全部按照国外的牌号生产，而且在镁合金产品加工中的关键技术和装备大部分依靠进口。 中国镁合金产品的生产和应用现状是，镁合金的优势已经被许多企业所认识，在汽车、摩托车和3C产业中镁合金已经开始获得应用，用户包括如上汽、一汽、二汽、奇瑞、隆鑫、海尔等，例如，一汽铸造有限公司AM50镁合金方向盘骨架;镁合金压铸迅速增长，台湾、香港和大陆投资的镁压铸厂分布在向几乎全国各地，各种压铸机数量超过50台;变形镁合金加工开始起步。 2、我国镁合金研究现状 国家相关研究和应用计划包括，科技部组织实施的"十五"攻关计划重大专项"镁合金应用开发及产业化"、"十五"863计划相关项目、重点国际合作计划、科技型中小企业创新基金，国家自然科学基金委立项的国家自然科学基金，国防科工委的民口军工配套项目，经贸委的技改项目，国家发改委的高技术示范工程等。 十五科技攻关重大专项"镁合金应用开发及产业化"的目标是，建立镁合金技术创新体系;