高分子納米復(fù)合材料微結(jié)構(gòu)的正電子研究.pdf

1、武漢大學(xué)博士學(xué)位論文高分子納米復(fù)合材料微結(jié)構(gòu)的正電子研究姓名：張明申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：粒子物理與原子核物理指導(dǎo)教師：王少階200405213研究了不同累托土含量對PS／Rectorite及Epoxy／Rectorite復(fù)合材料的正電子壽命譜的影響。發(fā)現(xiàn)在累托土層間有正電子素形成并湮沒，累托土剝離情況影響了正電子素的形成與湮沒。同時發(fā)現(xiàn)在累托土含量較少時，材料自由體積空洞大小沒有發(fā)生變化，但有新的界面層形成。4研究了聚酰胺固化環(huán)氧樹脂

2、及環(huán)氧樹脂／累托土復(fù)合材料在30—473K及30493K溫度區(qū)間的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，發(fā)現(xiàn)了環(huán)氧樹脂中三個結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變溫度點：次級轉(zhuǎn)變溫度點L=160K，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度點Tg=270K和橡膠態(tài)到粘流態(tài)的轉(zhuǎn)變點Te=380K。同樣發(fā)現(xiàn)納米復(fù)合材料三個結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變溫度點，L=100K、Tg=260K和Te=380K。比較兩種材料的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變點，發(fā)現(xiàn)納米復(fù)合材料Te、Tg和L分別比環(huán)氧樹脂低OK、IOK和40K。說明累托土的加入影響復(fù)合材料低溫下的自由體積特性。

3、在溫度高于Tm時，發(fā)現(xiàn)兩種樣品中自由體積濃度有較快的下降，歸因為材料中分子鏈段運動非常劇烈，較小的孔洞消失。目前尚未見到類似報道。5采用國際上新發(fā)展的程序MELT得到了HDPE／CaC03、PS，Epoxy／Rectorite高分子納米復(fù)合材料中正電子壽命的分布情況，發(fā)現(xiàn)：a顆粒狀和片層狀納米材料與高分子基體之間形成的界面情況有所不同，顆粒納米材料與高分子基體形成的界面形式較為復(fù)雜，界面層孔洞大小分布較寬，歸因為納米顆粒粒徑具有一定的分

4、布。片層納米材料因其結(jié)構(gòu)相同，形成的界面層結(jié)構(gòu)較為單一。b觀察到在不同溫度下環(huán)氧樹脂和環(huán)氧樹脂／累托土復(fù)合材料中的自由體積分布，在30K低溫下，自由體積分布較窄，而累托土的加入限制了原子的振動，使分布進一步變窄。同時發(fā)現(xiàn)在Tg附近，出現(xiàn)了微相分離現(xiàn)象，材料中有兩種大小不同的自由體積孔洞存在，初步分析認(rèn)為是采用的高分子預(yù)聚體聚酰胺與環(huán)氧樹脂基體分離產(chǎn)生的，并經(jīng)與間苯二胺固化環(huán)氧樹脂作對比而得到了證實。c觀測了不同溫度下納米累托土片層對環(huán)氧